OSPF基础

0x00 前言

本篇简述OSPF相关知识

0x01 正文

为什么需要动态路由协议

• 静态路由无法适应较大的网络
• 无法动态的随着网络的变化而自动化，耗费人力

动态路由协议

什么是BGP协议

基于距离矢量算法修改后的算法形成协议，被称为路径矢量路由协议

BGP工作原理是什么

通过周期性的泛洪自己的路由表，通过路由表的交互，每台路由器从相邻的路由器学习路由，并加载进自己的路由表中。

链路状态路由的四个步骤

• 建立相邻路由器之间的邻居关系
• 邻居之间交互链路状态信息和同步LSDB
• 优选路径计算
• 根据最短路径树生成路由表加载到路由表

OSPF

什么是OSPF

典型的链路状态路由协议。

什么是OSPF的区域

OSPF Area用于表示一个OSPF的区域，通过逻辑上将设备分为不同的组。

什么是OSPF的Router-ID

用于在一个OSPF域中唯一的标识一条路由器，相当于路由器的名字。（通常用ip来进行命名）

什么是OSPF的度量值

OSPF使用cost作为路由的度量值，默认cost=100mbit/s 除以接口宽带。cost的值为一条链路上所有的cost的和。

什么是OSPF邻居表

用来保存OSPF邻居状态的表

什么是LSDB表

保存自己产生的从邻居收到的LSA信息。

什么是OSPF路由表

路由表包含Destination、cost以及nextHop内容

什么是OSPF邻居关系

路由器在发送Hello报文之后，发现彼此，则形成邻居关系。

什么是OSPF邻接关系

当两台路由器LSDB同步完成之后，开始计算路由的时候，这两个路由器就是邻接关系。

邻接关系建立过程

邻居关系建立

OSPF网络类型有

• Broadcast
• NBMA
• P2MP
• P2P

什么是P2P

P2P指的是在一段链路上只能连接两台网络设备的环境

什么是Broadcast?

BMA，一个允许多台设备接入的，支持广播的环境

什么是NBMA？

允许多台设备记入，不支持广播

什么是P2MP

相当于多条p2p链路的一段捆绑得到的网络

什么是DR？

DR就是Designated Router，指定路由器

什么是BDR

BDR Backup designated Router 备用指定路由器

什么是OSPF域

一系列使用相同策略的连续OSPF网络设备所构成的网络

什么是OSPF路由器的类型

• 区域内路由器，路由器所有接口都属于同一个OSPF区域
• 区域边界路由器ABR，接口同属于两个以上的区域，并且有一个接口属于骨干区域
• 骨干路由器，至少有一个接口属于骨干区域
• 自治系统边界路由器ASBR，与其他SA交换路由信息。相当于引入了外部路由。

补充知识

OSPF的来源

OSPF（Open Shortest Path First）是一种链路状态路由协议，由IETF（Internet Engineering Task Force）定义。它是一种开放的协议，通过收集网络中所有路由器的链路状态信息，计算最短路径并将这些信息交换给所有路由器，以找到最佳路径。OSPF最初由John T. Moy在1987年开发，并在RFC 1131中进行了描述。

OSPF的设计目标是提供一种灵活、可扩展和高度可靠的路由协议。它使用Dijkstra算法来计算最短路径，并使用分层的网络结构来支持大规模网络。OSPF支持多种网络层协议，包括IPv4和IPv6，并提供了多种路由选择指标，如带宽、延迟、可靠性等。

OSPF是一种自治系统内部的路由协议，用于在单个自治系统（AS）中的路由器之间交换路由信息。它使用路由器之间的邻居关系来交换链路状态信息，并计算最短路径。OSPF支持VLSM（可变长度子网掩码），允许将IP地址空间划分为不同大小的子网，以满足网络需求。

OSPF的来源是为了解决传统的距离向量路由协议（如RIP）的一些限制。它提供了更好的性能、可扩展性和可靠性，并适用于大规模的复杂网络。OSPF广泛应用于企业网络、互联网服务提供商和大型组织的网络中，成为主流的内部路由协议之一。

类似OSPF的协议

一些类似OSPF的协议包括：

1. IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）：IS-IS是一种内部网关协议（IGP），它与OSPF一样，用于在自治系统（AS）内部进行路由选择。IS-IS运行在ISO的OSI参考模型的第二层和第三层，支持IP以及其他网络层协议。

2. EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）：EIGRP是思科开发的一种增强型内部网关路由协议，与OSPF一样，用于在AS内部进行路由选择。EIGRP通过多路径和快速收敛，提供了高可靠性和高性能的路由选择。

3. RIP（Routing Information Protocol）：RIP是一种基于距离向量的内部网关协议，与OSPF不同，它使用跳数作为路由度量，而不是OSPF的链路状态数据库。RIP是早期的路由协议，适用于小型网络。

4. OSPFv3：OSPFv3是OSPF协议的IPv6版本，用于在IPv6网络中进行路由选择。它与OSPF相似，但引入了一些与IPv6相关的改进。

这些协议与OSPF类似，都是用于在自治系统内部进行路由选择的内部网关协议。它们有不同的特点和适用场景，可以根据网络规模和需求选择合适的协议。