零基础从头教学Linux（Day 18）
一、OSPF路由协议
1.OSPF的基本概念
1.1内部网关协议和外部网关协议
自治系统（AS）
内部网关协议（IGP）
外部网关协议（EGP）
1.2OSPF的工作过程
邻居列表
链路状态数据库
路由表
1.3OSPF区域
为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域
每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息
1.3.1区域ID
区域ID可以表示成一个十进制的数字
也可以表示成一个IP
1.3.2骨干区域Area 0
负责区域间路由信息传播
1.3.3非骨干区域
1.4Router ID
OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址
1.5Router ID选取规则
选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址 如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的 也可以使用router-id命令指定Router ID
1.6DR和BDR
1.7指定路由器（DR）
1.8其他路由器（DRothers）只和DR及BDR形成邻接关系 
1.9DR和BDR的选举方法
1.9.1自动选举DR和BDR
网段上Router ID最大的路由器将被选举为DR，第二大的将被选举为BDR
1.9.2手工选择DR和BDR
优先级范围是0～255，数值越大，优先级越高，默认为1 如果优先级相同，则需要比较Router ID 如果路由器的优先级被设置为0，它将不参与DR和DBR的选举
1.10DR和BDR的选举过程
路由器的优先级可以影响一个选举过程，但是它不能强制更换已经存在的DR或BDR路由器
OSPF的组播地址 224.0.0.5 224.0.0.6
1.11OSPF数据包
承载在IP数据包内，使用协议号89 OSPF的包类型
| 类型 | 描述 |
|---|---|
| Hello包 | 发现维护邻居关系，选举DR/BDR |
| 数据库描述包（DBD） | 发送摘要信息以同步链路状态数据库 |
| 链路状态请求包（LSR） | 请求新信息的详细内容 |
| 链路状态更新包（LSU） | 携带LSA信息（一个LSU可含多个LSA） |
| 链路状态确认包（LSAck） | 确认LSU接收（需逐条确认LSA） |
2.OSPF邻接关系的建立
OSPF启动的第一个阶段是使用Hello报文建立双向通信的过程
OSPF启动的第二个阶段是建立完全邻接关系
3.OSPF的网络类型
3.1OSPF将网络划分为四种类型
点到点网络（Point-to-Point）
广播多路访问网络（Broadcast MultiAccess，BMA）
非广播多路访问网络（None Broadcast MultiAccess，NBMA）
点到多点网络（Point-to-Multipoint）
3.2从以下几方面考虑OSPF的使用
网络规模
网络拓扑
其他特殊要求
路由器自身要求
3.3OSPF的特点
可适应大规模网络
路由变化收敛速度快
无路由环
支持变长子网掩码VLSM
支持区域划分
支持以组播地址发送协议报
3.4OSPF与RIP的比较
| 特性 | OSPF (链路状态协议) | RIP v1 | RIP v2 (距离矢量协议) |
|---|---|---|---|
| 跳数限制 | 无限制 | 15跳限制 | 15跳限制 |
| (超过15跳视为不可达) | (超过15跳视为不可达) | ||
| 子网掩码支持 | 支持VLSM | 不支持VLSM | 支持VLSM |
| 收敛速度 | 快速 | 慢速 | 慢速 |
| 路由更新方式 | 组播发送链路状态更新 | 广播更新整个路由表 | 组播更新整个路由表 |
4.OSPF的配置命令
启动OSPF路由进程
Router(config)# router ospf process-id
指定OSPF协议运行的接口和所在的区域
Router(config-router)# network address inverse-mask area area-id
修改接口的优先级
Router(config-if)#ip ospf priority priority修改接口的Cost值
Router(config-if)#ip ospf cost cost
查看路由表
Router#show ip route
查看邻居列表及其状态
Router#show ip ospf neighbor查看OSPF的配置
Router#show ip ospf
查看OSPF接口的数据结构
Router#show ip ospf interface type number二、传输层协议
TCP/IP协议族的传输层协议主要有两个：
1、TCP（Transmission Control Protocol ），传输控制协议
1.1TCP协议概述
TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的进程间通信协议，提供全双工数据传输能力，允许数据在同一时间双向传输。
1.2TCP报文段结构
TCP将数据划分为若干字节组成的分组，称为报文段（Segment），并封装在IP数据报中进行传输。TCP报文段的关键字段包括：
- 序号（Sequence Number）：发送端为每个字节编号，确保接收端能正确重组数据。
- 确认号（Acknowledgment Number）：用于确认已成功接收的数据，实现可靠传输。
- 窗口大小（Window Size）：动态调整接收端的缓冲区容量，控制数据流量。
1.3TCP控制标志
- SYN（同步标志）：置1时表示请求建立连接。
- ACK（确认标志）：置1时表示确认字段有效。
- FIN（终止标志）：置1时表示请求关闭连接。
1.4可靠性机制
TCP通过序号、确认应答和窗口控制实现可靠传输，确保数据完整性和顺序性。
| 端口 | 协议 | 说明 |
|---|---|---|
| 21 | FTP | FTP服务器控制端口 |
| 23 | TELNET | 远程登录端口，可实现对目标计算机的远程管理 |
| 25 | SMTP | 邮件发送服务器端口 |
| 80 | HTTP | 超文本传输协议端口 |
| 110 | POP3 | 邮件接收服务器端口 |
2、UDP（User Datagram Protocol ），用户数据报协议
| 端口 | 协议 | 说明 |
|---|---|---|
| 69 | TFTP | 简单文件传输协议 |
| 111 | RPC | 远程过程调用 |
| 123 | NTP | 网络时间协议 |