OSPF 总结与提炼

1. OSPF 基本概念

• 特点：天然无环、支持区域划分、不直接传递路由、基于链路状态发现计算路由、维护 LSDB。
• 作用：发现、计算和维护最优 IP 路由。
• 工作过程：
  1. 建立邻居并维护邻居。
  2. 同步链路信息。
  3. 更新链路状态。
  4. 计算并维护路由。

2. OSPF 报文

• 报文格式：通用报文头 + 类型明细。
• 类型：5种，包括 Hello、DD、LSR、LSU、LSAck。

3. OSPF 网络类型

• 主要类型：
  1. 广播网络
  2. 点到点网络
  3. 非广播多点可达（NBMA）
  4. 点到多点网络
  5. 虚链路网络（vlink）：将非骨干区域转化为骨干区域，适用于非骨干与骨干区域无直连或骨干区域被分割的情况。

4. OSPF 认证机制

• 认证类型：
  • 接口认证：针对接口，链路所有接口需一致。
  • 区域认证：针对区域，网络中所有设备需一致。
• 认证模式：
  • 明文认证：密码以明文传递。
  • 密文认证：密码以加密形式传递（如 MD5、HMAC）。
• 密码保存方式：明文或密文，仅影响设备本地查看。

5. OSPF 状态机

• 状态描述：
  1. Down：邻居未建立。
  2. Attempt：仅 NBMA 中用于探测邻居。
  3. Init：发送 Hello 后进入初始状态。
  4. 2-Way：邻居协商成功，描述邻居建立完成。
  5. ExStart：开始主从协商，发送第一个 DD 报文。
  6. Exchange：同步链路状态摘要信息。
  7. Loading：发送 LSR、LSU 报文同步链路明细。
  8. Full：完成同步，进入 Full 状态。

6. DR/BDR 角色

• 作用：减少链路上邻接关系和报文数量。
• 角色描述：
  • DR（指定路由器）：优先级最高或 Router-ID 最大。
  • BDR（备份路由器）：次优选择。
  • DR-Other：非 DR/BDR 的设备。
• 建立规则：DR-Other 仅与 DR/BDR 建立邻接关系。

7. OSPF 区域与路由类型

• 区域类型：
  • 骨干区域（区域 0）：具有路由转发能力。
  • 非骨干区域（区域 > 0）：无路由转发能力。
• 部署规则：所有非骨干区域必须与骨干区域直连。
• 路由类型：
  1. 区域内路由（优先级最高）。
  2. 区域间路由。
  3. 外部路由 Type 1。
  4. 外部路由 Type 2（优先级最低）。

8. 邻居与邻接建立

• 邻居建立：
  • 通过 Hello 报文实现，需满足以下条件：版本一致、Router-ID 不同、区域 ID 相同、认证一致等。
  • 邻居建立标志：进入 2-Way 状态，收到对端回复的 Hello 报文。
• 邻接建立：
  1. 主从协商：通过发送 2 个 DD 报文完成。
  2. 摘要同步：同步 LSA 头信息。
  3. 明细同步：通过 LSR、LSU 报文更新具体 LSA 内容。

9. LSA（链路状态通告）

• LSA 类型：共 11 类，常见包括：
  • LSA1：描述设备链路信息。
  • LSA2：描述网络拓扑，存在于广播和 NBMA 网络。
• LSA 唯一标识：通过 LS-Type、Link-State ID、Advertising Router 共同描述。
• LSA 新旧比较：
  • Sequence Number（越大越新）。
  • Checksum（越大越新）。
  • Age（越小越优，差值 > 900s 时更新）。