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[TOC]
OSPF路由協議是用于網際協議（IP）網絡的鏈路狀態路由協議。該協議使用鏈路狀態路由算法的內部網關協議（IGP），在單一自治系統（AS）內部工作。適用于IPv4的OSPFv2協議定義于RFC 2328，RFC 5340定義了適用于IPv6的OSPFv3。
開放式最短路徑優先（Open Shortest Path First，OSPF）是目前廣泛使用的一種動態路由協議，它屬于鏈路狀態路由協議，具有路由變化收斂速度快、無路由環路、支持變長子網掩碼（VLSM）和匯總、層次區域劃分等優點。在網絡中使用OSPF協議后，大部分路由將由OSPF協議自行計算和生成，無須網絡管理員人工配置，當網絡拓撲發生變化時，協議可以自動計算、更正路由，極大地方便了網絡管理。但如果使用時不結合具體網絡應用環境，不做好細致的規劃，OSPF協議的使用效果會大打折扣，甚至引發故障。
OSPF協議是一種鏈路狀態協議。每個路由器負責發現、維護與鄰居的關系，并將已知的鄰居列表和鏈路費用LSU(Link State Update)報文描述，通過可靠的泛洪與自治系統AS(Autonomous System)內的其他路由器周期性的交互，學習到整個自治系統的網絡拓撲結構;并通過自治系統邊界的路由器注入其他AS的路由信息，從而得到整個Internet的路由信息。每隔一個特定時間或當鏈路狀態發生變化時，重新生成LSA，路由器通過泛洪機制將新LSA通告出去，以便實現路由的實時更新。
多個路由跑相同路由進程協議的區域 成為AS區域系統。
在區域內部跑的進程協議
如：RIP，OSPF，ISIS等
在區域外跑的進程協議
如圖，A通過建立鄰接關系，學習到所有的鏈路狀態信息，即所有的網段信息。
A將學習到的鏈路狀態信息存儲在自己的鏈路狀態數據庫中。
A的鏈路狀態數據庫通過 Dijkstra算法 算出A到達每一個地點的最短路徑，形成最短路徑樹。最終生成路由表。
OSPF在AS內劃分多個區域，其中必須有個骨干區域，且骨干區域有且僅有一個。骨干區域負責區域間路由信息傳播。
另，其他區域必須經過骨干區域轉發，所有區域必須和骨干區域直接連接！
其他稱作標準區域或非主干區域。
區域ID可以表示層一個十進制的數字。即area 0（0-9）
每個OSPF路由器只維護所在區域的完整鏈路狀態信息
OSPF區域內唯一標識路由器的IP地址。
優先選取loopback接口最為Router ID，因為loopback是路由器上的虛接口，這樣的話，即使物理端口損壞也不影響Router ID。
也可以使用 router-id 命令指定Router ID。這個命令是我們常用的。
DR ，BDR 和其他路由中
1 DR： 區域當中的主路由，有且僅有一個
2 BDR:區域當中的備份路由，有且僅有一個
3 除了DR 和 BDR 都是其他路由
其他路由器只和 DR 和 BDR 形成鄰接關系。主路由負責通告信息，備份路由負責準備頂替 DR
其他路由器發送信息只能到達DR 和BDR（一個組播） ，DR再發送通告信息（第二個組播）。其中存在兩個組播信息。
DR 和 BDR 負責監控其他路由發來的信息。
路由優先級也被稱為路由的“管理距離”，是一個正整數，范圍0~255，它用于指定路由協議的優先級。
常見的OSPF路由優先級為110.
路由器的優先級可以影響一個選舉過程，但是他不能強制更換已經存在的DR或BDR路由器。
即，我們第一個啟動的OSPF路由器就會變成DR。第二個啟動的OSPF的路由器會變成BDR。而第三個和以后開啟的路由器即使路徑再短，也無法更改現有的DR 和 BDR。
224.0.0.5 DR/BDR發出的
224.0.0.6 其他路由發出的
COST=10^8/BW BW(帶寬) COST 數制越小越好，說明帶寬越高
COST越低，帶寬越高，路徑越短。
最短路徑是基于接口指定的代價cost計算的
承載在IP數據包內，使用協議號89
| OSPF的包類型 | 描述 |
|---|---|
| Hello包 | 用于發現和維持鄰居關系，選舉DR 和BDR |
| 數據庫描述包（DBD） | 用于向鄰居發送摘要信息以同步鏈路狀態數據庫 |
| 鏈路狀態請求包（LSR） | 在路由器收到包含新信息的DBD后發送，用于請求更詳細的信息 |
| 鏈路了狀態更新包（LSU） | 收到LSR后發送鏈路狀態通告（LSA），一個LSU數據包可能包含幾個LSA |
| 鏈路狀態確認包（LSAck） | 確認已經收到LSU，每個LSA需要被分別確認 |
| 狀態 | 描述 |
|---|---|
| Down狀態 | 只知道自己的ID，不知道其他任何路由器 |
| Init狀態（初始化狀態） | Down狀態的端口接收到Hello信息后，自動激活init狀態，此時，只能接收Hello包，不能發送Hello包 |
| 2-Way狀態 | route系統加載完成后從Init狀態進入2-Way狀態。2-Way狀態中既可以接收Hello包也可以發送Hello包（選舉出兩個最大的Router ID，但是并不會確定主從路由身份） |
| ExStart狀態(準啟動狀態) | 確定主從路由身份。即確定DR和BDR身份。 |
| Exchange狀態 | 交換DBD信息庫，同時接收到后也會有LSACK包。 |
| Loading狀態 | 最繁忙狀態，包的種類最多，有LSR,LSU（包含多個LSA），LSACK，形成的路由表 |
| Full 狀態 | 穩定狀態開始轉發數據包 |
配置OSPF實現全網互通
GNS3軟件
三臺初始化路由器
兩臺初始化主機
1.注意IP地址不要搞錯
2.配置Router ID 命令：
int loopback 0
ip add 1.1.1.1 255.255.255.255
no shut
3.配置OSPF命令
router ospf 1（同一個區域，路由器的進程號必須相同）
router-id 1.1.1.1（進入router id）
network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0（宣告直連網段和區域）
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