OSPF 路由协议基础：
OSPF概述：
- OSPF（开放式最短路径优先）
- 基于链路状态信息的内部网关协议（IGP协议）
基于IP协议，协议号：89
SPF算法：OSPF区域中所有的路由器会从与他相邻的路由器获得LSA,将这些LSA存入LSDB中，计算到每一地方的最优路径，然后将最优路径存入全局路由表中。在计算的过程中，就已经消除了环路
OSPF特点：
使用区域化的概念：区域内部独立计算，减少对内存和cpu的占用。构建了一个层次化的网络拓扑。
支持无类路由，支持划分子网。
没有开销限制，
局部更新
支持负载分担（最多8条）
使用组播更新报文（DR:224.0.0.6,其他路由器：224.0.0.5）
支持md5认证
OSPF区域：
分为骨干区域和非骨干区域
每个网络拓扑里面只允许存在一个骨干区域，所有的非骨干区域必须与骨干区域相连。
OSPF网络类型
| 网络类型 | Hello时间 | Dead时间 | 邻居与邻接关系 |
|---|---|---|---|
| 广播 | 10s | 40s | 自动建立邻居，选举DR/BDR |
| P2P | 10s | 40s | 自动建立邻居，无需选举DR/BDR |
| P2MP | 30s | 120s | 手动指邻居，无需选举DR/BDR |
| NBMA | 30s | 120s | 手动指邻居，选举DR/BDR |
OSPF 报文类型：
| 报文类型 | 报文作用 |
|---|---|
| Hello | 周期性的发送，用来发现，建立，维护邻居关系。 |
| DD-First DBD | 用来确定主从关系的 |
| DD-DBD | 用来描述本地链路数据库的摘要信息 |
| LSR | 用于向邻居请求所需LSA的详细信息。 |
| LSU | 用与向对方回复所请求LSA的详细信息 |
| LSACK | 用于对收到的LSA的详细信息做确认 |
注：DBD报文需要做确认，哪怕master设备发送的DBD报文是空的，slave也需要做确认，否则5s重传一次。
通过keepalive机制，检测邻居的建立状态。
OSPF状态机：
| 状态 | 效果 |
|---|---|
| DOWN（无效状态） | 表示在dead时间内没有收到hello报文 |
| init（初始状态） | 收到hello报文，没有发现自己的R-id |
| 2-way（双向通信状态） | 接受到了hello报文，且在active neighbor字段看懂了自己的R-ID |
| exstart（信息交互初始状态） | 交互first DBD报文，确定主从关系，R-ID大的为master |
| exchange（信息交换状态） | 交互DBD报文，携带LSA的头部信息 |
| loading（信息加载状态） | 当收到本地DBD报文中M位为0是，进入该状态 |
| full（完全邻接状态） | 路由器之间建立完全邻接状态，LSDB同步完成 |
注意点：
2-way：当进入到2-way状态后，表明邻居关系建立完成，如果在MA的网络中，还需要选举DR/BDR.
1DR/BDR的选举过程：
- 先比较接口优先级，华为默认为1，当为0时不参与选举。
- 接口优先级一致时，比较R-ID，R-ID大的为DR
- DR/BDR不具有抢占性。
exstart：当DBD报文中，I 位为时
，表明这是第一个DBD报文，为first-DBD报文，确定主从关系是为了方便进行lsdb的同步，确定完主从关系后，slave需要做确认，确认自己知道了谁是master，
exchage：master路由器向slave路由器发送LSDB摘要信息，并规定其实序列号，每发送一个DBD报文序列号+1，slave路由器则使使用master路由器的序列号进行应答。
loading：LSR-LSU-LSACK报文的运用，LSDB的同步过程。
attempt：该状态只有在NBMA网络类型中才有，表示本地路由器在dead时间超时后，没有收到邻居回复的hello报文，而此时路由器仍然会向对方发送hello报文。
OSPF影响建立邻居关系的因素
- R-ID一致：1.直连设备（邻居关系无法建立）2.同区域不直连（可以建立邻居,LSDB不能同步），3.不同区域不直连（不影响邻居关系的建立， ）
- area-id不一致
- area类型不一致
- hello/dead时间不一致
- 认证参数及密钥不一致
- 掩码不一致==（只针对于MA网络）==
- 接口被静默
OSPF影响邻接关系建立的因素：
- MTU(华为默认填充字段为0)
- DR优先级为（只针对于MA网络）
- 链路状态请求列表（LSR）或链路重传列表（LSU）不为空
DR/BDR的概念：
为什么要有DR/BDR:
选举DR的目的是为了避免在广播网络和非广播网络中LSA的重复通告而带来的带宽浪费问题
选举DR也可以减少邻居关系关系的建立，避免发送大量的hello包来占用带宽
选举BDR是为了做DR的备份。
为什么DR没有抢占机制：
因为DR区域内的路由器没有建立全连接的邻接关系，所以如果进行抢占的话，会DRother会与新的DR建立邻接关系，
DR/BDR何时可以抢占：
当新加入的设备发送的Hello报文中，DR/BDR字段不为空，即可以发生强占，若为空的话，DR/BDR会之间把自己的地址进行填充。
DR/BDR的选举流程：
先选BDR,在BDR的集合里选举DR，BDR成为了DR后，再从优先级非0的集合中选举BDR.