OSPF数据库、Hello包解析-Toy模板网

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OSPF数据库浅析

OSPF数据库、Hello包解析

如图，在网络中启用OSPF，AR2、AR5为ABR，所有路由器对应接口宣告到对应区域。

R1将Loopback 0 的IP地址宣告到OSPF进程中

R6上引入静态路由，AR6的g0/0/0设置为静默接口：

静默接口：当OSPF路由器的一个接口，没有连接OSPF邻居，我们可以使用静默接口的配置比如：OSPF路由器的接口连接交换机，交换机连接PC机启用静默接口后，该接口不再收发OSPF协议的报文

R6：
[AR6]ip route-static 10.10.7.7 32 192.168.67.7
[AR6-ospf-1]dis this
[V200R003C00]
#
ospf 1 router-id 6.6.6.6 
 import-route static
 silent-interface GigabitEthernet0/0/0
 area 0.0.0.56 
  network 192.168.56.0 0.0.0.255 
  network 192.168.67.0 0.0.0.255 

R7：
[AR7]ip route-static 192.168.0.0 16 192.168.67.6
[AR7]int g0/0/01
[AR7-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.67.7 24
[AR7-LoopBack0]ip add 10.10.7.7 32

在R1上查看OSPF数据库

<AR1>dis ospf lsdb 
	 OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
		 Link State Database 
		         Area: 0.0.0.12
 Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
 Router    2.2.2.2         2.2.2.2            340  36    80000006       1
 Router    1.1.1.1         1.1.1.1           1124  48    80000007       1
 Network   192.168.12.1    1.1.1.1            333  32    80000004       0
 Sum-Net   192.168.67.0    2.2.2.2            210  28    80000001       5
 Sum-Net   192.168.45.0    2.2.2.2           1759  28    80000002       3
 Sum-Net   192.168.23.0    2.2.2.2            309  28    80000003       1
 Sum-Net   192.168.56.0    2.2.2.2           1620  28    80000002       4
 Sum-Net   192.168.34.0    2.2.2.2             51  28    80000003       2
 Sum-Asbr  6.6.6.6         2.2.2.2             61  28    80000001       4

		 AS External Database
 Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
 External  10.10.7.7       6.6.6.6             65  36    80000001       1

【LSA】在OSPF网络中，路由器之间并不直接传递路由，而是传递LSA（Link State Advertisement 链路状态通告）LSA被包含在OSPF协议的报文中，路由器通过收到的LSA，去独立的计算路由，计算路由的规则是相同的。

【Type 】
1. [ Router——1类LSA ]在一个OSPF区域，进行自我介绍的即：一台路由器，在同一个OSPF进程中，不同接口同时连接不同的区域，则，该路由器在每个区域都会产生一个1类LSA
2. [ Network——2类LSA ] 每个广播或者非广播的网络类型的网段中，都会产生一个DR 而2类LSA就是用来表示DR的
3. [ Sum-Net——3类LSA ] 表示的是OSPF域间路由举例： R1-R2-R3这样的直线拓扑中，R2是ABR R2会将R2-R3区域的路由以3类LSA的形式发给R1
4. [ Sum-Asbr——4类LSA ] 是ABR产生的，向本区域介绍其他区域的ASBR的LSA 举例： R1-R2-R3直线拓扑中，R2是ABR，R3是ASBR 此时，R2会产生一个4类LSA，发给R1，向R1介绍ASBR-R3
5. [ External——5类LSA ] 表示的是OSPF域外路由（也叫外部路由）即：import-route成功引入的路由
6. [ NSSA ——7类LSA]功能：在NSSA区域中，传递外部路由。传播范围：在NSSA区域中传递。本例中将区域56设置为NSSA区域后，会在R5R6看到此类LSA
在NSSA区域中会自动生成一条7类缺省路由指导NSSA区域访问外部路由
而Totally NSSA中会自动产生3类和7类缺省路由，路由器默认使用3类缺省路由指导数据转发
【 LinkState ID 】 LSA的名字
【 AdvRouter 】通告路由器（Advertisement Router）就是，谁发的这条LSA

默认路由（缺省路由）一定是静态路由吗？

不一定 ip route-static 0.0.0.0 0 x.x.x.x 的确可以配置静态的默认路由而在OSPF这种动态的路由协议中，也是可以生成默认路由的，而此时，默认路由也是动态的比如：Stub区域中，ABR会向Stub区域的路由器泛洪一个表示默认路由的3类LSA 此时，Stub区域中的OSPF路由器就会形成OSPF的默认路由。

特殊区域：

Stub区域
- 区域内不要5类LSA 因为不要5类LSA，所以不要4类LSA。此时，ABR会向Stub区域产生一个表示缺省路由的3类LSA
Totally Stub区域
- 区域内不要5类LSA，所以不要4类LSA 同时，不要3类LSA此时，ABR会向Stub区域产生一个表示缺省路由的3类LSA
  
  扩展： Stub区域的优点：节省系统资源、节省链路资源提高了网络的稳定性（因为不受外部路由频繁Up/Down的影响）
NSSA区域 区域内不要5类LSA，所以不要4类LSA 但是，本区域，可以引入外部路由（import-route）本区域引入的外部路由，以7类（NSSA）LSA表示

此时，ABR会向NSSA区域，下发一个表示缺省路由（默认路由）的7类LSA（0.0.0.0）
Totally NSSA区域 区域内不要5类LSA，所以不要4类LSA 但是，本区域，可以引入外部路由（import-route）同时，区域内不要3类LSA（域间路由用3类LSA表示）

注意：此时，ABR会同时产生表示默认路由的3类LSA和7类LSA，区域内其他路由器，会根据3类LSA来计算默认路由（缺省路由） LSA优先级：1>3>5>7

OSPF的Hello包解析

OSPF数据库、Hello包解析

【 TTL 】 OSPF的Hello报文，IP头部的TTL值是1 ，OSPF不能跨跳建立邻居举例： R1-R2-R3，这样的直线拓扑 R1想要给R3发Hello报文，报文经过R2的时候，TTL会减1,此时，报文被R2丢弃所以，R1无法跨过R2，和R3建立邻居
【 Protocol 】 IP报文中的这个字段，叫做协议号，指的是，IP头部后面跟的是什么协议不同的协议，通过不同的协议号表示 OSPF在IP报文中，协议号永远是89

OSPF数据库、Hello包解析

【 OSPF Version 】指的是这台路由器上运行的OSPF协议的版本版本2：IPv4版本的OSPF 版本3：IPv6版本的OSPF
【 Message Type 】消息类型指的是OSPF头部后面跟着的OSPF报文，是哪种类型的报文类型1就是Hello报文
【 Packet Length 】报文的长度
【 Source OSPF Router 】产生这个报文的OSPF路由器所谓的OSPF路由器，就是运行了OSPF协议的路由器
【 Area ID 】发送这个OSPF报文的路由器的接口，所在的OSPF区域之所以说是接口所在区域，是因为，路由器发包的时候，在OSPF报文前面封装了IP头部而IP头部上面，标明了源IP地址，源IP地址，其实就是发送这个OSPF报文的接口IP地址
【 Packet Checksum 】校验和用来校验报文是否正确
【 Auth Type和Auth Data 】关于OSPF认证的字段 Auth Type：是认证类型 Auth Data：是认证的密码（有明文或密文）

OSPF数据库、Hello包解析

【 Network Mask 】指的是发送Hello报文这个接口IP地址的掩码
【 Hello Interval 】 Hello时间指的是，该接口发送Hello报文的时间间隔默认情况下，路由器每10秒发送一个Hello报文
【 Option 】特殊标记位跟区域有关
【 Router Priority 】 DR的优先级
【 Router Dead Interval 】死亡时间指的是，我多长时间没有收到对方发来的Hello报文，我就认为对方挂了默认情况下，死亡时间是40秒注意：死亡时间是Hello时间的4倍
【 DR 】
- 所有的OSPF路由器都跟DR建立了FULL的邻接关系即：所有的OSPF路由器都会和DR同步数据库，DR再将同步好的数据库发送给大家（发送的方式是：目的地址为224.0.0.5）
- DR的作用加快数据库同步
- DR的选举原则
  【1】比较Hello报文中的Router Priority，默认是1，取值范围0-255，数值越大越好【2】如果Router Priority相同，则比较router-id，越大越好
- DR的优先级设置为0 意味着我这台OSPF路由器，这个接口，永远不参加OSPF的DR选举即：DR优先级为0，不是优先级最低，而是不参选
- DR的特点稳定！不能抢占！
  在一个网段中，一旦选举出了DR，即使后续在该网段中，又出现了其他DR优先级更高的路由器，那么，DR的身份也不会被抢占如果非要抢占DR的身份，我们需要重启网段内所有OSPF路由器的OSPF进程
【 BDR 】DB的备用
- DR挂了，BDR马上接替DR的工作
- DR的选举过程
  最开始，先从网段内所有DR优先级非0的路由器中，选出一个BDR 此时，没有DR，所以，BDR马上立刻变成DR 然后，因为没有BDR，所以又开始选出一个BDR
- BDR变成DR的过程
  DR的优先级，是藏在OSPF的Hlelo报文中的而OSPF路由器的死亡时间默认是40秒即：我连续40秒没有收到DR接口发送的OSPF Hello报文，我才认为DR挂了
- 静默接口可以成为DR么？可以，因为DR选举时，如果收不到对方的Hello报文，我会认为对方不敢跟我比，所以我这个接口就是DR
- OSPF路由器连接PC机的接口可以成为DR么？
  可以，原因同上
【 Avtice Neighbor 】激活的邻居，其实就是我认可的邻居的router-id

OSPF区域的Option位

OSPF数据库、Hello包解析文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-494491.html

E和NP 我们在OSPF的Hello报文中，可以看到Options（特殊标记位）其中，E：代表这个路由器可以引入外部路由（import-route） NP：代表这个路由器在发送这个Hello报文的接口所在的区域，是NSSA区域
E=1，NP=0 表示这个区域是普通区域
E=0，NP=0 表示这个区域是Stub区域（Totally Stub也这样表示）
E=0，NP=1 表示这个区域是NSSA区域（Totally NSSA也这样表示）

OSPF中Network 和 Import-router的区别

【 network 】宣告：宣告OSPF路由器接口所在的直连网段
【 import-route 】引入：引入的是OSPF网络外部的路由
【区别】 [ 用途 ] network可以精确的宣告一个路由（就是一个直连网段） import-route可以引入一类路由比如：一台路由器上，有十条静态路由，此时，我们在这台路由器上面的OSPF进程中import-route static，就可以一次性的将这十条静态路由都引入到OSPF进程中
【优先级】 network的OSPF路由，优先级默认为10 import-route的外部路由，优先级默认为150