OSPF的基本原理，自治系统、区域、单区域、多区域、骨干区域、非骨干区域、内部路由器、骨干路由器、区域边界路由器、自治系统边界路由器的概念

OSPF基本原理：在OSPF协议中，路由器会将自己的链路状态信息一次性地泛洪给所有其他的路由器

（1）如果一个OSPF网络中包含一个区域，则被称为单区域OSPF网络，如果存在多个区域，则被称为多区域OSPF网络

（2）骨干区域：Area-ID为0的区域

（3）非骨干区域：多区域OSPF网络中，包含一个骨干区域以及若干个非骨干区域，他们都与骨干区域直连，但是非骨干区域之间，不能直连，必须通过骨干区域来进行联通

（4）内部路由器：一台路由器的所有接口都属于同一个区域

（5）骨干路由器：有一个接口属于骨干区域的路由器（包含内部路由器）

（6）区域边界路由器：一些接口属于骨干区域，另一些属于其他区域的路由器

（7）自治系统边界路由器：与本自治系统之外的网络相连的路由器，可以将外部网络的路由信息引入到本自治网络中

OSPF支持的网络类型（广播网络、NBMA、点到点网络、点到多点网络）；链路状态、链路状态通告（LSA）及类型、OSPF报文结构及类型

1、点到点网络

即Point-to-point（P2P）型网络，是指该接口通过点到点的方式与一台路由器相连。此类型网络不需要进行OSPF的DR、BDR选举。当链路层协议是PPP或HDLC时，OSPF缺省认为网络类型是P2P。在此类型的网络中，OSPF以组播方式（224.0.0.5）发送协议报文。

2、广播型多路访问网络

　即Broadcast型网络，网络本身支持广播功能。当链路层协议是Ethernet、FDDI时，OSPF缺省认为网络类型是广播型。此类型网络需要进行OSPF的DR、BDR选举。在该类型的网络中，OSPF通常以组播方式（224.0.0.5和224.0.0.6）发送协议报文。

3、NBMA型网络

NBMA（Non-BroadcastMultipleAccess）型网络，虽然从一个接口可以到达多个目的节点，但是网络本身不支持广播功能，当链路层协议是帧中继、ATM或X.25时，OSPF缺省认为网络类型是NBMA。此时OSPF的邻居需要管理员手工指定。在该类型的网络中，以单播方式发送协议报文。

　4、点到多点网络

即Point-to-multipoint（P2MP）型网络，是指该接口通过点到多点的网络与多台路由器相连。P2MP型网络比较特殊，没有一种链路层协议会被缺省地认为是点到多点类型。点到多点必须是由其他网络类型强制更改而来。常用做法是将NBMA改为点到多点的网络。在该类型的网络中，缺省情况下以组播方式（224.0.0.5）发送协议报文，也可以根据用户需要，以单播形式发送协议报文。

链路状态：所谓链路状态，其实是指路由器的接口状态。

LSA(状态链路通告）：简单来说LSA是链路状态信息的主要载体，链路状态信息主要是包含在LSA中并通过LSA的通告（泛洪）来实现共享。

1.Router LSA：

每一个路由器都会产生，通告自己路由器所有接口的状态；在域内泛洪。Link id（为router id）一般等于ADV router，即产生并公告。

2.Network LSA：

由网络中的DR产生（DR为为路由器的接口特性），通告本域内每个DR下所属的DRother的router id（包括DR自己的），由DR公告，Link id为DR路由器接口ip地址（即通告所有DR接口下的DRother的router id）；在域内泛洪。

注意：一个区域可由多个DR，一个网段一个DR（路由器分隔网段）

3.Network Summary LSA：

由本域内同时为area 0的ABR路由器始发，学习其它区域的LSA，只通告到已知网段的最优路径（是本域内路由器到ABR的最优路径，到最终目的地的总的路径其不管，所以当有多个ABR时，容易引起次优路径的问题，用设置cost值可解决，域内路由器收到后直接加入路由表RIP 的方法）link id为某一网段（表示某一网段的状态）；AS中泛洪。

4.ASBR Summary LSA：

本域内由ABR始发，公告（即到最后的ABR时被替换表示要去ASBR就找ABR），通告ASBR的router id主机路由，ASBR的router id为link id。， AS中泛洪。有几个ASBR就有几个4类。

5.External LSA：

ASBR公告，以link id为外面AS域的子网号，通告ASBR外面的子网，由ASBR公告（要去外网找ASBR）， AS内泛洪

7.NSSA External LSA：

同5，只是在区域为非纯末梢区域（not so stub by area）内公告并泛洪，到达ABR时变为5类通告给其它区域。

OSPF报文本身有五种类型，分别是Hello报文，DD报文、LSB报文、LSU报文、LSAck报文。 　

链路状态数据库、最短路径树（SPT）、SPF算法、OSPF路由表及与IP路由表的区别；邻居关系、邻接关系；DR、BDR及选举方法

OSPF是一种基于链路状态的动态路由协议，每台OSPF路由器都会生成相关的LSA，并将这些LSA通告出去。路由器收到LSA后，会将它们存放在数据链路状态数据库LSDB中。

最短路径树（SPT）：由于环路的存在，路由器是可以通过不同的路径（路线）从自己的位置去往同一个目的地的路线，然而，由于环路的存在，路由器必须根据路径开销的情况从不同的路径中选择出最优（即开销最小）的路径，这个过程也就是最短路径树（SPT）的生成过程。

SPF算法：SPT具有无环结构，其树根就是生成这颗STP的路由器，并且，从树根出发沿树干的指引去往某个目的地时，所经过的路径一定就是最优路径。

OSPF路由表：OSPF路由器在生成自己的SPT后，便可以很容易地根据自己的SPT计算出从自己的位置去往各个目的地的路由，这些路由信息的集合，便是所谓的OSPF路由表。

邻居关系是指，当双方收到对方的hello报文的时候，报文里面的参数（hello time.dead interval , area id.authentication ,mask 等）一致的时候，并且邻居关系为2-way的时候，这个就可以成为是建立了邻居关系，但是还不是邻接关系。

邻接关系是指在建立的邻居关系之后继续发送DD，LSR，LSU等报文，最终双方的LSDB达到同步之后，邻居状态为FULL时，才成为邻接关系。

DR/BDR的选举过程：

路由器之间首先必须为2-way，也就是已经建立起了双向通信，接着路由器会在发出的Hello中的DR/BDR字段中，设置为始发接口的IP地址，以此宣称自己为DR/BDR，接着路由器将检查所有收到的Hello包，并列出具有选举资格的接口的列表（列入，优先级不为0，邻居状态为2-way等）

从具有选取资格的路由器列表中，创建一个没有被宣告为DR的所有路由的集合

如果在这个集合中，有一台或多台邻居路由器，并且他们在hello中的BDR字段设置了自己的接口IP，那么他们将进行比较，优先级高的，成为BDR，当优先级相同时，Router-id高的，成为BDR，注意，当BDR选举出来之后，BDR会自动成为DR，因为之前就说道了，当网络中没有DR时，BDR自动成为 ，这个动作并不会产生任何数据包来通知其他邻居，只是在这之后发出的所有Hello中，DR字段都是 DR接口的IP地址