CCIE SP-OSPF 小结
经过两个星期的努力，终于结束了OSPF的Training。
下面做些总结，由于内容较多，只概述重点，作为之后复习之用。
链路状态路由协议特点
距离矢量路由协议与链路状态路由协议有很多的不同，这里我不过多参数。
我只举一个例子：
1.对于距离矢量路由协议，大家可以把它看成“指示牌”。人们看到后，只知道下一个站点怎么走，距离是多少，无法预知更远的。
2.对于链路状态路由协议，大家可以把它看成“地图”，如果想去一个地点，我们会根据需要根据地图标记出最短的路径。
SPF算法简介
SPF是链路状态路由协议的核心算法，包括ISIS、OSPF。
那么它是如何工作的呢？
1. 描述自己的直连网络—刚加电
2. 向邻居发送Hello包—建立邻居关系
3. 建立链路状态数据包（LSP）—建立邻接过程
4. 向邻接泛洪链路状态数据包—更新LSDB
5. 构建链路状态数据库—同步LSDB
对于SPF算法，可以用一个比较形象的实例来说明：
在一个班里，老师给了每个学生5张纸片。让他们把自己、前、后、左、右的名字分别写在纸片上，交给老师。这时老师把纸片都收上来，并按着纸片的内容写在黑板上，这样呈现在黑板的内容就是实际的座位排列。
其中5张纸片就相当于LSP，不但包括自己的信息，也包括直连的。
老师把这些纸片收集上来，就相当于是LSP泛洪的过程。
老师把这些纸片的内容分析后形成了一张完成的座位排列表，这个过程就相当于构建了一张精确的拓扑图（LSDB）。
OSPF简介
1. OSPF有三张表：邻居表、拓扑表（LSDB）和路由表。
2. 在OSPF中有邻居和邻居的概念。是邻居但不一定是邻接，在多路访问中，Dothers路由器之间只是邻居，不是邻接，所以只能维持在2-way状态；相反，是邻接一定是邻居。
3. 链路状态路由器没有定期更新，对于OSPF来说，LSA会30分钟泛洪一次，这叫做强制更新；注意这个30分钟不是非常准，为了防止所有LSA同时更新，会或多或少。
4. LSA序列号起始于0X80000001，终于0X7fffffff，每更新一次序列号加1。
5. 如果序列号轮了一周，又回到0x80000001，那么此时这个LSA被设置为maxage（1小时）并清除掉。
OSPF网络类型
点对点（PTP） – 不需要选举DR、BDR
广播多路访问 – 需要选举DR、BDR
非广播多路访问（NBMA）
点对多点 – 不需要DR、BDR，多个PTP链路
虚拟链路
对于现在常见的网络环境，很少碰到NBMA、点对多点和虚链路，所以直接可以忽略掉，如果用到，再查也不迟。
OSPF报文类型
这个在OSPF中非常重要！
建议结合邻接建立过程，仔细研究5种数据包的结构，研读TCP/IP卷一
报文头部 — 标注路由协议为OSPF
Hello （1）— 间隔、优先级、等待时间、DR、BDR、邻居
数据库描述（2）—MTU、DB描述、router-id、LSA的序列号
注：关于MTU在这里稍微说下，当收到DB报文中的MTU高于本身端口配置的IP MTU时，邻居会建立不起来。换言之如果小于，那么就能建立，而且结果类似于“ip ospf mtu-ignore”
链路状态请求（3）
链路状态更新（4）—Flag（V、E、B），路由信息
可以通过“show ip ospf da router x.x.x.x”来确认这个Flag
链路状态确认（5）
建立邻接的过程
这个过程也非常重要，具体细节在此略过，详细请看卷一。
Down – 初始状态
INIT – 收到邻居发来的Hello报文
2WAY – 当收到Hello报文中有自己的ID时；如果在Init时收到DBD报文，会直接进入2WAY
EXSTART – 协商邻居主从关系
EXCHANGE – 更新请求列表中的DBD，同步数据库
Loading – 第一次更新LSA后，还有信息需要更新
Full – 完全邻接状态
在此需要注意的是：在PTP网络环境下DBD是组播发送；在多路访问环境下路由器会先用ARP来获得地址，然后以单播发送DBD
常用LSA介绍
路由器LSA（Type 1）：在同一个域内，他们用LSA1传送Hello信息
网络LSA （Type 2）：存在DR和BDR的概念
AllDRouters: 224.0.0.6
AllSFPRouter:224.0.0.5
网络汇总LSA （Type 3）
注意：如下图所示，Sangria向Area22发送Area10的LSA3信息跟Chardonary发送的LSA3一样么？
为了减少LSP泛洪的影响，OSPF有了Area的概念，每个区域都有自己的LSDB。所以在Area22的数据库中，是不知道ABR Chardonary的，因此这个LSA3是Sangria产生的。Area22的router要去Area10的区域，他会直接把信息发给Sangria，Sangria才知道如何到达Chardonnay。
ASBR汇总LSA （Type 4）
AS外部LSA （Type 5）
如下图所示，LSA5是由ASBR发送的，而且不受任何区域限制，正因为如此，所以才会有LSA4。因为对于Area10来说，Shiraz并不知道如何到达ASBR，换句话说在Area10的LSDB中没有ASBR的信息，所以需要ABR Chardonnay发送LSA4，通告如果访问域外路由，发给我，我知道如何到。
在LSA5的域外路由中有两个概念：
E1：计算到ASBR的metric (Comparable directly to link state metric)
E2：不计算到ASBR的metric (Larger than any link state path)，默认metric为20
路由器默认优选E1路由，在同类型的路由中才对比metric
以下是E1的例子（R3重分发lo1时，metric改成1000）：
R2(f3/0: cost 100)——(f3/0 default cost 1)R3(lo1:5.5.5.5)
R2#sh ip ospf da external
OSPF Router with ID (2.2.2.2) (Process ID 1)
Type-5 AS External Link States
Routing Bit Set on this LSA
LS age: 735
Options: (No TOS-capability, DC)
LS Type: AS External Link
Link State ID: 5.5.5.5 (External Network Number )
Advertising Router: 3.3.3.3
LS Seq Number: 80000002
Checksum: 0x8C9B
Length: 36
Network Mask: /32
Metric Type: 1 (Comparable directly to link state metric)
TOS: 0
Metric: 1000
Forward Address: 0.0.0.0
External Route Tag: 0
R2#sh ip ospf int f3/0 | i Cost
Process ID 1, Router ID 2.2.2.2, Network Type BROADCAST, Cost: 100
R2#sh ip route 5.5.5.5
Routing entry for 5.5.5.5/32
Known via "ospf 1", distance 110, metric 1100, type extern 1
Last update from 23.1.1.3 on FastEthernet3/0, 00:02:45 ago
Routing Descriptor Blocks:
* 23.1.1.3, from 3.3.3.3, 00:02:45 ago, via FastEthernet3/0
Route metric is 1100, traffic share count is 1
末梢网络（Stub Areas）
如下图所示，在Area10中存在了LSA3、4、5类的路由，其实Shriaz根本不用知道那么多，只要知道如果访问域间或域外路由，发给ABR就可以了。
所以外部路由完全可以忽略，这样可以减少LSDB的大小。在末梢网络中，LSA5的路由被过滤掉了，既然LSA5的路由没有了，LSA4的路由信息也随之消失了。
这时ABR会发送一条默认路由到本区域中。
注：在stub中，E-bit=0（hello报文或DB报文中的option参数）
完全末梢（Totally Stubby Areas）
这个比较好理解，既然有了默认路由，而且这个默认路由就是指向ABR的，所以就没必要有LSA3了，因此直接在ABR上可以把LSA3消除掉。现在再看看Area10的数据库……世界从此安静了～嘿嘿
非纯末梢（Not-So-Stubby Areas）
由于末梢网络是不允许存在ASBR的，但实际应用中可能会需要在Stub网络环境中分布域外的路由，这时就破坏了Stub，因此才有的非纯末梢网络。
在此区域中会产生LSA7，也就是NSSA的LSA。
LSA7只在NSSA域内传送，当把LSA7发送到其他区域时，ABR会把它转化为LSA5，以外部路由的形式发送出去。
P-bit=1 转7类LSA为5类LSA
P-bit=0 只能NSSA内部，不转5类LSA，所以也就不能在area0传播
注：对于普通的NSSA，他跟stub一样，会消除lsa4和lsa5，但是不会自动产生默认路由（stub区域之所以有默认路由，是因为区域内的路由器要访问域外路由，而域外路由被stub过滤掉了，而在NSSA中是不允许存在LSA5的，所以没必要产生默认路由，但这样NSSA区域的设备就无法访问其他ASBR发送的LSA5的路由了），这时就需要配置“area 22 nssa default-ori”。如果不配置上面配置，可以在NSSA配置“no summary”，这样就消除了LSA3，也就会自动生成域间默认路由了。
[…] DB报文中MTU的详细内容，可以看我的另一篇总结《CCIE SP-OSPF 小结》），加了一个新的命令“mpls mtu override”，可以使MPLS […]