OSPF（Open Shortest Path First，開放最短路徑優(yōu)先） 是一種非常重要的 動態(tài)路由協(xié)議，他是一個內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 （Interior Gateway protocol, IGP）,用于在 單一自治系統(tǒng) （Autonomous System , AS） 內(nèi)決策路由 。 適合小型，中型，較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。

與 RIP（路由信息協(xié)議）相比，OSPF 具有 更快的收斂速度、更高的擴展性和更精確的路由計算能力。它基于 鏈路狀態(tài)（Link-State） 運行，使用 Dijkstra 最短路徑優(yōu)先（SPF）算法 計算最優(yōu)路徑，并通過 區(qū)域（Area）劃分 提高網(wǎng)絡(luò)可擴展性。

一、OSPF 協(xié)議概述

1. OSPF 的核心特點

• 基于鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（LSDB）：每個 OSPF 路由器都會維護整個自治系統(tǒng)的拓撲信息，而不是像 RIP 僅存儲下一跳信息。
• 采用 SPF（最短路徑優(yōu)先）算法：確保數(shù)據(jù)包始終走最優(yōu)路徑，避免 RIP 那樣的跳數(shù)限制問題。
• 支持 VLSM 和 CIDR：相比 RIP，OSPF 可以使用 可變長度子網(wǎng)掩碼（VLSM），提高地址利用率。
• 收斂速度快：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化時，OSPF 只會更新變化部分，而不是像 RIP 那樣定期廣播整個路由表。
• 支持區(qū)域（Area）劃分：可以將大型 OSPF 網(wǎng)絡(luò)劃分為多個 區(qū)域，減少路由器的計算和存儲負擔(dān)，提高可擴展性。
• 支持多路徑負載均衡：可以同時使用多條路徑進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，提高帶寬利用率。

2. OSPF 的工作原理

OSPF 通過 五種不同類型的數(shù)據(jù)包（Hello、DBD、LSR、LSU、LSAck） 進行鄰居發(fā)現(xiàn)、鏈路狀態(tài)更新和路由計算，具體過程如下：

(1) 鄰居發(fā)現(xiàn)（Hello 報文）

OSPF 路由器通過 Hello 報文 在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)現(xiàn)鄰居，并建立 OSPF 鄰接關(guān)系。

(2) 建立鄰接關(guān)系（DBD、LSR、LSU、LSAck）

• 交換 數(shù)據(jù)庫描述報文（DBD），了解彼此的拓撲數(shù)據(jù)庫。
• 通過 鏈路狀態(tài)請求（LSR） 和 鏈路狀態(tài)更新（LSU） 交換完整的 LSDB 信息。
• 使用 鏈路狀態(tài)確認（LSAck） 確認更新信息是否正確。

(3) 計算最優(yōu)路徑（Dijkstra SPF 算法）

每個 OSPF 路由器都會運行 SPF 算法 計算最優(yōu)路徑，并更新本地路由表。

(4) 鏈路狀態(tài)更新（LSU 觸發(fā)式更新）

當(dāng)拓撲發(fā)生變化時，OSPF 只會傳播受影響部分的更新，而不會周期性廣播整個路由表。

二、OSPF 典型拓撲示例

為了更好地理解 OSPF，我們使用 華為 ENSP 搭建一個簡單的 OSPF 網(wǎng)絡(luò)拓撲：

OSPF相關(guān)命令：

三、OSPF 配置步驟

1. 啟用 OSPF 并進入 OSPF 進程

在 R1、R2、R3 上分別執(zhí)行：

<Huawei> system-view
[Huawei] sysname R1  # 修改設(shè)備名稱
[R1] ospf 1  # 啟動 OSPF 進程 1

2. 配置 OSPF 網(wǎng)絡(luò)區(qū)域

在各個路由器上添加對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)到 OSPF：

[R1] interface GigabitEthernet 0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0] ip address 10.1.1.1 255.255.255.0 # 配置接口IP
[R1] interface GigabitEthernet 0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1] ip address 10.1.2.1 255.255.255.0 # 配置接口IP
[R1] ospf 1
[R1-ospf-1] area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.1.0 0.0.0.255 # 將接口劃入 OSPF
[R1-ospf-1] area 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1] network 10.1.2.0 0.0.0.255

神唱小知識： 配置完成后可以通過display ospf routing查看

對于 R2 和 R3和R4，執(zhí)行類似命令：

[R2] ospf 1
[R2-ospf-1] area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.1.0 0.0.0.255

[R2] ospf 1
[R2-ospf-1] area 2
[R2-ospf-1-area-0.0.0.2]network 192.168.2.0 0.0.0.255

[R3] ospf 1
[R3-ospf-1] area 1
[R3-ospf-1-area-0.0.0.1] network 10.1.2.0 0.0.0.255

[R4] ospf 1
[R4-ospf-1] area 2
[R4-ospf-1-area-0.0.0.2] network 192.168.2.0 0.0.0.255

好啦，接下來就是 驗收階段 了。

(1) 我們先來看看R1的路由表，已經(jīng)學(xué)到了全部路由

(2) 測試 OSPF 互通 : 在 R1 上 PING R4 的 192.168.2.2

正常連通，說明 OSPF 配置成功！??

(3) 查看路由器R1的OSPF鄰居

(4) 顯示路由器R1的OSPF路由信息

以上就是OSPF的基本配置啦，大家學(xué)到?jīng)]有。