OSPF工作原理
邻居建立过程
过程概述
- 当两台路由器接口启用ospf功能
- 接口开始相互发送Hello报文（组播方式，目的地址224.0.0.5）
- 当Hello包相互发现邻居之后
- 开始协商主从关系（通过DD报文协商主从，用与交互数据的可靠性，此时的DD报文不是完整的）
- 当主从关系协商完成，开始相互发送DD报文（真正的摘要信息）
- 相互请求LSA，更新LSA，确认LSA，同步LSDB
- 计算路由，加入路由表
建立邻居关系
ospf使用hello报文发现邻居和维护邻居关系，在以太网链路上，采用组播方式发送hello包，目的地址为224.0.0.5，ospf hello报文包括路由器的Router id、邻居列表等信息
Hello报文概述
字段解释
- Netword Mask ：发送Hello报文的接口网络掩码
- Hello Interval：超时时间（4倍Hello Time时间未收到对端发送来的Hello报文，则认为对端出现故障，邻居状态超时）
- Options：可选字段（协商），E置位表示支持外部路由，MC置位表示支持转发组播数据
- Router Priority：路由优先级，用于DR选举（默认1，最大255，最小0则不参与选举）
- Designated Router：DR的接口地址
- Backup Designated Router：BDR的接口地址
- Neighbor：表示邻居信息，使用Router-id标识
OSPF状态
- Down：邻居初始化阶段
- Init：已经发送Hello报，或收到邻居的Hello报，单不包含自己的Router-id（可以理解为还不认识对方）
- Attempt：在帧中继网络中才会出现，表示的是网络是测试、唤醒状态尝试阶段
- 2-way：路由器发现自己的Router-id存在于收到的Hello报文在邻居列表中（双方互相认识）
- Exstart：邻居状态变为此状态以后，开始发送DD报文，但是DD报文中不包含链路状态描述信息
- Exchange：路由器与邻居之间相互发送带有链路状态描述信息的DD报文
- Loading：路由器与邻居之间相互发送LSR、LSU、LSA报文
- Full：完成邻接关系，完成LSDB数据库同步
设备角色
- 在广播网络中：N*(N-1)/2个邻接关系，管理复杂，重复的LSA泛洪，造成资源浪费
- DR指定路由器：负责在广播网络中网络建立和维护邻接关系并负责LSA同步，DR与其他路由器之间建立邻接关系并交互链路状态通告信息，其他路由器之间不直接交换链路状态通告信息（可以通俗理解为村长）
- BDR备份指定路由器：当DR出现故障时，快速接管DR的工作（副村长）
- DRother：OSPF成员设备（村民）
设备角色关系
- DR--BDR（Full状态）
- DR--DRother（Full状态）
- BDR--DRother（Full状态）
- DRother--DRother（2-way状态）
DR选举
- 选举规则（分先后顺序）
- 设备启动时间（60秒未收到Hello报文，则认为自己为DR）
- 接口优先级越大越优（0-255，0表示不参与选举）
- Router-id越大越优
加速收敛
- 通过更改链路类型（将网络类型配置为P2P类型，让设备认为对端只有一台设备，不选举DR角色，MA网络环境禁用）