大家好，我是技福小咖小福老师。

前面我们发过几期OSPF的文章，有同学私信问我，说还是理不清OSPF该如何排错，下面我就给大家详细讲讲。

再简单给大家介绍一下今天的主角OSPF，即开放式最短路径优先（Open Shortest Path First，OSPF）是广泛使用的一种动态路由协议，它属于链路状态路由协议，具有路由变化收敛速度快、无路由环路、支持变长子网掩码（VLSM）和汇总、层次区域划分等优点。在网络中使用OSPF协议后，大部分路由将由OSPF协议自行计算和生成，无须网络管理员人工配置，当网络拓扑发生变化时，协议可以自动计算、更正路由，极大地方便了网络管理。但如果使用时不结合具体网络应用环境，不做好细致的规划，OSPF协议的使用效果会大打折扣，甚至引发故障。OSPF路由问题，需要排查的地方较多，梳理一个清晰的OSPF排查思路极为重要。

为什么需要OSPF？

在OSPF出现前，网络上广泛使用RIP（Routing Information Protocol）作为内部网关协议。

由于RIP是基于距离矢量算法的路由协议，存在着收敛慢、路由环路、可扩展性差等问题，所以逐渐被OSPF取代。

OSPF作为基于链路状态的协议，能够解决RIP所面临的诸多问题。此外，OSPF还有以下优点：

✔ OSPF采用组播形式收发报文，这样可以减少对其它不运行OSPF路由器的影响。

✔ OSPF支持无类型域间选路（CIDR）。

✔ OSPF支持对等价路由进行负载分担。

✔ OSPF支持报文加密。

由于OSPF具有以上优势，使得OSPF作为优秀的内部网关协议被快速接收并广泛使用。

原理及处理过程

路由器类型

先讲一下OSPF协议中常用到的路由器类型，如图所示

表 路由器类型

路由器类型

含义

区域内路由器

（Internal Router）

该类设备的所有接口都属于同一个OSPF区域。

区域边界路由器ABR

（Area Border Router）

该类设备可以同时属于两个以上的区域，但其中一个必须是骨干区域。

ABR用来连接骨干区域和非骨干区域，它与骨干区域之间既可以是物理连接，也可以是逻辑上的连接。

骨干路由器

（Backbone Router）

该类设备至少有一个接口属于骨干区域。

所有的ABR和位于Area0的内部设备都是骨干路由器。

自治系统边界路由器ASBR

（AS Boundary Router）

与其他AS交换路由信息的设备称为ASBR。

ASBR并不一定位于AS的边界，它可能是区域内设备，也可能是ABR。只要一台OSPF设备引入了外部路由的信息，它就成为ASBR。

路由类型

AS区域内和区域间路由描述的是AS内部的网络结构，AS外部路由则描述了应该如何选择到AS以外目的地址的路由。OSPF将引入的AS外部路由分为Type1和Type2两类。

如下表中按优先级从高到低顺序列出了路由类型。

表 路由类型

路由类型

含义

Intra Area

区域内路由。

Inter Area

区域间路由。

第一类外部路由

（Type1 External）

这类路由的可信程度高一些，所以计算出的外部路由的开销与自治系统内部的路由开销是相当的，并且和OSPF自身路由的开销具有可比性。

到第一类外部路由的开销=本设备到相应的ASBR的开销+ASBR到该路由目的地址的开销。

第二类外部路由

（Type2 External）

这类路由的可信度比较低，所以OSPF协议认为从ASBR到自治系统之外的开销远远大于在自治系统之内到达ASBR的开销。

所以，OSPF计算路由开销时只考虑ASBR到自治系统之外的开销，即到第二类外部路由的开销=ASBR到该路由目的地址的开销。

OSPF是如何工作的？

OSPF协议路由的计算过程可简单描述如下：建立邻接关系和路由计算。

建立邻接关系

它的过程如下：

本端设备通过接口向外发送Hello报文与对端设备建立邻居关系。

两端设备进行主/从关系协商和DD报文交换。

两端设备通过更新LSA完成链路数据库LSDB的同步。

此时，邻接关系建立成功。

路由计算

OSPF采用SPF（Shortest Path First）算法计算路由，可以达到路由快速收敛的目的。

好了，了解完这些基础技术后，我们回到OSPF的故障处理来，首先根据多年工作经验，整理出如下故障排查流程图：

由于OSPF路由正确的加入到全局路由表,依赖于正确的OSPF路由计算,而OSPF计算路由依赖于正确的OSPF LSDB数据库信息,要建立正确的OSPF LSDB数据库则首先要确保邻居之间能够形成正确的邻接关系。因此OSPF路由问题的排查整体思路技巧为：

首先检查OSPF邻居关系

然后检查OSPF LSDB数据库信息

最后检查全局路由表

—— 未完待续 ——

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