HCIP第五次上课笔记——OSPF数据包，接口网络类型，状态机
2，OSPF的状态机
TWO-WAY --- 标志着邻居关系的建立
（条件匹配）匹配成功，则可以进入下一个状态；如果失败，则将停留在邻居关系，仅使用hello保活。
主从关系选举 --- 通过比较RID来进行的，RID大的为主，为主可以优先进入下一个状态。
---使用DBD包完成主从关系选举主要是为了和之前的邻居状态进行区分。
（图中一个问题，DBD为隐形确认，不能出现LSAck）
FULL状态 --- 标志着邻接关系的建立。--- 目的是为了和邻居状态进行区分
邻居状态只能使用hello包进行周期保活，而邻接关系可以交换LSA信息。
OSPF状态机七个状态：
1，down状态 --- 启动ospf之后，发出hello包之后进入下一个状态
2，init（初始化）状态 --- 收到hello包中包含本地RID，则进入下一个状态
3，Two-way（双向通信）状态 --- 标志着邻居关系的建立，建立之后进行（条件匹配）匹配成功，则可以进入下一个状态；如果失败，则将停留在邻居关系，仅使用hello保活。
4，exstart（预启动）状态 --- 使用未携带数据的DBD包进行主从选举，RID大的为主，为主的可以先进入下一个状态
5，exchange（准交换）状态 --- 使用携带目录信息的DBD包进行目录共享
6，loading（加载）状态 --- 基于对端发送的DBD包，使用LSR/LSU/LSack三种数据包获取未知LSA信息
7，FULL状态 --- 标志着邻接关系的建立。--- 目的是为了和邻居状态进行区分
二者区别：邻居状态只能使用hello包进行周期保活，而邻接关系可以交换LSA信息。
3，OSPF的工作过程
启动配置完成后，ospf将向本地所有运行协议的接口以组播224.0.0.5的形式发送hello包；hello包中会携带自己本地的RID和本地已知邻居的RID；之后，将收集到的邻居关系记录在本地的一张表中 --- 邻居表
邻居关系建立完成之后，将进行条件匹配。失败，则停留在邻居关系，仅使用hello包进行周期保活
匹配成功则开始建立邻接关系。首先，使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举，之后，使用携带信息的DBD包共享数据库目录信息。之后，本地使用LSR/LSU/LSACK三种数据包获取未知的LSA（链路状态）信息。之后，完成本地数据库的建立，生成数据库表 --- LSDB。
最后，基于本地链路状态数据库中的LSA信息，生成有向图及最短路径树，之后计算出本地到达未知网段的信息。将这些路由信息添加到 --- 路由表
收敛完成后，ospf依然会每隔10S（30S）发送hello包进行周期保活；每隔30min进行一次周更新。
结构突变的情况：1，新增一个网段 --- 触发更新，第一时间将变更信息通过LSU包传
递出去，需要ACK确认
2，断开一个网段 --- 触发更新，第一时间将变更信息通过LSU包传
递出去，需要ACK确认
3，直接无法通信（路由器坏掉 / 断电）--- dead time（40 / 120）
4，OSPF的基础配置
1，启动ospf进程
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
[r1-ospf-1]
2，创建区域
[r1-ospf-1]area 0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]
3，宣告
1，激活接口
2，发布路由
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.1 0.0.0.0 --- 反掩码 --- 由连续的0和连续的1组成
掩码：1对应为不可变，0对应为可变
反掩码：0对应为不可变，1对应为可变，因此反掩码可以进准精准宣告，也可以
进行范围宣告
[r3]display ospf peer ---- 查看ospf邻居表
[r3]display ospf peer brief --- 查看ospf邻居简表
[r1]display ospf lsdb --- 查看数据库表
[r1]display ospf lsdb router 1.1.1.1 --- 查看数据库表中具体一条LSA信息
[r1]display ip routing-table protocol ospf --- 查看路由表
华为设备定义ospf协议的默认优先级为 -- 10
COST = 参考贷款 / 真实带宽 -- 华为设备默认的参考带宽为100Mbps
开销值如果是小数，小于1则按照1计算，如果大于1，则直接取整数部分。
开销值与参考带宽有关，越大越好。
修改参考带宽：
[r1-ospf-1] bandwidth-reference ?
INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s)
必须所有设备都修改
l
l
条件匹配：
针对MA网络，点对点没必要
指定路由器 --- DR --- 和MA网络中其他所有设备建立邻接关系
备份指定路由器 --- BDR --- 防止DR出故障，和MA网络中其他所有设备建立邻接关系
在DR和BDR都存在的情况下，一个MA网络至少需要斯台设备才能看到邻居关系
DR和BDR虽然叫做指定路由器（备份指定路由器），但其工作范围在一个MA网络中，
其实质是一个接口的概念
条件匹配：在MA网络中，若所有设备均为邻接关系，则将出现大量的重复更新，
所有需要DR和BDR的选举，所有非DR和非BDR（drother）之间仅维持邻居关系即可。
DR/BDR的选举：1，比较接口优先级，优先级最大的为DR，第二大的为BDR。优先
级的初始默认值为1。
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority ?
INTEGER<0-255> Router priority value如果将一台设备的优先级设置为0，则表示该设备放弃BDR和DR的选举。
2，当优先级相同时，则比较RID，最大为DR，次大为BDR。
DR和BDR的选举 --- 非抢占模式的选举 --- 选举时间 等于 死亡时间
（这个时间仅是选举的一个上限时间，选举可以在短时间内完成，只要完成后则将不能抢占）
<r1>reset ospf 1 process --- 重启
OSPF数据包：
OSPF的协议号 --- 89
OSPF报文头部
版本 --- OSPF协议的版本 --- ospfv2版本字段为2。
类型 --- OSPF数据包的类型
报文长度 --- 整个OSPF数据报文的长度，单位 字节。
RID --- 表示发出这个数据包的路由器的RID
区域ID --- 发出数据包的接口所在的区域的ID
认证类型和认证数据 --- OSPF在进行认证时，需要先比对认证类型，认证类型相同时
才比对认证数据。
认证类型：--- null --- 空认证 --- 0
--- simple --- 明文认证 --- 1
--- MD5 --- 比对摘要值认证 --- 2
Hello包 --- 1 --- 周期发现，保活，建立邻居关系 --- DR/BDR选举也使用hello包
红线上为头部（共有）
子网掩码 --- 发出hello包接口的IP地址对应的掩码信息。 --- 华为设备设定邻居关系
建立双方要求子网掩码必须相同，否则将无法建立邻居关系（对P2P网络不生效）
hello时间和死亡时间 --- 邻居双方hello时间和死亡时间必须相同，否则导致邻居关
系建立失败。
可选项 --- 8位，8个标记位，每一个标记位置1，则代表其符合OSPF的某种特性。
其中存在OSPF特殊区域的标记位，邻居双方如果特殊区域的标记位不同，则将无
法正常建立邻居关系。
路由器的优先级 --- 发出该数据包的接口其DR/BDR选举时的优先级。
指定路由器，备份指定路由器 --- 携带的是选出DR/BDR接口的IP地址。选出之前
用0.0.0.0填充。
邻居 --- 本地已知的邻居的RID。
hello包中限制邻居关系建立的参数
1，子网掩码
2，hello时间
3，dead时间
4，ospf特殊区域的标记
5，认证数据
DBD包 --- 数据库描述报文 ---1， 使用未数据的DBD包进行主从关系选举；
2，使用携带数据的DBD包进行目录共享；
MTU --- 华为设备默认不开启MTU值得检测功能，可以在接口使用
[r1-Serial4/0/0]ospf mtu-enable 开启 --- 如果两边都开启MTU值得检测功能，则
双方的MTU值必须相同，不同则停留在exstart状态，无法向下进行。
可选项 --- 前五位都为0，后三位含义：
I --- init --- 该位置1，则代表这个DBD包是进行主从关系选举的数据包，
所以这样的数据包后面不包含LSA头部内容。
M --- more --- 该位置1，则代表后面还有别的DBD包要发送，0为无。
MS --- master --- 该位置1，代表发送这个数据包的设备为主，0为从。
序列号 --- 在DBD报文收发过程中，会逐次加1，用于确保DBD报文传输
的有序性以及可靠性。
隐形确认 --- 主从关系确认后，由主主导定义序列号，从只能使用主发送的序列号进行回复，起到确认的效果。（在交互完数据库摘要信息后，从会额发送一个DBD包，这个DBD包使用主最后发送的序号，但并不携带摘要信息，其主要目的是进行确认。）
LSR包 --- 3 --- 链路状态请求报文 -- 请求未知的LSA信息
链路状态类型，链路状态ID，通告路由器 --- 可以唯一的标定出一条LSA信息，为我们将他们称为LSA的“三元组”
LSU包 --- 4 --- 链路状态更新报文 -- 真正携带LSA信息的数据包
LSACK包 --- 5 --- 链路状态确认报文
ospf的接口网络类型：
网络类型：
P2P
MA
BMA
NBMA
OSPF的接口网路类型 --- 实际指的是OSPF接口在不同的网络类型下默认的不同工作方式。
网络类型 OSPF接口网络类型（工作方式） BMA（以太网） Broadcast，可以建立多个邻居关系，需要进行DR和BDR选举，hello 10S，dead time 40S P2P（PPP,HDLC） P2P，只能建立一个邻居关系，不需要进行DR和BDR选举。hello 10s dead time 40s 环回接口（虚拟接口） P2P，华为设备定义P2P，实际上无数据收发。环回接口默认学习32位主机路由 P2MP，可以建立多个邻居关系，不需要进行DR和BDR选举，hello30S dead time 120S，会学习邻居接口的主机路由。 NBMB（帧中继） NBMB，可以建立多个邻居关系，需要DR和BDR选举，hello30s dead time 120s，在NBMB工作方式下，只能通过单播邻居手工建邻，无法自动建立。 [r2]display ospf interface GigabitEthernet 0/0/0 --- 查看接口OSPF的网络类型
T1 --- 1.544mbps
E1 --- 2.048mbps --- 华为设备串口默认E1标准
华为设备中将环回接口在OSPF中的开销值定义为0，这个值不受外界因素的影响（修改参考带宽不会影响他的数值）
[r2-LoopBack0]ospf network-type broadcast ---- 修改接口的网路类型
环回接口默认工作模式下学习32位的主机路由，如果需要还原配置的掩码信息，则可以将网络类型改为Broadcast。
华为设备将tunnel隧道接口的传输速率定义为64Kbps，这样隧道接口的开销值将变的非常大，其目的是为了在有选择的情况下尽量不走隧道接口，因为走隧道需要进行复杂的封装和解封装过程，加大资源浪费。
在一个网络中所有的接口工作方式都需要改成一致的。
MGRE环境中除了hub-spke架构外还存在一种全连网状拓扑 --- mesh --- 就是所有边界设备既做中心，也做分支。都可以开启伪广播，则将接口都改为Broadcast后，DR/BDR选举将同时进行。
Attempt --- 尝试状态 ---过度状态 --- 本端手工指定邻居后将从down到达尝试状态，之后，等对端手工指定后将进入下一个状态。
[r1-ospf-1]peer 12.0.0.2 --- 单播邻居 --- 在NBMA环境下可以手工指定邻居关系。