OSPF和STP所触及的概念较多,也相对较难。其中关于各类数值权限也比较容易混淆，将对这两种协议单独文章记录，以便后续查看回顾。
OSPF相关观念
OSPF Version2：IPV4
OSPF Version3：IPV6
OSPF Router-ID：路由器标识符（Router Identifier），在OSPF域中唯一地标识一台路由器。OSPF协议使用Router-ID作为路由器的身份标示，如果在启动这些路由协议时没有指定Router-ID，则路由协议进程可能无法正常启动；在OSPF区域中必须保证Router-ID唯一，不然OSPF无法正确识别邻居，导致OSPF网络不通。参考资料：Router-ID介绍
OSPF Router-ID 选举规则
1）如果通过Router-ID命令配置了Router-ID，则按照配置结果设置，选取优先级为第一；
2）在没有配置Router-ID的情况下，如果存在配置了IP地址的Loopback 接口，则选择Loopback接口地址中最大的地址作为Router-ID，选取优先级为第二；
3）如果没有已配置IP地址的Loopback接口，则从其他接口的IP地址中选择最大的地址作为 Router-ID(不考虑接口的Up/Down状态)，选取优先级为第三。
优先级为已配置的Router-ID>最大Loopback>最大IP地址>0.0.0.0(如上述三项均未配置则默认为0.0.0.0)
当且仅当被选为Router-ID的接口IP地址被删除/修改，才触发重新选取Router-ID，其他情况（例如接口处于DOWN状态;已经选取了一个非Loopback接口地址后又配置了一个Loopback接口地址;配置了一个更大的接口地址等）不触发重新选择的过程。
OSPF Router-ID选举具有非抢占性，Router-ID改变之后，OSPF协议需要通过手动执行reset命令，重启OSPF进程（或重启路由器）后才会重新选取新的Router-ID。
重启OSPF进程命令：
<huawei>reset ospf process
OSPF network宣告 ：基于接口宣告和基于进程宣告。两者可以互相兼容。
接口宣告：
[r1]int g0/0/0
[r1]ospf enable 1 area 0
进程宣告：
[r1]opsf 1 router-id 1.1.1.1
[ospf 1]area 0
[osfp-area-0.0.0.0]netword 12.1.1.1 0.0.0.0
OSPF Area：用于标识一个OSPF的区域。
只有属于同一个区域内的ospf路由器才可以建立ospf 领居关系，区域是从逻辑上将设备划分为不同的组，每个组用区域号area ID进行区分。ospf的区域ID是一个32bit发非负整数，按点分十进制（与IPV4地址格式一样）呈现，ospf的区域是基于接口的。不是说一台设备属于一个区域，而是设备接口属于某个区域。
OSPF协议优先级
对于ospf邻居学来的路由，在华为ospf中，有两个优先级：
1）内部优先级：ospf 中network 宣告的内部路由--优先级为10
2）外部优先级：ospf 中从外部路由域外入的外部路由--优先级150
优先级这个值越小越优。
Cost：度量值或路由开销，可以用来选择最优路径。如掩码相同，协议优先级相同，则会看发送开销（即查看路由器出接口的带宽）。如有两个链路可访达目标路由，则会走最小开销路线。如一个接口为100M，一个接口为10M，则会优先走100M，计算方式为100M/链路速率。100M/100M时，cost=1。当100M/10M时，cost=10.但cost值需计算这两条的是整个达到网络所有的cost值总和。而不是看单一出接口cost值。（当cost值小于1时取1，华为的环形接口花销默认为0）
有时需人为修改某台路由器出接口的cost值，则需要在启动ospf 的路由器出接口中配置
[Huawei]int g0/0/1 /*进入出接口
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ospf cost 100 /*修改cost 值为100
OSPF工作原理
OSPF的5种报文
OSPF报文直接采用IP封装，在报文的IP头部中，协议号为89.组播地址为224.0.0.5
Hello：周期性发送，用来发现和维护OSPF邻居关系。每10S发送一个hello包维持邻居关系，dead time时间为hello报文的4倍。如40S没有收到回应，则会判断此链路或路由器已失效，则会删除对此路由器的OSPF邻居关系。如果人为修改hello报文的发送时间，则需要在所有设备中修改hello报文的时间。由于dead time 是hello报文的4倍时间，则修改hello 报文会直接影响到dead time，而直接修改dead time 则不会影响到hello报文发送时间。
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 3
Database Description：
1）确认主从设备，双发会比较随机序列号。Router-ID大的一方为主设备，后续按照主设备序列号为传递依据进行，例如主设备序列号为100，主设备发送的包序列号为100，从设备回包序列号为100，主设备再发送101，从设备再回包101...
2）用于描述本地LSDB（链路状态数据库）的摘要信息，用户两台设备进行数据库同步。通过Database Description是LSA（链路状态通告）的描述，各路由器通过交换LSA来完善数据库。
Link State Request：用于向对方请求所需要的LSA。设备只有在OSPF邻居双发成功交换DD报文后才会向对方发送LSR报文。
Link State Update：用于向对方发送所需要的LSA。
Link State ACK：用于对接收的LSA进行确认。（确认邻接关系即state:full）
OSPF的3张表
OSPF的工作过程分为3个大步骤，分别是形成邻居关系，形成邻接关系，计算路由。（邻居关系为发送hello包，邻接关系为收集完自己所需的LSA，两者是不同的概念）
OSPF将对应形成OSPF邻居表，LSDB表及OSPF路由表。
查看邻居表：display ospf peer 
查看LSDB表：display ospf lsdb
在OSPF的同一个区域号中，LSDB中的内容一定是一致的。
查看OSPF路由表：display ospf routing
注意：ospf 路由表不等于路由表，因为某些ospf 路由的优先级比路由表的路由低时，则不会加入路由表中。
OSPF配置
路由器需设置Router-ID及Area，将直连到路由器的网段全部宣告出去，宣告网段时掩码需使用反掩码。
OSPF邻接关系建立流程
OSPF的状态机：
1）down：关闭--代表此时ospf没有收到领居的hello报文
2）init：初始化--代表此时ospf收到领居的hello报文，但没有本设备的RID；
3）2-way：双向确认--代表此时ospf收到领居的hello报文，且收到本设备的RID；（此时建立邻居关系）
当ospf的2-way邻居关系建立完毕后如果是MA网络，ospf要进行DR和BDR的选举（40s）
4）exstart：预启动--此时发送DBD报文。要进行ospf的主从选举。（此DBD报文不包含任何链路状态描述）特点是DBD报文中的init=1.主从选举规则比较rid大的为master主。此时DBD描述为：
设R1 RID 大，设R2 RID 小。
R1:发送init初始化=1 Master主=1 More更多位=1 随机序列号XXXX （R1为主设备）
R2:发送init初始化=1 Master主=1 More更多位=1 随机序列号YYYY （R2为从设备）
PS：选举完毕后，init初始化将从1变为0。
5）exchange：预交换--此时发送DBD报文，要进行OSPF的DBD交换。特点是从设备会用主设备的序列号进行确认。此时DBD描述为：
R1发送init初始化=0 Master主=1 More更多位=1 随机序列号XXXX //此时R1的init初始化为=0，R1的是主设备，所以Master=1
R2发送init初始化=0 Master主=0 More更多位=1 随机序列号XXXX //此时R2的init初始化为=0、Master主=0且随机序列号是R1的XXXX
当后续发送DBD链路描述时（同步进行）
从设备R2发送init初始化=0 Master主=0 More更多位=1 LSDB 摘要信息 随机序列号XXXX
主设备R1发送init初始化=0 Master主=0 More更多位=1 LSDB 摘要信息 随机序列号XXXX+1
从设备R2发送init初始化=0 Master主=0 More更多位=1 LSDB 摘要信息 随机序列号XXXX+1
PS：直至LSDB摘要信息通告完毕后，More更多位=0进入loading阶段。
6）loading：此时正式交换OSPF的LSA链路状态通告。此阶段将出现之前说的OSPF 的3钟报文：LSR、LSU、LSA。
7）full：邻接--当请求列表请求完全同步了OSPF的邻居的所有LSA。至此LSDB数据库同步。此阶段为OSPF的邻接关系。
8）attempt：尝试--只会出现在NBMA网络中手动指定OSPF邻居时才会出现。一般不会见到该状态。
1）发送Hello报文，当发送报文后，未得到对方回复是状态为Init，得到回复后状态为2-way.
2）如下图所示，两台设备会发送空的DBD报文（即DD报文），里面带有Router-ID，然后进行比较Router-ID大小，Router-ID大的成为主设备（即master），小的为从设备,主设备会先发带有摘要信息的DBD报文，从设备则后发DBD报文，从而查看有哪些摘要信息。
3）如下图所示，当收到DBD报文时，则向对方申请自己没有的LSA，此过程会发送LSR，对方接收到后会回复请求的LSA，此过程会发送LSU，当收到LSU后将LSA学习后完善自身LSDB表，添加LSA完成后则会向对方发送LSACK，然后接着请求下一个LSA。。直到双方LSDB相互同步为止。
OSPF网络类型
下图两种以不再使用，仅做认识即可。
DR与BDR
MA即多路访问网络中，如每台路由器均向各路由器发送OSPF请求，则会消耗资源，所以为了优化MA网络中的邻接关系，OSPF指定三种OSPF路由器身份，DR（指定路由器），BDR（备用指定路由器），和DRother。
只允许DR和BDR与其他OSPF路由建立邻接关系(FULL)，DRouter之间不会建立毗邻OSPF邻接关系，双方关系停留在2-way。（即发送Hello报文后发现邻接路由器）
BDR会监控DR的状态，并在当前DR发生故障时接替其角色。此时会在其他DRother 中选择一台成为新的BDR，并对其他路由器进行邻接操作。
DRother向DR,BDR发送DD,LSA request或者LSA UPdate时目标地址是AllDRother(224.0.0.6);
DR，BDR向DRother发送DD,LSA Request或者LSA Update时目标地址是AllSPFRother(224.0.0.5);
DR与BDR选举方式
DR和BDR选举时间跟dead时间一致，默认选举时间为40S.
选举时，查看OSPF 接口优先级，优先级越大则为DR（优先级可设置），优先级第二大的为BDR。当DR相同时则查看Router-ID，Router-ID越大则为DR，Router-ID第二大的为BDR。所有设备默认优先级为1。在选举结束前修改优先级，生效，结束后则不生效。
DR优先级范围0-255，优先级为0则表示该设备退出选择，如果所有设备优先级设置为0，则所有设备都是DRother，各网络设备状态均为2-way，此时OSPF 将停止路由提供。所以，OSPF中可以没有BDR，但一定要有DR。
修改DP优先级
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 5
当修改另外一台设备优先级时，则此设备为BDR
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 4
OSPF域与单区域
如小规模网络可使用单区域OSPF。
OSPF多区域
如大规模网络可使用OSPF的多区域划分，将大区域划分为多区域，由区域边界路由器进行区域内路由汇总，发送到各区域，减少每台路由器请求LSA的学习成本，从而提高各区域网络质量。（此做法中必须要有area0）
OSPF多区域划分中各路由器角色
1)区域的分类：区域可以分为骨干区域与非骨干区域。骨干区域即Area 0,除Area 0以外其他区域都称为非骨干区域。
2)多区域互联原则：基于防止区域间环路的考虑，非骨干区域与非骨干区域不能直接相连，所有非骨干区域必须与骨干区域相连。
区域内路由器IR（Internal Router）：非Area 0的路由器为区域内路由器。该类路由器的所有接口都属于同一个OSPF区域。
区域边界路由器ABR（Area Border Router）：该类路由器的接口同时属于两个以上的区域，但至少有一个接口属于骨干区域。连接两个的区域路由器为边界路由器。
骨干路由器BR（Backbone Router）：该类路由器至少有一个接口属于骨干区域。Area 0中的路由器均为骨干路由器。
自治系统边界路由器ASBR（AS Boundary Router）：该类路由器与其他AS交换路由信息。只要一台OSPF路由器引入了外部路由的信息，它就成为ASBR。两个路由协议的边界路由器，如其他AS为RIP，那么将和本身的OSPF进行路由。
OSPF基础配置命令
创建并运行OSPF进程
[Huawei]opsf X route-id X.X.X.X （ospf X为进程号，同一设备可运行多个不同的OSPF进程）
在OSPF视图下创建OSPF区域
[Huawei]area X
在OSPF区域视图下，宣告直连接口
[Huawei-ospf-0.0.0.0]network X.X.X.X 0.0.0.255（此处使用反掩码）
除此方法外，可以在接口上配置，直接将接口划进ospf区域中
[r1] int g0/0/0
[r1- g 0/0/0]ospf enable 1 area 0 //后续所有基于这个接口的配置都可以直接通告。比如修改IP地址等。
[r2] int g0/0/0
[r2- g 0/0/0]ospf enable 1 area 0
在接口视图下，配置OSPF接口开销值，在出接口配置。
[Huawei-GE1/0/0]ospf cost X（缺省情况下cost值为100M/接口速率）
OSPF带宽修改，将因为100M/接口速率小于1时将取值为1，无法识别端口大于100Mbit/s的接口速率，所以可将带宽设置为100000Mbit/s，此时就得到大于100Mbit/s的cost值。
[Huawei-ospf-1]bandwidth-reference X（X的取值范围为1-2147483628单位为Mbit/s，缺省情况下100Mbit/s）
在接口视图下，OSPF选举DR是设置优先级
[Huawei-GE0/0/0]ospf dr-priority X（X值为priority，priority越大越优先，取值范围为·0-255）
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