ospf地址汇总计算方法
ospf的路由汇总
简介：在一个大型的OSPF网络中，往往会有很多的路由条目，这无疑会给网络的管理带来不便，同时也影响路由器的效率，对于一些连续的子网，我们可以在区域边界路由器（ABR）上将他们汇总成一条路由，这样做既减少了路由条目，又不会影响网络的连通性。
拓扑规划：案例实施：1）、配置IP地址与ospf区域信息R1配置：sysname R1local-user adminpassword cipher %K/T]3SXOF$[FR9&2:*aF1!!service-type telnet level 3user-interface vty 0 4authentication-mode schemevlan 10#interface Vlan-interface10ip address 192.168.1.1 255.255.255.0interface Ethernet0/9port access vlan 10interface LoopBack1ip address 172.16.4.1 255.255.255.0ip address 172.16.5.1 255.255.255.0 sub #sub表示启用多个IP ip address 172.16.6.1 255.255.255.0 subip address 172.16.7.1 255.255.255.0 subospfarea 0.0.0.2network 192.168.1.1 0.0.0.0network 172.16.4.1 0.0.0.0network 172.16.5.1 0.0.0.0network 172.16.6.1 0.0.0.0network 172.16.7.1 0.0.0.0R2配置：sysname R2local-user adminpassword cipher Q_E4WOL3a+&AYP51,NO;"A!!service-type telnet level 3user-interface vty 0 4authentication-mode schemevlan 10vlan 20#interface Vlan-interface10ip address 192.168.1.2 255.255.255.0#interface Vlan-interface20ip address 192.168.2.1 255.255.255.0interface Ethernet0/9port access vlan 10interface Ethernet0/17port access vlan 20ospfarea 0.0.0.2network 192.168.1.2 0.0.0.0#area 0.0.0.0network 192.168.2.1 0.0.0.0R3配置：local-user admin service-type administrator password cipher /P.G'J<G@HG-JEXJQ<%DJQ!!sysname R3interface Ethernet0ip address 192.168.3.1 255.255.255.0ospf enable area 0.0.0.1!interface Ethernet1ip address 192.168.2.2 255.255.255.0ospf enable area 0.0.0.0ospf enableR4配置：sysname R4local-user adminpasswordcipher .]@USE=B,53Q=^Q`MAF4<<"TX$_S#6.NM(0=0\)*5WWQ=^Q`MAF4<<"TX$_S#6.N service-type telnet terminallevel 3user-interface vty 0 4authentication-mode schemeinterface Ethernet0/0ip address 192.168.3.2 255.255.255.0ospf 1area 0.0.0.1network 192.168.3.2 0.0.0.02）、在ABR（区域边界路由器）上做路由汇总，减少路由表条目在R4上查看完整的路由表：在R2的区域2上做路由汇总：ospfarea 0.0.0.2network 192.168.1.2 0.0.0.0abr-summary 172.16.4.0 255.255.252.0 advertise#表示在ABR上做汇总，汇总后的网段和子网掩码在R4上查看路由表：汇总后只能看到172.16.4.0/22，但是其内含的网段依然能ping通：。
ospf
ospf：收集链路状态信息完全了解网络拓扑，使用spf算法自主的计算路径。
ospf特性：open 无类手动汇总层次化结构收敛快速触发更新等价负载均衡邻居表（邻接关系数据库）：领居建立过程：init state：一方组播hello包two-way state：双方收到hello包形成邻居关系exstart state：交换bdb包选举dr/bdrexchange state：交换bdb包交换lsdb摘要。
loading state：交换lsufull state：完全邻接拓朴表（lsdb，链路状态数据库）：同一区域内每个路由器的lsdb一致lsa：包含接口ip前缀、开销、优先级，包含于LSU中，遵循水平分割原则。
lsa序列号:lsa的生存周期为60分钟,30分钟定期刷新，没有被刷新lsa将会在60分钟后被丢弃ospf的五种包：hello、dbd、lsr、lsu、lsackdbd、lsr、lsu需lsack确认路由表区域：CISCO建议每个区域的路由器不应超过50台。
双层结构：中转区域：又称骨干区域或核心区域（area 0），用于流量的中转没有终端用户。
常规区域：连接终端用户用于数据的收发。
常规区域必须与骨干区域直连，常规区域间不能有直连链路。
常规区域包括标准区域、末节区域、绝对末节区域、次末节区域。
区域的设计:凭经验公司:核心层做area 0,汇聚和接入做常规区域整个ospf网络在同一个AS中ospf中的路由器指的是:接口骨干路由器：位于area 0abr：abr连接的区域数不应超过3个，abr也可以是asbrasbr：重分发配置ospf：r1（conftig)# router ospf 1r1(config)# network …………area 0(等同于ip ospf 1 area 0)验证OSPF：sh ip protocolssh ip router ospfsh ip ospf interfacesh ip ospfsh ip ospf neighbor detaildebug ip ospf eventsdebug ip ospf adjospf的网络类型(dead time=4*hello time)点到点（PPP、HDLC串口）：直接邻接，hello-time 10s2、广播（LAN）：选dr/bdr，hello-time 10sdrother与dr/bdr：邻接；drother之间：领居dr组播224.0.0.5；drother组播224.0.0.6dr的轮选：数值最大接口优先级（默认值1）ip ospf priority ？2、rid：环回地址、物理接口ip地址router-id ip address（次于优先级，ip地址可以为存在或不存在，不能指定其他路由器已有IP）dr稳定性，先到先得clear ip ospf process（清除ospf进程让dr重选；清除ospf进程邻居关系重新形成）3、ospf在nbma网络运行的公有模式：1、nbma:默认模式hello time 30s在hub-spoke拓朴，选dr/bdr，同一子网，中心路由器为dr/bdr边缘路由器（spoke）相互之间要做dlci的映射（dlci复用）中心路由器手动指定领居（如：nei 192.168.1.2 priority 0把spoke优先级设为0)2、p2m：hello time 30s同一子网，不选dr/bdr，多点fr子接口无需修改网络类型，邻接关系可以正常建立，但路由就没法学到，因此建议在多点fr子接口修改网络类型。
ospf路由协议
Osfp 路由协议1、OSPF协议概述OSPF（Open Short Path First）开放最短路径优先协议，是一种基于链路状态的内部网协议（Interior Gateway Protocol），主要用于规模较大的网络中。
2、OSPF的特点●适应范围广：支持各种规模的网络，最多可支持数百台路由器。
●快速收敛：在网络拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中被处理。
●无环路由：根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由。
●区域划分：允许自治系统内的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被汇聚，从而减少了占用的网络资源。
●路由分级：使用4类不同的路由，按照优先顺序分别是区域间路由、区域路由、第一类路由、第二类路由。
3、OSPF的基本概念●自治系统（Autonomous System，AS）：为一组路由器使用相同路由协议交换路由信息的路由器。
●路由器ID号：运行OSPF协议的路由器，每一个OSPF进程必须存在自己的Router-ID。
●OSPF邻居：OSPF路由器启动后，便会通过OSPF接口向外发送Hello报文，收到Hello报文的OSPF路由器会检查报文中所定义的参数，使双方成为邻居。
●OSPF连接：只有当OSPF路由器双方成功交换DD报文，交换LSA并达到LSDB的同步后，才能形成邻接关系。
4、OSPF路由的计算过程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（State Advertisement，LSA），并通过更新报文将LSA发送给网络中的其他OSPF路由器。
每台OSPF路由器都会收到其他路由器通告的LSA，所有的LSA放在一起便组成了链路状态数据库（Link State Database，LSD）。
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。
OSPF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。
OSPF区域与汇总
OSPF区域与汇总OSPF（Open Shortest Path First）是一种用于互联网协议（IP）网络中的动态路由协议。
它使用链路状态路由算法来计算网络中最短路径，以便有效地转发数据包。
OSPF使用区域和汇总来优化网络性能和管理。
首先，让我们了解OSPF区域。
OSPF网络可以被分割成多个区域，每个区域的路由器只负责该区域内的路由计算。
这种分割减少了OSPF网络的复杂性，并提高了网络性能。
每个区域都有一个区域边界路由器（Area Border Router，ABR）用于连接不同区域。
ABR负责在区域之间转发路由信息，以便找到最佳路径。
每个区域都有一个唯一的区域号，并用32位IP地址表示。
1.减少路由器交换的路由信息数量，降低了网络开销，提高了网络性能。
2.提高网络可伸缩性。
当网络扩展时，可以简单地添加新的区域而不影响现有区域。
3.提供了更好的管理和维护。
每个区域内的路由器只需要关心本区域的路由计算，简化了网络管理和故障排除。
接下来，让我们了解OSPF的汇总功能。
在大规模的网络中，有时需要合并网段以减少路由表中的项目数量。
这可以通过汇总来实现。
OSPF提供了几种汇总方式，包括汇总路由、包含汇总和默认汇总。
1.汇总路由：将一组连续的网络合并成一个路由项目。
这样可以减少路由表中的项目数量，提高路由查询的速度。
例如，将子网192.168.1.0/24、192.168.2.0/24和192.168.3.0/24汇总成192.168.0.0/162.包含汇总：将多个网络合并到一个较长的网络范围内。
这个较长的网络范围包含所有要汇总的网络。
例如，将子网192.168.1.0/24和192.168.2.0/24包含汇总到192.168.0.0/223.默认汇总：将所有未知目的地汇总到一个默认路由上。
这样做可以减少对未知目的地的路由计算。
默认汇总通常由边界路由器执行。
例如，将所有从区域内部到外部的流量汇总到默认路由上。
OSPF路由汇总应用实例
OSPF路由汇总应⽤实例⼀、拓扑结构⼆、配置要求1-根据拓扑图，完成⽹络设备的基本配置（设备名、⽤户名和密码、控制⼝配置、远程登录配置、系统密码、端⼝描述和banner等相关信息）2-根据拓扑图的要求，完成⽹络设备接⼝的相应配置；3-根据拓扑图的要求，完成接⼊层交换机的基本配置（划分VLAN、分配接⼝、中继链路、端⼝安全、中继链路安全、⼦接⼝和DHCP等相关信息配置）；4-根据拓扑图的要求，配置OSPF协议；5-根据拓扑图的要求，完成路由汇总配置；三、路由汇总实例（1）路由汇总的计算⽅式，是将各⼦⽹地址段中不同的部分以⼆进制写出。
（2）从第1位⽐特开始进⾏⽐较，找出相同的部分使其保持不变，将不相同部分⽤0进⾏填充、补满。
由此得到的地址为汇总后的⽹段的⽹络地址，其⽹络位为连续的相同的⽐特的位数。
（3）假设下⾯有4个⽹段，分别是11.1.0.0/24，11.1.1.0/24，11.1.2.0/24，11.1.3.0/24，进⾏路由汇总后的⽹段是多少？算法为：11.1.0.0的⼆进制代码是11.1.00000000.011.1.1.0的⼆进制代码是11.1.00000001.011.1.2.0的⼆进制代码是11.1.00000010.011.1.3.0的⼆进制代码是11.1.00000011.0把相同的地⽅⽤红⾊标记出来，在进⾏⽹络汇总是这部分是不变的；将不同的部分⽤【0】进⾏填充后的结果是【00000000】，变成⼗进制数为【0】；则汇总后的⽹段是【11.1.0.0/？】；【？】是多少，如何求解？在⽹络中找不变的⼏位，即【11.1.000000】，其代表汇总后的⽹络位，是8+8+6=22；则汇总后的表⽰⽅式为【11.1.0.0/22】。
（4）11.1.0.0/22的反向⼦⽹掩码是多少？其正向⼦⽹掩码是【255.255.11111100.0】 =【255.255.252.0】其反向⼦⽹掩码是【0 . 0.00000011.255】=【0 . 0. 3.255】（5）使⽤前缀地址来汇总路由能够将路由条⽬保持为可管理的，⽽它带来的优点是：★路由更加有效；★减少重新计算路由表或匹配路由时的CPU周期；★减少路由器的内存消耗；★在⽹络发⽣变化时可以更快的收敛；此外，虽然不是传统的⽅法，也可以将有类的⼦⽹进⾏汇总。
路由汇总汇聚的计算
路由汇总汇聚的计算 Last updated at 10:00 am on 25th December 2020
路由汇总的计算
路由汇总计算示例:
路由选择表中存储了如下网络：
/24
/24
/24
/24
要计算路由器的汇总路由，需判断这些地址最左边的多少位相同的。
计算汇总路由的步骤如下：
第一步：将地址转换为二进制格式，并将它们对齐
第二步：找到所有地址中都相同的最后一位。
在它后面划一条竖线可能会有所帮助。
第三步：计算有多少位是相同的。
汇总路由为第1个IP地址加上斜线可能会有所帮助。
/24 = 172. 16. 000011
/24 = 172. 16. 000011
/24 = 172. 16. 000011
/24 = 172. 16. 000011
/24 = 172. 16. 000011 11.
IP地址---的前22位相同，因此最佳的汇总路由为/22。
OSPF协议原理与配置详解
快速响应： 如果DR 由于某种故障而失效，这时必须重新选举DR，并与之同步。这需要较长的时间，在这段时间内，路由计算是不正确的。为了能够缩短这个过程，OSPF提出了BDR（Backup Designated Router）的概念。 BDR 实际上是对DR 的一个备份，在选举DR 的同时也选举出BDR，BDR 也和本网段内的所有路由器建立邻接关系并交换路由信息。当DR 失效后，BDR 会立即成为DR，由于不需要重新选举，并且邻接关系事先已建立，所以这个过程是非常短暂的。 当然这时还需要重新选举出一个新的BDR，虽然一样需要较长的时间，但并不会影响路由计算。
OSPF和RIP的比较（1）
向本自治系统中所有路由器发送信息。这里使用的方法是洪泛法（flooding），这样，最终整个区域中所有的路由器都得到了这个信息的一个副本。而RIP协议是仅仅向自己相邻的几个路由器发送信息。 发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，这是路由器所知道的部分信息。链路状态就是说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的“度量”。OSPF将这个“度量”用来表示费用、距离、时延、带宽等等。而RIP协议发送的信息是：“到所有网络的距离和下一跳路由器”。
OSPF和RIP的比较（2）
只有当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息。而RIP不管网络拓扑有无发生变化，路由器之间都要定期交换路由器表的信息。
基本的OSPF协议
Router ID：一个32bit的无符号整数，是一台路由器的唯一标识，在整个自治系统内惟一。一般是手工配置。 有些厂家路由器支持自动从当前所有接口的IP地址自动选举一个IP地址作为ROUTER ID. OSPF报文直接封装在IP报文中传输。IP头部中协议号为89。 。
OSPFV2知识要点-Nssa的纯ASBR（不能同时是ABR）向整个OSPF区域注入缺
OSPF V2知识要点OSPF 版本2路由器通过LSA来获悉其他路由器和网络，LSA被扩散到整个网络，它存储在拓扑表（LSDB）中。
区域内的路由器保存该区域中所有链路和路由器的详细信息，但只保存有关其他区域中路由器和链路的摘要信息。
Cisco建议每个区域中的路由器不应超过50～100台。
DR/BDR的选举接口上的优先级、Router-id。
Ospf的进程号OSPF 进程号只起本地标识作用,而无其他意义,类似于WINDOWS任务管理器中的进程号Router-id 的选取：1，路由器选取它所有的Loopback接口上最高的IP地址2，如果没有配置IP地址的Loopback接口，那么将选取它所有的物理接口上最高的IP 地址，注意是所有物理接口，子接口不参与选取在CISCO路由器上，即使作为Router-id 的物理接口DOWN掉了或被删除了，OSPF也会继续使用原来的物理接口做为Router-id ，所以使用loopback接口的好处仅在于更好的控制router-id正常情况下,在同一个区域内,OSPF database是完全一模一样的(包括顺序,内容)OSPF中重分布其它路由协议时，如果要修改重分布的内容，必须no掉重打，不支持覆盖功能。
Area 0.0.1.2= Area 258 ( 0.0.1.2 = 256+2 )OSPF区域特征：减少路由条目；将区域内拓扑变化的影响限制在本地；将LSA扩散限制在区域内；要求采取层次网络设计。
LSA刷新时间：为确保数据库的准确性，OSPF每隔30分钟对每条LSA记录扩散一次。
Router ID：用于标识路由器、通告路由器、确认主从关系、选举DR用等。
什么时候更改RID必须清除OSPF进程？RID是在OSPF域中用于标识自己的身份ID，所以在邻居关系还没形成之前更改RID 是不需要清除OSPF进程的。
当新加入一台设备到MA网络中时，该设备会将自己的DR和BDR的地址设为0.0.0.0 设置等待计时器为40秒，（超时后宣告自己为DR）如果一个网络中的所有路由器都不具有选举DR的资格，那么网络中的所有路由器都不会相互建立邻接，停留在TWO-W AY状态ABR/ASBR：ABR：ABR是连接多个区域的路由器，并且有一端在区域0上，而且至少有一端在其它区域上。
OSPF区域与汇总
OSPF的区域结构意义在于：1）减小SPF算法的运算量，使SPF运算只涉及Area内的链路，减少CPU和内存的负荷。
2）缩小LSA的洪泛区域，有效利用带宽3）在边界易于做流量控制，比如汇总和过滤。
OSPF要求所有普通区域（Regular Area）都要与骨干区域（Transmit Area）直连，也就意味着Area间的流量都必须经过Area 0，这样一方面便于进行流量控制，另一方面也是出于避免环路的考虑。
因为虽然OSPF是一种链路状态路由协议，但是仍然运用距离矢量的算法来查找Area间路由，Area 0 内的路由器收到ABR通告的一条网络汇总LSA，并不进行SPF运算，只是简单的加上自己到ABR的路径开销，就记录进路由表，这是典型的Distance Vectors行为。
由此可以总结出这样的观点：OSPF路由器对自己所属Area的了解是“链路和拓扑”，而对其他Area的了解仅仅是“可达的路由”，ABR比较特殊，同属两个Area，所以对两个Area的拓扑都了解，但是对其他Area也是仅仅知道路由而已。
OSPF有两种汇总：Area间路由汇总（Area summary）在ABR执行：area 1 range address mask 外部路由汇总（AS summary）（指重发布进OSPF的路由）在ASBR上执行：summary-address address mask。
OSPF的汇总一定要精确，如果有交叉，比如Area间的路由汇总包含了外部路由的明细条目，这样会出现LSA 5通告的转发地址不可达的现象。
而另外要注意的是，当一个Area存在冗余的ABR，ABR之间应该有直连链路，并将该链路通告到骨干区域中使其得到充分利用。
Virtual-link是在网络设计有误或出现故障的情况下，Area 0本身出现分离或者有区域没和Area 0直连，通过Virtual-link来进行补救，再就是出于冗余链路的考虑使用。
OSPF 手工汇总：区域间汇总、外部路由汇总
OSPF 手工汇总：区域间汇总、外部路由汇总1.实验目的通过本实验可以掌握：（1）路由汇总的目的（2）区域间路由汇总（3）外部自治系统路由汇总2.实验拓扑本实验的拓扑结构如图7-3 所示。
图7-3 OSPF 手工汇总路由器R1、R2 和R3 之间运行OSPF,路由器R3 和R4 之间运行RIPv2，路由器R1 上的四个环回接口是为在路由器R2 上做区域间路由汇总准备的，路由器R4 上的四个环回接口是为在路由器R3 上做外部路由汇总准备的。
由于路由器R3 是边界路由器，所以要完成双向重分布。
3.实验步骤（1）步骤1：配置路由器R1R1(config)#router ospf 1R1(config-router)#router-id 1.1.1.1R1(config-router)#network 1.1.4.0 0.0.0.255 area 1R1(config-router)#network 1.1.5.0 0.0.0.255 area 1R1(config-router)#network 1.1.6.0 0.0.0.255 area 1R1(config-router)#network 1.1.7.0 0.0.0.255 area 1R1(config-router)#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1（2）步骤2：配置路由器R2R2(config)#router ospf 1R2(config-router)#router-id 2.2.2.2R2(config-router)#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1R2(config-router)#network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 0R2(config-router)#network 2.2.2.0 0.0.0.255 area 0R2(config-router)#area 1 range 1.1.4.0 255.255.252.0 //配置区域间路由汇总（3）步骤3：配置路由器R3R3(config)#router ospf 1R3(config-router)#router-id 3.3.3.3R3(config-router)#network 3.3.3.0 0.0.0.255 area 0R3(config-router)#network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 0R3(config-router)#summary-address 4.4.0.0 255.255.252.0//配置外部自治系统路由汇总R3(config-router)#redistribute rip subnets //将RIP 路由重分布到OSPF 中R3(config)#router ripR3(config-router)#version 2R3(config-router)#no auto-summaryR3(config-router)#network 192.168.34.0R3(config-router)#redistribute ospf 1 metric 2 //将OSPF 路由重分布到RIP 中（4）步骤4：配置路由器R4R4(config)#router ripR4(config-router)#version 2R4(config-router)#no auto-summaryR4(config-router)#network 4.0.0.0R4(config-router)#network 192.168.34.0【技术要点】（1）区域间路由汇总必须在ABR 上完成；（2）外部路由汇总必须在ASBR 上完成。
超详细OSPF路由协议基础课件
05
CATALOGUE
OSPF协议的安全性和可靠性
OSPF协议的安全性保证措施
认证机制
OSPF协议支持明文和加密的认 证方式，通过在OSPF报文中包 含认证信息，确保只有合法的路 由器才能参与OSPF路由过程。
区域划分
OSPF协议可以将大型网络划分 为多个区域，每个区域运行一个 OSPF实例，降低了路由器的资
递给其他路由器。
在传递过程中，LSA报文会不 断更新，最终形成一张完整的
链路状态数据库。
OSPF协议的路由计算过程
路由器根据接收Байду номын сангаас的LSA报文， 构建出一张链路状态数据库，记 录了网络中所有路由器的链路状
态信息。
路由器根据链路状态数据库，使 用最短路径优先算法（SPF算法 ）计算出到达各个目的网络的最
First）是一种内部网关协议（IGP
），用于在同一个自治系统（AS
）内的路由器之间传递路由信息
。
02
OSPF协议基于最短路径优先（ SPF）算法，用于计算路由最短路 径，并建立路由表。
OSPF协议工作原理
OSPF路由器之间通过交换链路 状态信息来建立和维护路由表。
路由器之间通过周期性地发送 Hello报文来发现邻居路由器，
链路状态数据库同步
OSPF协议通过周期性的数据库同步， 确保所有参与OSPF的路由器拥有相同 的链路状态数据库，保证了路由的可 靠性。
OSPF协议的故障处理和恢复机制
01
02
03
故障检测
OSPF协议通过定期发送 Hello报文和数据库同步 报文来检测网络中的故障 。
故障隔离
当检测到故障时，OSPF 协议能够快速隔离故障区 域，防止故障扩散。
OSPF介绍
OSPF（Open Shortest Path First）是一个基于链路状态的内部网关协议（IGP），它用于路由IP数据包。
OSPF的主要目标是在自治系统（AS）内部为IP网络提供高效、可扩展和快速收敛的路由。
OSPF是一个动态路由协议，它通过使用Dijkstra算法来计算最短路径树（SPT）以确定最佳路径。
OSPF报文结构分为头部和数据部分。
头部包含了报文的基本信息，而数据部分包含了不同类型的OSPF报文所需的详细信息。
OSPF头部字段：1.版本号（Version）：占用一个字节，表示OSPF协议的版本。
目前的标准版本是OSPFv2（IPv4）和OSPFv3（IPv6）。
2.类型（Type）：占用一个字节，表示报文类型。
OSPF有5种报文类型，分别是：Hello（1）、Database Description（2）、Link State Request（3）、Link State Update（4）和Link State Acknowledgment（5）。
3.报文长度（Packet Length）：占用两个字节，表示整个OSPF报文（包括头部和数据部分）的长度。
4.路由器ID（Router ID）：占用四个字节，用于唯一标识一个OSPF路由器。
5.区域ID（Area ID）：占用四个字节，表示报文所属的OSPF区域。
6.校验和（Checksum）：占用两个字节，用于检查报文在传输过程中是否出现错误。
7.预留字段（AuType and Authentication）：在OSPFv2中，AuType字段占用两个字节，表示认证类型；接下来的8个字节为Authentication字段，用于报文认证。
在OSPFv3中，这些字段已被删除，因为它使用IPsec进行认证。
OSPF数据部分的字段因报文类型而异。
例如，在Hello报文中，主要字段包括：1.网络掩码（Network Mask，仅在OSPFv2中存在）：占用四个字节，表示连接到OSPF路由器的子网掩码。
OSPF中的最短路径算法
OSPF中的最短路径算法OSPF（Open Shortest Path First）是一种用于计算最短路径的距离矢量路由协议。
它是互联网工程任务组（IETF）定义的一种开放标准路由协议，主要应用于中大型企业和互联网服务提供商（ISP）的网络中。
OSPF使用Dijkstra算法来计算网络中的最短路径，并用于交换路由信息和维护路由表。
OSPF的最短路径算法遵循以下步骤：1.构建拓扑图：首先，每个路由器将自己直接连接的网络信息广播给所有相邻的路由器。
这些路由器将接收到的网络信息添加到自己的链路状态数据库（LLDB）中。
每个路由器通过收集和组织链路状态信息来构建网络的拓扑图。
2. 计算最短路径树：一旦拓扑图构建完成，每个路由器将使用Dijkstra算法计算到达其他网络的最短路径。
Dijkstra算法是一种广泛应用的图算法，用于确定一个图中给定节点到所有其他节点的最短路径。
a.首先，选取一个作为起点（源）节点，初始化其到其他节点的距离为无穷大，而源节点到自己的距离为0。
b.然后，从源节点开始，遍历图中的每个节点。
对于每个节点，计算通过当前节点到达其相邻节点的距离，与已有的最短路径进行比较，并更新最短距离。
c.重复上述步骤，直到计算出所有节点的最短路径。
d. 最后，生成一个最短路径树（SPF Tree），它包含了每个节点到其他节点的最短路径信息。
3.生成路由表：每个路由器使用最短路径树构建自己的路由表。
路由表中包含了到达所有网络的最短路径和下一跳信息。
a.首先，路由器将自己直接连接的网络添加到路由表中，这些网络的下一跳是本地接口。
b.然后，路由器通过查询最短路径树，确定到达其他网络的最短路径和下一跳信息，并将其添加到路由表中。
c.当网络发生变化时，路由器会更新最短路径树和路由表信息，以保持网络的最新状态。
OSPF的最短路径算法具有以下优点：1.收敛速度快：OSPF通过分布式计算每个路由器的最短路径，避免了中心化计算的延迟，因此可以更快地收敛到稳定的路由状态。
OSPF详细配置+详解
OSPF配置AS:在共同管理下的一组运行相同库有选择协议的路由器的集合为一个“自治系统”IGP：内部网关路由协议——用于在单一AS内决策路由，用来解决AS内部通信！EGP：外部网关路由协议——用于在多个AS之间执行路由，用来解决AS间通信！ospf基本配置：全局：router ospf +区域号指定ospf协议运行的接口以及所在的区域命令如下：network 网络地址反掩码area 区域号修改接口优先级：router ospf模式：IP ospf priority 数值优先级（0~255）设置为0时不参与选举DR为指定路由器，BDR为备份指定路由器！修改COST值：接口模式：IP ospf cost 数值（1~65535）数值小的优先级大。
查看ospf配置:路由表：show IP route邻居列表及状态：show IP router ospf neighborospf配置：show IP ospfospf 多区域配置ABR(区域边界路由器)：连接一个或多个区域到骨干区域的路由器，并且这些路由器会作为间通信量的路由网关ASBR：（自治系统边界路由器）：可以认为它是ospf域外部的通信量进入ospf域的网关路由器洪扩散。
●组成员LSA(LSA6):是用在OSPF协议的一个增强版本――组播OSPF协议(MOSPF协议)中的。
MOSPF协议将数据包从一个单一的源地址转发到多个目的地，或者是一组共享D类组播地址的成员。
●NSSA外部LSA(LSA7):是指在非纯末梢区域(Not-So-Stubby Area，NSSA)内始发于ASBR路由器的LSA通告。
NSSA外部LSA通告几乎和自主系统外部LSA通告是相同的。
只是不像自主系统外部LSA通告那样在整个OSPF自主系统内进行泛洪扩散，NSSA外部LSA通告仅仅在始发这个NSSA外部LSA通告的非纯末梢区域内部进行泛洪扩散。
●外部属性LSA(LSA8):是被提议作为运行内部BGP协议(iBGP协议)的另一种选择，以便用来传送BGP协议的信息穿过一个OSPF域。
《OSPF路由协议》课件
OSPF报文发送与接收
01
OSPF报文封装在IP数据报中，使 用IP协议号89进行传输。
02
OSPF路由器通过操作系统的网络 层协议栈发送和接收OSPF报文。
OSPF路由器使用组播地址 224.0.0.5发送HELLO报文，以发 现邻居路由器。
03
OSPF路由器使用组播地址 224.0.0.6接收HELLO报文，以建
OSPF优点
01
高效路由
OSPF是一种链路状态路由协议，能 够快速收敛，适应网络变化。
资源消耗少
OSPF的路由信息交换仅限于区域内 ，降低了网络资源消耗。
03
02
无路由循环
OSPF通过区域划分和路由验证机制 ，有效避免了路由循环问题。
支持多种网络类型
OSPF适用于多种网络拓扑结构，如 星型、树型、网状和环型等。
核心区域
负责与其他区域进行通信，传送路由信息。
完全末梢区域
不接收外部路由信息，只接收区域内路由信 息。
存根区域
不接收外部路由信息，只接收核心区域路由 信息。
NSSA区域
允许向外部区域发布汇总路由信息。
OSPF路由器类型
Area 0路由器
位于OSPF区域的核心，负责与其他区域通信。
ABR路由器
位于不同区域的边界，负责区域间路由信息的 传递。
可靠
OSPF使用区域（Area）划分技术，将大型网络划分为若 干个较小的区域，每个区域运行一个OSPF实例，降低了 路由器的资源消耗，提高了可靠性。
安全性
OSPF支持验证，通过验证可以防止非法路由器接入网络 ，提高了安全性。
OSPF工作原理
OSPF路由器之间通过交换 Hello报文来发现邻居路由器 ，并建立邻接关系。
ospf summary 总结
1、second IP地址问题--只有在主网络或子网也运行OSPF协议的时候，OSPF才会通告一个辅助网络或辅助子网；--OSPF将把辅助地址看作是末梢网络(这些网络没有OSPF邻居)，从而不会在这些网络上发送Hello报文。
因此，在辅助网络上也就无法建立邻接关系；--OSPF只能通过主地址形成邻接关系；2、负载均衡问题cisco支持两种负载均衡--基于目标网络的负载均衡和快速交换假设到一个网络存在两条路径，那么去往该网络中第一个目标的报文从第一条路径通过，去往网络中的第二个目标的报文从第二条路径走，去往此网络中第三个目标的所有报文还从第一条路径走。
cisco路由器工作在缺省交换模式下的，即快速交换模式，路由器将使用这种负载均衡方式；--基于报文的均分负载和过程交换基于报文的均分负载就是第一个去往一个目标网络的报文的链路1上发送，下一个去往相同目标网络的报文在另一条链路上发送，对于非等价路径，采用一定比率进行分配报文。
当cisco路由器处于过程交换模式时，将采用基于报文的均分负载方式。
快速交换是一次路由多次交换；过程交换是每个报文，路由器都要进行路由选择表查询和接口选择，然后再查询数据链路信息。
均分负载分为等价值和非等价值均分负载；静态路由没有度量，所以仅支持等价均分负载；缺省情况下，cisco路由器可以在最多4条等代价的路径上实现负载均衡，可以通过命令maximum-paths进行修改，改变的范围为1-6；3、loopback接口--loopback接口比任何其他的物理接口都更稳定。
一旦路由器启动成功，环回接口就处于活动状态，只有整个路由器失效时它才会失效；--网络管理员在预先分配和识别作为路由器ID的地址时有更多的回旋余地；可以更好的控制路由器ID的能力；在cisco路由器上，即使路由器的用作路由器ID的物理接口随后失效了或被删除了，OSPF协议也会继续使用原来的物理接口作为路由器ID，直到OSPF进程重新启动。
OSPF详解
OSPF协议（1）一、OSPF基础1、基本特点--链路状态协议路由器间交换链路状态信息，存放到LSDB--链路状态数据库中；接着每个路由器根据自己的LSDB，利用SPF算法计算路由，写入路由表中。
2、数据结构1）邻居表保存OSPF邻居信息2）拓扑表--LSDB，链路状态数据库（其中存放真正的网络拓扑信息）在相邻的路由器交换链路状态信息后，它们的LSDB应该是相同的，表明双方的LSDB已经同步。
问题：在同一个区域中，所有路由器最终的LSDB是否一致？（一致）3）IP路由表3、链路状态协议中的网络层次（区域设计的层次结构）1）链路状态路由协议需要是一种层次型的网络结构2）两层结构--传输区域（骨干区域或区域0）--普通区域（非骨干区域）思考：为什么需要分层结构？4、OSPF的区域问题：OSPF若不划分区域？每个路由器保存整个网络的拓扑信息。
1）每个路由器上需要保存较大的LSDB2）路由器之间交互的数据量较大，需要较长的时间同步3）路由表较大4）拓扑改变时，所有路由器都需要同步LSDB，之后重新计算新的路由。
OSPF划分区域的优点：1）减少路由器之间通告LSA的数据量，加速路由收敛2）减少路由表大小3）将一个区域的拓扑改变所造成的影响限制在本区域中4）划分完区域后，每个路由器的LSDB仅仅描述本区域的拓扑信息（本区域的拓扑改变不会影响其他区域）5）每个路由器利用SPF算法，只能计算出本区域的路由信息，区域间的路由信息需要通过ABR（区域边界路由器）进行交换，此时应该属于DV算法，为了避免环路的出现，则规定了严格的2层结构。
划分区域的要求：1）普通区域必须和骨干区域相邻（物理、逻辑--virtual-link）2）骨干区域（区域0）本身必须连通（物理、逻辑--virtual-link）问题：OSPF中能否在区域内部进行汇总？（无法汇总，只能在边界--ABR或ASBR 上进行汇总）问题：OSPF的区域设计为什么需要遵循两层结构？（因为OSPF区域间所交换的信息为路由信息，为避免区域间路由形成环路，故定义2层结构）5、OSPF邻接OSPF邻居、邻接1）Neighbor2）Adjacency如果相邻的路由器之间交换LSA信息，则是一个邻接状态数据链路层封装1）PPP、HDLC---点到点的网络，2个相邻的路由器应该形成full的邻接关系，需要交换LSA信息2）Ethernet----广播多路访问网络，多个路由器会形成邻居关系，为了减少LSA 通告的数据量，需要选举DR、BDRDRBDRDROther：DROther之间不会形成full关系，只会定期的发送Hello报文（为普通的邻居关系）和DR/BDR形成full的邻接关系，交换LSA信息。
OSPF(ABR和ASBR)的路由汇总
一、OSPF路由汇总优点：OSPF路由汇总可以减少路由表条目,减少类型3和类型5的LSA的洪泛,节约带宽资源和减轻路由器CPU负载,还能够对拓扑的变化本地化。
二、OSPF路由汇总的两种类型如下:（两种方式均会演示）1.inter-area(IA) route summarization:发生在ABR上2.external route summarization:发生在ASBR上三、实验1：OSPF区域间汇总，发生在ABR上，接口信息及IP地址规划，区域信息如拓扑所示。
步骤一：配置3台路由器，并且用OSPF。
R1：R1>R1>enR1#conf tR1(config)#interface f0/0R1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0R1(config-if)#no shR1(config-if)#exitR1(config)#interface loopback 0R1(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.0R1(config-if)#int lo1R1(config-if)#ip address 10.1.2.1 255.255.255.0R1(config-if)#int lo2R1(config-if)#ip address 10.1.3.1 255.255.255.0R1(config)#router ospf 1 //启用OSPF路由协议R1(config-router)#network 10.1.1.1 0.0.0.0 area 1 //发布网段R1(config-router)#network 10.1.2.1 0.0.0.0 area 1R1(config-router)#network 10.1.3.1 0.0.0.0 area 1R1(config-router)#network 192.168.1.1 0.0.0.0 area 1R1(config-router)#endR1#R2：R2>enR2#conf tR2(config)#interface f0/0R2(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0R2(config-if)#no shR2(config-router)#exitR2(config)#interface f0/1R2(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0R2(config-if)#no shR2(config-if)#exitR2(config)#router ospf 1 //启用OSPF路由协议R2(config-router)#network 192.168.1.2 0.0.0.0 area 1 //同上R2(config-router)#network 192.168.2.2 0.0.0.0 area 0R2(config-router)#endR2#R3：R3>R3>enR3#conf tR3(config)#interface f0/1R3(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0R3(config-if)#no shR3(config-if)#exitR3(config)#router ospf 1 //同上R3(config-router)#network 192.168.2.1 0.0.0.0 area 0R3(config-router)#endR3#查看R3路由表：//已经学习到R1三条明细路由R3#sh ip routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGPi - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area * - candidate default, U - per-user static route, o - ODRP - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set10.0.0.0/32 is subnetted, 3 subnetsO IA 10.1.1.1 [110/3] via 192.168.2.2, 00:01:18, FastEthernet0/1O IA 10.1.2.1 [110/3] via 192.168.2.2, 00:01:18, FastEthernet0/1O IA 10.1.3.1 [110/3] via 192.168.2.2, 00:01:18, FastEthernet0/1O IA 192.168.1.0/24 [110/2] via 192.168.2.2, 00:01:18, FastEthernet0/1C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1R3#步骤二：在R2（ABR）上执行汇总，再次查看R3上路由表R2(config)#router ospf 1R2(config-router)#area 1 range 10.1.0.0 255.255.252.0//把3条明细路由汇总为掩码为/22的汇总路由.R2(config-router)#endR2#查看R3路由表：R3#sh ip routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGPi - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area* - candidate default, U - per-user static route, o - ODRP - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set10.0.0.0/22 is subnetted, 1 subnetsO IA 10.1.0.0 [110/65] via 192.168.2.2, 00:00:16, FastEthernet0/1//变为掩码为22的汇总路由C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1R3#实验2：OSPF区域间汇总，发生在（ASBR）上,拓扑如下,R1运行了OSPF与RIP两种路由协议，所以它为ASBR，IP地址与区域已规划好.步骤一：在2台路由器上配置OSPF与RIP，并发布网段. R1：Router>Router>enRouter#conf tRouter(config)#hostname R1R1(config)#interface f0/0R1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0R1(config-if)#no shR1(config)#interface loopback 0R1(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.0R1(config-if)#int lo1R1(config-if)#ip address 10.1.2.1 255.255.255.0R1(config-if)#int lo2R1(config-if)#ip address 10.1.3.1 255.255.255.0R1(config-if)#exitR1(config)#router ospf 1 //启用OSPF路由协议R1(config-router)#network 192.168.1.1 0.0.0.0 area 0 R1(config-router)#exitR1(config)#router rip //启用RIP路由协议R1(config-router)#version 2 //指定版本2R1(config-router)#no auto-summary //不要自动汇总R1(config-router)#network 10.1.1.0 //发布网段R1(config-router)#network 10.1.2.0R1(config-router)#network 10.1.3.0R1(config-router)#exitR1(config)#endR1#R2:Router>Router>enRouter#conf tRouter(config)#hostname R2R2(config)#interface f0/0R2(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0R2(config-if)#no shR2(config-if)#exitR2(config)#router ospf 1 //同上R2(config-router)#network 192.168.1.2 0.0.0.0 area 0R2(config-router)#endR2#步骤二：在R1上把RIP与OSPF互相重发布,并查看R2路由表.R1(config)#router ripR1(config-router)#redistribute ospf 1 metric 1 //把OSPF发布进RIP，度量值为1 R1(config-router)#exitR1(config)#router ospf 1R1(config-router)#redistribute rip subnets //把RIP路由发布进OSPFR1(config-router)#endR1#查看R2路由表：//此时已经学习重发布进OSPF的外部路由表条目R2#show ip routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGPi - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set10.0.0.0/24 is subnetted, 3 subnetsO E2 10.1.3.0 [110/20] via 192.168.1.1, 00:00:40, FastEthernet0/0O E2 10.1.2.0 [110/20] via 192.168.1.1, 00:00:40, FastEthernet0/0O E2 10.1.1.0 [110/20] via 192.168.1.1, 00:00:40, FastEthernet0/0C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0R2#注：E2表示OSPF的外部路由类型2.步骤三：在R1（ASBR）上做域间汇总，使得3条明细汇总为一条.并查看R2路由表.R1(config)#router ospf 1R1(config-router)#summary-address 10.1.0.0 255.255.252.0//把之前3条明细路由汇总成掩码为22的汇总路由R1(config-router)#endR1#查看R2路由表：R2#show ip route //此时已经变为掩码为22的汇总路由.Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGPi - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set10.0.0.0/22 is subnetted, 1 subnetsO E2 10.1.0.0 [110/20] via 192.168.1.1, 00:00:44, FastEthernet0/0C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0 R2#。