一、OSPF簡介

OSPF(Open Shortest Path First，開放最短路徑優先)是 IETF(Internet Engineering Task Force，互聯網工程任務組)組織開發的一個基于鏈路狀態的內部網關協議。目前針對 IPv4 協議使用的是OSPF Version 2。

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二、OSPF的特點

OSPF 具有如下特點：

• 適應范圍廣：支持各種規模的網絡，最多可支持幾百臺路由器。
• 快速收斂：在網絡的拓撲結構發生變化后立即發送更新報文，使這一變化在自治系統中同步。
• 無自環：由于 OSPF 根據收集到的鏈路狀態用最短路徑樹算法計算路由，從算法本身保證了不會生成自環路由。
• 區域劃分：允許自治系統的網絡被劃分成區域來管理。路由器鏈路狀態數據庫的減小降低了內存的消耗和 CPU 的負擔;區域間傳送路由信息的減少降低了網絡帶寬的占用。
• 等價路由：支持到同一目的地址的多條等價路由。
• 路由分級：使用 4 類不同的路由，按優先順序來說分別是：區域內路由、區域間路由、第一類外部路由、第二類外部路由。
• 支持驗證：支持基于區域和接口的報文驗證，以保證報文交互和路由計算的安全性。
• 組播發送：在某些類型的鏈路上以組播地址發送協議報文，減少對其他設備的干擾。

三、OSPF報文類型

OSPF 協議報文直接封裝為 IP 報文，協議號為 89。

OSPF 有五種類型的協議報文：

• Hello 報文：周期性發送，用來發現和維持 OSPF 鄰居關系，以及進行 DR(DesignatedRouter，指定路由器)/BDR(Backup Designated Router，備份指定路由器)的選舉。
• DD(Database Description，數據庫描述)報文：描述了本地 LSDB(Link State DataBase，鏈路狀態數據庫)中每一條 LSA(Link State Advertisement，鏈路狀態通告)的摘要信息，用于兩臺路由器進行數據庫同步。
• LSR(Link State Request，鏈路狀態請求)報文：向對方請求所需的 LSA。兩臺路由器互相交換 DD 報文之后，得知對端的路由器有哪些 LSA 是本地的 LSDB 所缺少的，這時需要發送LSR 報文向對方請求所需的 LSA。
• LSU(Link State Update，鏈路狀態更新)報文：向對方發送其所需要的 LSA。
• LSAck(Link State Acknowledgment，鏈路狀態確認)報文：用來對收到的 LSA 進行確認。

四、LSA類型

OSPF 中對鏈路狀態信息的描述都是封裝在 LSA 中發布出去，常用的 LSA 有以下幾種類型：

• Router LSA(Type-1)：由每個路由器產生，描述路由器的鏈路狀態和開銷，在其始發的區域內傳播。
• Network LSA(Type-2)：由 DR 產生，描述本網段所有路由器的鏈路狀態，在其始發的區域內傳播。
• Network Summary LSA(Type-3)：由 ABR(Area Border Router，區域邊界路由器)產生，描述區域內某個網段的路由，并通告給其他區域。
• ASBR Summary LSA(Type-4)：由 ABR 產生，描述到 ASBR(Autonomous SystemBoundary Router，自治系統邊界路由器)的路由，通告給相關區域。
• AS External LSA(Type-5)：由 ASBR 產生，描述到 AS(Autonomous System，自治系統)外部的路由，通告到所有的區域(除了 Stub 區域和 NSSA 區域)。
• NSSA External LSA(Type-7)：由 NSSA(Not-So-Stubby Area)區域內的 ASBR 產生，描述到 AS 外部的路由，僅在 NSSA 區域內傳播。
• Opaque LSA：用于 OSPF 的擴展通用機制，目前有 Type-9、Type-10 和 Type-11 三種。其中，Type-9 LSA 僅在本地鏈路范圍進行泛洪，用于支持 GR(Graceful Restart，平滑重啟)的 Grace LSA 就是 Type-9 的一種類型;Type-10 LSA 僅在區域范圍進行泛洪，用于支持MPLS TE 的 LSA 就是 Type-10 的一種類型;Type-11 LSA 可以在一個自治系統范圍進行泛洪。