OSPF協議是IGP中的一種動態路由協議，它屬於鏈路狀態協議，交互的是LSA（鏈路狀態通告）信息，對路由信息的認知很清晰。該文主要闡述了
OSPF協議的工作原理、OSPF狀態機以及OSPF協議中涉及到的重要技術。關鍵詞 OSPF協議，LSA，狀態機，重要技術
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OSPF的工作原理
當帶有路由功能的網絡設備運行OSPF協議之後，設備之間會開始交互hello報文，hello報文內通常包含了一些路由的基本信息，之後交互的是DBD報文，DBD報文，DBD報文簡要描述了自身的LSA信息，通過收到的DBD報文來跟自身的LSA信息作對比
如果部分LSA信息缺失，則發送LSR報文，請求發送缺失部分，這時對等體設備會發出一個LSU報文，LSU主要更新LSA信息，然後發送ack報文來確保安全，最後LSU存放進LSA數據庫，形成LSDB，再運行SPF算法，計算出最優路徑，形成路由表。
工作原理圖如下圖1.1所示。
圖1.1 ospf工作原理圖
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OSPF的狀態機
ospf狀態機基於端口，在ospf進程還未啟動時處於down狀態；在hello報發送出去後處於attempt狀態，該狀態只會出現在frame-relay環境下；從鄰居收到hello包，不包含自己RID信息後處於init狀態雙方都看到了對方發送的hello報文包含自己的RID時處於two-way狀態。接下來的狀態要基於網絡環境來評定
如果是多路訪問網路類型，直接選舉出DR/BDR/DRothers來減少LSA信息的交換次數
如果是點對點網絡類型，接下來就要交換初期DBD報文（不包含LSA頭部），基於RID來選舉主從，該階段處於exstart狀態，隨後進入exchange狀態，該狀態交互包含LSA頭部的DBD報文，然後進入load狀態，根據DBD報文內容發送對應的LSA報文，最後進入full狀態
接受並回復LSU報文、ack報文、加載路由表。狀態機的原理圖如圖2.1所示：
圖2.1 狀態機的原理圖
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OSPF協議涉及到的技術
3.1 虛鏈路技術
在介紹虛鏈路技術之前，先了解一下設備的類型，設備分為ABR設備和ASBR設備，ABR設備是區域間設備，必須與區域0相連、至少連接一個其他區域；ASBR設備是自制系統邊界設備。如圖3.1所示,R2、R3為ABR設備，R1、R4為ASBR設備。
圖3.1 OSPF區域拓撲圖
我們都知道ospf協議一般情況下要求拓撲圖中的普通區域必須要與核心區域緊密相連，形成向日葵狀結構建立通訊。
但是如上圖4.1所示，拓撲圖中的區域2沒有與核心區域相連，如果想要與核心區域通訊，在一般情況下肯定是做不到的，這就反映出了向日葵狀結構存在侷限性比較大的問題，虛鏈路技術的存在就是為了解決這一問題，虛鏈路技術就是在ABR設備之間打通一個隧道來建立連接，以此完成通訊，還以上圖為例，就是在R2和R3之間的區域1上打通一個隧道，配置如圖3.2、3.3所示：
圖3.2 R2配置圖
圖3.3 R3配置圖
3.2 負載均衡技術
路由器的負載均衡有著分擔流量，優化帶寬的作用，提高了網絡的靈活性和可用性，主要通過修改帶寬和cost值來實現。下面我們以下圖圖3.3為例利用負載均衡技術來解決問題。
圖3.3 ospf拓撲圖
首先我們查看一下R1的路由表，如圖3.4所示：
圖3.4 R1路由表
可以看出R1上只有一條4.4.4.4的路由，想要把從13.1.1.3學到的4.4.4.4加入路由表，我們就要使用負載均衡技術，配置及結果如圖3.5所示：
圖3.5 負載均衡配置及結果圖
從圖中可以看出R1的路由表已經收到了來自13.1.1.3的4.4.4.4路由了，說明負載均衡配置成功。
