OSPF协议面试真题及拓展问答

一、基础概念

1.1什么是OSPF？OSPF的全称是什么，属于哪一类路由协议，基于什么传输协议，端口号是多少？

OSPF全称开放式最短路径优先（Open Shortest Path First），属于链路状态路由协议，运行在IP层，协议号89，无UDP/TCP封装。它依靠Dijkstra（迪杰斯特拉）算法计算最短路径，支持VLSM、无类路由。

1.2 OSPF的管理距离（AD）、开销Cost计算公式是什么？

华为设备中OSPF内部路由优先级10，外部路由150；思科AD：内部110，外部110。Cost=10⁸/接口带宽（bps），10⁸是参考带宽，千兆及以上链路默认Cost为1，可手动修改参考带宽。

1.3 OSPF和RIP的核心区别？

①RIP是距离矢量协议，OSPF是链路状态协议；

②RIP基于UDP 520端口，跳数最大15跳，收敛慢；OSPF协议号89，无跳数限制，收敛快；

③RIP传递路由条目，OSPF传递LSA链路状态信息；

④RIP周期性广播更新，OSPF触发更新+Hello保活；

⑤RIP不支持大型网络，OSPF支持划分多区域，适合大规模组网。

二、邻居与邻接关系、DR/BDR

2.1 OSPF邻居建立的状态机有哪7种？

Down→Init→2-Way→ExStart→Exchange→Loading→Full

Down：无邻居；

Init：收到对方Hello，单方向识别；

2-Way：双向通信正常，选出DR/BDR（广播型网络邻居到此为止，不继续建立邻接）；

ExStart：协商主从、DD序列号；

Exchange：交互DD报文，交换LSA摘要；

Loading：请求、发送完整LSA；

Full：邻接建立完成，LSDB同步。

2.2 什么是DR、BDR？为什么需要DR/BDR？哪些网络类型会选举DR？

DR指定路由器，BDR备份指定路由器。广播型（以太网）、NBMA网络会选举DR/BDR。作用：减少网段内OSPF邻接关系数量，降低LSA泛洪开销，避免大量设备两两建立Full邻接造成资源压力。所有其他路由器只和DR、BDR建立Full邻接，DRother之间保持2-Way。

2.3 DR/BDR选举规则是什么？

①接口OSPF优先级（0~255，越大越优先，优先级=0代表不参与选举）；

②优先级相同，比较Router ID，Router ID大的当选DR，次大当选BDR；非抢占式，选举完成后新上线高优先级设备不会抢占DR。

2.4 OSPF的网络类型分为哪4种？各自特点？

广播型（Broadcast，以太网，自动选DR，Hello 10s，死亡时间40s）；

NBMA（非广播多路访问，帧中继，手动指定邻居，Hello30s，死亡120s，选DR）；

P2P（点到点，PPP/HDLC，不选DR，Hello10s）；

P2MP（点到多点，不选举DR，Hello30s）。

三、Router-ID

3.1 RouterID的作用，以及选取规则？

Router ID是OSPF路由器唯一标识，32位，格式同IP。

选取顺序：

①手动配置的Router-ID（优先级最高，推荐手动配置）；

②取设备环回口最大IP；

③取物理接口最大UP的IP；没有IP则OSPF进程无法启动。修改Router-ID必须重启OSPF进程才生效。

四、LSA详解

4.1 OSPF常见LSA类型、产生者、泛洪范围、作用？

Type1一类LSA（Router LSA）：所有路由器产生，本区域内泛洪，描述路由器直连链路、链路开销；

Type2二类LSA（Network LSA）：DR产生，本区域泛洪，描述广播/NBMA网段的掩码、网段内所有接入路由器；

Type3三类LSA（Network Summary LSA）：ABR产生，跨区域泛洪，传递区域间路由；

Type4四类LSA（ASBR Summary LSA）：ABR产生，跨区域泛洪，通告ASBR的位置；

Type5 五类LSA（AS External LSA）：ASBR产生，整个OSPF域泛洪，引入外部路由（静态、RIP等外部路由）；

Type7七类LSA（NSSA LSA）：NSSA区域内ASBR产生，仅NSSA区域泛洪，在NSSA的ABR上转换成Type5 LSA。

4.2 什么是ABR、ASBR？

ABR区域边界路由器，同时连接骨干区域Area0和其他非骨干区域，负责传递三类LSA； ASBR自治系统边界路由器，负责把外部路由引入OSPF，生成5类或7类LSA，一台路由器可以同时是ABR+ASBR。

五、OSPF区域、特殊区域

5.1 OSPF为什么必须有骨干区域Area0？

OSPF要求所有非骨干区域必须和Area0直连，骨干区域负责区域间路由转发，防止路由环路；非骨干区域之间不能直接交换路由。不连续骨干需要虚链路（Virtual-link）修复。

Stub区域（末梢区域）、Totally Stub、NSSA、Totally NSSA区别？

Stub：过滤5类外部LSA，ABR下发一条默认三类LSA；允许1、2、3类LSA；不能存在ASBR；

Totally Stub（完全末梢）：过滤3、4、5类LSA，仅ABR下发一条默认三类LSA；

NSSA（非纯末梢）：拒绝5类LSA，允许本区域ASBR生成7类LSA；ABR下发默认三类LSA；可以存在ASBR引入外部路由；

TotallyNSSA：过滤3、4、5类LSA，仅允许1、2、7类LSA，ABR下发默认路由。

5.2 虚链路Virtual-link作用、注意事项？

用于修复骨干区域不连续、非骨干区域没有直连Area0的场景，把中间的传输区域当作隧道，逻辑连通Area0；注意：虚链路属于临时方案，不推荐长期部署；只能穿越普通区域，不能穿越Stub/NSSA；虚链路的两端都必须是ABR。

六、路由优选、防环

6.1 OSPF路由优先级顺序？

区域内路由（IntraArea）>区域间路由（InterArea）>外部Type1>外部Type2

Type1：外部开销+内部链路开销累加；

Type2：默认只比较外部引入开销，内部链路开销忽略，是默认类型。

6.2 OSPF的防环机制有哪些？

①区域划分，区域间路由由ABR控制；

②LSA序列号、老化时间、校验；

③SPF最短路径算法保证无环；

④特殊区域过滤LSA减少环路风险；

⑤五类LSA携带转发地址，四类LSA定位ASBR。

七、报文、定时器

7.1 OSPF有哪5种报文？

Hello：邻居发现、保活、协商参数；

DD（数据库描述）：LSA摘要信息交互；

LSR（链路状态请求）：请求需要的完整LSA；

LSU（链路状态更新）：携带完整LSA；

LSAck（链路状态确认）：确认收到LSU报文。

7.2 Hello报文里面携带哪些必须一致的参数，否则邻居起不来？

Hello间隔、死亡时间、区域号、认证信息、区域标记（Stub/NSSA标记）；子网掩码（广播型网络校验）。Router-ID不需要相同。

八、故障排查

8.1 OSPF邻居卡在Init状态是什么原因？卡在2-Way、ExStart、Loading？

Init：收到Hello但是对方没有收到自己的Hello，单通、ACL拦截、单方向链路故障；

卡在2-Way：网络类型是广播型，DRother之间正常就是2-Way；如果本应该建立Full却卡在2-way，检查接口优先级是否0；

ExStart：DD报文协商主从失败，MTU不一致、重复Router-ID、链路不稳定；

Loading：LSA请求报文丢包，LSDB同步失败，ACL拦截LSU/LSR报文。

8.2 OSPF学到路由但是ping不通怎么排查思路？

①检查路由表是否存在对应OSPF路由；

②检查下一跳可达；

③检查LSA是否完整；

④检查接口是否放通OSPF报文；

⑤检查防火墙/ACL拦截ICMP；

⑥外部路由检查Type5转发地址是否可达。

九、拓展面试题

9.1 OSPF的LSA老化时间是多久？刷新机制？

LSA最大老化时间3600s，路由器每30min自动泛洪刷新自身产生的LSA，重置老化计时器。

9.2 OSPF的SPF多久执行一次？

默认SPF计算延迟5s，抑制间隔10s；LSA变化触发SPF计算，频繁震荡会大量消耗CPU。

9.3OSPF支持认证吗？分哪两种？

支持区域认证、接口认证；认证模式：明文认证、MD5/HMAC-SHA密文认证。