前言
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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。
- 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
- 链路状态路由协议通告的是链路状态而不是路由信息
- 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：
- 基于SPF算法，以“累计链路开销”作为选路参考值
- 采用组播形式收发部分协议报文
- 支持区域划分
- 支持对等价路由进行负载分担
- 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：
- 手动配置OSPF路由器的Router ID(建议手动配置)
- 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
- 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
- OSPF Area用于标识一个OSPF的区域
- 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
- 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
- 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）
- 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
- 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
- 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）
- 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）