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前言

1. 路由器根据路由表转发数据包，路由表项可通过手动配置和动态路由协议生成
2. 静态路由比动态路由使用更少的带宽，并且不占用CPU资源来计算和分析路由更新。当网络结合比较简单时，只需要配置静态路由就可以使网络正常工作。但是当网络发生故障或者拓扑发生变化后，静态路由不会自动更新，必须手动重新配置
3. 相比于静态路由，动态路由协议具有更强的可扩展性，具备更强的应变能力
4. OSPF（Open Shortest Path First,开放最短路径优先）具有扩展性强，收敛速度快等特点，作为优秀的内部网关协议被广泛使用。

动态路由协议的分类

按工作区域分类：

IGP（Interior Gateway Protocols,内部网关协议）

EGP（Exterior Gateway Protocols,外部网关协议）

按工作机制及算法分类：

RIP(Distance Vector Routing Protocols,距离矢量路由协议)

OSPF、IS-IS （Link-State Routing Protocols,链路状态路由协议）

距离矢量路由协议

1. 运行距离矢量路由协议的路由器周期性地泛洪自己的路由表。通过路由是交互，每台路由器都从相邻的路由器学习到路由，并且加载进自己的路由表中，然后再通告给其他相邻路由器。
2. 相对网络中的所有路由器而言，路由器并不清楚网络的拓扑，只是简单的知道要去往某个目的网段方向在哪里，开销有多大。

链路状态路由协议-LSA泛洪

1. 链路状态路由协议通告的是链路状态而不是路由信息
2. 运行链路状态路由协议的路由器之间首先会建立邻居关系，然后彼此之间开始交互LSA（Link State Advertisement,链路状态通告）

OSPF概述

OSPF是IETF定义的一种基于链路状态的内部网关路由协议。目前针对IPv4协议使用的是OSPF Version 2;针对IPv6协议使用OSPF Version 3。

OSPF的优点：

1. 基于SPF算法，以“累计链路开销”作为选路参考值
2. 采用组播形式收发部分协议报文
3. 支持区域划分
4. 支持对等价路由进行负载分担
5. 支持报文认证

OSPF应用场景

大型企业网络中通常部署OSPF实现各个楼宇的网络之间的路由可达。

核心和汇聚层部署在OSPF骨干区域

接入和汇聚层部署在OSPF非骨干区域

（骨干区域是area 0，其余的都是非骨干区域。所有的非骨干区域直接和骨干区域相连接，而非骨干区域之间是不可以相连的）

Router ID

Router ID用于在自治系统中唯一标识一台运行OSPF的路由器，它是一个32位的无符号整数。

Router ID选举规则如下：

1. 手动配置OSPF路由器的Router ID(建议手动配置)
2. 如果没有手动配置Router ID,则路由器使用Loopback接口中最大的IP地址作为Router ID
3. 如果没有配置Loopback接口，则路由器使用物理接口中最大的IP地址作为Router ID

区域

1. OSPF Area用于标识一个OSPF的区域
2. 区域是从逻辑上将设备划分为不同的组，每个组用区域号（Area ID）来标识
3. OSPF的区域ID是一个32bit的非负整数，按点分十进制的形式呈现，例如Area 0.0.0.1.但是为了简便起见，我们也会采用十进制的形式来表示。

度量值

1. OSPF使用Cost（开销）作为路由的度量值，每一个激活了OSPF的接口都会维护一个接口Cost值，缺省的接口Cost=(100Mbit/s)/接口带宽。其中100Mbit/s为OSPF指定的缺省参考值，该值是可配置的（修改的时候需要全网的路由器都修改成一样的）
2. OSPF以“累计cost”为开销值，也就是流量从源网络到目的网络所经过所有路由器的出接口的cost总和。

（路由器默认的Cost值为1）

邻居表

邻居表对于OSPF来说是非常重要的

1. OSPF在传递链路状态信息之前，需先建立OSPF邻居关系
2. OSPF的邻居关系通过交互Hello报文建立
3. OSPF邻居表显示了OSPF路由器之间是邻居状态，使用display ospf peer查看

OSPF报文格式和类型

1.OSPF一共定义了5种报文，不同类型的OSPF报文有相同的头部格式

2.OSPF报文一直采用IP封装，在报文的IP头部中，协议号为89

OSPF工作过程

建立邻居关系

建立邻接关系

（先建立邻居关系再建立邻接关系）

建立邻居关系

1.OSPF使用Hello报文发现和建立邻居关系

2.在以太网链路上，缺省时，OSPF采用组播的形式发送Hello报文（目的地址224.0.0.5）

3.OSPF Hello报文中包含了路由器的Router ID、邻居列表等信息

在建立邻居关系的时候路由器的邻居状态：
Down——>Init——>2way

Down：这是邻居的初始状态，表示没有从邻居收到任何信息

Init：在此状态下，路由器已经从邻居收到了Hello报文，但是自己的Router ID不在所收到的Hello报文的邻居列表中

2way：在此状态下，路由器发现自己的Router ID存在于收到的Hello报文的邻居列表中

DR与BDR

作用

在MA（多点接入）网络中存在一个这样的问题：

在存在多个路由器中的网络中，需要每个路由器都要与其他的路由器之间建立邻接关系，此时在网络中需要建立n*(n-1)/2个邻接关系，管理复杂，并且重复的LSA泛洪，造成资源浪费。

解决上述问题的方法是在MA（多点接入)网络中选举出DR

DR（Designated Router,指定路由器）负责在MA网络建立和维护邻接关系并负责LSA的同步。

DR与其他所有路由器形成邻接关系并交换链路状态信息，其他路由器之间不直接交换链路状态信息

（当DR建立和维护邻接关系后，会发送一个组播地址224.0.0.5，把建立的邻接关系的一个数据库发出来，此时其他的所有路由器都可以收到）

为了规避单点故障风险，通过选举BDR（Backup Designated Router，备份指定路由器），在DR失效时快速接管DR的工作。

（在一个网络中不管有几个节点，都会选DR和BDR）

选举规则

1. DR、BDR的选举是非抢占式的（只要这个路由器是DR了后，就算其他的路由器后面把优先级变的比这个路由器大时，这个路由器依然还是DR。除非这个路由器失效，才会改变，BDR变为DR）
2. DR、BDR的选举是基于接口的（接口的DR优先级越打越优先。 接口的DR优先级相等时，Router ID越大越优先）