静态路由：手动配置的路由 静态路由协议缺点：1.不能随着拓扑的变化而自动变化；2.配置量在中大型网络中很大 动态路由：由网络路由协议根据拓扑或流量改变而自动调整的路由 动态路由协议 优点：1.随拓扑变化而变化 2.在中大型网络中配置量较少 缺点：1.对资源占用（设备的CPU/内存/带宽）2.安全问题 3计算错误 动态路由协议的优势： 1)防环 2)占用资源少 3)选择路径佳 4)收敛速度快
基于AS进行分类 IGP（内部网关路由协议—AS内部）—— RIP/OSPF/EIGRP/ISIS EGP（外部网关路由协议—AS之间）—— EGP（V1/2）/BGP（V1 ~ 4+） IGP 【1】更新时是否携带子网掩码 – 有类别（不带） 无类别（带） 【2】特征 – DV距离矢量-RIP/EIGRP LS 链路状态-OSPF/ISIS
距离矢量：邻居间直接共享路由表 – 传闻性协议 – 更新量少 –- 选路 链路状态：邻居间共享拓扑 --本地计算 –更新量大—收敛速度受更新量影响—防环、选路
OSPF:开放式最短路径优先协议 V1/V2/V3 （这里介绍V2 V3为IPV6环境使用） 无类别链路状态路由协议—基于拓扑信息进行收敛 组播更新：224.0.0.5 6 使用cost作为度量 支持触发更新，每30min周期更新—因为更新量大 为了在中大型网络中工作需要结构化的部署： 1、区域划分（链路状态协议的距离矢量特征） 2、良好的IP地址规划
两种更新方式: 触发更新 仅对变化量进行更新 周期更新 基于时间周期进行更新—更新量大注：若一个协议希望实现增量更新（即仅触发无周期)；需要条件：1) hello机制（作用：周期保活） 2) ACK确认机制
跨层封装与iPv4报头，协议号为89；存在5种不同类型的数据包
Hello包 ：邻居、邻接的发现，建立；周期保活 hello time 10s或30s ；dead time为hello time 4倍DBD 包 ：数据库描述包 –数据库目录LSR 包 ：链路状态请求LSU 包 ：链路状态更新 – 携带具体的LSA信息LSack 包 ： 链路状态确认包LSA （链路状态通告 ）—— 路由或者拓扑信息 在不同条件下产生不同类型的拓扑或路由信息；
（标准7个，还存在第八个）
Down ： 一旦本地发出hello包，进入下一状态机Init 初始化：接收到的hello包中，若存在本地的RID，那么进入下一状态；2way 双向通讯：邻居关系建立的标志 条件： 1.点到点网络类型直接进入下一状态 2.MA网络，将进行DR/BDR选举（40s），非DR/BDR间不得进入下一状态Exstart：预启动 使用未携带目录信息的DBD包，进行主从关系选举，RID数值大为主，优先进入下一状态Exchange：准交换 使用真正的DBD包进行数据库目录的交互，需要ack确认；Loading 加载： 通过对端的数据库目录，比对本地，就本地未知的LSA信息；使用LSR来进行请求，对端使用lSU进行应答，最终需要ack进行确认；–获取未知的LSAFull转发：邻接关系建立的标志启动OSPF协议后，本地基于所有激活接口使用组播224.0.0.5进行周期的hello收发；接收到的hello包若存在本地的RID，那么建立邻居关系，生成邻居表； 表中所有邻居存在条件，条件匹配失败将停留于邻居关系，仅hello包周期保活即可； 条件匹配成功，需要进一步建立为邻接关系；邻接关系间，需要使用DBD包来进行数据库目录共享，使用LSR/LSU/LSACK来获取本地未知的LSA信息，补全本地的LSDB（链路状态数据库—所有LSA的集合）生成数据表； 数据库同步完成后，本地其余SFP算法，基于数据库生成有向图，合成最短路径树，最终将所有未知网段的路由加载于本地的路由表中；–收敛完成，hello包周期保活，每30min再周期比对一次数据库目录； 网络结构突变：
1.新增网段 – 直连新增网段的设备，使用更新包告知本地所有邻接，之后扩散到全网，需要ACK确认；2.断开网段-直连断开网段的设备，使用更新包告知本地所有邻接，之后扩散到全网，需要ACK确认；3.无法沟通 — dead time到时间时，断开邻居，删除邻居；且通过该邻接获取的LSA将不再被使用；区域划分规则： 1、星型结构拓扑 – 区域0 为骨干，大于0为非骨干；非骨干必须连接骨干区域； 2、区域间必须存在ARB—区域边界路由器
启动配置完成后，邻居间收发hello包建立邻居关系，生成邻居表： Hello包中的内容: 邻居间hello包中必须完全一致的参数；否则无法建立邻居关系； -1.hellotime dead time -2.区域ID （ABR） -3.认证 -4.末梢区域标记（特殊区域） -5.在华为设备的hello包中，还存在本地接口ip地址的的子网掩码，邻居间接口掩码不一致将无法建立邻居关系
[r2]display ospf peer 查看邻居关系 [r2]display ospf peer brief 摘要表格邻居关系建立后，邻居间基于条件决定是否建立邻接关系；邻接关系将使用DBD包来沟通； 关于DBD的一些问题：
1.接口MTU，在cisco体系中，邻居间接口的MTU值默认被检测，华为默认不检测；OSPF协议要求直连接口上邻居间的MTU值必须完成一致； [r1]interface GigabitEthernet 0/0/1 [r1-GigabitEthernet0/0/1]ospf mtu-enable 开启华为MTU检测 2.关于DBD的标记位 I 为1标识本地发出的第一个DBD包 M 为1标识不是本地的最后一个DBD包 MS 为1代表主 为0 代表从3.使用序列号进行隐性确认 DBD的隐性确认，基于序号进行的，从使用主的序号来对主进行确认。邻接关系建立后，邻居间使用真正DBD来获取对端邻接的LSDB目录，之后使用LSR/LSU/LSack来获取本地未知的LSA信息；生成LSDB（数据库表）；
<r2>display ospf lsdb 查看数据库表OSPF的收敛方法： 1.LSA洪泛 2.LSDB同步
数据库同步完成后，本地基于LSDB生成有向图，再转换为最短路径树；之后计算本地到达所有未知网段的路径，将其加载于本地的路由表中； 在cisco系统中，使用不同的字母来代表不同条件下产生的路由； O本地所在区域计算所得 O IA 为其他区域产生计算所得路由，通过ABR共享进入本区域 O E1/2 为其他协议或进程计算所得路由，通过ASBR重发布进入 O N1/2 为其他协议或进程计算所得路由，通过ASBR重发布进入，同时本地为NSSA区域
<r1>display ospf routing优先级为10；cost的参考带宽为100M; COST=参考带宽/接口带宽 Ospf选择cost值之和最小的路径为最短路径；若接口带宽大于参考带宽，cost值为1，将可能导致选路不佳，建议修改参考带宽，修改时全网设备必须修改为一致：
[r1]ospf 1 [r1-ospf-1]bandwidth-reference ? INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s) [r1-ospf-1]bandwidth-reference 1000邻居关系成为邻接关系的条件； 在MA网络中，由于节点数量不限制，故两两间均为邻居，若不加管制将出现大量的重复更新；距离矢量协议（RIP/EIGRP）均存在水平分割机制来解决；但OSPF协议无法使用接口水平分割（从此口进不从此口出），因此ospf选择了DR/BDR选举方式来解决，在MA网段中存在一个DR和一个DBR，其他设备非DR/BDR，非DR/BDR之间不建立邻接关系，仅维持邻居关系，避免重复更新； 选举规则： 1、比较接口优先级，0-255默认为1；数值大优 为0标识不参选 2、若接口优先级一致，比较参选设备的RID，数值大优；
[r1]interface GigabitEthernet 0/0/0 [r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority ? INTEGER<0-255> Router priority valueOSPF的接口网络类型 = ospf接口工作方式
网络类型ospf工作方式Loopback华为虽然标记为点到点，实际为环回的特殊工作 无hello包收发，直接学习32位主机路由点到点点到点 网络，10s hello time后 ，直接建立邻接关系，不进行DR选举（串线上的PPP/HDLC；普通GRE）BMA （以太网）Broadcast ,10s hello time 进行DR/BDR选举，最终建立邻接关系NBMA （MGRE）默认为点到点的工作方式，该方式只能建立一个邻居；故在NMBA环境下将无法和所有节点建立关系； NMBA环境下将无法和所有节点建立关系的解决方法：修改接口的工作方式 [r1]interface Tunnel 0/0/0 [r1-Tunnel0/0/0]ospf network-type broadcast 该网段所有接口修改为broadcast；切记：若一端为点到点，另一端为broadcast，由于hello time均为10s，将建立邻居关系，但无法正常工作；因此一旦修改任何一个的ospf类型，就必须保障该网段所有节点类型一致； NBMA拓扑结构：
1.星型—中心到站点2.部分网状结构，除去星型3.全连网状结构注意：在星型和部分网状结构中，若使用broadcast工作方式，必须考虑dr的位置；建议直接固定放置于中心站点； 若为全连网状结构，可以不用dr位置；
1）远离了骨干的非骨干区域 2）不连续骨干区域 注：一台ABR设备若未连接到骨干区域，将被定义为非法ABR，不得进行区域间信息共享；
解决方案：
1、Tunnel： 在非法ABR与合法ABR间建立一条隧道，之后将该隧道链路宣告于OSPF协议中；
在OSPF协议，若接收到去往相同目标的多条路由；先优选从骨干区域传递过来的路由； 若所有路由器均基于骨干区域，或均基于非骨干区域传递，进行cost值对比； 缺点： 1)选路不佳 2)周期性的信息对中间穿越的区域存在资源占用
2、OSPF的虚链路： 合法的ABR对非法ABR进行授权，使得非法ABR可以进行区域间路由信息共享；
优点： 由于没有新增链路，故不存在选路的问题；正常选路 缺点： cisco为了避免周期信息对中间区域的影响，在虚链路上关闭了周期行为，这样失去可靠性 华为选择保持周期行为，增加可靠性，但继续对中间区域资源占用 授权过程： R4发hello包给R2，建立邻居关系 R4发DBD包，申请 R2发现目录中没有这些信息，于是接受
[r2]ospf 1 [r2-ospf-1]area 1 两台ABR共同存在的区域 [r2-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 4.4.4.4 对端ABR设备的RID； [r2-ospf-1]display ospf vlink3、多进程双向重发布（推荐） 一台设备运行所有路由协议进程，不同进程存在独立的数据库，相互间不进行共享；
仅将计算所得路由加载于同一张路由表中； 将不规则部分的区域宣告到其他的ospf进程中，之后使用重发布机制进行路由共享； 避免了周期信息和选路问题； ASBR: 协议边界路由器 （ospf 区域水平分割，从某个区域得到的路由，不会再发送回它的区域)
[r2]ospf 1 [r2-ospf-1]import-route ospf 2 [r2-ospf-1]q [r2]ospf 2 [r2-ospf-2]import-route ospf 1OSPF协议使用的LSA—链路状态通告来作为更新信息； 在不同的条件下将产生不同类别的LSA信息
[r1]display ospf lsdb router 1.1.1.1类别名 LINK-ID
所有的LSA中均存在以下信息：
TypeRouter类别名Ls id1.1.1.1link id 在目录的页码号Adv rtr1.1.1.1通告者的RID，源头设备的RIDLs age1553老化时间，1800s周期归0，触发更新马上归0，最大老化3609Len48OptionsEseq#80000006序列号 – 棒棒糖序列号chksum0xa36f校验码LSA分类
LSA类型传播范围通告者（源头）携带的信息link-IDLSA1 router源所在区域（单区域）本区域内的每台ospf路由器本地直连拓扑通告者的RIDLSA2 Network源所在区域 （单区域）每个网段中的DR该MA网段的拓扑DR接口的ip地址LSA3 summary整个OSPF域ABR,在经过下一个ABR时修改为本地域间路由（其他区域）目标网段号LSA4 asbr除ASBR所在区域ABR在经过下一个ABR时修改为本地ASBR的位置外的整个OSPF域ASBR的RIDLSA5 ase整个OSPF域ASBR（在整个网络中传递时不变化）域外路由（其他协议、进程）目标网络号LSA7 nssa单个NSSA区域ASBR域外路由目标网络号注：和ASBR在一个区域的ABR，通过1类LSA获知ASBR的位置
OSPF的 一、减少OSPF协议的LSA更新量 1、汇总—前提需要良好的地址规划 – 减少骨干区域的LSA数量 【1】域间路由汇总—汇总3类路由 在ABR上配置 [r5]ospf 1 [r5-ospf-1]area 2 只能将本地通过该区域内的1/2类LSA计算所得路由进行汇总 [r5-ospf-1-area-0.0.0.2]abr-summary 6.6.4.0 255.255.252.0 注：在华为设备上，汇总配置完成后，协议不会自动产生空接口防环路由，需要管理员手工添加； 【2】域外路由汇总—汇总5/7类路由 在ASBR上配置 [r1]ospf 1 [r1-ospf-1]asbr-summary 99.1.0.0 255.255.252.0 注：在华为设备上，汇总配置完成后，协议不会自动产生空接口防环路由，需要管理员手工添加；
2、特殊区域 – 减少非骨干区域的LSA数量 不能是骨干区域，不能存在虚链路； 「1」不存在ASBR； 1）末梢区域 — 该区域拒绝4/5的LSA进入；由该区域连接骨干区域的ABR，向该区域发布一条3类的缺省； [r5]ospf 1 [r5-ospf-1]area 2 [r5-ospf-1-area-0.0.0.2]stub 将该区域定义为末梢区域 切记：该区域内的所有设备均需配置，否则无法建立邻居关系 2)完全末梢区域 — 在普通的末梢区域基础上，进一步拒绝3类的LSA，仅保留一条3类缺省； 先将该区域配置为末梢区域，然后仅在ABR上配置完成动作即可； [r5]ospf 1 [r5-ospf-1]area 2 [r5-ospf-1-area-0.0.0.2]stub no-summary
「2」存在ASBR 1）NSSA – 非完全末梢区域 该区域拒绝4/5的LSA；本区域内的ASBR通过7类来传递域外路由，当这些路由需要基于ABR进入骨干区域时，被转换为5类（同时该ABR成为另一台ASBR）； NSSA区域存在的意义是为了拒绝网络中其他部分的ASBR产生的5/4类LSA； 同时NSSA区域中连接骨干区域的ABR向该区域发布一条7类的缺省； [r1]ospf 1 [r1-ospf-1]area 1 [r1-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa 该区域每台设备均需配置
2)完全NSSA –完全的非完全末梢区域 在NSSA的基础上，进一步拒绝3类LSA；同时NSSA区域中连接骨干区域的ABR向该区域发布一条3类的缺省； 先将该区域配置为NSSA，然后仅在ABR上定义完全即可； [r3-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa no-summary LSA类别 传播范围 通告者 内容 linkid 7类 nssa 单个NSSA区域 ASBR 域外路由 目标网络号
二、OSPF协议的扩展配置 1、认证 - 邻居间进行身份核实的行为，保障更新的安全性 1）接口认证 –在直连邻居的接口上进行配置 [r2-GigabitEthernet0/0/1]ospf authentication-mode md5 1 cipher cisco123 邻居间的编号和秘钥必须完全一致
2）区域认证 [r2]ospf 1 [r2-ospf-1]area 0 [r2-ospf-1-area-0.0.0.0]authentication-mode md5 1 cipher cisco123 本地所有处于区域0的接口上实施认证配置
3）虚链路认证 [r2-ospf-1-area-0.0.0.0]vlink-peer 3.3.3.3 md5 1 cipher cisco123
2、沉默接口(被动接口) [r2]ospf 1 [r2-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/0 注：沉默接口将不发送任何路由协议的信息，用于路由器连接用户终端接口，不能用于连接路由协议邻居的接口，否则可能导致邻居间无法收敛；
3、加快收敛 接口的hello time 10 ； dead time40s； 维持即可 若接口hello time 为30s，可以酌情修改，修改本端的hello time，本端的dead time将自动4倍关系匹配；切记邻居间hello、dead time必须完全一次，否则无法正常建立邻居关系； [r2-GigabitEthernet0/0/1]ospf timer hello ? INTEGER<1-65535> Second(s) [r2-GigabitEthernet0/0/1]ospf timer hello 10
4、缺省路由 1）3类缺省 — 协议自动产生 末梢、完全末梢、完全NSSA区域会由连接区域0的 ABR向该区域发布一条3类的缺省；
2）5类缺省 --边界路由器，将本地路由表中通过其他方式（静态、其他动态协议）获取到的缺省路由给重发布进入OSPF的工作域 [r2]ospf 1 [r2-ospf-1]default-route-advertise 向ospf域内发布5类缺省 向域内重发布一条5类的类型2缺省路由，前提本地路由表中存在其他方式产生的缺省路由； [r2-ospf-1]default-route-advertise type 1 重发布类型1 路由
若本地路由表中不存在任何缺省路由，也可以强制向内部发布一条缺省 [r2-ospf-1]default-route-advertise always 默认为类型2 的缺省 [r2-ospf-1]default-route-advertise always type 1 修改为类型1 ；
3）7类缺省 — 配置区域为普通的NSSA区域时，连接区域0的ABR将向该NSSA发布一条7类的缺省； [r2-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa default-route-advertise 向NSSA区域发布一条7类缺省；强制产生；
最基本的选路规则：内部优于外部 5、7相遇先比优先级和cost，若一致，5优于7 切记：在ospf协议中使用特殊区域和缺省配置时，需要关注ISP的位置，ISP在连接在哪个非骨干区域，那么该区域将不得设定为任何的特殊区域，否则可能由于自动产生的缺省与手工的缺省方向相反，照成环路；
三、OSPF的扩展知识点 「1」附录E — link-id相同的问题 若一台ABR将两条3类LSA导入其他区域；同时这两条LSA的link-id会相同； 假设：短掩码网段先进入，link-id正常显示；长掩码进入时link-id加反掩码 20.1.0.0/16–link-id 20.1.0.0 20.1.0.0/24–link-id 20.1.0.255 若长掩码先进入，再短掩码进入时，长掩码的信息被刷新为反掩码；
「2」OSPF选路规则 1、AD（管理距离）无关的一种情况： r2(config)#router ospf 1 r2(config-router)#distance 109 1.1.1.1 0.0.0.0 本地从RID为1.1.1.1的设备处学习到路由条目，管理距离修改109； 一台路由器从两个OSPF邻居处学习到了两条相同的路由时，仅比较度量值，不关注管理距离；因为仅针对一台邻居进行管理距离修改的结果是要么两台都被改，要么修改失败；-关注IOS版本—有时修改RID大路由器管理距离生效，有时需要修改RID小的设备；
2、AD（管理距离）无关的第二种情况 O IA 3类 O IA 与 O IA路由相遇，到达相同目标的两条3类路由，这两条路由均通过非骨干传递，仅关注cost值，不关注管理距离； 若一条通过骨干区域传递，另一条同过非骨干区域传递–非骨干传递的路由无效 OSPF的区域水平分割：区域标号为A的3类LSA，不能回到区域A； 先比类型- 区域cost
3、OE 与OE E为5类 N 为7类 默认所有重发布进入路由条目均为类型2，类型2在路由表中cost值不会显示沿途的累加，仅显示起始度量；
两条均为OE2或者均为N2，起始度量相同； 关注沿途的累加度量 （OE2路由在表中度量默认不显示内部度量，仅显示起始度量） 两条均为OE2或者均为N2，起始度量不同；优先起始度量小的路径； 注：以上设计是便于管理员快速干涉选路；
OE1路由仅比较总度量（起始度量+沿途累加），仅修改起始度量不一定能干涉选路，必须在修改后使得总度量产生区别才能干涉选路； 4、拓扑优于路由 1/2LSA计算所得路由优于3/4/5/7类计算所得 内部优于外部 3类优于4/5/7类 类型1优于类型2 E1优于E2，N1优于N2，E1优于N2，N1优于E2； E1与N1相遇，或E2与N2相遇，先比总度量（起始+沿途）小优；度量一致5类优于7类
【4】FA-转发地址 正常OSPF区域收到的5类LSA不存在FA值； 产生FA的条件： 1、5类LSA ---- 假设R2为ASBR，g0/0口工作的OSPF中，g0/1口工作在非ospf协议或不同ospf进程中；若g0/1也同时宣告在和g0/0相同的OSPF进程中，同时该接口的工作方式为广播型； 将在5类LSA中出现FA地址，地址为R2连接R3网段中R3的接口ip；
2、7类LSA—必然出现FA地址 假设R9为ASBR，S0/0口工作的OSPF中，S0/1口工作在非ospf协议或不同进程中； S0/1未运行OSPF–FA地址为R9上最后宣告的环回地址（个别IOS也可能是最大环回接口ip地址），若R9没有环回接口；FA地址为R9上最后宣告的物理接口地址（个别IOS也可能是最大的物理接口ip地址）
R9的S0/1也工作OSPF协议中，S0/1接口工作方式为广播，那么FA地址为R10接口ip； S0/1的工作方式为点到点，那么FA地址为R9的s0/1口ip 切记：在FA地址出现后，4类LSA无效；人为过滤掉4类LSA，依然可达域外； 当4类LSA存在，却人为过滤了到达FA地址的路由，那么将无法访问域外； 一旦出现FA地址，所有的选路计算均基于FA地址进行； 1、针对存在FA的5/7类路由，4类LSA无意义，仅递归到FA地址；若FA地址被策略过滤导致不可达； 2、路由表中的度量是到FA地址的度量，不是到ASBR的度量；
【5】NP位+E位 P位被加密，故抓包时看不见P位； 正常NSSA区域内的1类LSA中，N=1 E=0 标识该区域转发7类LSA，不转发5类 非NSSA区域E=1 N=0 标识可以转发5类，不能转发7类 P位为1，标识该区域将执行7类转5类； P为0，不能7转5；
区域0连接到两个非骨干区域，这两个非骨干假设为区域1和区域2；区域1/2同时连接同一个外部协议，且同时进行了重发布配置；区域1为NSSA区域，区域2为非NSSA区域；那么此时的区域1，P位=0不能进行7转5；故骨干区域只能收到从区域2来的外部路由； 若NSSA和非NSSA均将同一条域外路由向内部传递，仅非NSSA区域可以实现； 若区域1和区域2均为NSSA区域，那么ABR的RID大区域进行7转5，另一个区域不转， 故同一条域外路由，骨干区域只能收到从一个区域传递的外部路由；若以上条件中，两个区域均为非NSSA区域，那么P位无效，故两个区域的路由均回进入骨干区域；
【6】SFP算法 –OSPF防环机制 1、在同一个区域每台路由具有一致的LSDB 2、每台路由器以自己为根计算到达每个目标的最短路径（最小cost值） 3、必须区域划分– 优势-1）域间汇总减少路由条目数量 2）汇总路由是在所有明细路由均消失后才删除，网络更稳定 3）区域划分后不同类别的LSA传播范围不同，控制更新量 总结：观看OSPF防环文档 过程–基于本地LSDB(1/2类LSA)生成–生成有向图–基于有向图来进行最短路径树生成 最短路径树，关注本地LINK-ID的LSA开始–》基于该LSA内提及到点到点或传输网络信息再查看link-id递归到下一条信息；基于所有点到点和传输网络信息生成最短路径树主干； 然后用树中每台设备的末梢网络信息补充路由表，完成收敛；
