【思唯网络学院】SPF定义的5种网络类型

非广播型（NBMA）网络 （non-broadcast），由RFC提出的网络类型，手工配置邻居，选举DR/BDR,hello时间30s.

点到多点网络 （point-to-multipoint），由RFC提出，自动发现邻居，不选举DR/BDR,hello时间30s.

点到多点非广播，由cisco提出的网络类型，手动配置邻居，不选举DR/BDR,hello时间30s.

1.点到点网络，比如T1线路，是连接单独的一对路由器的网络，点到点网络上的有效邻居总是可以形成邻接关系的，在这种网络上，OSPF包的目标地址使用的是224.0.0.5,这个组播地址称为AllSPFRouters.

1.广播型网络，比如以太网，Token Ring和FDDI,这样的网络上会选举一个DR和BDR,DR/BDR的发送的OSPF包的目标地址为224.0.0.5,运载这些OSPF包的帧的目标MAC地址为0100.5E00.0005;而除了DR/BDR以外发送的OSPF包的目标地址为224.0.0.6,这个地址叫AllDRouters.

1.NBMA网络，比如X.25,Frame Relay,和ATM,不具备广播的能力，因此邻居要人工来指定，在这样的网络上要选举DR和BDR,OSPF包采用unicast的方式

1.点到多点网络 是NBMA网络的一个特殊配置，可以看成是点到点链路的集合。 在这样的网络上不选举DR和BDR.

1.虚链接： OSPF包是以unicast的方式发送

所有的网络也可以归纳成2种网络类型：

传输网络（Transit Network）

末梢网络（Stub Network ）

OSPF

在DR和BDR出现之前，每一台路由器和他的所有邻居成为完全网状的OSPF邻接关系，这样5台路由器之间将需要形成10个邻接关系，同时将产生20条LSA.而且在多址网络中，还存在自己发出的LSA 从邻居的邻居发回来，导致网络上产生很多LSA的拷贝，所以基于这种考虑，产生了DR和BDR.

DR将完成如下工作

描述这个多址网络和该网络上剩下的其他相关路由器。

管理这个多址网络上的flooding过程。

同时为了冗余性，还会选取一个BDR,作为双备份之用。

DR BDR选取规则：DR BDR选取是以接口状态机的方式触发的。

路由器的每个多路访问（multi-access）接口都有个路由器优先级（Router Priority），8位长的一个整数，范围是0到255,Cisco路由器默认的优先级是1优先级为0的话将不能选举为DR/BDR.优先级可以通过命令ip ospf priority进行修改。

Hello包里包含了优先级的字段，还包括了可能成为DR/BDR的相关接口的IP地址。

当接口在多路访问网络上初次启动的时候，它把DR/BDR地址设置为0.0.0.0,同时设置等待计时器（wait timer）的值等于路由器无效间隔（Router Dead Interval）。

DR BDR选取过程：

路由器X在和邻居建立双向（2-Way）通信之后，检查邻居的Hello包中Priority,DR和BDR字段，列出所有可以参与DR/BDR选举的邻居（priority不为0）。

如果有一台或多台这样的路由器宣告自己为BDR（也就是说，在其Hello包中将自己列为BDR,而不是DR），选择其中拥有最高路由器优先级的成为BDR;如果相同，选择拥有最大路由器标识的。如果没有路由器宣告自己为BDR,选择列表中路由器拥有最高优先级的成为BDR,（同样排除宣告自己为DR的路由器），如果相同，再根据路由器标识。

按如下计算网络上的DR.如果有一台或多台路由器宣告自己为DR（也就是说，在其Hello包中将自己列为DR），选择其中拥有最高路由器优先级的成为DR;如果相同，选择拥有最大路由器标识的。如果没有路由器宣告自己为DR,将新选举出的BDR设定为DR.

如果路由器X新近成为DR或BDR,或者不再成为DR或BDR,重复步骤2和3,然后结束选举。这样做是为了确保路由器不会同时宣告自己为DR和BDR.

要注意的是，当网络中已经选举了DR/BDR后，又出现了1台新的优先级更高的路由器，DR/BDR是不会重新选举的。

DR/BDR选举完成后，DRother只和DR/BDR形成邻接关系。所有的路由器将组播Hello包到AllSPFRouters地址224.0.0.5以便它们能跟踪其他邻居的信息，即DR将泛洪update packet到224.0.0.5;DRother只组播update packet到AllDRouter地址224.0.0.6,只有DR/BDR监听这个地址。

简洁的说：DR的筛选过程

优先级为0的不参与选举；

优先级高的路由器为DR;

优先级相同时，以router ID 大为DR;

router ID 以回环接口中最大ip为准；若无回环接口，以真实接口最大ip为准。

缺省条件下，优先级

邻居关系

邻接关系建立的4个阶段：

邻居发现阶段。

双向通信阶段：Hello报文都列出了对方的RID,则BC完成。

数据库同步阶段：主从协商；DD交换；LSA请求；LSA传播；LSA应答。

完全邻接阶段： full adjacency.

邻居关系的建立和维持都是靠Hello包完成的，在一般的网络类型中，Hello包周期性的以HelloInterval秒发送，有1个例外：在NBMA网络中，路由器每经过一个PollInterval周期发送Hello包给状态为down的邻居（其他类型的网络是不会把Hello包发送给状态为down的路由器的）。Cisco路由器上PollInterval默认60s Hello Packet以组播的方式发送给224.0.0.5,在NBMA类型，点到多点和虚链路类型网络，以单播发送给邻居路由器。邻居可以通过手工配置或者Inverse-ARP发现。

OSPF路由器在完全邻接之前，所经过的几个状态：

Down:此状态还没有与其他路由器交换信息。首先从其ospf接口向外发送hello分组，还并不知道DR（若为广播网络）和任何其他路由器。发送hello分组使用组播地址224.0.0.5.

Attempt: 只适于NBMA网络，在NBMA网络中邻居是手动指定的，在该状态下，路由器将使用HelloInterval取代PollInterval来发送Hello包。

Init: 表明在DeadInterval里收到了Hello包，但是2-Way通信仍然没有建立起来。

two-way: 双向会话建立，而RID彼此出如今对方的邻居列表中。（若为广播网络：例如：以太网。在这个时候应该选举DR,BDR.）

ExStart: 信息交换初始状态，在这个状态下，本地路由器和邻居将建立Master/Slave关系，并确定DD Sequence Number,路由器ID大的的成为Master.

Exchange: 信息交换状态，本地路由器和邻居交换一个或多个DBD分组（也叫DDP），DBD包含有关LSDB中LSA条目的摘要信息。

Loading: 信息加载状态：收到DBD后，将收到的信息同LSDB中的信息进行比较。如果DBD中有更新的链路状态条目，则向对方发送一个LSR,用于请求新的LSA.

Full: 完全邻接状态，邻接间的链路状态数据库同步完成，通过邻居链路状态请求列表为空且邻居状态为Loading判常见原因

Hello间隔和Dead间隔必须相同才能建立邻接关系。

区域号码不一致。

特殊区域（如stub和nssa等）区域类型不匹配。

认证类型和密码不一致。

路由器ID相同。

Hello包被ACLdeny.

链路上的MTU不匹配。

接口下OSPF网络类型不匹配。