OSPF-建立邻居

时间：2023-06-26 11:00:02 | 来源：网站运营

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序：开放式最短路径优先协议，由IETF开发，SPF是OSPF的核心思想，运用Dijkstra算法




一、基础知识




1.1预知知识

1. OSPF的流量使用IP协议号89，不依赖TCP、UDP
2. 天然无类路由协议，支持VLSM
3. OSPF是IGP协议中的链路状态协议
4. OSPF的管理距离是110
5. OSPF只支持等价负载均衡
6. OSPF的周期更新时间为30min
7. OSPF不可以通过Offset list来改变路由的metric

1.2 术语解析

1. Router-ID：OSPF路由器唯一的身份标识，用IP地址的形式来表示（Router-ID只在OSPF启动时，或者重置OSPF进程后计算）
2. COST：OSPF使用接口的带宽计算metric值（一般计算方法为（带宽/100M），有例外）
3. 链路（Link）：特指运行在OSPF进程下的接口
4. 链路状态（Link-State）：就是OSPF接口上的描述信息，储存在链路状态数据库
5. 组播地址：224.0.0.5，所有OSPF路由器；224.0.0.6，DR和BDR专属

1.3核心计时器




1.4 DR BDR选举（MA网络）

• 比较接口优先级，选举优先级最高的称为DR，次优先级的为BDR，优先级范围时0-255，默认时1，优先级设置为0表示不参与DR和BDR的选举
• 在优先级相同时，route-id 最大的成为DR，其次BDR

！注意：

①多路访问网络可以没有DR，但是将无法建立邻接关系

②DR和BDR非抢占，DR和BDR与任何R都是FULL状态，但是普通R和普通R之间是two-way状态




1.5序列号

①线性空间：从0x80000001到0x7fffffff

②循环序列号空间：（假设序列号空间为n）

a>b 且 （a-b）<=n/2

a>b 且 （b-a）>n/2

!略

③棒棒糖：圆形空间，无限序列




二、OSPF邻居建立




2.1 OSPF概括

1. 宣告OSPF的路由器从所有启动OSPF协议的接口上发出hello包。如果两台路由器共享一条公共数据链路，并且相互成功协商hello包中相关参数，那么它们就成为了邻居
2. 邻接关系，可以想象为一条点到点的虚链路，它是在一些邻居路由器之间构成的。
3. 每台路由器都会在所有形成邻接关系的邻居之间发送LSA（链路状态通告）。LSA描述了路由器所有的链路、接口、路由器的邻居以及链路状态信息。
4. 每一台收到从邻居路由器发出的LSA的路由器都会把这些LSA记录在它的链路状态数据库中，并且发送一份LSA的拷贝给其他邻居
5. 通过LSA泛洪到整个区域，所有的路由器都会形成相同的链路状态数据库
6. 当这些路由器的数据库完全相同时，每一台路由器都将以其自身为根，使用SPF算法来计算一个无环路的拓扑图
7. 每一台路由器都将从SPF算法树中构建出自己的路由表

2.2邻居建立过程

1. down：网段上没有收到消息
2. init：接口检测到来自邻居的hello包，但是还未建立双向通信
3. two-way：与邻居建立双向通信，路由器在邻居发来的hello包中看到自己。（是否选举DR和BDR取决于网络类型）

1. ex-start：路由器尝试建立初始序列号，在信息交换包中会用到。序列号确保路由器总是能获取最新的消息。一台路由器将成为主主路由器，另一条将成为从路由器。此时I（init）、M（more）、MS（master）位全部为1.
2. exchange：路由器发送DBD（数据库描述）包来描述整个LSDB。DBD包中包含有关路由器LSDB中出现的LSA条目的头部信息。I为此时置0，M位置1表示接下来还有DBD报文，MS置1表示主路由器

1. loading：当路由器收到了M位置0的DBD包时，将进入loading状态，在此状态中，路由器完成信息交换。路由器构建链路状态请求表和链路状态重传表，任何不完整或过时的消息都会放在请求表里，任何要发出的更新都会放在重传表里，直到收到确认
2. full：在此状态中，邻接关系建立完成，邻居路由器建立了完全邻接关系，双方拥有相同的LSDB

2.3 OSPF网络类型

1. 点到点：串行链路和点到点帧中继链路
2. 广播：以太网链路
3. 非广播：帧中继链路和ATM，需要手动指定邻居，没有发现邻居的能力
4. 点到多点：视为点到点链路对待
5. 点到多点非广播：与点到多点链路类似，但是不支持广播，没有发现邻居的能力

2.4 OSPF邻居建立中的问题




2.4.0 建立邻居的四大必备条件：

1. Area-id 必须相同
2. hello，dead时间必须相同
3. 认证通过
4. 区域类型相同

2.4.1 MTU不一致

MTU不一致时，邻居时建立不起来的，不过可以在接口模式下配置 ip ospf mtu-ignore 去忽略MTU，注意在MTU小的接口上配置

2.4.2 接口掩码不一致

a，在MA网络中不一致，邻居无法建立，因为2类LSA有掩码字段用于描述信息

b，在p2p网络中，邻居可以建立，路由也能学到，不过别闹······

2.4.3 网络类型不同

两端如果网络类型不同，邻居可以建立，LSA可以传递，但是路由学不到