八、路由详细介绍之动态路由OSPF（重点）
一、OSPF介绍
OSPF优点：无环路、收敛快、扩展性好、支持认证
二、工作原理：
图中RTA、RTB、RTC每个路由器都会生成一个LSA， 通过LSA泛洪进行互相发送相互学习，形成LSDB (链路状态通告数据库），LSDB数据库中存了各路由器的LSA链路状态通告。然后每个路由器拿这个数据库通过SPF算举动进行计算（SPF最短路径树算法），跟据最短路径数型成路由表。
LSA链路状态通告，包含：RouterID、网络\掩码信息（路由信息）、领居（谁跟我链在一起的)、网络类型、cost开销值 【领居、网络类型、cost形成拓扑】
Router-ID 是一个IPV４地址格式的唯一标识，每个RouterID 是唯一的，不能相同
RouterID：1、手动配置 ２、自动选择（不手动配的话他会自动生产一个，先从环回接口、如果没有配环回接口，就从物理接口选择）
LSDB数据库： 存了各路由器的LSA链路状态通告。
三、OSPF建立邻居关系和邻接关系
OSPF报文类型有５种：
HELLO报文，
DD（Database Description）报文，
LSR（LSA Request)报文
LSU（LSA Update)报文
LSACK（Link State Acknowledgment）报文
第一过程:
HELLO报文， 作用打招呼，用来发现、建立和维持OSPF邻居关系， HELLOW报文是组播的型式发送 224.0.0.5，只有相邻的路由器启动了OSPF都会收到HELLOW报文。没问动OSPF的不会收到。
RTA使用HELLO发现相邻的RTB和RTC路由器是否开启OSPF，如果启动了会发送HELLO报文 并先会协商一些协议（RouterID \ 发送HELLO报文时间等）、建立连接、每隔１０秒时间会相互发送一次HELLO报文维持连接，如要４倍的时间收不到相邻的HELLO报文，就默认为邻居不在线，会自动在路由表中把它删掉
第二过程：
DD（Database Description）报文 。 数据描述报文
通过HELLO报文形成邻居后，路由器使用DD报文来进行主从路由器的选举和数据库摘要信息的交互。
DD报文：包含LSA的头部信息，用来描述LSDB的摘要信息
根据RourtID大小来确认路由器的主从关系，图上RTB是主，RTA是从
前三个DD报文确定主从关系，互相交换大家所知道的路由
确证主从关系后，两路由器就形成邻居关系
第三过程：
确定邻居关系后，主路由会先发送一个LSR的请求报名给从路由器，从路由器就把LSU的报文发给主路由，主路由收到后就会向从路由发送一个LSACK确认报文进行确认。
反之从路由器也会发一个LSR的请求报名给主路由器，主路由器就把LSU的报名发给从路由器，从路由器收到后也会向主路由器发送一个LSACK确认报文进行确认。
两个主从的路由器只起到谁先请求的作用，不是说以哪个发的报文为准（谁说了算）。
LSR（LSA Request)报文， 用于向对方请求所需要的LSA
LSU（LSA Update)报文， 用于向对方发送其所需要的LSA
LSACK（Link State Acknowledgment）报文 ，用于向对方发送收到LSA的确认
LSACK报文确认完成后，两路由器间就会形成邻接关系。
四、OSPF配置
[RTA]ospf 1 router-id 1.1.1.1 #router id 在实际操作中为了严谨，必须要手动添加router-id。1指的是进程号
[RTA-ospf-1]area 0 #区域0 默认把路由器放到区域0里面
[RTA-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255 #宣告直连网段 反掩码
router-id可以全局配置，但优先级别较低。配置命 令： [R1]router id 11.11.11.11
反掩码计算：255.255.255.255减去当前掩码.。如：255.255.252.0 的反掩码是255.255.255.255 - 255.255.252.0=0.0.3.255
进程号：进程号是本地有效，若不同的路由器之间OSPF对接，两台路由器的OSPF进程号可以不同，这是不会有任何问题的，但是为了保证网络配置的规范性和标准化，建议还是采用相同的进程号。
配置案例1：
1）配置路由器名字和各路由器接口ip
R1:
[Huawei]sysname R1
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.10.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g 0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.1.1 24
R2:
[Huawei]sysname R2
[R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.10.254
[R2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.20.1 24
R3:
[Huawei]sysname R3
[R3]int g0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.20.254 24
[R3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.2.1 24
2）配置环回接口
interface LoopBack0
R1:
[R1]interface LoopBack 0
[R1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32
R2:
[R2]int LoopBack 0
[R2-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 32
R3:
[R3]interface LoopBack 0
[R3-LoopBack0]ip add 3.3.3.3 32
3）配置ospf
配router-Id 和区域 并宣告直连网络
R1:
[R1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 #创建ospf的进程 1和添加router-id
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255 #宣告直连网段
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.10.0 0.0.0.255 #宣告直连网段
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0 #宣告环回地址
R2:
[R2]ospf 1 router-id 2.2.2.2
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.10.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.20.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0
R3:
[R3]ospf 1 router-id 3.3.3.3
[R3-ospf-1]area 0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.20.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.2.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 3.3.3.3 0.0.0.0
4）配置完后，PC1可以ping通PC2，同时也能ping通各路由的环回地址
常用命令：
查看OSPF协议相关运行参数 display ospf brief
查看OSPF邻居表 display ospf peer
查看LSDB表 display ospf lsdb
查看OSPF路由 display ospf routing
重启ospf进程 reset ospf process
五、邻居状态机
上图描述：
还没建立邻居关系，还没开启ospf状态 （初始化状态）
当开始ospf时，往外发hello报文寻找邻居关系时，状态为lnit
当两个路由器都 收到对方发的hello报文后，形成2-way状态，等同于邻居状态（2-Way状态是最终的邻居状态）
----------------------------------------------------------------------------------------
成为邻居关系后，大家都向外发DD报文选主从关系，变成ExStart状态
确定主从关系后，成为Exchange状态，各自发送目录信息
目录信息（DD）信息交互完后，变成Loading状态，大家相互发送LSR和LSU信息和LSACK信息
LSACK确认完后变成FULL状态。FULL状态是邻接关系的最高状态。
六、OSPF支持的网络类形
广播类型和点对点类形
缺省情况下，OSPF认为网线把两设备连接在一起的都是以太网的网络类形是广播类形。
两设备用串口线连接起来的是PPP类形的网络是点对点网络。
缺省情况下，OSPF认为帧中继NBMA、ATM的网络类型是P2MP
七、DR&BDR
DR可以减少广播型网络中的邻接关系的数量
如果大型网络中，每个路由器都建邻接关系太多，当某个路由信息发生变化时，同步时会产生大量的流量，占用带宽。
N*(N-1)/2，计算路由器建立邻居关系的数量，N指路由器。
如果4个路由器都需要建6个邻接关系。当路由器越多时建立的邻接关系太多。
任命DR(老大），BDR（老二），其它都是DRother（小弟），像上图
RTA和RTB是DRothers（小弟）他们不需要建立邻接关系，只需要建立邻居关系即可
RTC（BDR 老二）和RTD（DR老大）和小弟间形成邻接关系就行，这样可减少邻接关系数量
DR&BDR的选举
DR是基于端口的路由器优先级的值进行选举的。
端口优先级由0-255，1是默认值，数值越大越优先。但0特殊优先级，如果路由器优先级是0，它就不参于选举。
如果路由器端口优先级一样，就拿router-id进行比较
在OSPF中，如果一个网络己从端口或router-id优先级中选举出DR，如这个路由器端口优先级为100，后又添加了一个新的路由器，他的端口优先级为255，但也不能成为DR或DBR，只能当个小弟。
当DR(老大）路由器挂了，再由BDR（老二）当DR，BDRothers（小弟）中再根据端口或优先级再选举哪个可以成为BDR。
DR和BDR是基于路由器的端口去选举的，同一个路由器不同接口在不同网络中状态是不一样的（有的是DR，有的是BDR，有的是DRother)
上图中R8路由器的在上面的网络中EG/0/0/0接口是DR， 而在下面的网络接口E0/0/0就不是DR而是DRother
OSPF开销值
OSPF的开销计算公式为带宽参考值/带宽（接口带宽）、
可通过bandwidth-reference命令来设置带宽参考值
手动配置开销值(开销值1-65535）
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf cost 20
手动配置设置带宽参考值,（用得少，一般都直接设置开销值）
[R1]ospf
[R1-ospf-1]bandwidth-reference 100000
八、OSPF认证
认证有两种 方式：MD5和密文
华为ARG3系列路由器运行OSPF时，支持两种认证方式：区域认证和接口认证
命令：
[R1]int g0/0/0 [R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 Ehong
OSPF认证实验1：
1）、配置路由器名字和各路由器接口ip
R1:
[Huawei]sysname R1
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.10.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g 0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.1.1 24
R2:
[Huawei]sysname R2
[R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.10.254 ^
[R2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.20.1 24
R3:
[Huawei]sysname R3
[R3]int g0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.20.254 24
[R3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.2.1 24
2)配置环回接口
interface LoopBack0
R1:
[R1]interface LoopBack 0
[R1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32
R2:
[R2]int LoopBack 0
[R2-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 32
R3:
[R3]interface LoopBack 0
[R3-LoopBack0]ip add 3.3.3.3 32
3)配置ospf
配router-Id 和区域 并宣告直连网络
R1:
[R1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 #创建ospf的进程 1和添加router-id
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255 #宣告直连网段
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.10.0 0.0.0.255 #宣告直连网段
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0 #宣告环回地址
R2:
[R2]ospf 1 router-id 2.2.2.2
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.10.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.20.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0
R3:
[R3]ospf 1 router-id 3.3.3.3
[R3-ospf-1]area 0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.20.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.2.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 3.3.3.3 0.0.0.0
配置完后要进行测试保证网络是通的，如果PC1可以ping通PC2，同时也能ping通各路由的环回地址，那就对路由器接口进行加密认证
4）配置OSPF认证加密
R1
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 ehong
R2
[R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 ehong
[R2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ospf authentication-mode md5 1 ehong
R3
[R3]int g0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 ehong
配置完毕