网络层协议之OSPF协议

1、OSPF的特殊区域有哪些？各自的区别？

①末梢区域：不允许4、5、7类LSA通过；

②完全末梢区域：不允许3、4、5、7类LSA通过；

③非纯末梢区域：不允许4、5类LSA通过；

④完全非纯末梢区域：不允许3、4、5类LSA通过。

2、OSPF中特殊区域出现的原因？

边缘设备性能有限、难以负担全网路由的存储和计算。

3、请描述一下OSPF的七个邻居关系及其转变过程？

①down：初始状态，未收到邻居Hello报文；

②init：收到邻居Hello报文，但报文中未包含自身Router ID（未被对方识别）；

③2-way：双方Hello报文均包含对方的Router ID，确定邻居关系建立（广播网络中，此状态后选举DR/BDR）；

④exstart：开始交换链路状态消息，选举主从路由器（主路由器控制DD报文交互）；

⑤exchange：主从路由器交换DD报文（链路状态数据库摘要），告知对方自身拥有的LSA；

⑥loading：对比DD报文后，向邻居请求缺失的LSA（发送LSR），接收并确认LSA（LSU+LSAck）；

⑦full：双方LSDB完全同步，邻居关系稳定，可正常交换路由消息。

4、请描述一下OSPF的六类LSA？

LSA1是由OSPF中所有路由器产生，用来描述本路由器直连拓扑信息；LSA2是由DR产生，用来描述本网段内所有路由器；LSA3是由ABR产生，用来传递区域间的路由信息；LSA4是由ABR产生，用来告知其他区域ASBR的可达性；LSA5是由ASBR产生，用来描述OSPF外部的路由；LSA7是由NSSA区域的ASBR产生，用来描述NSSA区域的OSPF外部的路由。

5、OSPF中的网络类型？

①广播多路访问：以太网接口；

②非广播多点访问网络：帧中继；

③点到多点；

④点到点：PPP HDLC接口。

6、广播多路访问和点到点链路的区别？

①广播多路访问有第三方参与，点到点链路没有；②广播多路访问需要DR/BDR的选举，点到点不需要；③广播多路访问中有LSA2，点到点没有LSA2。

7、广播多路访问与点到点链路中LSA有什么区别与共同点？

共同点：均会生成LSA1，描述本路由器的直连链路信息，且LSA1仅在本区域传播；

区别：广播多路访问网络中DR会生成LSA2，点到点链路中无LSA2。

8、OSPF中的这两种网络类型的链路状态数据库有什么区别？

①广播多路访问网络：包含LSA1和LSA2；

②点到点链路：包含LSA1、无LSA2。

9、OSPF中当路由器的hello报文中邻居状态一直为loading是什么原因？

MTU不匹配

10、OSPF的四张表？

①邻居表：记录了本地路由器建立了邻接关系的邻接路由器信息；

②LSDB：对整个区域网络拓扑的完整描述；

③OSPF路由表：OSPF协议学到的路由信息；

④全局路由表：学习到所有路由信息。

11、OSPF单区域存在的问题？

①LSDB庞大，占用内存大，SPF计算开销大；

②LSA洪泛范围大，拓扑变化影响范围大；

③路由不能被汇总，路由表庞大，查找路由开销大。

12、OSPF多区域的优点？

①每个区域独立存储LSDB，划分区域减小了LSDB；

②LSA洪泛被限制在区域内，有效控制了拓扑变化的影响范围；

③区域边界可以做路由汇总，减小了路由表。

13、OSPF的五个报文？

①Hello：建立并维护邻居关系；

②DD：数据库内容的汇总；

③LSR：请求自己没有的或者比自己更新的链路状态信息；

④LSU：链路状态更新信息；

⑤LSAck：对LSU的确认。

14、OSPF封装在哪？协议号？组播地址？

封装在IP报文中，协议号89，组播地址224.0.0.5、224.0.0.6。

15、OSPF邻居关系建立不起来的原因？

①每台OSPF路由器的Router id必须唯一；

②同一网段的所有端口应当配置在同一区域内；

③同一网络接口类型要相同；

④除了点到点网络之外，同一网段的所有端口应当配置相同的掩码；

⑤同一区域的验证类型必须一致；

⑥同一网段的验证码必须一致；

⑦配置末梢区域或者非纯末梢区域时，区域内的所有路由器都需要指定末梢特性或者非纯末梢特性；

⑧非广播多点网络上的邻居需要手动指定。

16、OSPF产生环路的原因以及解决方法？

OSPF在区域内使用SPF算法，本身是无环的，但环路风险主要出现在区域间。当一个区域的ABR将一条3类LSA（汇总路由）注入另一个区域时，接收区域的另一台ABR可能会认为通过自己所在的区域到达该网络更优，从而形成一条错误的回传路径，如果两者路径信息不一致，就会在ABR之间形成临时环路。此外，在网络收敛过程中，如果路由器LSDB（链路状态数据库）未同步，也可能基于过时拓扑计算出环路路径。

OSPF区域内，采用SPF算法防环；

OSPF区域间，防环有两大机制：①架构上，要求所有非骨干区域必须直接连接骨干区域，所有区域间流量必须经过骨干区域转发，形成了一个逻辑上的无环星型拓扑；②规则上，ABR只会将三类LSA转发到骨干区域，如果始发的是本区域的路由是不会被再次注入进来的。ABR不会向区域0传播它在非0区域学习到的类型为LSA三类的路由。

17、在OSPF协议中，DR和BDR的选举依据是什么？选举完成后，其他非DR/BDR路由器会与谁建立邻接关系？

①首先比较接口的DR 优先级（取值范围 0-255）：优先级数值越大，越优先成为 DR；若优先级为 0，则该接口不参与 DR/BDR 选举；

②若接口 DR 优先级相同或部分接口不参与选举，则比较路由器的Router ID：Router ID 数值越大，越优先成为 DR；Router ID 通常为路由器环回接口中最大的 IP 地址，若无环回接口则取物理接口中最大的 IP 地址。

选举完成后，网络中的非 DR/BDR 路由器（仅作为 DR OTHER）不会与其他 DR OTHER 建立邻接关系，仅会分别与DR和BDR建立邻接关系，通过 DR/BDR 转发链路状态信息，减少网络中 LSA 的泛洪数量，降低设备资源消耗。