017B-OSPF

OSPF五种报文

参考：HCNA网络技术学习指南8.3节
1、Hello报文： 周期性的发送，用来发现建立，和维护OSPF邻居关系的
邻居关系：两台设备共享同一条链路，并且交互了一些参数（Hello报文），形成邻居关系（2-way状态）

2、DD：描述本LSDB的摘要信息，用于两台路由器进行数据库的同步 DD报文只是一个LSA的摘要信息，里边不包括LSA
DBD:Database Description Packet

3、LSR：用于向对方请求所需的LSA，只有在OSPF邻居双方成功交换了DBD后才会向对方发送LSR
LSR：Link-Status request
LSA:Link-Status advertisement

4、LSU：用于向对方回复具体的LSA
LSU:Link-Status update

5、LSACK：用来对收到的LSA的一个确认
LSACK:Link-Status Acknowledgement

OSPF报文头部
Version（版本号），默认是V2 IPv6是V3
Message type :1、hello 2、DD 3、LSR 4 LSU 5、LSACK
Packet Length：报文长度
Source OSPF router:发送者的Router ID
Area ID:区域号：32位的点分十进制（IP地址格式）
Auth Type (认证类型） 0不认证 1 明文认证 2 MD5
Auth Data：认证的密码

怎么验证OSPF报文头部是否合法
1、版本号为2
2、Area ID必须要和接收端的Area ID一致
3、认证类型和认证密码也必须一致

RID也不能冲突
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ospf enable 10 area 0
[Huawei]ospf 10 router-id 2.2.2.2
[Huawei-ospf-10]area 0
[Huawei-ospf-10-area-0.0.0.0]

Hello报文：
重要字段解释：
Network Mask：发送Hello报文的接口的网络掩码。
只有在广播网络或者NBMA网络才有意义（在P2P，P2MP链路上是不不检测的
HelloInterval：发送Hello报文的时间间隔。单位为秒。
在广播网络中是10秒一次，在NBMA中是30秒一次
Options：标识发送此报文的OSPF路由器所支持的可选功能。具体的可选功能不在本课程的讨论范围之列。
DN位：Down比特位，是用来防环的（MPLS v*n应用此字段）
O位：用来支持9，10，11类LSA的能力
DC位：当始发链路支持按需链路时该比特位会置位
N位/P位 N位表明是否支持7 类LSA，N=0 表明不接收和发送7类LSA
P位 用在NSSA LSA（七类LSA），是否做七转五
E位：能否接收外部路由（五类LSA） 默认E位是1，是可以接收外部路由

Rtr Pri：发送Hello报文的接口的Router Priority，用于选举DR和BDR。
路由的优先级：用来选举DR和BDR的
RouterDeadInterval：宣告邻居路由器不继续在该网段上运行OSPF的时间间隔，单位为秒，通常为四倍HelloInterval。
40 120

Designated Router：发送Hello报文的路由器所选举出的DR的IP地址。如果设置为0.0.0.0，表示未选举DR路由器。
是DR接口的IP地址
Backup Designated Router：发送Hello报文的路由器所选举出的BDR的IP地址。如果设置为0.0.0.0，表示未选举BDR路由器。
Neighbor：邻居路由器的Router ID列表。表示本路由器已经从该邻居收到合法的Hello报文。
邻居路由器的Rtouer ID（表明OSPF的邻居状态）

interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 12.1.1.1 255.255.255.0
ospf timer hello 5 /修改OSPf的Hello时间，如果修改了Hello时间，Dead时间会自动调整为4倍
ospf timer dead 40 /修改OSPF的Dead时间，如果修改了Dead时间，Hello时间不会自动调整

验证一个Hello报文是否合法之前首先需要验证一个OSPF报文是否合法。
验证一个接收到的Hello报文是否合法包括：

1. 如果接收端口的网络类型是广播型，点到多点或者NBMA，所接收的Hello报文中Network Mask字段必须和接收端口的网络掩码一致，如果接收端口的网络类型为点到点类型或者是虚连接，则不检查Network Mask字段；
2. 所接收的Hello报文中的HelloInterval字段必须和接收端口的配置保持一致；
3. 所接收的Hello报文中的RouterDeadInterval字段必须和接收端口的配置保持一致；
4. 所接收的Hello报文中的Options字段中的E-bit（表示是否接收外部路由信息）必须和相关区域的配置保持一致。关于此比特的具体意义将在《OSPF特殊区域》中详细解释。

如果路由器发现所接收的合法Hello报文的邻居列表中有自己的Router ID，则认为已经和邻居建立了双向连接，表示邻居关系已经建立。

这是形成邻居关系的过程和相关邻居状态的变换过程。

Down：这是邻居的初始状态，表示没有从邻居收到任何信息。在NBMA网络上，此状态下仍然可以向静态配置的邻居发送Hello报文，发送间隔为PollInterval，通常和RouterDeadInterval间隔相同。
Attempt：此状态只在NBMA网络上存在，表示没有收到邻居的任何信息，但是已经周期性的向邻居发送报文，发送间隔为HelloInterval。如果RouterDeadInterval间隔内未收到邻居的Hello报文，则转为Down状态。
Init：在此状态下，路由器已经从邻居收到了Hello报文，但是自己不在所收到的Hello报文的邻居列表中，表示尚未与邻居建立双向通信关系。在此状态下的邻居要被包含在自己所发送的Hello报文的邻居列表中。
2-WayReceived：此事件表示路由器发现与邻居的双向通信已经开始（发现自己在邻居发送的Hello报文的邻居列表中）。Init状态下产生此事件之后，如果需要和邻居建立邻接关系则进入ExStart状态，开始数据库同步过程，如果不能与邻居建立邻接关系则进入2-Way。
2-Way：在此状态下，双向通信已经建立，但是没有与邻居建立邻接关系。这是建立邻接关系以前的*状态。
1-WayReceived：此事件表示路由器发现自己没有在邻居发送Hello报文的邻居列表中，通常是由于对端邻居重启造成的。

两端同时进入2-way标志着邻居关系的建立
进入2-way后，是否要建立邻接关系（Full）

1、接口类型为p2p（点到点），p2MP（点到多）
2、自己为DR，或者为BDR
3、邻居为DR，或BDR

进入2-way后，开始选择DR和BDR，40秒（Dead时间）

DR和BDR
DR和BDR的作用：

1. 减少邻接关系的数量，从而减少链路状态信息以及路由信息的交换次数，这样可以节省带宽，减少路由器硬件的负担。一个既不是DR也不是BDR的路由器只与DR和BDR形成邻接关系并交换链路状态信息以及路由信息，这样就大大减少了大型广播型网络和NBMA网络中的邻接关系数量

DR和BDR的选举规则：
两端同时进入2-way，开始选举
1、首先检查Hello报文中的DR字段和BDR字段是否为空，如果都为空（意味着没有DR和BDR），会首先选举出BDR，选举规则：比较优先级，越大越优（默认为1，取置范围为0-255， 0表示不参与选举），如果相同，比较Router ID，越大越优；BDR选举出后，会自动升级为DR，然后重新选举BDR，规则和之前一样
2、如果DR字段为空，BDR不为空 ,BDR升级为DR，重新再选举出BDR
3、如果BDR为空，DR不为空，重新选举出BDR

DR，BDR默认是不支持抢占的（选举期除外）

DRother