OSPF的网络类型

根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF将网络划分为四种类型：广播多路访问型（Broadcast multiAccess）、非广播多路访问型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to-MultiPoint）。 

广播多路访问型网络如：Ethernet、Token Ring、FDDI。NBMA型网络如：Frame Relay、X.25、SMDS。Point-to-Point型网络如：PPP、HDLC。

designated router(DR):多路访问网络中为避免router间建立完全相邻关系而引起大量开销,OSPF在区域中选举一个DR,每个router都与之建立完全相邻关系.router用Hello信息选举一个DR.在广播型网络里Hello信息使用多播地址224.0.0.5周期性广播,并发现邻居.在非广播型多路访问网络中,DR负责向其他router逐一发送Hello信息
　 backup designated router(BDR):多路访问网络中DR的备用router,BDR从拥有adjacency关系的router接收路由更新,但是不会转发LSA更新
　 OSPF areas:连续的网络和router的分组.在相同区域的router共享相同的area ID.因为1个router1次可以成为1个以上的区域的成员, area ID和接口产生关联,这就允许了某些接口可以属于区域1,而其他的属于区域0.在相同的区域的router拥有相同的拓扑表.当你配置OSPF的时候,记住必须要有个区域0,而且这个一般配置在连接到骨干的那个router上.区域扮演着层次话网络的角色
　　boradcast(multi-access):广播型(多路访问)网络.比如以太网,允许多个设备连接,访问相同的网络;而且提供广播的能力.在这样的网络中必须要有1个DR和BDR
　　nonbroadcast multi-access(NBMA):这类网络类型有帧中继(Frame Relay),X.25和异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode,ATM),这类网络允许多路访问,但是不提供广播能力
　　point-to-point:点对点网络.一个物理上的串行电路连接或者是逻辑上的,不需要DR和 BDR,邻居是自动发现的
　　point-to-multipoint:点对多点网络.不需要DR和BDR

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Open Shortest Path First (OSPF，开放最短路径优先协议) 

OSPF是动态连接状态路由协议，其保持整个网络的一个动态的路由表并使用这个表来判断 
网络间的最短路径，OSPF是内部使用连接状态路由协议，协议通过向同层结点发送连接状态信 
息（LSA）工作，当路由器接收到这些信息时，它就可以根据SPF算法计算出到每个结点的最短 
路了。其他相临路由器通过使用OSPF的Hello协议每10秒发送一个问候包给224.0.0.5，然后接 
收这些路由器发回的信息。一个OSPF的hello信息包头可以通过iptraf来嗅探到，如下所示： 

OSPF hlo (a=3479025376 r=192.168.19.35) (64 bytes) from 192.168.253.67 to 224.0.0.5 on eth0 

192.168.253.67边界路由器发送一个helo信息包给多播(224.0.0.5)来告诉其他路由器和主机怎样从192.168.19.35联系区域a(a=3479025376). 

一旦路由器接受到Hello信息包，它就开始同步自己的数据库和其他路由一样。 

一个LAS头包括以下几个部分： LS age, option, LS type, Link state ID, Advertising Router ID, LS sequence number, LS checksum, 和 length. 

这5种类型形式上的差异在于：
 
1）是否选举DR  
2）是否自动发现邻居 
3）更新时间
 
这5种NBMA类型应用上的差异在于：
 
1）NBMA拓扑是否是Full-Mesh 
2）NBMA接口是否在同一IP子网
3）Frame-Relay 在定义Map时是否支持广播，即是否加了关键字broadcast。
 
        默认情况下OSPF 不能通过NBMA接口自动与邻居建立邻接关系，RFC 2328为OSPF在NBMA拓扑中的运行定义了两种模式：NBMA和点到多点，分别对应的接口模式为:
 
ip   ospf   network   non-broadcast   /   point-to-multipoint
 
        在Non-Broadcast 模式下是模仿OSPF在广播型链路中的运行，通常在Full-Mesh 者Partial-Mesh 使用，如果不是Full-Mesh必须手动选举DR/BDR。路由器接口处于同一IP子网，手动指定邻居，选举DR/BDR且必须与DRother在VC上直连。
 
        在 Point-to-Multipoint 模式下是将NBMA视为一系列点到点的集合，通常用于Hub-and-Spoke 者Partial-Mesh，接口处于同一IP子网，使用OSPF组播自动发现邻居，不选举DR/BDR。
 
Cisco为NBMA多设计了三种模式，分别为广播，点到多点非广播和点到点。
 
ip   ospf   network   broadcast 
 
ip   ospf   network   point-to-multipoint non-broadcast 
 
ip   ospf   network   point-to-pioint
 
        1. 如果说non-broadcast是在模仿广播型链路，那么broadcast就是将NBMA完全当成广播型链路，使用OSPF组播Hello来自动发现邻居，而不是像non-broadcast为每个PVC提供一个LSA拷贝。应用这种模式的前提是NMBA拓扑为Full-Mesh，且在FR Map中使用了关键字broadcast。
 
        2. 如果在VC上没有启用组播和广播功能，即定义Map时没有使用关键字broadcast，那么就要应用point-to-multipoint non-broadcast 相应的取消组播hello功能，代以手动配置邻居。
 
        3. 如果链路中涉及多个子网，那么一定要用到Point-to-Point类型，也一定会用到子接口。子接口分为两种模式，点到点和点到多点，其中点到多点子接口和主接口配置方式一致，而点到点子接口则有些变化：
 
interface Serial0/0                                                   interface Serial0/0.2 multipoint
encapsulation frame-relay                                      ip address 20.1.1.1 255.255.255.0
frame-relay lmi-type  ansi                                      ip ospf network point-to-point
interface Serial0/0.1 point-to-point                        frame-relay map ip 20.1.1.2 105 broadcast
ip address 10.1.1.1 255.255.255.0                         frame-relay map ip 20.1.1.3 106 broadcast
frame-relay interface-dlci 101                                frame-relay map ip 20.1.1.4 107 broadcast

 
        若子接口使用point-to-point模式，则意味着这个子接口对应的子网里只有一台路由器，即这个IP子网只有两个节点；而使用multipoint模式时，意味着这个子接口对应多条VC，IP子网内有多于两台的路由器。通过配置就可以理解为什么说点到多点是点到点链路的集合。
 
        PS：最初创建子接口的目的在于解决在NBMA上运行距离矢量协议引起的水平分割问题，即从一接口收到的路由信息不会再从这个接口发出去。而这个接口本身可能连着多个邻居，这样就阻碍了网络中路由信息的传递，子接口是物理接口在逻辑上的划分，能很好的解决水平分割带来的问题。
 
        5.虚链路 可以认为是点到点的一种特殊配置，在虚链路上OSPF数据包是以单播形式发送，并不在意物理链路是什么类型，关键是虚链路两端可以实现互通。
 
 
最后总结一下：
 
1. 凡是“Point-to系列”（包括to-point,to-multipoint,to-multipoint nonbroadcast）均不需要选举DR/BDR，在Hub-and-Spoke这种星型拓扑中建议使用“Point-to系列”模式。

2. 凡是“Broadcast系列”（包括broadcast，non-broadcast），不管加不加non，多少都是广播型链路的翻版，需要选举DR/BDR。
 
3 .凡是“Nonbroadcast系列”（包括non-broadcast，point-to-multipoint nonbroadcast），一个non就是废除广播 & 组播能力，只能手动指定邻居。
 
4 .在Full-Mesh的拓扑中才可以应用non-broadcast 或broadcast 模式，配置较为简单，但是如果发生链路中断，DRother可能会找不到DR，导致路由信息丢失。
 
5. Hub-Spoke拓扑中如果运行non-broadcast模式，要在hub 位置配置neighbor 命令，并且都设置Spoke接口的优先级为0使其不参与DR/BDR选举。如果配置为点到多点模式，命令可大为简化。
 
6. 如果一个NBMA链路里有多个IP子网，则主接口网络类型一定是point-to-point，并且一定得用子接口，再看IP子网内接口，多于两个就用点到多点子接口，因为点到点子接口只能容纳一个DLCI。
 
7. 如果在配置FR Map时没加关键字broadcast，则只能使用“non-broadcast系列”，即non-broadcast和point-to-multipoint broadcast两种网络类型。