简述ospf的路由计算过程。
在OSPF网络，路由的计算不是简单的把源地址与目的地址进行关联这么简单，需要考虑到许多因素，以确定一条***路径。整个OSPF路由计算过程可分为：邻接关系建立→DR/BDR选举→发送LSA→创建路由表→维护路由表这五大基本步骤。具体描述如下： （1）建立邻接关系。 所谓"邻接关系"（Adjacency）是指OSPF路由器以交换路由信息为目的，在所选择的相邻路由器之间建立的一种关系。在OSPF中，邻居（Neighbor）和邻接（Adjacency）是两个不同的概念。OSPF路由器启动后，便会通过OSPF接口定期（默认为10秒）向外发送Hello报文。收到Hello报文的OSPF路由器会检查报文中所定义的参数，如果双方一致就会形成邻居关系。但形成邻居关系的双方不一定都能形成邻接关系，这要根据网络类型而定。只有当双方成功交换DD（Database Description，数据库描述）报文，交换LSA并达到LSDB的同步之后，才形成真正意义上的邻接关系。如果在设定的期限（默认为40秒）内没有收到某OSPF路由器发来的Hello报文，则认为该OSPF路由器无效。 具体步骤是：路由器首先发送拥有自身ID信息（Loopback端口或***的IP地址）的Hello报文。与之相邻的路由器如果收到这个Hello报文，就将这个报文内的ID信息加入到自己的Hello报文内。然后在后面发送的Hello报文中就包括了原来所接收到的邻居路由器的ID信息。如果路由器的某端口收到从其他路由器发送的含有自身ID信息的Hello报文，则它根据该端口所在网络类型确定是否可以与对端路由器建立邻接关系。 在点对点网络中，路由器将直接和对端路由器建立起邻接关系，并且该路由器将直接进入到下面的第（3）操作，发送LSA以发现其他路由器；若为多路访问网络, 则该路由器将进入下面第（2）步的DR/BDR选举。 （2）选举DR/BDR。 在广播或者多路访问OSPF网络中，各相邻路由器都建立了相邻关系后，就要选举一个担当区域内的LSU通告代理角色的DR（指定路由器）和BDR（备份指定路由器），因为在OSPF网络中，为了减少LSU通告的流量，各路由器之间不直接发送链路状态信息，而是通过选举DR/BDR进行统一分发的。其他路由器要发送LSU，则先把LSU发给DR/BDR，再由DR或者BDR（只有在DR失效时才使用它）在组播给所有非DR，或者BDR的路由器。 DR和BDR是由同一网段中所有的路由器根据路由器优先级、Router ID通过Hello报文选举出来的，只有优先级大于0的路由器才具有选举资格。具体的选举过程如下： ①在与一个或多个邻居之间的双向通信建立起来之后，本地路由器对每个邻居发送来的Hello包中的优先级、DR和BDR域进行检查。此时所有路由器都宣称自己为DR（将它们自己的接口地址置于Hello包的DR域中）；而且所有路由器都宣称自己为BDR（将它们自己的接口地址置于Hello包的BDR域中）。 ②如果一或多个备选路由器将它（们）自身的接口地址置于DR域中，拥有***优先级的邻居将被宣告为DR。如果路由器优先级一样，拥有***Router ID的邻居将被选举出来。 ③然后再将自身的接口地址置于BDR域中的路由器中选择拥有***优先级的路由器作为BDR。如果这些宣称自己为BDR路由器的优先级相等，则拥有***Router ID的邻居将被选举作为BDR。 ④如果没有任何路由器被宣告为BDR，拥有***优先级的非DR邻居路由器将被宣告为BDR；如果多个优先级相同的这样的路由器，则拥有***Router ID的邻居将被选举作为BDR。 （3）发送LSA。 作为一种典型的链路状态的路由协议，OSPF还得遵循链路状态路由协议的统一算法。当路由器初始化或当网络结构发生变化（例如增减路由器、链路状态发生变化等）时，路由器会产生链路状态广播数据包LSA，该数据包里包含路由器上所有相连链路，也即为所有端口的状态信息。所有路由器会通过泛洪方式来交换链路状态数据。 在这个步骤中，路由器与路由器之间首先利用Hello报文的ID信息确认主从关系，然后主从路由器相互交换部分链路状态信息。每个路由器对信息进行分析比较，如果收到的信息有新的内容，路由器将要求对方发送完整的链路状态信息。这个状态完成后，路由器之间建立完全邻接关系，同时各邻接路由器拥有自己独立的、完整的链路状态数据库。 在多路访问网络内，DR与BDR互换信息，并同时与本子网内其他路由器交换链路状态信息。在Point-to-Point（点对点）或Point-to-MultiPoint（点对多点）网络中，相邻路由器之间会直接交换链路状态信息。 （4）创建路由表。 当网络重新稳定下来，也可以说OSPF路由协议收敛下来时，所有的路由器会根据其各自的链路状态信息数据库，采用SPF（最短路径优先）算法计算并创建路由表。OSPF路由器依据链路状态数据库的内容，独立地用SPF算法计算出到每一个目的网络的路径，并将路径存入路由表中。该路由表中包含路由器到每一个可到达目的地的开销以及到达该目的地所要转发的下一个路由器（next-hop）。 OSPF利用开销来计算路由路径性能的，开销最小者即为最短路径。在配置OSPF路由器时可根据实际情况，如链路带宽、时延等设置链路的开销大小；开销越小，则该链路被选为路由的可能性越大。这里的开销是根据链路类型来计算的，不同的链路类型对应的开销值不一样。 （5）维护路由信息。 当链路状态发生变化时，OSPF通过泛洪过程广播网络上的其他路由器。OSPF路由器接收到包含有新信息的链路状态更新报文，将更新自己的链路状态数据库，然后用SPF算法重新计算路由表。在重新计算过程中，路由器继续使用旧路由表，直到SPF完成新的路由表计算。新的链路状态信息将发送给其他路由器。值得注意的是，即使链路状态没有发生改变，OSPF路由信息也会自动更新，默认时间为30分钟。
RIP,OSPF等路由协议严格意义上讲属哪一层?
这个问题我们从一下几个方面剖析： 1.RIP，OSPF，在TCP/IP协议栈中定义的路由最短路径。它们不属于网络层协议OSPF，但它们计算出来的路径最终为网络层提供服务。(在TCP/IP协议栈中，Routed Protocol（eg. IP）工作在网络层，而Routing Protocol（eg.BGP）工作在传输层或应用层。 2.一个协议的实现需要协议所在层次的下一层功能的帮助。就是说如果TCP需要依赖网际层协议IP，那么它就是传输层的协议。同理，如果RIP需要依赖传输层的UDP，那至少它应该是被定义在UDP之上的协议。举个例子，ICMP是网络层协议，但它需要依赖IP承载。 3.学习这些协议关键是掌握它们在网络中的功能和如何应用它们。至于它们到底是哪一层的协议，不做重点考虑。 4.从层次上讲的话，RIP，BGP应该在应用层，OSPF，EIGRP在传输层。
Ospf 路由选路的问题
路由表的形成通常遵循4条原则，一是有效的下一跳IP地址，路由进程在收到更新后，首先会检查路由的下一跳IP地址是否有效；二是度量值（开销），如果下一跳有效，路由协议将按度量值最小的原则来选择给定目的地的最佳路径；三是管理距离（h3c和华为路由器叫优先级），如果从不同的路由来源获悉了多条前往同一个网络的路由，路由器会根据路由来源的管理距离来决定哪条路由加入路由表中；四是前缀（掩码），在路由表中可以有相同网络不同前缀的路由，如果有多条路由到同一个网络，哪么遵循最长掩码匹配原则，选择前缀最长的那条路由。
下面我们就用一个案例来分析一下路由的选路过程，下图是一张层次化的网络结构，网络分为核心层，汇聚层，接入层。
在以SDH为传输承载网的网络中，接入层采用E1链路上联汇聚层，接入带宽为2M，汇聚层采用STM-1链路上联核心层，接入带宽为155M，全网采用动态路由协议OSPF。OSPF路由器协议根据接口的配置带宽来计算开销， 公式是：100Mbit（参考带宽）÷接口带宽 ，小于1的取1，由于接口带宽即是实际带宽，所以没有必要对路由开销进行设计。从下图可以看出，二级分支机构1到总部的流量有两条路可以走，第一条路是经过一级分支机构1到总部，网络开销为50，第二条路是经过二级分支机构2和3，再经过一级分支机构2到总部，网络开销是146，依据上述原则第一条路是最佳路径。
在以OTN为传输承载网络的网络中，骨干网采用BGP/MPLS VPN技术，利用BGP来传播私网路由，MPLS转发私网流量。在这里我们接入骨干网的网络就是一张私网或者VPN，有独立的VRF，在这种网络中我们可以采取两种方案，第一种是全网采用BGP路由协议，这种方式实施简单，但路由表数量庞大，对CE设备性能要求高，而且无法掌握数据包的转发径路，安全性低；第二种是利用BGP协议建立ip tuunel隧道,业务网络采用ospf及其他路由协议，把路由协议从功能上分离，这样组网灵活，流量转发可控，同时过滤掉无用的BGP路由，缩减BGP路由表，降低对设备性能的要求，好似在一个三层网络上又叠加了一个三层网络,底层的三层网络负责控制平面，上层的三层网络控制数据转发平面。其中Tunnel隧道是一种逻辑接口，不同设备厂商Tunnel接口的带宽默认值定义不一样，cisco是100kbit,h3c是64kbit,所以在这两种设备上的tunnel接口的ospf路由开销分别是1000和1562，如果不对路由开销进行设计将会导致路由回流，甚至路由环路。而路由开销设计有两种方法，一种是修改接口的bandwidth值,另一种是直接修改接口的cost值。下面就举两个典型的案例：
案例一、路由回流，汇聚点流量从低带宽的二级分支机构回流到总部，在本案例中，tunnel采用默认值，开销是1000，哪么一级分支机构的流量将不会直接从tunnel 回总部，而是把二级分支机构的路由选为最优路由，因为从二级分支机构转发流量开销最低。除了考虑去程的路由，还要考虑回程路由，否则流量同样会从二级分支机构返回汇聚点。
案例二、路由环路，路由表项在两台设备之间循环，最终导致数据包的ttl值耗尽而被丢弃。本案例对一级分支机构B机上行tunnel的cost值进行了设计， 而忽略了回程tunnel的cost值，导致了目的为二级分支机构3的路由在总部两台路由器上形成环路。形成环路除了路由开销外还有一个触发条件，就是二级分支机构3的路由区域没有和骨干区域直连，而是通过一级分支机构区域建立虚链路连接到骨干区域的，恰好一级分支机构路由器A和总部路由器A的虚链路邻接关系没有建立起来，只有一级分支机构路由器B和总部路由器B的虚链路的邻接关系正常，这就意味着到二级分支机构的路由只能从总部B机返回，而此时B机上的tunnel的路由开销是1000，从而使B路由器认为到达目的网络的最优路由在A机，A机则认为最优路由在B机，形成路由环路。
在BGP/MPLS VPN网络中，至少存在两种或两种以上的路由协议，在这个场景中包含了BGP和OSPF两种路由协议。网络设备厂商对不同来源的路由设定了不同的管理距离，管理距离越小说明路由协议可信度越高，cisco设备路由协议的默认管理距离是，直连路由0，静态路由1，ebgp路由20，eigrp路由90，ospf路由110，rip路由120，ibgp路由200。而在h3c或者华为设备中的管理距离被命名为优先级，优先级越低，协议的可信度越高，其默认值是，直连路由0，ospf路由10，静态路由60，rip路由100，ibgp和ebgp路由都是255。如果bgp和ospf路由协议中都有到网络192.168.1.0/24的路由（这里bgp的路由是ebgp），哪么在cisco设备中选用ebgp的路由为最佳路由，在h3c设备中则选择ospf的路由为最佳路由。所以在路由协议的规划中要防止相同的网络在不同路由协议中通告，如果无法避免可以采用路由过滤，但不建议修改路由协议管理距离的默认值。