今天內容 ：
一、 鏈路狀態路由協議原理及ospf相關
屬於此協議的路由協議有ospf、is-is等。執行此類協議的路由器會在相互學習路由之前，
，在自己的記憶體中建立乙個拓撲表(鏈路狀態資料庫)然後使用spf演算法從自己的拓撲表裡算出路由。好比開車去目的地前先買乙份地圖。不用看路牌。
路壞了，也不用打聽，有地圖。雖然學習路由前要學習整個網路拓撲，所以學習路由的速度會比距離向量路由協議慢一點。但是一旦路由學習完畢，路由器之間就不用相互傳送路由表了。
因為整個拓撲都知道，就不需要定期的路由更新包來維持路由表的正確性了，節省了網頻寬 。
如果網路拓撲出現了改變(如：加了新路由器，或是網路段有損壞)路由器也不用把自己的整個路由表發給鄰居路由器。而是觸發更新乙個只包含出現改變的網段資訊的資料報。
收到這個包的路由器會把這個資訊放到自己的拓撲表裡，計算出新的路由。
由於執行此協議的路由器都執行相同的拓撲表，而路由是路由器通過這張表自己算出來的，所以執行鏈路狀態的路由器都能自己保證路由的正確性。不需要使用額外的保證路由表正確性的方案如：前面講的距離向量路由協議的避免路由環路的方案。
所以收斂是很快的。
由於鏈路狀態路由協議不必週期性的傳送路由更新包，所以不能像距離向量路由協議用更新包維持鄰居關係，所以用專門的hello包來維持這種鄰居關係。執行鏈路狀態路由協議的路由器週期性的傳送hello包互相認識對方且形成鄰居關係。只有鄰居關係形成後才能學拓撲表。
二、 鏈路狀態路由協議的演算法 spf cost
學到拓撲後，路由器會用spf把網路拓撲轉變成最短路徑優先樹，然後從這個樹型結構中找出到達每乙個網段的最短路徑，該路徑就是路由，同時此樹型結構保證了所計算的路由不會存在路由環路。
該協議計算路由的主要依據是頻寬。每條鏈路根據其頻寬都有相應的開銷(cost)，開銷越小，頻寬越大。鏈路越優。
三、 相比之下距離向量路由協議的不足
當在大型網路裡時，距離向量路由協議就暴露出了缺陷。如：由於不能學習整個網路拓撲，只能週期性的向鄰居發update，增加了網路的負擔。
其在處理網路故障時，收斂速度緩慢，通常要耗時4-8分鐘或更長。這對於大型網路或電信骨幹是不能忍受的。另外其最大度量值限制了在大型網路裡的應用。
四、鏈路狀態路由協議與路離向量的比較
1 對整個網路拓撲的了解
2 計算路由的演算法(即距離向量只知道乙個ip所在的網路裡的哪個方向及多遠，而鏈路狀態可以從資料庫中計算路由)
3 路由更新。(因為距離向量路由協議不知道特定鏈路在哪，因為它們沒有拓撲表。只有路由表，所以他們只知道距離和方向。
對於整個網路中的乙個具體路段發生的故障它們無法表述。只能乙個乙個的按序廣播路由表。 而鏈路狀態協議，有拓撲，所以某一鏈路發生故障，則可以觸發更新乙個只包含出現改變的網段資訊包。
是增量的路由更新。其實只更新的是拓撲)
五、鏈路狀態路由協議的優點與缺點
1、 快速收斂。(自己計算一定比學要快)
2、 路由操作更有效率(增量的更新，提高的網路效率。不必週期必送它們會認為自己的路由表都是正確的，所以不用靠傳遞路由表來確保路由的正確)
3、 缺點：要有更強的處理器和更大的記憶體 ；學習拓撲的過程不能路由。需要時間；因為此路由能劃分區域用到區域號，而不同的區域要有體系化的編址，以做到路由彙總。
這就要求體系化的編址。要求極為嚴格。
4、 但這些缺點對於優點而言。是可以接受的
六、ospf路由協議概述
ospf 簡介
ospf 是open shortest path first（開放最短路由優先協議）的縮寫。它是
ietf 組織開發的乙個基於鏈路狀態的自治系統內部路由協議。目前普遍使用
的是版本2（rfc2328）。
開放式最短路徑優先，最新記述出現在rfc2328文件中。其中的open為開放的，即向公眾開放的非私有協議。也是一種igp協議，只能工作在自治域系統內部。
不能跨躍自治系統執行。如果鏈路發生改變，發現該變化的路由器會向其他路由器傳送觸發更新包—鏈路狀態更新包(lsu)，在此包中包含了關於發生變化的網段的資訊—鏈路狀態通告(lsa)，接收到該公升級包的路由器，會繼續向其他路由器傳送更新，同時根據lsa中的資訊，在拓撲表裡重新計算發生變化的網段的路由。由於沒有保持時間，ospf路由協議的收斂速度是相當快的。
這點對電信級的骨幹網是非常重要的。
另外ospf還有另外乙個重要特性，即可以把乙個大型路由網路進行分級設計，即把乙個大型網路分成多個區域，這種特性使ospf路由協議能夠在大規模的路由能夠得到應用。因為其一是乙個大的區域中的成千上萬臺路由器會在每個路由器中整合很多路由表條目。所以在做資料報的路由時，延遲會增加。
其二是乙個大的網路發生鏈路故障的機率也會增大。即使是ospf這樣的協議頻繁的收斂也會降低網路的效能。
ospf可以把大型網路劃分為骨幹區域和非骨幹區域。骨幹區域只有乙個被固定的稱為區域0所有的非骨幹區域都和骨幹區域相連。如圖11-1。
通過每個小區域裡路由器不再去關心其他區域的鏈路改變，而只關心本區域的鏈路改變，乙個區域的網路拓撲變化，只會引起本區域的網路收斂操作。在區域與區域的邊界處有邊界路由器。該路由器負責學習兩個區域的路由，而區域內的路由器只需要使用靜態路由或者彙總的路由，把目的地是其他區域的資料報路由給邊界路由器，由邊界路由器將資料報路由到其他區域。
而區域內部的路由器不需要學
區域內配置。這是乙個多區域的開始。
ospf 協議路由計算的過程可簡單描述如下：
(1) 每個支援ospf協議的路由器都維護著乙份描述整個自治系統拓撲結構
的鏈路狀態資料庫lsdb（link state database）。每台路由器根據自
己周圍的網路拓撲結構生成鏈路狀態發布lsa （ link state
advertising），通過相互之間傳送協議報文將lsa 傳送給網路中其它路
由器。這樣每台路由器都收到了其它路由器的 lsa，所有的 lsa 放在
一起便組成了鏈路狀態資料庫。
(2) 由於lsa 是對路由器周圍網路拓撲結構的描述，那麼lsdb 則是對整個
網路的拓撲結構的描述。路由器很容易將lsdb 轉換成一張帶權值的有
向圖，這張圖便是對整個網路拓撲結構的真實反映。顯然，自治系統內
的各路由器將得到完全相同的網路拓撲圖。
(3) 每台路由器都使用spf 演算法計算出一棵以自己為根的最短路徑樹，這棵
樹給出了到自治系統中各節點的路由，外部路由可由廣播它的路由器進
行標記以記錄關於自治系統的額外資訊。顯然，各個路由器各自得到的
路由表是不同的。
七、 ospf協議的術語
鏈路：執行ospf路由協議的路由器所連線的網路線路叫做鏈路
鏈路狀態：一條鏈路是正常工作還是發生了故障，這種關於鏈路的資訊稱為鏈路狀態。
區域：路由協議會把一些大的網路劃分成若干小的網路 ，每個小的網路叫作區域。
鄰居：兩台執行ospf協議的相鄰的路由器如果位於同乙個區域裡，它們就可以形成鄰居關係。
鏈路開銷：ｏｓｐｆ路由協議依靠計算鏈路的頻寬，來得到到達目的地位址的最短路徑。（即路由）每條鏈路根據它的頻寬不同會有乙個度量值，ospf協議稱為「開銷」
拓撲表：建立了鄰居表這後，，由鄰居傳送過來的自己知道的路徑拓撲，形成的**。
路由表：根據拓撲表計算出來的最優路由被放入到一張**中這張**就叫作路由表。
路由器標識：並不是我們給路由器起的名字。是路由器在osｐｆ操作中對自己的標識。
一般的在沒有配置環迴介面，路由器的所有物理介面上配置最大的ip位址就是這個路由器的標識。如果配置了環迴介面， 那麼，該環迴介面不管ip是多少，它都是該路由器的標識。如果配置了多個環迴介面，那麼選最大的。
lsa與lsu：ｏｓｐｆ協議發現了網路出現問題的時候，會馬上發出乙個觸發更新包，這個包會通行哪塊發生了錯誤，通告的資訊的內容就是乙個lsa，那麼把這個lsa的作息封裝到乙個資料報裡，這個資料報就是lsu。
最短路徑優先演算法( shortest path first)
荷蘭計算機科學家dijkstra於2023年發現的，所以又稱為dijkstra演算法。該演算法把網路考慮為一組點到點連線的節點，每條鏈路有乙個開銷值，每個節點有它自己的名字及乙個包含已知物理拓撲的完整鏈路資訊資料庫。如圖11-4是乙個網路。
每個鏈路有乙個cost，但從d到b存在環路，即有兩條路徑都可以到。所以為了避免環路，我們的路由器採用spf演算法，算出乙個樹型結構。見圖11-5
ospf適用的網路型別
如圖11-6適合三種網路型別第
一、bma廣播多路訪問 (包括乙太網，令牌環網及fddi，要求使用dr與bdr的選舉。
第二、點對點，專線是典型的點對點網路，在此型別的網路上不要求dr與bdr的選舉。
第三，非廣播多路訪問。多用於x.25 .幀中繼等。一般在此類網路上實現ospf非常複雜。
dr與bdr的選舉
在執行ospf的廣播多路訪問網路中，所有路由器被連線在同一網段。如果它們兩兩之間都建立鄰居關係，則會有n*(n-1)/2個鄰居關係。在大型網路中，有很多的路由器，維持鄰居關係的hello包及鄰居間的lsa都會消耗大量的頻寬。
解決這種問題的唯一辦法是在網路眾多的路由器中選出乙個做為dr，即所有路由器的鄰居。如圖11-7。所有非dr的路由器會以多點廣播的形勢把lsa發給dr。
該多點廣播的位址是224.0.0.
6.然後dr再以多點廣播的形勢將這些資訊傳送給網段中的所有路由器該多點廣播的位址是224.0.
0.5這樣的操作會使lsa只用乙個資訊包就可以傳遞到所有的路由器，節省了網路資源。如圖11-8、9、10，圖10中的是c通過224.
0.0.5接到lsa後，再**給和它直連的路由器。
所以從以上可知，dr，是整個網路中lsa匯聚的點，同時也是lsa發散的點。為了防止它的損壞影響網路通訊，所以建立備份dr即bdr。
dr與bdr的選舉在多路廣播中是自動的。
首先會在多路廣播網路中比較種自的優先順序，優先順序高的是dr，次之為bdr。但是預設情況下路由器的優先順序是一樣的，所以就要比較標識，標識最大的即dr，次之為bdr。
一旦dr離線。bdr自動公升級為dr。 同時引發新一輪的選舉，從非dr中選出bdr，當原dr重新返回網路工作時，無論其優先順序多高也不能成為dr，只有等到下輪的選舉才有可能成為dr或bdr。
hello包結構及ospf路由器形成鄰居的過程
在ospf協議的路由器之間，要週期性的傳送hello包來維持鄰居的關係。在osi第三層上hello包是以多點廣播224.0.
0.5傳送，這個ip，所有執行ospf的路由器都能識別。預設的，每10秒發一次，但在nbma網路中則是每30秒一次。
OSPF協議配置
實驗目的 1 了解和掌握ospf的原理 2 熟悉ospf的配置步驟 3 懂得如何配置ospf router id，了解dr bdr選舉過程 4 掌握hello interval的使用 5 學會使用ospf的authentication 實驗拓撲 實驗器材 如上圖，需用到路由器三颱，hub switc...
OSPF鄰居認證配置
實驗名稱 實驗目的 掌握ospf 的鄰居認證加密配置。背景描述 你是一名高階技術支援工程師，某企業的網路整個的網路環境是ospf。為了安全起見，新加入的路由器要通過認證，請你給予支援。實現功能 完成ospf區域新成員加入的安全認證。實驗拓撲 實驗裝置 r2624路由器 2臺 v35dce 1根 v3...
華為OSPF預設路由總結
預設路由具有減小路由表容量，實現路由資訊遮蔽的功能，在ospf組網中具有廣泛的應用。ospf實際組網應用中，區域邊界和自治系統邊界通常都是由多個路由器組成的多出口冗餘備份或者負載分擔，以保證網路的高可用性。因此，ospf預設路由的規格設定必須要滿足這種典型組網應用的需要。一 ospf預設路由通常應用...