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一、什么是OSPF呢？
1、概念
OSPF（Open Shortest Path First,开放最短链路优先）路由协议是典型的链路状态路由协议。OSPF 由 IETF 在 20 世纪 80 年代末期开发，OSPF 是 SPF 类路由协议中的开放式版本。OSPF 作为一种内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），用于在同一个自治系统（AS）中的路由器之间交换路由信息。
另外，OSPF 将网络划分为四种类型：广播多路访问型（BMA）、非广播多路访问型（NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to-MultiPoint）。不同的二层链路的类型需要 OSPF 不同的网络类型来适应。
下面的几个术语是学习 OSPF 要掌握的：
- 链路：链路就是路由器用来连接网络的接口；
- 链路状态：用来描述路由器接口及其与邻居路由器的关系。所有链路状态信息构成链路状态数据库；
- 区域：有相同的区域标志的一组路由器和网络的集合。在同一个区域内的路由器有相同的链路状态数据库；
- 自治系统：采用同一种路由协议交换路由信息的路由器及其网络构成一个自治系统；
- 链路状态通告（LSA）：LSA 用来描述路由器的本地状态，LSA 包括的信息有关于路由器接口的状态和所形成的邻接状态；
- 最短路经优先（SPF）算法：OSPF 路由协议的基础。也被称为 Dijkstra算法，这是因为最短路径优先算法(SPF)是 Dijkstra 发明的。OSPF 路由器利用 SPF，独立地计算出到达任意目的地的最佳路由。
2、特点
很明显，从RIP的特性可以看出，RIP路由协议存在一些不足之处，RIP协议的两个版本特性如下：
- 是距离向量路由协议；
- 使用跳数（Hop Count）作为度量值；
- 默认路由更新周期为 30 秒；
- 管理距离（AD）为 120；
- 支持触发更新；
- 最大跳数为 15 跳；
- 支持等价路径,默认 4 条,最大 6 条；
- 使用 UDP520 端口进行路由更新。
OSPF 协议进行了补充，OSPF特性如下:
- 可适应大规模网络；
- 收敛速度快；
- 无路由环路；
- 支持 VLSM 和 CIDR；
- 支持等价路由；
- 支持区域划分, 构成结构化的网络；
- 提供路由分级管理；
- 支持简单口令和 MD5 认证；
- 以组播方式传送协议报文；
- OSPF 路由协议的管理距离是 110；
- OSPF 路由协议采用 cost 作为度量标准；
- OSPF 维护邻居表、拓扑表和路由表。
本篇将通过实验，在网络拓扑结构中，来理解OSPF的一些特点。
二、OSPF命令汇总（详细）
实验使用设备是Cisco Packet Tracer，模拟实际网络，搭建拓扑。进入实验之前，需要学习Cisco模拟器中路由器相关命令和OSPF常用命令。
| 命令 | 作用 |
| show ip route | 查看路由表 |
| show ip ospf neighbor | 查看 OSPF 邻居的基本信息 |
| show ip ospf database | 查看 OSPF 拓扑结构数据库 |
| show ip ospf interface | 查看 OSPF 路由器接口的信息 |
| show ip ospf | 查看 OSPF 进程及其细节 |
| router ospf 1 | 启动 OSPF 路由进程1 |
| network | 通告网络及网络所在的区域 |
| ip ospf network | 配置接口网络类型 |
| ip ospf cost | 配置接口 cost 值 |
| ip ospf priority | 配置接口优先级 |
| auto-cost reference-bandwidth | 配置参考带宽 |
| clear ip ospf process | 清除 OSPF 进程 |
| default-information originate | 向 OSPF 区域注入默认路由 |
| ip ospf authentication | 启用链路简单口令认证 |
三、小实验：多路访问链路的OSPF
这是OSPF中的一种网络类型：广播多路访问型（BMA），首先需要了解一下，在多路访问中，OSPF需要分配每个路由器的角色，包括DR（指定路由器）、BDR（备份指定路由器）、DROTHER（其他路由器）。
在每台路由器上使用 show ip ospf neighbor 命令检查当前 DR 和 BDR是哪一些路由器。各个路由器信息如图：
RouterA:
Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 200
RouterB:
Transmit Delay is 1 sec, State BDR, Priority 100
RouterC:
Transmit Delay is 1 sec, State DROTHER, Priority 1
结果是：RouterA为DR，Router为BDR，RouterC为DROTHER。
DR/BDR选举方式：先比较hello包中的优先级（Priority），优先级最高的为DR，次高的为BDR。当优先级一样的情况下（默认为1），比较RID，最高的为DR，次高的为BDR。没有被选中成为DR/BDR的路由器称为DRother。
简单记忆：依次比较设备启动时间，接口优先级，ID号，大者胜！
这时，关闭RouterA接口连接，查看之前作为BDR的RouterB的邻居表情况，如下，可见BDR因此成为了DR，而RouterC从DROTHER变为BDR。因为RouterB的优先级200大于RouterC的优先级1.
这时，再次启用routerA的f0/0接口，看到RouterA重新夺得DR角色。
四、综合实验：基本OSPF配置的网络拓扑搭建
实验目标
- 根据拓扑图完成网络电缆连接
- 删除路由器启动配置并将其重新加载到默认状态
- 在路由器上进行基本配置任务
- 配置并激活接口
- 在所有路由器上配置 OSPF 路由
- 配置 OSPF 路由器 ID
- 使用下列命令检验 OSPF 路由： show 命令
- 配置静态默认路由
- 向 OSPF 邻居传播默认路由
- 配置 OSPF Hello 间隔和 Dead 间隔
- 在多路访问网络中配置 OSPF
- 配置 OSPF 优先级
- 理解 OSPF 选举过程
拿到题目时候，网络拓扑是这样的，整个网络不通，需要我们完成配置。点击下载：OSPF实验题目
完成之后，这里的Completion应改为100%。
这是完成之后的，并且每台PC之间能够互相ping通。
这里给出关键步骤的配置：
任务 9：配置 OSPF 开销
步骤 1 使用带宽值 64 配置 R1 的串行接口
步骤 2 使用带宽值 64 配置 R2 的串行接口
步骤 3 使用开销值 1562 配置 R3 的串行接口
-
# 分别进入串口
-
R1(config-if)
#bandwidth
64
-
R2(config-if)
#bandwidth
64
-
R3(config-if)
#ip
ospf
cost
1562
R1的OSPF配置：通告自己所有的直连网络
-
R1(config)#router
ospf
1
-
R1(config-router)#net
10.1
.1
.1
255.255
.255
.255
area
0
-
R1(config-router)#net
172.16
.1
.16
255.255
.255
.240
area
0
-
R1(config-router)#net
172.30
.1
.0
255.255
.255
.252
area
0
-
R1(config-router)#net
192.168
.10
.0
255.255
.255
.252
area
0
R2、R3同理：
-
R2(config)#router
ospf
1
-
R2(config-router)#net
10.10
.10
.0
255.255
.255
.0
area
0
-
R2(config-router)#net
192.168
.10
.0
255.255
.255
.252
area
0
-
R3(config)#router
ospf
1
-
R3(config-router)#net
10.3
.3
.3
255.255
.255
.255
a
0
-
R3(config-router)#net
172.16
.1
.32
255.255
.255
.248
area
0
-
R3(config-router)#net
192.168
.10
.0
255.255
.255
.252
a
0
查看R1路由表，R2、R3同理，可以看到O开头，表示通过OSPF协议得到的路由信息。
五、总结
本篇详细记录了使用Cisco模拟器，进行路由器内部网关协议(IGP)实验，学习OSPF协议的实际应用。OSPF（Open Shortest Path First,开放最短链路优先）路由协议是典型的链路状态路由协议，应用广泛，显得十分重要，在计算机网络理论的基础上，进行实验，理解更加深刻。
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