网络运维学习笔记（DeepSeek优化版） 023 HCIP-Datacom OSPF邻居建立过程、四种网络类型、OSPF高级配置、LSA类型与管理

OSPF邻居建立过程、四种网络类型、OSPF高级配置、LSA类型与管理

邻居建立过程

图示

文字概述

1. 初始阶段
   ① 两台路由器宣告OSPF后，发送Hello报文
   ② 收到对方Hello包后，将对方Router-ID加入Hello包的Active Neighbor列表，状态变为Init

2. 邻居发现
   ③ 再次收到携带自己Router-ID的Hello包后，建立邻居关系，状态转为2-Way

   该阶段OSPF要判断是否和邻居建立邻接关系。也决定着路由器是否要发送DD报文给邻居。

3. 主从选举
   ④ 双方发送Init=1/M=1/MS=1的DD报文进行主从选举，2台路由器都认为自己是主，状态进入ExStart
   ⑤ 根据Router-ID确定主从后，从路由器开始发送LSA摘要（Init=0/M=0/MS=0），主保持ExStart，从转为Exchange（M标志位取决于后续内容）

4. 数据库同步
   ⑥ 主路由器收到DD摘要后，发送LSR请求，然后回传DD摘要（Init=0/M=0/MS=1），主转为Exchange，从转为Loading （M标志位取决于后续内容）
   ⑦ 从路由器收到DD摘要，发送LSR请求，然后回传空白DD报文（Init=0/M=0/MS=0），意思是告知主路由器摘要已经交换完毕，主转为Loading

5. 完成同步
   ⑧ LSR LSU和邻居状态的变化无关，当LSU全部发送完毕后，回复LSACK，最终状态转为Full

关键机制说明

DD报文三重作用

• 选举主从
  • 路由器发送了第一个DD报文后，2-Way 变成ExStart
• 传递LSA摘要
  • 当从路由器认怂，发送第一个DD携带LSA摘要报文后，从路由器变成exchange
  • 当主路由器发送完LSR后，给从路由器发送DD携带LSA摘要报文后，主路由器变为exchange
• 触发Loading状态转换
  • 从路由器由于收到了主路由器的最后一个DD摘要报文，所以从路由器变为loading
  • 从路由器交换完lsa摘要后，会给主路由器发送一个空DD报文，m=0，用来帮助主路由器进入loading

OSPF确认机制

• DD报文隐式确认示例

R2→R1发送DD(seq=4350) ，同时R1→R2发送DD(seq=4353)
R1通过比较RID认怂后，R1→R2发送DD(seq=4350)（同上一条，隐式确认R1为主）
R2→R1回复DD(seq=4351)（继续确认为4350+1）
最终R1→R2发送空白DD(seq=4351)（同上一条，隐式确认R1为主）确认同步完成

MTU协商机制

• DD报文中的MTU（接口缺省MTU为1500）：
• DD报文中第一个字段就是发出该报文接口的MTU值
• 正常来说，ospf邻居建立是需要要求两端接口的MTU值保持一致，否则无法建立。

华为设备配置命令

[R1-GigabitEthernet0/0/0] ospf mtu-enable     #在接口上开启ospf的MTU检测  （必须两端同时开启才会生效，但只开启一端不影响邻居建立）	
[R1-GigabitEthernet0/0/0] mtu 1600 # 修改接口MTU值

• 华为默认不检测MTU（思科默认检测） ，因此一般显示为0。

• 如果从路由器接口的MTU>主路由器的MTU，从路由器会卡在exchange，主路由器会卡在exstart
• 如果从路由器接口的MTU<主路由器的MTU，主从路由器都会卡在exstart

四种网络类型详解

网络类型邻接关系总表

1. 广播网络（Broadcast）

核心特性

• 以太网的默认OSPF网络类型：广播型
• 计时器：Hello 10s/Dead 40s
• 角色选举： 需要选举DR/BDR/DRother
• 组播更新地址：224.0.0.5/224.0.0.6 。
• 报文传输规则：

组播地址说明

DR和BDR同时监听224.0.0.5和224.0.0.6；DRother只监听224.0.0.5

2. 点到点网络（P2P）

核心特性

• PPP/HDLC的默认OSPF网络类型：P2P
• 计时器：Hello 10s/Dead 40s
• 角色选举：无需DR/BDR/DRother，直接建立邻接关系
• 报文传输：所有报文通过224.0.0.5组播

3. NBMA网络

核心特性

• 帧中继FR/ATM的默认OSPF网络类型：NBMA
• 计时器：Hello 30s/Dead 120s
• 角色选举：需要选举DR/BDR/DRother
• 报文传输：所有报文通过单播发送
• 强制配置：需手动指定邻居

[R1-ospf-1] peer 192.168.1.2

4. 点到多点网络（P2MP）

核心特性

• 配置方式：人工指定（常用于DSVPN）
• 计时器：Hello 30s/Dead 120s
• 角色选举：无需DR/BDR/DRother，
• 报文传输：
• Hello：224.0.0.5组播
• 其他报文：单播发送

实验

查看邻居状态

[R4]display ospf peer brief         #查看选举结果
OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4
    Peer Statistic Information
-------------------------------------------------------------------------------------
Area Id              Interface                   Neighbor id         State
0.0.0.0             GigabitEthernet0/0/0         1.1.1.1             Full
0.0.0.0             GigabitEthernet0/0/0         2.2.2.2             Full
0.0.0.0             GigabitEthernet0/0/0         3.3.3.3             Full

查看接口状态

[R4]display ospf interface GigabitEthernet 0/0/0
OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4
        Interface
Interface:192.168.1.4 (GigabitEthernet0/0/0)
cost : 1       State : DR         Type : Broadcast      MTU : 1500
Priority : 1
Designated Router : 192.168.1.4
Backup Designated Route r: 192.168.1.3
Timers : Hello 10 , Dead 40 , Poll 120 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1

计时器说明

• Poll：NBMA网络探测间隔（120秒）
• Retransmit 5：报文重传间隔（5秒）
• Transmit Delay 1：LSA每传输一跳老化时间减1

OSPF高级配置

COST计算规则

1. 计算公式：
   Cost = 参考带宽（默认100Mbps） / 接口实际带宽

2. 计算示例：

当计算出的cost大于0且小于2时，cost=1；大于等于2且小于3时，cost=2；以此类推

3. 修改方法：

[AR1-GE0/0/0] ospf cost 100               #方法1：直接修改接口Cost
[AR1-ospf-1] bandwidth-reference 10000    # 方法2：修改参考带宽为10Gbps

如何计算一条路由条目的cost值：数据传递方向路由器出接口cost累加

静默接口配置（思科叫被动接口）

• 当路由器的接口被配置为静默接口后，该接口可以生成LSA，但是不再收发和处理OSPF报文

黑名单模式（默认允许所有）
[AR1-ospf-1] silent-interface g0/0/0

白名单模式（先禁止所有，再允许特定接口）
[AR1-ospf-1] silent-interface all
[AR1-ospf-1] undo silent-interface g0/0/1

LSA类型与管理

LSA关键特性

1. 更新机制：

   • 触发更新（拓扑变化时立即发送）
   • 周期更新（LSA老化时间3600s，每1800秒周期更新，初始Age=0的LSA才进行周期更新）

2. 种类数量：11种

   • router LSA；
   • Network LSA；
   • Network summary LSA；
   • ASBR summary link states；
   • AS external link states；
   • 组播ospf(HCIE阶段学习)；
   • NSSA external link states；
   • ospfv3两种(HCIE阶段学习)；
   • mpls两种(HCIE阶段学习) 。

3. 标识规则：通过以下字段判断LSA是否相同：

   • LS Type
   • Link State ID
   • Advertising Router
   • 头部
     

4. 如果不同，再比较新旧，旧的会被新的覆盖

   • 比较LS sequence number（越大越新）
   • 比较LS checksum（越大越新）
   • 比较LS age（当差值超过15分钟时，Age=3600的LSA最新）

5. 当OSPF接收一条LSA