怎么理解OSPF的4种网络类型和Router LSA的4种链路类型？

以前学习OSPF路由协议的时候，各大视频资料的讲师只是说OSPF有4种网络类型，Broadcast、NBMA、P2P、P2MP，然后怎么通过命令调试之类的巴拉巴拉；然后讲到Router LSA的时候，又冒出来4种链路类型，P2P、StubNet、TransNet、V-link(虚链路)。网络类型、链路类型、接口类型？各种概念在脑海中乱串，一片混乱。

现在我们来尝试理清这几个概念，以及扮演OSPF的最初设计者，思考为什么OSPF需要设计4种网络类型，Router LSA定义4种链路类型又有什么用途。

首先，我们需要有一个基本概念，那就是OSPF定义的网络类型和Router LSA中定义的链路类型是两种独立的概念，它们之间没有任何关联。网络类型描述的是OSPF实例对等体/进程实例之间通过什么样的网络进行连接，它修饰和描述的是OSPF实例，反映的是OSPF邻居/邻接通过什么方式建立，通过什么方式进行协议报文交互，是一个比较大的概念；而链路类型仅仅用来描述已宣告进OSPF实例的直连接口的状况，反映与直连接口相连的是一个传输网络、末梢网络、另一台路由器还是虚链路？它修饰和描述的是直连接口。网络类型的颗粒度要远远大于链路类型。

现在，我们想要问的是OSPF设计的时候为什么需要定义4种网络类型？一、历史遗留和兼容性的问题。OSPF诞生在90年代，那个时候除了以太网外，还存在各种各样的网络，比如串行链路、帧中继FR、X.25等等，为了兼容当时现有网络和方便现网升级改造，所以OSPF直接引入了P2P、P2MP、NBMA这些概念。而串行链路、帧中继、以太网这些都是二层数据链路层的概念，定义4种网络类型主要是为了OSPF协议能够在不同的二层数据链路层介质或者封装上都能够运行起来。二、为了节省设备和IP资源，优化协议运行效率。以MA网络为例，如果不定义Broadcast、NBMA网络类型，所有的路由器之间都两两建立邻居的话，则N台设备，需要建立和维护n(n-1)/2个连接，消耗的设备资源及占用的带宽极大，不利于网络规模的扩张。而通过定义P2P、P2MP、Broadcast、NBMA网络类型的概念，对不同结构的网络分别定义OSPF运行规则，比如MA网络中通过DR/BDR的选举后，需要建立和维护的连接变为2(n-2)+1个，大大修剪了设备间连接的建立和维护数量。而P2P、P2MP保持全连接的状态，又可以避免DR/BDR选举影响到网络收敛。总之，OSPF通过定义4种网络类型，对不同结构的网络设置不同的邻接关系建立规则，降低了邻接关系维护数量，又提高了网络收敛速度。

最后，我们想要了解的是Router LSA定义4种链路类型有什么作用。回到根本，Router LSA的作用主要是用来描述路由器设备自身“家门口的状况”，就是“点”+“线”，直连接口状况+链路状况。“点”+“线”的概念我们很容易联想到二叉树，而OSPF的路由算法就是SPF最短路径优先（通过计算得到一颗无环的二叉树，然后将到达各个目标网段最短的路径对应的条目加载到OSPF路由表）…所以，很明显，定义4种链路类型的目的主要是用来描述设备直连网络信息，最终为了路由选路计算服务的。

OSPF网络类型和链路类型的问题纠结很久了，一直似是而非、似懂非懂，不知是否有理解或者表述错误，欢迎同行或者感兴趣的朋友一起交流学习~