**一、OSPF鄰接關系

運行鏈路狀態路由協議的路由器必須首先與選定的鄰居路由器建立鄰接關系，這是通過與鄰居路由器交換Hello分組來實現的。

1.鄰接路由器建立步驟

路由器建立鄰接關系的步驟如下:

1）路由器將Hello分組發送給鄰居路由器，並接收來自鄰居路由器的Hello分組。Hello分組的目標地址通常是組播地址。

2）路由器通過交換Hello分組來獲悉協議特定的參數，如檢查鄰居是否位於同一個區域中，Hello間隔是否相等。交換完Hello分組後，路由器宣稱鄰居處於正常運行狀態。

3）兩臺路由器使用Hello分組建立鄰接關系後，它們通過LSA來同步LSDB，並確認已收到鄰接路由器的LSA。至此，兩臺鄰接路由器知道它們的LSDB已經同步。對OSPF而言，這意味著兩臺路由器已經處於完全鄰接狀態。

4）必要時，路由器將新的LSA轉發給其他鄰接路由器，確保在整個區域內，鏈路狀態信息都是完全同步的。

2.點到點鄰接

點到點串行鏈路上的兩臺路由器之間建立完全鄰接的關系，它們使用的封裝類型通常是高級數據鏈路控制（HDLC）或點到點協議（PPP）。然而，在LAN鏈路等廣播網絡上，將選舉一個指定路由器（DR）和一個備用指定路由器(BDR)。其他的路由器都與這兩臺路由器建立鄰接關系，卻只將LSA通告給它們。DR從鄰居那裏收到更新後，將其轉發給LAN上的其他所有鄰居。DR的主要功能之一是確保同一個LAN中所有路由器的LSDB都相同。因此，在廣播網絡中，DROTHER(不屬於DR或者BDR的路由器)與DR和BDR同步LSDB。

3.LAN鏈路中的鄰接

LAN中不屬於DR或BDR的路由器（DROTHER）之間維護部分鄰居關系，這被稱為雙向鄰居狀態。例如，在上圖中，路由器A為DR，路由器B為BDR，因此路由器C將與路由器A和B建立鄰接關系，並與路由器D和E建立雙向鄰居關系。

需要指出的是，DR概念是鏈路級的。在多路訪問的廣播環境中，每個網段都有獨立的DR和BDR。例如，如果路由器與多個多路訪問廣播網絡相連，它可能在一個網段中為DR而在另一個網絡中為DROTHER

LSA報告路由器和鏈路狀態，因此有鏈路狀態之說。路由器之間的鏈路狀態信息必須同步，為此LSA必須具有如下特征。

1）LSA是可靠的，有一種用於確認LSA被成功遞送的方法。

2）LSA被擴散到整個區域（或整個域，如果只包含一個區域的話）。

3）LSA有序列號和壽命，以確保每臺路由器都知道自己有最新的LSA版本。

4）LSA被定期刷新以確保拓撲信息的有效性，直到LSA從LSDB中被刪除。

只有以可靠的方式擴散鏈路狀態信息，才能確保區域中每臺路由器對網絡的認識都是最新、最準確的這樣，路由器才能做出可靠的路由器決策，並與網絡中其他路由器的決策一致。

二、OSPF度量值的計算

1.簡介

Edsger Dijkstra(SPF算法的創始者) 設計了一種用於計算復雜網絡中最佳路徑的數學算法，供鏈路狀態路由器選擇協議使用。通過網絡中的每條鏈路指定開銷，將特定的節點作為樹根，並將前往特定目的地的開銷相加，便可以對樹中的分支進行計算以確定前往每個目的地的最佳路徑。最佳路徑被加入到轉發數據庫（路由選擇表）中。

2.COST值的計算

默認情況下,Cisco路由器根據接口的配置帶寬來計算OSPF開銷，帶寬越高，開銷越低。在Cisco路由器上，默認情況下使用公式“100/(Mbit/s為單位的帶寬)”來計算OSPF開銷，這個公式也可以表示為“10^8/(bit/s為單位的帶寬)”。

如果修改了鏈路帶寬，OSPF開銷也將相應地變化。對於每個接口，只能指定一種開銷。在路由器鏈路通告中，以鏈路開銷的方式通告它。默認的OSPF開銷如下:

OSPF默認的COST值

也可以手工定義接口的OSPF開銷，這種開銷將覆蓋默認開銷(具體操作後續更新)。

3.SPF算法計算方式

下圖是一個SPF計算示例，計算步驟如下。

1）路由器H向路由器E發送通告，以表明自己的存在。路由器E將路由器H和自己的通告傳遞給鄰居（路由器C和G）。路由器G將這些通告及自己的通告傳遞給路由器D。依次類推。

2）這些LSA遵守水平分割規則，即路由器不應將LSA通告給提供該LSA的路由器。在這個例子中，路由器E不會將路由器H的LSA再通告給路由器H。

3）路由器X有4臺鄰接路由器：A、B、C和D。它從這些路由器那裏接收到了網絡中所有其他路由器的LSA。根據這些LSA，它能夠推斷出路由器之間的所有鏈路，並繪制出如上圖所示的路由器連接情況。

4）在上圖中每條以快速以太網鏈路的OSPF開銷都被設置為1.通過將前往每個目的地的開銷相加，路由器可以推斷出最佳路徑。

5）在上圖的右邊是路由器XX通過計算得到的最佳路徑（SPF樹）。根據這些最佳路徑（實線），將前往每臺路由器連接的目標網絡的路由加入到路由表中，並將相應鄰接路由器（A、B、C或D）指定為下一跳地址。

OSPF詳解-3 鄰接、度量值