📘 OSPF基础

✅ 一、OSPF概述

1.1 为什么需要动态路由协议？

• 静态路由缺陷：手动配置，无法适应大规模或频繁变化的网络；
• 动态路由优势：自动学习、灵活调整、易扩展、可靠性好。

1.2 动态路由协议分类

✅ 二、链路状态路由协议与OSPF特点

2.1 链路状态路由协议基本机制

• 通告内容：LSA（链路状态通告），而非完整路由表；
• 数据结构：LSDB（链路状态数据库）；
• 算法：SPF（Shortest Path First）算法，生成无环最短路径树；
• 转发表：路由表（Routing Table）基于SPF计算结果生成。

2.2 OSPF协议核心特点

• 链路状态协议，属于IGP；
• 支持VLSM和CIDR；
• 区域划分（Area）设计，适应大规模网络；
• 支持多种网络类型（Broadcast、P2P、NBMA、P2MP）；
• 五种协议报文（Hello、DD、LSR、LSU、LS ACK）；
• Router-ID 唯一标识每台路由器。

✅ 三、OSPF关键术语

✅ 四、OSPF邻居与邻接关系

4.1 邻居关系（Neighbor）

• 通过互发Hello报文建立；
• 双向可见后，进入2-Way状态。

4.2 邻接关系（Adjacency）

• 建立完整LSDB同步；
• 双方完成DD、LSR、LSU、LS ACK报文交互；
• 邻接状态为Full。

4.3 邻接建立流程

1. Hello阶段 → 发现邻居；
2. Negotiation阶段 → 主从关系确定；
3. Exchange阶段 → 交换摘要信息；
4. Loading阶段 → 请求与更新LSA；
5. Full状态 → 邻接关系建立完成。

✅ 五、OSPF网络类型与DR/BDR机制

5.1 网络类型

5.2 DR/BDR机制

• 只在MA（多路访问）网络中存在；
• DR与所有邻居建立邻接关系，减少LSA泛洪；
• BDR监控DR状态，备份切换；
• 其他路由器（DROther）只与DR/BDR通信。

✅ 六、OSPF多区域与路由器类型

6.1 多区域设计

• 减小LSDB规模与LSA泛洪范围；
• 支持路由汇总，提升扩展性。

6.2 OSPF路由器角色

✅ 七、OSPF基础配置

7.1 基本命令

# 启动OSPF进程，指定Router ID
[Huawei] ospf 1 router-id 1.1.1.1

# 创建区域并关联接口网段
[Huawei-ospf-1] area 0
[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.1.0 0.0.0.3

# 在接口下调整Cost
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] ospf cost 10

# 设置接口DR优先级
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] ospf dr-priority 100

7.2 案例总结

• 配置三台路由器互通；
• Area 0 与 Area 1 多区域划分；
• 验证OSPF邻居、LSDB同步及路由表正确性。

✅ 八、本章总结

• OSPF属于链路状态型IGP协议，特点是基于拓扑全面计算最短路径；
• 支持区域划分、路径最优选择、冗余备份、路由汇总等高级特性；
• 理解Hello、DD、LSR、LSU、LS ACK等报文流程是掌握OSPF的基础；
• 掌握邻居建立、邻接形成、DR/BDR选举、多区域设计对于工程应用至关重要。

🧪 OSPF基础

✅ 一、单项选择题

1. OSPF 协议属于哪种类型的动态路由协议？
   A. 距离矢量型
   B. 链路状态型
   C. 混合型
   D. 外部网关协议
   ✅ 答案：B

2. 在 OSPF 中，决定一个接口在广播网络中是否当选为 DR 的主要因素是？
   A. IP地址大小
   B. Router ID
   C. OSPF开销（Cost）
   D. DR优先级
   ✅ 答案：D

3. 以下哪种 OSPF 报文用于邻居发现？
   A. DD报文
   B. Hello报文
   C. LSR报文
   D. LSU报文
   ✅ 答案：B

4. 以下哪项不是 OSPF 报文类型？
   A. Hello
   B. LSR
   C. ARP
   D. DD
   ✅ 答案：C

5. 在 OSPF 中，Area 0 的作用是？
   A. 存储默认路由
   B. 核心骨干区域，连接其他区域
   C. 备份所有LSDB
   D. 控制路由聚合
   ✅ 答案：B

✅ 二、判断题

1.（✔）OSPF支持VLSM和CIDR技术。
2.（✔）DR选举过程中，Router ID越大越优先。
3.（✘）所有OSPF网络都需要进行DR/BDR选举。
4.（✔）链路状态协议通过发送链路状态通告（LSA）交换信息。
5.（✘）在点到点（P2P）链路上，OSPF会选举DR和BDR。

✅ 三、简答题

1. 简述 OSPF 建立邻居和邻接的基本过程。
   参考答案：

   • 发送Hello报文，建立Neighbor关系；
   • 确定Master/Slave角色；
   • 交换DD报文摘要；
   • 发送LSR请求丢失或需要更新的LSA；
   • 发送LSU传递更新LSA；
   • 发送LS ACK确认LSA；
   • 邻接建立成功，状态为Full。

2. 说明 OSPF 中为什么要进行区域划分（Area），有哪些好处？
   参考答案：

   • 减少LSDB规模；
   • 限制LSA泛洪范围；
   • 降低SPF算法计算复杂度；
   • 提高网络扩展性和收敛速度。

✅ 四、综合应用题

1. 题目：
   某公司网络设计如下需求：
   • 总部与分部通过路由器连接；
   • 总部路由器为Area 0；
   • 分部路由器属于Area 1；
   • 要求使用 OSPF 建立互通，并验证邻居关系正常。

请写出基本的 OSPF 配置命令（以Huawei设备为例）

参考答案：

# 总部路由器
[Huawei] ospf 1 router-id 1.1.1.1
[Huawei-ospf-1] area 0
[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.0.0.0 0.0.0.255

# 分部路由器
[Huawei] ospf 1 router-id 2.2.2.2
[Huawei-ospf-1] area 1
[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.1] network 10.0.0.0 0.0.0.255

# 验证命令
[Huawei] display ospf peer
[Huawei] display ospf routing