一、OSPF基础
 
1、动态路由分类
 

 
2、距离矢量协议
 
运行距离矢量路由协议的路由器周期性地泛洪自己的路由表。通过路由的交互,每台路由器都从相邻的路由器学习到路由,并且加载进自己的路由表中,然后再通告给其他相邻路由器。 对于网络中的所有路由器而言,路由器并不清楚网络的拓扑,只是简单的知道要去往某个目的网段方向在哪里,开销有多大。
 
3、ospf简介
 
OSPF是IETF定义的一种基于链路状态的内部网关路由协议。目前针对IPv4协议使用的是OSPF Version 2(RFC2328);针对IPv6协议使用OSPF Version 3(RFC2740)。
 
OSPF有以下优点:
 
基于SPF算法,以“累计链路开销”作为选路参考值 采
 
用组播形式收发部分协议报文 支持区域划分
 
支持对等价路由进行负载分担
 
支持报文认证
 
4、Router ID
 
Router ID用于在自治系统中唯一标识一台运行OSPF的路由器,它是一个32位的无符号整数。 Router ID选举顺序规则如下: 手动配置OSPF路由器的Router ID(建议手动配置) 使用系统Router ID(华为特性) 系统默认使用第一个配置的IP地址作为系统RID,也可手动配置系统RID。 路由器使用Loopback接口中最大的IP地址作为OSPF的Router ID 路由器使用物理接口中最大的IP地址作为OSPF的Router ID
 
5、AS
 
OSPF Area用于标识一个OSPF的区域。
 
区域是从逻辑上将设备划分为不同的组,每个组用区域号(Area ID)来标识。 OSPF的区域ID是一个32bit的非负整数,按点分十进制的形式(与IPv4地址的格式一样)呈现,例如Area0.0.0.1。为了简便起见,我们也会采用十进制的形式来表示。
 
6、COST
 
OSPF使用Cost(开销)作为路由的度量值。每一个激活了OSPF的接口都会维护一个接口Cost值,缺省的接口Cost = 100 Mbit/s /接口带宽。其中100 Mbit/s为OSPF指定的缺省参考值,该值是可配置的。 OSPF以“累计cost”为开销值,也就是流量从源网络到目的网络所经过所有路由器的出接口的cost总和
 
7、OSPF报文格式和类型
 
OSPF一共定义了5种类型的报文,不同类型的OSPF报文有相同的头部格式。 OSPF报文直接采用IP封装,在报文的IP头部中,协议号为89。
 

 
 
8、建立邻居关系
 
OSPF使用Hello报文发现和建立邻居关系。 在以太网链路上,缺省时,OSPF采用组播的形式发送Hello报文(目的地址224.0.0.5)。 OSPF Hello报文中包含了路由器的Router ID、邻居列表等信息。
 
9、Hello报文
 

 
 10、邻接关系建立 
 

 
 11、DD报文
 
DD报文包含LSA头部信息,包括LS Type、LS ID、Advertising Router、LS Sequence Number、LS Checksum。
 
12、DR与BDR的作用
 

 
 二、OSPF路由计算
 
1、LSA的基本概念
 

 
 2、常见LSA的类型
 
| 类型 | 名称 | 描述 | 
| 1 | 路由器LSA (Router LSA) | 每个设备都会产生,描述了设备的链路状态和开销,该LSA只能在接口所属的区域内泛洪 | 
| 2 | 网络LSA (Network LSA) | 由DR产生,描述该DR所接入的MA网络中所有与之形成邻接关系的路由器,以及DR自己。该LSA只能在接口所属区域内泛洪 | 
| 3 | 网络汇总LSA (Network Summary LSA) | 由ABR产生,描述区域内某个网段的路由,该类LSA主要用于区域间路由的传递 | 
| 4 | ASBR汇总LSA (ASBR Summary LSA) | 由ABR产生,描述到ASBR的路由,通告给除ASBR所在区域的其他相关区域。 | 
| 5 | AS外部LSA (AS External LSA) | 由ASBR产生,用于描述到达OSPF域外的路由 | 
| 7 | 非完全末梢区域LSA (NSSA LSA) | 由ASBR产生,用于描述到达OSPF域外的路由。NSSA LSA与AS外部LSA功能类似,但是泛洪范围不同。NSSA LSA只能在始发的NSSA内泛洪,并且不能直接进入Area0。NSSA的ABR会将7类LSA转换成5类LSA注入到Area0 | 
 
3、SPF算法 
 

 
 
 
 
4、区域划分
 
 
 
 
5、区域间路由信息传递
 
 
 
 
三、OSPF特殊区域及其他特性
 
1、Stub区域
 

 
2、Totally Stub区域 (1) 
 
 
 
 
 
 
 
3、NSSA区域与Totally NSSA区域
 
 
 
 
 
4、OSPF报文认证
 
 
 
 
四、OSPF实验设计
 
1、实验拓扑
 
 
 
 
 2、实验需求
 
 
 1. 要求按照下列标准配置一个OSPF网络。  
 
 
 2. 配置一个IP网络,实验逻辑图如图,IP地址见拓扑图  
 
 
 3. 设备Loopback0地址为x.x.x.x,x为路由器编号  
 
 
 4. 路由协议采用OSPF,进程ID为1 ,RID为loopback0地址。  
 
 
 5. R1/R2/R3相连的三个站点链路OSPF网络类型配置成广播型,其中R1路由器做为  
 
 
 DR。  
 
 
 6. AREA 0基于安全的原因配置上MD5认证,Key:1 明文密码:SPOTO  
 
 
 7. 按照图示配置OSPF区域,其中R2/R3/R4之间的区域要配置成完全末梢区域。  
 
 
 8. R6为新并入的站点,由于来不及布线施工而暂时并到R5这个站点上,所在区域为  
 
 
 AREA 56,配置使得所有网络可达(采用ping测试)。  
 
 
 9. OSPF内部的网络希望通过R1路由器访问Internet,配置R1使其能够满足需求,只考  
 
 
 虑内部路由器上路由的实现,不考虑NAT。(下发默认路由)  
 
 
 10. 由于R3与R4之间的链路质量较好,适当配置使得R4优先选取R3访问自身区域除外的  
 
 
 外部网络。  
 
 
 11.  
 为了减少网络流量,R1只能学习到R6环回口的路由条目汇总条目(172.16.0.0/16) 
 
3 、配置思路
 
 
 R1  
 
 
 [Huawei] sysname R1  
 
 
 [R1] interface g0/0/1  
 
 
 [R1-GigabitEthernet0/0/1] ip address 100.1.1.1 24  
 
 
 [R1-GigabitEthernet0/0/1] interface g0/0/0  
 
 
 [R1-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.123.1 24  
 
 
 [R1-GigabitEthernet0/0/0] ospf dr-priority 100  
 
 
 [R1-GigabitEthernet0/0/0] interface lo 0  
 
 
 [R1-LoopBack0] ip address 1.1.1.1 32  
 
 
 [R1] ospf 1 router-id 1.1.1.1  
 
 
 [R1-ospf-1] area 0  
 
 
 [R1-ospf-1-area-0.0.0.0] network 1.1.1.1 0.0.0.0  
 
 
 [R1-ospf-1-area-0.0.0.0] network 192.168.123.1 0.0.0.0  
 
 
 R2  
 
 
 [Huawei] sysname R2  
 
 
 [R2] interface g0/0/0  
 
 
 [R2-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.123.2 24  
 
 
 [R2-GigabitEthernet0/0/0] interface lo 0  
 
 
 [R2- LoopBack0] ip address 2.2.2.2 32  
 
 
 [R2] ospf 1 router-id 2.2.2.2  
 
 
 [R2-ospf-1] area 0  
 
 
 [R2-ospf-1-area-0.0.0.0] network 2.2.2.2 0.0.0.0  
 
 
 [R2-ospf-1-area-0.0.0.0] network 192.168.123.2 0.0.0.0  
 
 
 R3  
 
 
 [Huawei] sysname R3  
 
 
 [R3] interface g0/0/0  
 
 
 [R3-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.123.3 24  
 
 
 [R3-GigabitEthernet0/0/0] interface lo 0  
 
 
 [R3- LoopBack0] ip address 3.3.3.3 32  
 
 
 [R3] ospf 1 router-id 3.3.3.3  
 
 
 [R3-ospf-1] area 0  
 
 
 [R3-ospf-1-area-0.0.0.0] network 3.3.3.3 0.0.0.0  
 
 
 [R3-ospf-1-area-0.0.0.0] network 192.168.123.3 0.0.0.0 
 
 
  
  R1  
 
 
  
  [R1-ospf-1] area 0  
 
 
  
  [R1-ospf-1-area-0.0.0.0] authentication-mode md5 1 plain spoto  
 
 
  
  R2  
 
 
  
  [R2-ospf-1] area 0  
 
 
  
  [R2-ospf-1-area-0.0.0.0] authentication-mode md5 1 plain spoto  
 
 
  
  R3  
 
 
  
  [R3-ospf-1] area 0  
 
 
  
  [R3-ospf-1-area-0.0.0.0] authentication-mode md5 1 plain spoto  
 
 
  
 
 
 
 R2  
 
 
 [R2] interface g0/0/1  
 
 
 [R2-GigabitEthernet0/0/1] ip address 192.168.24.2 24  
 
 
 [R2] ospf 1  
 
 
 [R2-ospf-1] area 234  
 
 
 [R2-ospf-1-area-0.0.0.234] network 192.168.24.2 0.0.0.0  
 
 
 [R2-ospf-1-area-0.0.0.234] stub no-summary  
 
 
 R3  
 
 
 [R3] interface g0/0/1  
 
 
 [R3-GigabitEthernet0/0/1] ip address 192.168.34.3 24  
 
 
 [R3] ospf 1  
 
 
 [R3-ospf-1] area 234  
 
 
 [R3-ospf-1-area-0.0.0.234] network 192.168.34.2 0.0.0.0  
 
 
 [R3-ospf-1-area-0.0.0.234] stub no-summary  
 
 
 R4  
 
 
 [R4] interface g0/0/0  
 
 
 [R4-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.24.4 24  
 
 
 [R4-GigabitEthernet0/0/0] interface lo 0  
 
 
 [R4- LoopBack0] ip address 4.4.4.4 32  
 
 
 [R4- LoopBack0] interface g0/0/1  
 
 
 [R4-GigabitEthernet0/0/1] ip address 192.168.34.4 24  
 
 
 [R4] ospf 1 router-id 4.4.4.4  
 
 
 [R4-ospf-1] area 234  
 
 
 [R4-ospf-1-area-0.0.0.234] network 192.168.24.4 0.0.0.0  
 
 
 [R4-ospf-1-area-0.0.0.234] network 192.168.34.4 0.0.0.0  
 
 
 [R4-ospf-1-area-0.0.0.234] network 4.4.4.4 0.0.0.0  
 
 
 [R4-ospf-1-area-0.0.0.234] stub no-summary  
 
 
 3.5 配置区域 35 和区域 56,使用虚链路  
 
 
 R3  
 
 
 [R3] interface g0/0/2  
 
 
 [R3-GigabitEthernet0/0/2] ip address 192.168.35.3 24  
 
 
 [R3] ospf 1  
 
 
  
  [R3-ospf-1] area 35  
 
 
  
  [R3-ospf-1-area-0.0.0.35] network 192.168.35.3 0.0.0.0  
 
 
  
  [R3-ospf-1-area-0.0.0.35] vlink-peer 5.5.5.5  
 
 
  
  R5  
 
 
  
  [R5] interface g0/0/0  
 
 
  
  [R5-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.35.5 24  
 
 
  
  [R5-GigabitEthernet0/0/0] interface lo 0  
 
 
  
  [R5- LoopBack0] ip address 5.5.5.5 32  
 
 
  
  [R5- LoopBack0] interface g0/0/1  
 
 
  
  [R5-GigabitEthernet0/0/1] ip address 192.168.56.5 24  
 
 
  
  [R5] ospf 1 router-id 5.5.5.5  
 
 
  
  [R5-ospf-1] area 35  
 
 
  
  [R5-ospf-1-area-0.0.0.35] network 3.3.3.3 0.0.0.0  
 
 
  
  [R5-ospf-1-area-0.0.0.35] network 192.168.123.3 0.0.0.0  
 
 
  
  [R5-ospf-1-area-0.0.0.35] vlink-peer 3.3.3.3 md5 1 plain spoto  
 
 
  
  #由于区域0 需要验证,当R5通过VLINK进入区域0,也需要配置验证  
 
 
  
  [R5-ospf-1-area-0.0.0.35] area 56  
 
 
  
  [R5-ospf-1-area-0.0.0.56] network 192.168.56.6 0.0.0.0  
 
 
  
  R6  
 
 
  
  [R6] interface g0/0/0  
 
 
  
  [R6-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.56.6 24  
 
 
  
  [R6-GigabitEthernet0/0/0] interface lo 0  
 
 
  
  [R6- LoopBack0] ip address 6.6.6.6 32  
 
 
  
  [R6-GigabitEthernet0/0/0] interface lo 1  
 
 
  
  [R6- LoopBack1] ip address 172.16.1.1 24  
 
 
  
  [R6- LoopBack1] interface lo 2  
 
 
  
  [R6- LoopBack2] ip address 172.16.2.1 24  
 
 
  
  [R6- LoopBack2] interface lo 3  
 
 
  
  [R6- LoopBack3] ip address 172.16.3.1 24  
 
 
  
  [R6- LoopBack3] interface lo 4  
 
 
  
  [R6- LoopBack4] ip address 172.16.4.1 24  
 
 
  
  [R6] ospf 1 router-id 6.6.6.6  
 
 
  
  [R6-ospf-1] area 56  
 
 
  
  [R6-ospf-1-area-0.0.0.56] network 6.6.6.6 0.0.0.0  
 
 
  
  [R6-ospf-1-area-0.0.0.56] network 172.16.1.0 0.0.0.255  
 
 
  
  [R6-ospf-1-area-0.0.0.56] network 172.16.2.0 0.0.0.255  
 
 
  
  [R6-ospf-1-area-0.0.0.56] network 172.16.3.0 0.0.0.255  
 
 
  
  [R6-ospf-1-area-0.0.0.56] network 172.16.4.0 0.0.0.255  
 
 
  
  [R6-ospf-1-area-0.0.0.56] network 192.168.56.6 0.0.0.0 
 
 
  
   
   R1  
  
 
   
   [R1] ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 100.1.1.7  
  
 
   
   [R1] ospf 1  
  
 
   
   [R1-ospf-1] default-route-advertise  
  
 
   
   R7  
  
 
   
   [R7] ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 100.1.1.1  
  
 
   
   [R7] interface g0/0/0  
  
 
   
   [R7-GigabitEthernet0/0/0] ip address 100.1.1.7 24  
  
 
   
   [R7-GigabitEthernet0/0/0] interface lo 0  
  
 
   
   [R7-LoopBack0] ip address 7.7.7.7 32 
  
 
   
    
    R4  
   
 
    
    [R4] interface g0/0/0  
   
 
    
    [R4-GigabitEthernet0/0/0] ospf cost 100 
   
 
    
     
     R5  
    
 
     
     [R5] ospf 1  
    
 
     
     [R5-ospf-1] area 56  
    
 
     
     [R5-ospf-1-area-0.0.0.56] abr-summary 172.16.0.0 255.255.0.0