那么如果在一個(gè)以太網(wǎng)環(huán)境中這五臺路由器之間希望交換同步路由信息，它們之間使用的是網(wǎng)狀的邏輯拓?fù)?。如下圖所示：

交換路由信息

這時(shí)如果希望它們之間能夠迅速同步，需要多條鏈路，這樣維護(hù)成本是比較大的。我們就想了，我們可以在網(wǎng)絡(luò)上選擇一個(gè)路由器出來，讓它來當(dāng)“老大”，然后規(guī)定其他的路由器如果希望與另一個(gè)路由器通訊，那么只要經(jīng)過這個(gè)“老大”就可以了。所以如果我們把C當(dāng)成“老大”，則拓?fù)渚妥兂闪讼旅孢@樣：

選舉過程

這樣所有的路由器之間通訊都通過C路由器，就減少了路由信息在網(wǎng)絡(luò)上的洪泛。節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)帶寬。那么這個(gè)路由器C就是咱們所說的DR,指定路由器(Designated Rouer)

那關(guān)鍵是如果有一天這個(gè)路由器C壞了，怎么辦?這和WINDOWS中的DC有點(diǎn)類似，為了實(shí)現(xiàn)冗余，我們再來指定一個(gè)BDR(Backup DR)，如我們在這里再指定路由器D作為BDR，那么這個(gè)拓?fù)鋱D又變了：

再次變化

其實(shí)也就是咱們網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲兴f的部分互連。這樣的話冗余實(shí)現(xiàn)了，成本也降低了。關(guān)鍵是網(wǎng)絡(luò)上有這么多路由器，到底哪一個(gè)是DR，哪一個(gè)是BDR?

我們來看一下選舉過程：

當(dāng)選舉DR/BDR的時(shí)候要比較hello報(bào)文中的優(yōu)先級。那么什么又是hello報(bào)文中，簡單來說這個(gè)hello報(bào)文中包括一些定時(shí)器的數(shù)值，DR，BDR，以及自己已知的鄰居。也就是說每個(gè)路由器在和對方通訊時(shí)也是發(fā)hello報(bào)文，見面先打個(gè)照呼!在OSPF中默認(rèn)每10秒中發(fā)一次Hello報(bào)文!如果40秒還沒有收到的話，則宣稱該鄰居死亡。里面就包含了Router ID，Hello報(bào)文的時(shí)間間隔和死亡時(shí)間間隔，鄰居信息，區(qū)域信息，路由器優(yōu)先級，DR以及BDR的信息，驗(yàn)證信息以及根區(qū)域標(biāo)記等。如圖所示：

OSPF路由協(xié)議

其中要求打*的參數(shù)必須要完全一樣，不然就不可能成為一個(gè)鄰居。

那么當(dāng)選舉DR/BDR的時(shí)候就先比較Hello包中的優(yōu)先級(priority)優(yōu)先級最高的為DR，次高的為BDR，但是默認(rèn)優(yōu)先級都為1，所以這個(gè)意義不大!那么在優(yōu)先級相同的情況下就開始比較我們剛剛介紹的一個(gè)東西了Router ID,RID值最高的為DR，次高的為BDR，當(dāng)你把優(yōu)先級設(shè)置為0以后，該路由器就不能成為DR或者是BDR，只能是DROther。

修改優(yōu)先級可以使用命令： (config-if)#ip ospf cost 0-255 255最高

當(dāng)選舉完成后，DROther只和DR/BDR形成鄰接關(guān)系也就是說在它們的眼里只有DR和BDR是它們的鄰居,所有的路由器將組播Hello包到地址224.0.0.5以便它們能跟蹤其他鄰居的信息，即DR將洪泛LSU到224.0.0.5這個(gè)組播地址上;DROther 只能能過組播地址224.0.0.6將LSU(鏈路狀態(tài)更新)到所有的DR上。只有DR/BDR監(jiān)聽這個(gè)組播地址。

如果兩臺路由器剛剛啟動沒有配置OSPF時(shí)，則相關(guān)的端口都是DOWN的。

沒有啟用路由協(xié)議

如果配置好OSPF，這個(gè)時(shí)候如果雙方開始發(fā)送一個(gè)初始化狀態(tài)，我們以Router1為例，此時(shí)它會宣告我是192.168.10.10 這其實(shí)就是它的RID，它會告訴對方我是192.168.10.10我現(xiàn)在沒有任何鄰居。這個(gè)時(shí)候Router2在自己的Fa0/0中收到了Router2 發(fā)過來的宣告信息就是把這個(gè)信息加到自己的鄰居表里面并注明是通過Fa0/0中連接。，然后再反饋給Router1說我是192.168.10.20，我有一個(gè)鄰居是192.168.10.10;此時(shí)Router1又收到Router2的宣告信息就會把Router2的地址加到自己的路由表中并注明是通過Fa0/0連接的。

這個(gè)狀態(tài)稱為：Two-way 狀態(tài)，相對穩(wěn)定狀態(tài)但是還沒有真正成為鄰居關(guān)系。接下來進(jìn)行 Exstart 狀態(tài)，還沒有真正進(jìn)行信息交換呢，只是一個(gè)選舉DR的過程：Router1會發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)包說我來負(fù)責(zé)更新路由表，因?yàn)槲业腞ID是192.168.10.10，但是Router2會說，不行，我不認(rèn)可，因?yàn)槲业腞ID比你大。所以經(jīng)過協(xié)商，Roter2應(yīng)該是BDR了。再往下就是一個(gè)Exchange 狀態(tài)：交換雙方LSDB中的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的摘要信息，注意僅僅是摘要信息，為同步雙方的數(shù)據(jù)庫做準(zhǔn)備。

注意這里使用的不再是hello報(bào)文，是DD報(bào)文，也就是說Router1發(fā)出一個(gè)DD報(bào)文給對方，對方收到后會發(fā)出LSACK，大家一看ACK太熟悉了，好多地方我們都使用過ACK，如TCP建立連接，通訊，拆除連接過程中，DHCP的工作過程中等等，都用到達(dá)ACK這個(gè)詞，在這里也是一個(gè)意思就是給對方一個(gè)確認(rèn)，因?yàn)槿绻麤]有確認(rèn)，對方會重傳!再往下就進(jìn)入了Load 狀態(tài)，這才是真正根據(jù)需要來調(diào)整自己的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，沒有的加進(jìn)來，如果我已經(jīng)有了，再做出比較應(yīng)該不應(yīng)該做更新，等等操作。

最后完全結(jié)束之后進(jìn)行是一個(gè)FULL狀態(tài)，完全狀態(tài)。所有的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫保持同步!那么如果又有網(wǎng)絡(luò)鏈路發(fā)生改變了，則LSU的信息(LSU更新包中包含LSA狀態(tài)信息)只會發(fā)給DR，然后由DR再通過組播洪泛到本區(qū)域的其他路由器上。其他路由器再根據(jù)鏈路狀態(tài)重新計(jì)算出新的路由表出來。 這中間會用到鏈路狀態(tài)樹和最短路徑樹兩個(gè)概念，我們簡單看一下：

SPF算法

在OSPF中是用帶寬作為metric的標(biāo)準(zhǔn)叫 cost，一般每個(gè)路由器都是以自己為根來計(jì)算到達(dá)對方所需要的一個(gè)開銷，用10的8次方來除以帶寬，越小說明帶寬越大，路徑最優(yōu)，就放到路由表中也就是最短路徑樹中。

以上只是簡單分析了一下OSPF的工作過程。在此給出一張截圖供大家參考：

OSPF工作過程

OSFP雖然說理論知識很多，但是配置起來很簡單，我們來看一下具體的配置：

啟用 OSPF：

(Config)# router ospf 進(jìn)程ID 范圍是 1-65535

其中這個(gè)進(jìn)程ID，用于區(qū)分不同的OSPF協(xié)議，這只是一個(gè)本地進(jìn)程ID，隨便取，也就是說只是區(qū)分一個(gè)路由器上的多個(gè)OSPF協(xié)議，跟別的路由器沒有關(guān)系可以不同。

指定網(wǎng)段

(config-router)network 網(wǎng)絡(luò)號 反向掩碼 area 區(qū)域號

注意這里區(qū)域號必須要求一樣

查看啟用的路由協(xié)議：

Show ip protocols

查看當(dāng)前路由表:

Show ip route

查直O(jiān)SPF相關(guān)信息

Show ip ospf interface

同樣我們還是通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)來結(jié)束OSPF的學(xué)習(xí)：

Lab:： 動態(tài)路由協(xié)議OSPF

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^OSPF路由協(xié)議使得網(wǎng)絡(luò)中達(dá)到全網(wǎng)互通的目的

設(shè)備：三臺Cisco系統(tǒng)路由器，2條V24線纜

拓?fù)鋱D：

實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D

Router1上的配置：

Router>en

Router#conf t

Router(config)#hostname RA

RA(config)#interface s2/0

RA(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0

RA(config-if)#clock rate 64000

RA(config-if)#no shutdown

RA(config-if)#exit

RA(config)#interface fa 0/0

RA(config-if)#ip address 10.10.10.1 255.255.255.0

RA(config-if)#no shutdown

RA(config-if)#exit

RA(config)#router ospf 1

RA(config-router)#network 10.10.10.0 0.0.0.255 area 0

RA(config-router)#network 192.168.0.0 0.0.0.255 area 0

Router2的配置：

Router>enable

Router#conf t

Router(config)#hostname RB

RB(config)#interface s2/0

RB(config-if)#ip address 192.168.0.2 255.255.255.0

RB(config-if)#no shutdown

RB(config-if)#exit

RB(config)#interface s3/0

RB(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

RB(config-if)#clock rate 64000

RB(config-if)#no shutdown

RB(config-if)#exit

RB(config)#router ospf 1

RB(config-router)#network 192.168.0.0 0.0.0.255 area 0

RB(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0

Router3的配置：

Router>en

Router#conf t

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

Router(config)#interface s2/0

Router(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0

Router(config-if)#no shutdown

Router(config-if)#exit

Router(config)#interface fa 0/0

Router(config-if)#ip address 20.20.20.1 255.255.255.0

Router(config-if)#no shutdown

Router(config-if)#exit

Router(config)#router ospf 1

Router(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0

Router(config-router)#network 20.20.20.0 0.0.0.255 area 0

Router(config-router)#exit

驗(yàn)證我們在PC2上去ping PC1:

驗(yàn)證

反之也可以通訊，在此不再測試。

我們可以使用show ip route,顯示當(dāng)前的路由表:

路由表

其中O代表的就是OSPF，在此不再詳細(xì)介紹!

也可以使用show ip rotocols 顯示當(dāng)前正在運(yùn)行的路由協(xié)議：

路由協(xié)議

關(guān)于OSPF我們就介紹到此，下一篇文章我們將介紹一個(gè)平衡混合路由協(xié)議的代表EIGRP，敬請期待。

yangkun