OSPF协议的示例分析

OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先）是IETF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）组织开发的一个基于链路状态的自治系统内部网关协议。目前针对IPv4协议使用的是OSPF Version 2。ospf直接工作在ip层之上，ip协议号89，ospf以组播方式发送协议包！

上图是在一个OSPF区域里面添入一台新的路由器的时候，OSPF协议的工作过程，如果你能非常详细的叙述出这张图的话，基本上OSPF协议的工作过程你就掌握了。

首先大家要清楚，一台运行了OSPF协议的路由器，最终都会存储三张表：邻居表、拓扑表、路由表。下面以这三张表的产生过程为线索，来分析在这个过程中，路由器发生了那些变化，从而说明OSPF协议的工作过程。

邻居表的建立

一台新加入OSPF区域的路由器首先要跟邻居路由器建立邻接关系，过程如下：

新路由器发出第一个hello分组以后等待应答，等待的时间间隔为hello分组的四倍等待期间的状态称为路由器的初始状态，等待期间，新路由器从另外一台路由器那里收到hello分组，并获知DE和BDR，如果没有，则开始选择。网络上的其他路由器收到新路由器发的hello0分组以后将该路由器的router Tn加入到拓扑数据库中，并发一回应hello分组，其中包含自己的router ID所有邻居组成的列表。

新路由器看到自己的ID出现在其他路由器应答的邻居列表中建立了邻接关系，新路由器将其状态改为双向。

通过上面3步，新加入的路由器和其邻居路由器已经建立了邻接关系。

拓扑表的建立

在建立拓扑表的时候，新加入的路由器要经历预启动状态、交换状态、加载状态、完全邻接状态。下面就将此过程，以图的形式展示给大家：

交换状态：两台路由器都发送DBD，DR发送一系列的DBD，其中包括含了存储在其database中的网络。DBD中没有包含详细的必要信息，只是为了从其他邻居路由器接收到DBD消息报文之后，与自己的数据库进行比较。

加载状态：新路由器需要更详细的信息，将使用LSR(链路状态请求包)进行特定某LSA的详细信息的请求，而被请求端则会响应，并且会发送LSU(链路状态更新包)，此包包含了信息的LSA信息。

经过以上四步，此OSPF区域的所有路由器的数据拓扑图都达到了同步。

然后每个路由器按照产生的全区域数据拓扑图，在运行SPF算法，产生到达目标网络的路由条目。

经过以上三大步，OSPF协议的运行过程基本结束。

在上面的过程当中有几个很重要的问题需要注意：

(1) 此协议的管理距离是110、OSPF路由进程ID的范围必须在1-65535之间，而且只具有本地含义，不同路由器的路由进程ID可以不同、区域ID在0至4294967295，当区域值取0时本区域称为主干区域;

(2) 确定router ID遵循如下顺序：用router ID 命令指定的路由器ID的优先级最高如果没有指定，那么选IP地址最大的环回接口的IP地址为route ID如果没有换回接口，就选择UP端口中IP值最大的为router ID但还是建议使用命令指定，这样可控性比较好;(3) DR选举的原则

首要因素是时间，最先启动的路由器被选举成为DR。

如果同时启动，或者重新选举，则看接口优先级(0-255)，优先级最高的被选举成DR，在默认情况下，多路访问网络的接口优先级为1，点到点网络的接口优先级为0，修改接口优先级的命令是"ip ospf priority"，如果接口的优先级被设置为0，那么该接口不参与DR选举。

如果前两者相同，最后看路由器ID，路由器ID最高的被选举成DR。

DR选举时非抢占的，除非人为地重新选举。重新选举DR的方法有两种，一是路由器重新启动;二是执行"clear ip ospf process"命令。