一.OSPF理論

一、OSPF是最常用的IGP內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，是CCNA中介紹的唯一一個(gè)基于鏈路狀態(tài)的動(dòng)態(tài)協(xié)議。
IS-IS是CCIE中介紹的基于鏈路狀態(tài)的動(dòng)態(tài)協(xié)議。園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，高級(jí)距離矢量（EIGRP），距離矢量（RIP）。
o:open SPF（SHORTEST PATH FIRST）是它的算法，最短路徑優(yōu)先，就是看COST值，而COST值是根據(jù)帶寬得來的，帶寬越高，COST值越小，該路徑的優(yōu)先級(jí)越高。
為什么用COST而不用帶寬來計(jì)算最短路徑呢？
因?yàn)橐粭l鏈路的帶寬只能反映出最小的鏈路狀態(tài)，整個(gè)鏈路會(huì)被最小的帶寬10限制了，如果使用帶寬，不能反映出鏈路的整體狀態(tài)。
而COST是將各個(gè)鏈路的帶寬進(jìn)行累加（10^8/接口帶寬）的，能夠反映出鏈路的綜合狀態(tài)，所以使用COST，而不是帶寬，來計(jì)算最短路徑。最短路徑越小越好。

GP路由選擇協(xié)議，只能用在同一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)。不同的自治系統(tǒng)的路由選擇協(xié)議要使用BGP（CCIE）
CIDR:無分類編制；
VLSM：可變子網(wǎng)掩碼；
OSPF通過路由條目中的Code區(qū)分優(yōu)先級(jí):
O：區(qū)域內(nèi)的路由條目（CCNA）
O IA區(qū)域間的路由條目（擴(kuò)展知識(shí)）
O E路由重分發(fā)的路由條目（擴(kuò)展知識(shí)）
O N特殊區(qū)域的路由條目。
快速收斂：很快能夠重新計(jì)算出路由信息
觸發(fā)更新：路由信息有變化才更新，只會(huì)更新有變化的路由條目（增量更新）
組播更新（224.0.0.5DR other和224.0.0.6（DR和BDR））

左邊這張圖告訴我們OSPF大致的運(yùn)行原理：
1首先每一臺(tái)路由設(shè)備在配置完OSPF后，會(huì)向鄰居路由器發(fā)送LSA(鏈路狀態(tài)通告包)
LSA：就是將跟當(dāng)前路由器相關(guān)的所有鏈路信息，即該路由器能到達(dá)的鏈路有哪一些，發(fā)送給鄰居路由器，包含的信息主要有我的網(wǎng)絡(luò)類型、COST值等信息。路由器間互相發(fā)LSA，比如R1發(fā)給R2，R2直接Copy一份給R3，發(fā)過來發(fā)過去，COPY來copy去，最終所有的路由器R1、R2、R3都會(huì)收到相同數(shù)量的LSA，將所有的LSA匯總到一起就形成了LSADATABASE(鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫)，原則上如果大家互相發(fā)送LSA，最終的LSDB是一樣的。為了保證大家一樣，LSDB有個(gè)同步機(jī)制，每個(gè)路由器的LSDB每隔30分鐘會(huì)泛洪一次，這樣確保我的鄰居路由器和我的LSDB是一致的，但是如果在兩次30分鐘內(nèi)，某一條LSA的信息沒有重新發(fā)過來，則該條目老化（死了），接下來，根據(jù)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫里面的每個(gè)鏈路的COST信息，使用SPF算法計(jì)算我（當(dāng)前路由器到達(dá)其它路由器的）最佳路徑（COST值最小的那個(gè)路徑），將這個(gè)最短路徑放到路由表里去。
總結(jié)：大家互相發(fā)LSA，形成LSDB，當(dāng)LSDB在區(qū)域內(nèi)同步之后，再使用SPF算法，得到最短路徑，形成每個(gè)路由器的路由表。

R1到R4有兩條路徑可以選，但最終路由表中只有R1-R2-R4這條路徑，原因是該路徑的COST值為30，而R1-R3-R4的COST值為40，選COST值最小的作為最短路徑，放到R1路由表里。
區(qū)域是OSPF層次化最主要的一個(gè)體現(xiàn)，是OSPF的核心，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)比較大的時(shí)候，我們要把網(wǎng)絡(luò)劃分成不同的層次，即主干區(qū)域（區(qū)域號(hào)為0）和非主干區(qū)域（非0，區(qū)域1，區(qū)域2……之間沒有優(yōu)先級(jí)的區(qū)分）所有非0區(qū)域都是通過區(qū)域邊界路由器（ABR）掛靠在區(qū)域0上，只有掛靠在主干區(qū)域0上的路由器之間才能通信，C、D、E三個(gè)路由器就是ABR。

在OSPF中區(qū)域的邊界是在路由器上的，而IS-IS的邊界是在鏈路上。
C、D、E三個(gè)路由器就是ABR，區(qū)域邊界路由器處于兩個(gè)區(qū)域的中間，比如C路由器屬于區(qū)域0和區(qū)域1，是兩個(gè)區(qū)域的連接點(diǎn)。A、B是主干路由器，F、G、H是區(qū)域內(nèi)路由器。

路由器A還連接一個(gè)外部路由區(qū)域（該區(qū)域運(yùn)行的不是OSPF，比如運(yùn)行別的協(xié)議RIPv2或EIGRP等），路由器A又被稱為自治系統(tǒng)路由器（ASBR）
劃分區(qū)域的好處是什么？
大家在同一個(gè)區(qū)域，就是單區(qū)域OSPF，一定要有區(qū)域0，所以我們一般說的單區(qū)域都是指區(qū)域0，這也是CCNA課的重點(diǎn)。
但是如果大家都在區(qū)域0里邊，如果網(wǎng)絡(luò)小沒有關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)大時(shí)會(huì)有什么問題？比如有10臺(tái)路由器，每一臺(tái)路由器都有100條LSA，那10臺(tái)就有1000條LSA，最終大家要同步，每個(gè)路由器都是1000條LSA，計(jì)算要用1000條來進(jìn)行，這樣做不論是開銷還是效率都會(huì)受到不好的影響。可以把它從某個(gè)路由器劃分開，
左右兩邊區(qū)域的路由器只要計(jì)算500條LSA，中間路由器匯總左右兩邊的路由器的LSA形成LSDB，即計(jì)算1000條LSA，從而減小了左右兩邊路由器的LSDB。

減少路由條目

可以對(duì)區(qū)域間以及外部做路由匯總，從而減少路由條目。

將拓?fù)渥兓薅ㄔ谔囟ǚ秶?/h3>

區(qū)域內(nèi)的各種變化不會(huì)影響到其它的區(qū)域，這樣OSPF的抖動(dòng)就會(huì)變小。區(qū)域1中的變化只要路由器C知道就可以了。

所有的非0區(qū)域要想通信必須掛在區(qū)域0上，如果在區(qū)域1上掛靠一個(gè)區(qū)域4，區(qū)域1和區(qū)域4之間是不能通信，區(qū)域4和區(qū)域0、1、2、3都是不能通信的。

二.區(qū)域舉例

兩種情況導(dǎo)致區(qū)域掛靠不到區(qū)域0，一是區(qū)域0的路由器端口耗盡，另一個(gè)是區(qū)域4離區(qū)域0太遠(yuǎn)，掛在區(qū)域1上這時(shí)可以搭建一個(gè)虛鏈路（VL）實(shí)現(xiàn)區(qū)域4與區(qū)域0的通信。
還有一種搭建虛鏈路（VL）需求的情況就是區(qū)域1與區(qū)域15之間搭建一個(gè)備份的虛鏈路，防止區(qū)域1當(dāng)?shù)魰r(shí)，可以走備份的虛鏈路。

區(qū)域0在網(wǎng)絡(luò)中只能有一個(gè)，起到防環(huán)的功能，區(qū)域1、2、3的環(huán)路是靠區(qū)域0檢測(cè)的，就因?yàn)閰^(qū)域0是唯一的，才不會(huì)導(dǎo)致環(huán)路，區(qū)域0負(fù)責(zé)區(qū)域間的傳輸并且起到一個(gè)防環(huán)的功能。