【參展預(yù)告】2025.9.15-17山東電力展，愛(ài)陸通B3館A7···
工業(yè)級(jí)路由器防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)
集中式DTU通信解決方案-智能配網(wǎng)
5G視頻RTU 視頻數(shù)采儀 數(shù)據(jù)采集傳輸儀
OSPF：開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議
無(wú)類別鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，組播更新224.0.0.5/6；跨層封裝到三層，協(xié)議號(hào)89；
基于拓?fù)涔ぷ鳎矢铝看?----需要結(jié)構(gòu)化部署–區(qū)域劃分、地址規(guī)劃
觸發(fā)更新、每30min周期更新
OSPF的數(shù)據(jù)包：
Hello包
DBD–數(shù)據(jù)庫(kù)描述包
LSR–鏈路狀態(tài)請(qǐng)求
LSU–鏈路狀態(tài)更新 攜帶各種LSA
LSack–鏈路狀態(tài)確認(rèn)
狀態(tài)機(jī)----OSPF建立時(shí)，存在各個(gè)階段；
1、down 本地一旦發(fā)出hello包進(jìn)入下一狀態(tài)
2、Init初始化 本地接收到的hello包存在本地的RID進(jìn)入下一狀態(tài)
3、2way雙向通信 鄰居關(guān)系建立標(biāo)志；
條件匹配：點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)直接進(jìn)入下一狀態(tài)；MA網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)行DR/BDR選舉（40S），非DR/BDR間不得進(jìn)入下一狀態(tài)；
4、exstart 預(yù)啟動(dòng) 使用類似hello的DBD進(jìn)行主從關(guān)系選舉，RID大為主，主優(yōu)先進(jìn)入下
一狀態(tài)
5、Exchange 準(zhǔn)交換 使用真實(shí)的DBD包進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)目錄共享，需要ACK；
6、Loading 加載 使用LSR/LSU/LSack來(lái)獲取未知的LSA信息；
7、Full轉(zhuǎn)發(fā) 鄰接關(guān)系建立的標(biāo)志
OSPF工作過(guò)程：
啟動(dòng)配置完成后，本地使用hello包建立鄰居關(guān)系，生成鄰居表；
進(jìn)行條件匹配，匹配失敗者間保持為鄰居關(guān)系，僅hello包周期保活即可；
匹配成功者間，將使用DBD/LSR/LSU/LSack來(lái)獲取未知的LSA信息，當(dāng)收集其網(wǎng)絡(luò)中所有LSA后，生成LSDB–數(shù)據(jù)表；之后使用最短路徑算法，計(jì)算本地到達(dá)所有未知網(wǎng)段的最佳路由，然后將其加載路由表中，收斂完成。
結(jié)構(gòu)突變—1、新增網(wǎng)段 發(fā)送新的DBD 未知設(shè)備會(huì)使用LSR獲取
2、斷開(kāi)網(wǎng)段 發(fā)送新的DBD 未知設(shè)備會(huì)使用LSR獲取
名詞：
LSA–鏈路狀態(tài)通告 —存在多種類別，攜帶不同環(huán)境下產(chǎn)生的拓?fù)浠蚵酚尚畔ⅲ辉撔畔⒁蕾?/span>
LSU數(shù)據(jù)包傳遞；
LSDB–鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù) —各種的LSA的集合
OSPF的收斂行為------LSA洪泛 LSDB同步
配置:
r1(config)#router ospf 1 啟動(dòng)OSPF協(xié)議，啟動(dòng)時(shí)需要配置進(jìn)程號(hào)，進(jìn)行號(hào)僅具有本地意義
r1(config-router)#router-id 1.1.1.1 全網(wǎng)唯一，手工–環(huán)回最大數(shù)值–物理接口最大數(shù)值
宣告：1、激活 2、路由或拓?fù)?3、區(qū)域劃分
r1(config-router)#network 12.1.1.1 0.0.0.0 area 0
r1(config-router)#network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0
宣告時(shí)必須攜帶反掩碼
區(qū)域劃分規(guī)則：
1、星型結(jié)構(gòu)
2、必須存在ABR-邊界路由器
【1】當(dāng)啟動(dòng)配置完成后，鄰居間使用hello包建立鄰居關(guān)系，生成鄰居表：
Hello包–用于鄰居的發(fā)現(xiàn)、關(guān)系、保活
hello time為10s或30s dead time 為hello time 的4倍；
Hello包中和鄰居必須完全一致的參數(shù)：hello time和dead time
區(qū)域ID
認(rèn)證字段
末梢區(qū)域標(biāo)記
r2#show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
1.1.1.1 0 FULL/ - 00:00:39 12.1.1.1 Serial1/0
3.3.3.3 0 FULL/ - 00:00:38 23.1.1.2 Serial1/1
狀態(tài)機(jī)
【2】鄰居關(guān)系建立后，進(jìn)行條件匹配，匹配失敗保持為鄰居關(guān)系，僅hello包保活
匹配成功成為鄰接關(guān)系，將使用DBD/LSR/LSU/LSACK來(lái)獲取未知的LSA信息，生成數(shù)據(jù)庫(kù)表：
DBD：攜帶MTU值；強(qiáng)制鄰居間MTU值必須一致，否則卡在exstart或exchange狀態(tài)；
DBD包中的描述字段：I 為1標(biāo)示該包為本地發(fā)出的第一個(gè)DBD包
M為0標(biāo)示該包為本地發(fā)出的最后一個(gè)DBD包
MS為1標(biāo)示本地為主；
隱性確認(rèn)：從使用主的序列號(hào)來(lái)對(duì)主進(jìn)行確認(rèn)；
r1#show ip ospf database 查看數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)表
OSPF存在各種類別的LSA，簡(jiǎn)表內(nèi)僅記錄分類的基礎(chǔ)信息；
【3】OSPF協(xié)議在生成好數(shù)據(jù)庫(kù)表后，將基于最短路徑規(guī)則將最佳路徑加載到本地的路由表中
O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
O標(biāo)示本地區(qū)域內(nèi)的路由–本地基于拓?fù)溆?jì)算所得
O IA 標(biāo)示其他區(qū)域的路由通過(guò)ABR導(dǎo)入 --域間路由
O E1/2 標(biāo)示通過(guò)其他協(xié)議或進(jìn)程計(jì)算所得，之后ASBR重發(fā)布導(dǎo)入 域外路由
ON1/2 標(biāo)示通過(guò)其他協(xié)議或進(jìn)程計(jì)算所得，之后ASBR重發(fā)布導(dǎo)入，同時(shí)本地為NSSA或完
全NSSA區(qū)域 -----域外路由
管理距離為110；度量為cost=開(kāi)銷值=參考帶寬/接口實(shí)際帶寬
Ospf選路，就是選擇cost值之和最小路徑；默認(rèn)參考帶寬為100M；若接口帶寬大于參考帶寬，將可能導(dǎo)致選路不佳，可以修改參考帶寬
r1(config)#router ospf 1
r1(config-router)#default auto-cost reference-bandwidth ?
r1(config-router)#default auto-cost reference-bandwidth 1000
注：所有設(shè)備均需修改；
【4】OSPF建立鄰接關(guān)系的條件
網(wǎng)絡(luò)類型：點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)類型 ----必然成為鄰接關(guān)系
MA----進(jìn)行DR/BDR選舉，所有非DR/BDR僅與DR/BDR建立鄰接關(guān)系；非DR/BDR間正常保持為鄰居關(guān)系；
選擇規(guī)則：1、比較接口優(yōu)先級(jí)，默認(rèn)為1，大優(yōu)；
2、若優(yōu)先級(jí)相同，比較RID，數(shù)值大優(yōu)；
干涉選舉：
1、DR優(yōu)選級(jí)最大，BDR次大；DR選擇為非搶占，故修改優(yōu)先級(jí)后，正常需要重啟OSPF進(jìn)程
r1(config)#interface fastEthernet 0/0
r1(config-if)#ip ospf priority 3
r1#clear ip ospf process
Reset ALL OSPF processes? [no]: yes
2、DR優(yōu)選級(jí)最大，BDR次大；其他設(shè)備優(yōu)先級(jí)修改為0，標(biāo)示不參選；
切記：不能將所有參選接口優(yōu)先級(jí)修改為0；
【5】OSPF接口網(wǎng)絡(luò)類型
設(shè)備接口網(wǎng)絡(luò)類型： 環(huán)回 點(diǎn)到點(diǎn) BMA NBMA
所謂的OSPF接口網(wǎng)絡(luò)類型，是指OSPF協(xié)議在設(shè)備不同網(wǎng)絡(luò)類型下的不同工作方式；
設(shè)備接口網(wǎng)絡(luò)類型 OSPF 接口網(wǎng)絡(luò)類型（工作方式）
環(huán)回接口 LOOPBACK LOOPBACK 無(wú)hello包，發(fā)送32位主機(jī)路由
串口（HDLC/PPP）點(diǎn)到點(diǎn) POINT_TO_POINT hello time 10s；不選DR；
以太網(wǎng)接口 BMA BROADCAST hello time 10s；選DR；
MGRE NBMA
注：在tunnel接口上，OSPF默認(rèn)的工作方式為點(diǎn)到點(diǎn)；這種工作方式在MGRE環(huán)境下，將無(wú)法正常建立鄰居關(guān)系—因?yàn)辄c(diǎn)到點(diǎn)工作方式只能和一個(gè)鄰居建鄰；
可以將接口工作方式修改為BROADCAST；切記BROADCAST和POINT_TO_POINT工作方式均為10s的hello time，故能夠建立鄰居關(guān)系，但由于一個(gè)選DR，另一個(gè)不選，不能正常收斂路由；
r2(config)#interface tunnel 0
r2(config-if)#ip ospf network broadcast
注：若ROADCAST的工作環(huán)境為星型或部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)都可能出現(xiàn)DR位置錯(cuò)誤問(wèn)題；
必須修改DR的位置到最合適的地方；
建議：
1、在星型結(jié)構(gòu)中可以定義為broadcast 類型，但注意DR位置；或修改為點(diǎn)到多點(diǎn)工作方式；
2、在部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中直接定義為點(diǎn)到多點(diǎn)
3、在全連網(wǎng)狀建議broadcast ；
r1(config)#interface tunnel 0
r1(config-if)#ip ospf network point-to-multipoint
點(diǎn)到多點(diǎn)工作方式：hello time 為30s；不選DR；
2、不連續(xù)骨干
解決方法：
1、tunnel --在兩臺(tái)ABR上建立tunnel，然后將其宣告到OSPF協(xié)議中；
缺點(diǎn)：選路不佳，對(duì)中間區(qū)域周期、觸發(fā)占用；
2、OSPF虛鏈路—相當(dāng)于OSPF關(guān)閉了區(qū)域限制；
在兩臺(tái)ABR上配置，然后骨干區(qū)域的ABR為非骨干區(qū)域間的ABR授權(quán)；
R2(config)#router ospf 1
R2(config-router)#area 1 virtual-link 4.4.4.4
優(yōu)點(diǎn)：選路正常，為減少對(duì)中間區(qū)域的資源占用，取消所有周期信息–hello、更新
缺點(diǎn)：不可靠
3、多進(jìn)程雙向重發(fā)布 --在一臺(tái)設(shè)備啟動(dòng)多個(gè)進(jìn)程時(shí)，每個(gè)進(jìn)程為獨(dú)立協(xié)議，用于自己的RID，自己的數(shù)據(jù)庫(kù)和鄰居關(guān)系，這些數(shù)據(jù)庫(kù)不共享，僅將所以計(jì)算所得路徑加載到同一張路由表中；若多個(gè)進(jìn)程工作于同一接口上，僅最先啟動(dòng)進(jìn)程生效；
R4(config)#router ospf 1
R4(config-router)#redistribute ospf 2 subnets
R4(config-router)#exit
R4(config)#router ospf 2
R4(config-router)#redistribute ospf 1 subnets
二、OSPF的數(shù)據(jù)庫(kù)表 -----該表格由各種類別的LSA組成；
所有類別LSA均存在以下參數(shù)：
LS age: 119 老化時(shí)間，周期1800s歸0，觸發(fā)更新歸0；最大老化3609；
Options: (No TOS-capability, DC)
LS Type: Router Links 類別名，此處為1類；
Link State ID: 1.1.1.1 link-id—目錄中番號(hào)
Advertising Router: 1.1.1.1 通告者的RID；
LS Seq Number: 80000003
Checksum: 0x67F8
Length: 60
Number of Links: 3
傳播范圍 通告者 攜帶信息
1
LSA1 Router 單區(qū)域（本區(qū)域） 本區(qū)域內(nèi)所有設(shè)備 本地直連拓?fù)?/span>
LSA2network 本區(qū)域 DR MA部分的拓?fù)?/span>
LSA3Summary 整個(gè)OSPF區(qū)域 ABR O IA 域間路由
LSA4 asbr-summary 除ASBR所在區(qū)域 ABR ASBR的位置
外的整個(gè)OSPF區(qū)域
和ASBR同區(qū)域的設(shè)備是通過(guò)1類來(lái)獲取ASBR位置；
LSA5 external 整個(gè)OSPF區(qū)域 ASBR O E 域外路由
LSA7 nssa-external NSSA區(qū)域 ASBR O N 域外路由
LINK ID（目錄中的番號(hào)） 通告者
1
LSA1 通告者的RID 本地區(qū)域內(nèi)所有設(shè)備
LSA2 DR接口IP地址 DR
LSA3 IA 路由目標(biāo) ABR，在經(jīng)過(guò)下一個(gè)ABR時(shí)修改為本地
LSA4 ASBR的RID ABR，在經(jīng)過(guò)下一個(gè)ABR時(shí)修改為本地
LAS5 E 路由目標(biāo) ASBR
LSA7 N 路由目標(biāo) ASBR
三、優(yōu)化，減少OSPF的LSA的更新量
【1】匯總 --減少骨干區(qū)域的LSA量
（1）域間匯總–只能在ABR上操作
r1(config)#router ospf 1
r1(config-router)#area 2 range 5.5.4.0 255.255.254.0
通過(guò)本區(qū)域內(nèi)1/2類LSA計(jì)算所得
（2）域外匯總–在ASBR上操作
r4(config)#router ospf 1
r4(config-router)#summary-address 99.1.0.0 255.255.252.0
【2】特殊區(qū)域—減少非骨干區(qū)域
不得為骨干區(qū)域，不能存在虛鏈路；
（1）不存在ASBR
{1}末梢區(qū)域----拒絕4/5的LSA，自動(dòng)產(chǎn)生一條3類的缺省路由指向骨干
r5(config)#router ospf 1
r5(config-router)#area 2 stub 本區(qū)域內(nèi)所有設(shè)備均需配置
{2}完全末梢區(qū)域----在末梢區(qū)域的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拒絕3類的LSA，僅保留一條3類缺省
先將整個(gè)區(qū)域配置為末梢區(qū)域，然后僅在ABR上定義完全即可
r1(config-router)#area 2 stub no-summary
（2）存在ASBR
{1}NSSA ----非完全末梢區(qū)域
拒絕4/5的LSA，本區(qū)域ASBR產(chǎn)生的5類使用7類傳輸；7類LSA在離開(kāi)本區(qū)域時(shí)被ABR修改為5類；不會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生缺省；
作用：拒絕網(wǎng)絡(luò)中其他區(qū)域的ASBR產(chǎn)生的4/5的信息；但為了避免環(huán)路產(chǎn)生，故不自動(dòng)產(chǎn)生缺省，在管理員確定無(wú)環(huán)的前提下可以手工添加缺省路由；
r3(config)#router ospf 1
r3(config-router)#area 1 nssa
{2}完全NSSA
在NSSA的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拒絕3類LSA；自動(dòng)產(chǎn)生3類的缺省指向區(qū)域0；
先將該區(qū)域配置為NSSA，然后僅在ABR上定義完全即可
r3(config-router)#area 1 nssa no-summary
四、OSPF的擴(kuò)展配置
1、認(rèn)證
【1】接口認(rèn)證
1）接口明文
r1(config)#interface ethernet 0/0
r1(config-if)#ip ospf authentication 開(kāi)啟明文認(rèn)證需求，開(kāi)啟后本地所有ospf數(shù)據(jù)包中認(rèn)證類型字段被修改，鄰居間若不一致將不能建立鄰居關(guān)系
r1(config-if)#ip ospf authentication-key cisco123 配置明文密碼
2）接口密文
r6(config)#int s0/1
r6(config-if)#ip ospf authentication message-digest 開(kāi)啟秘文認(rèn)證需求，開(kāi)啟后本地所有ospf數(shù)據(jù)包中認(rèn)證類型字段被修改，鄰居間若不一致將不能建立鄰居關(guān)系
r6(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 cisco123
【2】區(qū)域認(rèn)證
例：在R1上開(kāi)啟關(guān)于區(qū)域0的明文或密文認(rèn)證；然后僅僅只是將R1上所有屬于區(qū)域0的接口，認(rèn)證類型字段修改，相當(dāng)于在R1上所有區(qū)域0接口配置明文或密文認(rèn)證需求；但每個(gè)接口的秘鑰還是需要逐一配置；
r12(config)#router ospf 1
r12(config-router)#area 2 authentication 明文
r12(config-router)#area 2 authentication message-digest 密文
【3】虛鏈路認(rèn)證
r1(config)#router ospf 1
r1(config-router)#area 1 virtual-link 4.4.4.4 authentication
r1(config-router)#area 1 virtual-link 4.4.4.4 authentication-key cisco
r1(config-router)#area 1 virtual-link 4.4.4.4 authentication message-digest
r1(config-router)#area 1 virtual-link 4.4.4.4 message-digest-key 1 md5 cisco123
2、被動(dòng)接口
r1(config)#router ospf 1
r1(config-router)#passive-interface ethernet 0/1
3、加快收斂—鄰居間直連接口hello和dead 必須完全一致
r7(config)#interface s0/1
r7(config-if)#ip ospf hello-interval 5
r7(config-if)#ip ospf dead-interval 20
注：修改本端的hello time本端的dead time自動(dòng)4倍關(guān)系匹配；
4、缺省
3類缺省—通過(guò)特殊區(qū)域自動(dòng)產(chǎn)生；
末梢、完全末梢、完全NSSA自動(dòng)產(chǎn)生；
5類缺省—本地路由表中必須已經(jīng)存在缺省路由，通過(guò)什么方式產(chǎn)生的無(wú)所謂；
之后，可以使用專用指令將其重發(fā)布到OSPF協(xié)議中
r9(config)#router ospf 2
r9(config-router)#default-information originate
默認(rèn)進(jìn)入路由為類型2，OE2；度量為1；
類型1：在內(nèi)部傳遞時(shí)不疊加內(nèi)部度量；
類型2：在內(nèi)部疊加度量； 默認(rèn)
若網(wǎng)絡(luò)中存在多臺(tái)邊界路由器，均進(jìn)行重發(fā)布行為，建議修改為類型1；
r9(config-router)#default-information originate metric-type 1
r9(config-router)#default-information originate always 強(qiáng)制向內(nèi)網(wǎng)發(fā)布缺省路由信息；
7類缺省–ASBR上通過(guò)其他協(xié)議學(xué)習(xí)到的缺省導(dǎo)入OSPF，同時(shí)所導(dǎo)入?yún)^(qū)域?yàn)镹SSA區(qū)域；
r12(config)#router ospf 1
r12(config-router)#area 2 nssa default-information-originate
注：若一臺(tái)設(shè)備同時(shí)學(xué)習(xí)多種缺省； 內(nèi)部?jī)?yōu)于外部 3類優(yōu)于5/7類；
若5類和7類相遇，先比度量，小優(yōu)；若度量一致那么5類優(yōu)于7類；
