2025年ospf协议_1

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一、路由协议基础：

1. 静态路由协议缺点：

1）路由不能随着拓扑的变化而自动变化（网络中接口关闭或者故障是不可知的，有无汇总都会有黑洞的——接口故障关闭断电或者网段不存在之后，此时如果有缺省就会出现环回）；
2）在中大型网络中配置量很大，比较复杂，更新量大，人为操作困难，容易出问题；
3）用于相对很小，结构很简单的网络中

2. 动态路由协议优点：

3. 动态路由协议缺点（=静态优点）：

1）对资源有占用（设备的CPU/内存/带宽——更新路由通信协商）；
2）存在安全隐患——电脑运行模拟仿真器假冒路由器运行OSPF路由协议引导路由流量去向发生变化；
3）算法计算错误，算出环路——任何算法都可能存在该问题。

4. 比较一个动态路由协议的优劣的依据（相辅相成）：

1）防环（最重要思想） 2）占用资源少 3）选择路径佳 4）收敛速度快（否则信息不同步将导致环路）

5. 动态路由协议分类：

1）基于AS进行分类
* IGP（内部网关路由协议—AS内部）-- RIP/OSPF/EIGRP（思科专有）/ISIS；
* IGP分类方式：
* 更新时是否携带子网掩码 – 有类别（更新时不带掩码）/ 无类别（更新时带掩码）；无类别好，RIPv1 用的有类别不好，RIPv2、OSPF、ISIS、EIGRP、BGP
* 工作特征：
1） DV距离矢量-RIP/EIGRP ：邻居间直接共享路由表，属于传闻型协议。优点——更新量少；缺点——选路没有基于拓扑严谨
2） LS 链路状态-OSPF/ISIS ：邻居间共享拓扑，属于本地计算型协议。缺点——更新量大，占用资源多，收敛速度受更新量影响；优点——防环，选路相对较好
* EGP（外部网关路由协议—AS之间）–EGP（有两个版本V1/2，已淘汰）/BGP（有五个版本V1-4+，主流）
* 为什么OSPF要基于LSA(拓扑信息)收敛？——防环（OSPF有特殊防环机制，不依赖于更新量大小导致的收敛速度快慢）

二、OSPF（开放式最短路径优先协议）简介

1. 版本：

V1/V2/V3 ；主讲V2 ，V3为IPV6环境使用。

2. 属性：

无类别链路状态路由协议（更新带掩码），基于拓扑信息进行收敛，基于组播更新（地址为：224.0.0.5/6

3. 选路依据：

使用cost作为度量

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4. 更新方式：

支持触发更新（相对周期更新节约资源，提高工作效率。一个好的协议最好只有触发更新如EIGRP），每30min周期更新（可靠性更高）—因为更新量过大，为保证可靠性

5. OSPF为了在中大型网络中工作（解决关键问题——更新量大）需要结构化的部署：

6. 若一个协议希望实现增量更新即仅触发无周期（EIGRP/BGP）需要：

hello机制（周期保活）& ACK确认机制

三、OSPF报头

OSPF属于跨层封装的协议
标准OPSF协议报头内容：
在这里插入图片描述
全部封装填充在三层IPv4包头之后——跨层封装于IP v4报头。
扩展：IP包头正常字节是20可填充最大达到60，每填充40个字节为一片。
协议号为89——三层报头里边会有一个协议号，类似于端口号作用（ACL拦截89相当于干掉了OSPF协议[r1-acl-adv-3000]rule deny 89 source 192.168.1.1 0.0.0.0 destination 192.168.1.2 0.0.0.0）。

报头标签	含义	备注
Version Number	版本号	现学v2版，IP v6 用v3版本
Type	类型号	共5种类型，1-hello包，2-DBD包；3-LSR包;4-LSU包;5-LSack包
Packet Length	数据包长度
Router ID	相当于路由器编号	每个编号唯一，采用了IP地址规则
Area ID	区域ID	OSPF有区域划分规则
Checksum	校验和	用于检测数据包完整性
Authentication Type	认证类型	有3种，不做认证即为空；明文认证；密文认证
Authentication	认证密码	明文密码或者密文密码
Data	数据	以上是5个包都共有的，是OSPF的标准包头结构，只有这一部分的内容是每个OSPF数据包所不同的

四、OSPF的数据包类型

OSPF存在5种不同类型的数据包：

OSPF数据包类型

包名	用途	备注
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；防止单向链路故障——只能收或只能发
DBD 包（Database Description）	数据库描述包 ——相当于数据库目录	因为OSPF更新量过大，这个包的存在可以减少更新量，排查重复的信息
LSR 包 (Link-State Request)	链路状态请求	询问本地没有的拓扑信息
LSU 包(Link-State Update)	链路状态更新，真正传递路由拓扑信息的包，内部携带具体的LSA信息	最核心的包
LSack 包(Link-State Acknowlegment)	链路状态确认包	保证可靠性

补充！！！：LSU内包含的是LSA（即链路状态通告 — 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，区域之内传拓扑，区域之间传路由信息）

五、OSPF的状态机

OSPF状态机标准7个，还存在第八个（扩展）。
每一个关系阶段就是一种状态
在这里插入图片描述