【面试】OSPF基础概念及工作原理

(OPSF =开放式路径最短优先，属于链路状态协议)

基本概念

1、产生背景:

RIP 协议的多种缺陷，令其不太适合中大型企业部署，此时我们需要一种更加高效的路由协议，更适合于中大型企业特点的一种路由协议，OSPF 应运而生。

中大型企业网(园区网)特点:区域多样、策略多变、调度精细

园区网特点:

1.应用型网络，主要面向企业网用户。

2.路由器数量偏少，动态路由的 LSDB 库容量相对偏少，三层路由域相对偏少。

3.有出口路由的概念，对内部外部路由划分敏感。

4.地域性跨度不大，带宽充足，链路状态协议开销对带宽占用比偏少

5.路由策略和策略路由应用频繁多变，需要精细化的路由操作。

6. OSPF 的多路由类型(内部/外部)，多区域类型(骨干/普通/特殊)，开销规则优良(根据带宽设定)，网络类型多样(最多五种类型)的特点在园区网得到了极大的发挥。

2、 RIP 协议主要的缺点:

2.1 收敛慢(1.算法缺陷使用 DV 算法 2.逐跳收敛 3.主备切换慢最长可达 180s)

2.2 跳数作为度量不精确

2.3 最大跳数限制了组网规模

2.4 基于 UDP 不可靠，30s 周期更新带来，链路带宽消耗(eg:1000 条路由，每 30s 来一次）

2.5 易产生环路问题，定时器不同步导致;

2.6 听信传闻方式学习路由，分布式计算缺少对全局拓扑的了解;

2.7 RIP 属于应用层协议，运行于 UDP 之上，路由器解封装效率低。

3、OSPF 协议特点

3.1 路由信息传递与路由计算分离(拓扑信息+路由条目)，了解本区域内拓扑结构;

3.2 无路由自环收敛速度快，基于 SPF 算法 (最短路径优先)，每路由器独立计算，了解全局;

3.3 以带宽作为选路条件，更精确;

3.4 支持无类域间路由(CIDR)

3.5 使用 IP 组播收发协议数据

3.6 支持多条等价路由

3.7 支持协议报文的认证

4、OSPF协议版本

4.1 OSPFv2适用于IPv4协议(RFC2328)

4.2 OSPFv3适用于IPv6协议(RFC2740)

5、OSPF路由器类型

6、OSPF支持网络类型

6.1广播类型，数据链路层是Ethernet等

6.2点对点P2P类型，数据链路层是PPP、HDLC等

6.3 NBMA类型，数据链路层是帧中继等

6.4 点到多点P2MP类型，需手工配置(没有任何一种物理端口默认属于P2MP)

7、OSPF报文封装

OSPF 头部报头协议号89

基本工作原理

1、建立邻居发hello包(到达2way状态) ;

2、泛洪LSA (链路状态通告，拓扑信息+路由条目) ;

3、收集LSA生成LSDB (链路状态数据库) ;

4、根据LSDB执行SPF计算，生成最短路径树，同时生成OSPF路由(到达ll);

5、进行优选之后，加入到OSPF路由表内;

6、再经过优选加入到全局路由表内;