OSPF路由计算

1.区域内路由计算

（1）LSA的基本概念

LS Age：当LSA被始发时，该字段为0，随着LSA在网络中被泛洪，该时间逐渐累加，当到达MaxAge（缺省值为3600s）时，LSA不再用于路由计算。
LS Sequence Number：该字段用于判断LSA的新旧或是否存在重复的实例。序列号范围是0x80000001-0x7FFFFFFF，路由器始发一个LSA，序列号为0x80000001，之后每次更新序列号加1，当LSA达到最大序列号时，重新产生该LSA，并且把序列号设置为0x80000001。

2.常见LSA的类型

区域内路由计算

在许多场合中，我们习惯使用类型值来称呼对应的LSA，例如1类LSA等同于Router LSA，2类LSA等同于Network LSA，以此类推。
区域内：设备所属的OSPF Area id相同，那么这些设备是属于区域内的关系；
区域间：设备所属的OSPF Area id不同，那么这些设备是属于区域间的关系；
区域外：有设备属于OSPF区域，但是另外一些设备不属于OSPF协议的范围，区域外；

（1）Router LSA（1类LSA）每台OSPF路由器都会产生。它描述了该路由器直连接口的信息。
Router LSA只能在所属的区域内泛洪。

（2）Router LSA使用Link来承载路由器直连接口的信息。
每条Link均包含“链路类型”、“链路ID”、“链路数据”以及“度量值”这几个关键信息。
路由器可能会采用一个或者多个Link来描述某个接口。

（3）Network LSA（2类LSA）：由DR产生，描述本网段的链路状态，在所属的区域内传播。
Network LSA 记录了该网段内所有与DR建立了邻接关系的OSPF路由器，同时携带了该网段的网络掩码。

（4）SPF算法

思考：为什么路由器的OSPF路由表中的路由没有全部出现在全局路由表中？

ospf区域内可以做到100%没有环路，区域内的路由不是邻居告诉你的。而是设备本身通过收集自身和邻居的LSA，放进LSDB，通过SPF算法，得出最短路径树，下发最优路由到路由表，RIB下载相应路由到FIB。
LSA区域内使用就是router lsa和network lsa,不但可以算出路由，并且还清楚知道本区域拓扑是如何连接！

2.区域间路由计算

（1）区域划分

1类 2类被限制在区域内，区域间不能直接传递，将OSPF区域划分成多个区域，那么1、2类LSA对设备就会减小。
ABR:不同OSPF区域之间连接的路由器（必须其中有一个区域是骨干区域area 0）

（2）区域间路由信息传递

（3）Network Summary LSA详解

（4）域内路由环路的产生

防环：

注意：OSPF要求ABR设备至少有一个接口属于骨干区域。
骨干区域：指的是OSPF area 0 ; 除了OSPF Area 0之外都是非骨干区域；
非骨干区域：不是OSPF Area 0的OSPF区域；
区域间防止环路机制1：非骨干区域不能之间互相通信，必须经过骨干区域中转，否则无法进行交互！

（5）虚连接的作用以及配置

OSPF要求骨干区域必须是连续的，但是并不要求物理上连续，可以使用虚连接使骨干区域在逻辑上连续。
虚连接可以在任意两个ABR上建立，但是要求这两个ABR都有端口连接到一个相同的非骨干区域。
注意：
虚连接的创建使OSPF协议可以通过非骨干区域通信，违背了OSPF区域间的防环规则，在某些场景下会导致路由环路的产生，因此不建议部署OSPF虚连接。

（6）外部路由计算

在OSPF进程下，通过如下命令引入外部路由。设备支持引入BGP、ISIS、OSPF、直连以及静态路由。
import-route { limit limit-number | { bgp [ permit-ibgp ] | direct | unr | rip [ process-id-rip ] | static | isis [ process-id-isis ] | ospf [ process-id-ospf ] } [ cost cost | type type | tag tag | route-policy route-policy-name ] * }
HCIP:处在OSPF区域AREA 0中设备一定不是ASBR；ABR ASBR；
OSPF 5类LSA本质还是路由，并且具有特点：不属于任何OSPF区域；

（7）AS-external LSA

Forwarding Address：当FA为0.0.0.0时，则到达该外部网段的流量会被发往引入这条外部路由的ASBR。而如果FA不为0.0.0.0，则流量会被发往这个转发地址。FA这一概念的引入，使得OSPF在某些特殊的场景中得以规避次优路径问题。
External Route Tag（外部路由标记）：这是一个只有外部路由才能够携带的标记，常被用于部署路由策略。

（8）ASBR-Summary LSA

为什么需要4类LSA，因为5类传递时候通告adv保持不变，其他非骨干没法感知到ASBR位置的，需要设备所在的ABR产生一条4类LSA告诉本区域的设备如和到达ASBR位置！

示例：

（9）区分OSPF外部路由的2种度量值类型1

区分OSPF外部路由的2种度量值类型2

3.OSPF特性区域及其他特性

（1）传输区域和末端区域

（2）Stub区域

（3）Stub区域的路由表及3类LSA

（4）Totally Stub区域

（5）Stub区域和Totally Stub区域存在的问题

（6）NSSA区域和Totally NSSA区域

NSSA区域能够引入外部路由，同时又不会学习来自OSPF网络其它区域的外部路由。
7类LSA是为了支持NSSA区域而新增的一种LSA类型，用于描述NSSA区域引入的外部路由信息。NSSA区域的ASBR将外部路由引入该区域后，使用7类LSA描述这些路由。
7类LSA的扩散范围仅限于始发NSSA区域，7类LSA不会被注入到普通区域。
NSSA区域的ABR会将7类LSA转化为5类LSA，并将该LSA注入到骨干区域，从而在整个OSPF域内泛洪。
NSSA区域的ABR会阻挡其他区域引入的外部路由引入本区域，即NSSA区域内不会存在4类及5类LSA，为了让NSSA区域内的路由器能够通过骨干区域到达AS外部，NSSA区域的ABR会自动向该区域注入一条缺省路由，该路由采用7类LSA描述。

（7）NSSA区域与Totally NSSA区域的LSDB

场景1:
（将Area 2配置为NSSA区域）：当R5将外部路由192.168.3.0/24引入NSSA区域时，R5作为ASBR生成7类LSA在Area 2内泛洪；R3生成使用7类LSA描述的缺省路由注入Area 2，Area 2内的路由器依然会收到R3注入的3类LSA，并计算出到达其他区域的区域间路由。
场景2:
（将Area2配置为Totally NSSA区域）：Totally NSSA区域和NSSA区域类似，只是Totally NSSA区域的ABR会阻挡3类LSA进入该区域，因此在场景2中，R3不会将区域间路由注入Area 2，故而在R5的LSDB中，仅会看到一条描述缺省路由的3类LSA。

（8）OSPF LSA回顾

（9）路由器对LSA的处理原则

（10）在ABR执行路由汇总

（11）在ASBR执行路由汇总

R1、R3、R5分别对引入的外部路由执行路由汇总。

（12）Slient-Interface

（13）OSPF报文认证

区域视图下，配置OSPF区域的认证模式。
执行命令authentication-mode simple [ plain plain-text | [ cipher ] cipher-text ]，配置OSPF区域的认证模式。
plain表示明文口令类型。
cipher表示密文口令类型。对于MD5/HMAC-MD5认证模式，当此参数缺省时，默认为cipher类型。
配置接口认证方式。
执行命令ospf authentication-mode simple [ plain plain-text | [ cipher ] cipher-text ]，配置OSPF接口的认证模式。