OSPF特点

路由器之间交流的语言是报文，而报文是通过协议承载的，路由协议有静态的，也有动态的，OSPF是动态协议中使用较为广泛的一种。
在OSPF网络中，每台路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状态通告LSA（Link State Advertisement），并通过更新报文将LSA发送给网络中的其它路由器。
OSPF交互的是链路状态信息，路由器的选路是一种“自主行为”，LSA只是一种选路的参考信息。
每台路由器都通过链路状态数据库LSDB(Link State DataBase)掌握全网的拓扑结构。如下图所示，每台路由器都会收集其它路由器发来的LSA，所有的LSA放在一起便组成了链路状态数据库LSDB。
LSA是对路由器周围网络拓扑结构的描述，LSDB则是对整个自治系统的网络拓扑结构的描述。
路由器将LSDB转换成一张带权的有向图，这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。在网络拓扑稳定的情况下，各个路由器得到的有向图是完全相同的。

路由器根据最短路径优先(Shortest Path First)算法计算到达目的网络的路径，而不是根据路由通告来获取路由信息。

每台路由器根据有向图，使用SPF算法计算出一棵以自己为根的最短路径树，这棵树给出了到自治系统中各节点的路由。

总之，LSDB保证路由器能够时刻掌握全网的拓扑结构，SPF算法保证路由器能够迅速计算出到达目的网络的最短路径。

OSPF的运行机制

1、通过交互Hello报文形成邻居关系

2、通过泛洪LSA通告链路状态信息

3、通过组建LSDB形成带权有向图

4、通过SPF算法计算并形成路由

5、维护和更新路由表

OSPF报文类型

HELLO报文

最常用的一种报文，其作用为建立和维护邻接关系，周期性的在使能了OSPF的接口上发送。报文内容包括一些定时器的数值、DR、BDR以及已知的邻居。

DD报文

两台设备在邻接关系初始化时，用DD报文描述本端设备的LSDB，进行数据库的同步。报文内容包括LSDB中每一条LSA的Header（LSA的Header可以唯一标识一条LSA）。LSA Header只占一条LSA的整个数据量的一小部分，这样可以减少设备之间的协议报文流量，对端设备根据LSA Header就可以判断出是否已有这条LSA。在两台设备交换DD报文的过程中，一台为Master，另一台为Slave。由Master规定起始序列号，每发送一个DD报文序列号加1，Slave方使用Master的序列号作为确认。

LSR报文

两台设备互相交换过DD报文之后，需要发送LSR报文向对方请求更新LSA，内容包括所需要的LSA的摘要信息

LSU报文

LSU报文用来向对端设备发送其所需要的LSA或者泛洪本端更新的LSA，内容是多条LSA（全部内容）的集合。LSU报文在支持组播和广播的网络中是以组播形式将LSA泛洪出去。为了实现Flooding的可靠性传输，需要LSAck报文对其进行确认，对没有收到确认报文的LSA进行重传，重传的LSA是直接发送到邻居的。

LSAck报文

LSAck报文用来对接收到的LSU报文进行确认，内容是需要确认的LSA的Header（一个LSAck报文可对多个LSA进行确认）。LSAck报文根据不同的链路以单播或组播的形式发送。

OSPF的状态

拓扑实验

AR1配置
<Huawei>sy
[Huawei]sy AR1
[AR1]int g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.0.0.1 24
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip ad 20.0.0.1 24
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/02
[AR1-GigabitEthernet0/0/2]ip ad 192.168.1.254 24
[AR1-GigabitEthernet0/0/2]q	
[AR1]ospf 1
[AR1-ospf-1]area 0
[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255
[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.0.0 0.0.0.255
[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 20.0.0.0 0.0.0.255
AR2配置
<Huawei>sy
[Huawei]sy AR2
[AR2]int g0/0/0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]ip ad 10.0.0.2 24
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/01
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]ip ad 30.0.0.1 24
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/02
[AR2-GigabitEthernet0/0/2]ip ad 192.168.2.254 24
[AR2-GigabitEthernet0/0/2]q
[AR2]ospf 1
[AR2-ospf-1]area 0
[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.2.0 0.0.0.255
[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.0.0 0.0.0.255
[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 30.0.0.0 0.0.0.255
AR3配置
<Huawei>sy
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sy AR3
[AR3]int g0/0/0
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]ip ad 20.0.0.2 24
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/01
[AR3-GigabitEthernet0/0/1]ip ad 192.168.3.254 24
[AR3-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/02
[AR3-GigabitEthernet0/0/2]ip ad 40.0.0.1 24
[AR3-GigabitEthernet0/0/2]q
[AR3]ospf 1
[AR3-ospf-1]a 0
[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 20.0.0.0 0.0.0.255
[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 20.0.0.0 0.0.0.255
[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 40.0.0.0 0.0.0.255
[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.3.0 0.0.0.255
AR4配置
<Huawei>sy
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sy AR4
[AR4]int g0/0/0
[AR4-GigabitEthernet0/0/0]ip ad 30.0.0.2 24
[AR4-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/01
[AR4-GigabitEthernet0/0/1]ip ad 192.168.4.254 24
[AR4-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/02
[AR4-GigabitEthernet0/0/2]ip ad 40.0.0.2 24
[AR4-GigabitEthernet0/0/2]q
[AR4]ospf 1
[AR4-ospf-1]a 0
[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 30.0.0.0 0.0.0.255
[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 40.0.0.0 0.0.0.255
[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.43.0 0.0.0.255

对于OSPF的邻居表，需要了解：
OSPF在传递链路状态信息之前，需先建立OSPF邻居关系。
OSPF的邻居关系通过交互Hello报文建立。
OSPF邻居表显示了OSPF路由器之间的邻居状态，使用display ospf peer查看。

对于OSPF的LSDB表，需要了解：
LSDB会保存自己产生的及从邻居收到的LSA信息
Type标识LSA的类型，AdvRouter标识发送LSA的路由器。
使用命令行display ospf lsdb查看LSDB表。

对于OSPF的路由表，需要了解：
OSPF路由表和路由器路由表是两张不同的表项。
OSPF路由表包含Destination、Cost和NextHop等指导转发的信息。
使用命令display ospf routing查看OSPF路由表。