7-1 OSPF路由协议配置(一)
交换机路由协议——OSPF的配置
2S3600系列交换机路由协议——OSPF的配置一组网需求：所有设备运行OSPF(Open Shortest Path First)路由协议，且均在骨干区域中，PC-1和PC-2之间可以互访。
二组网图：三配置步骤：SwitchA配置：1 创建（进入）vlan10，并将端口E0/2加入vlan10[SwitchA]vlan 10[SwitchA-vlan10]port Ethernet 0/22 创建（进入）vlan接口10，并配置IP地址[SwitchA]interface Vlan-interface 10[SwitchA-Vlan-interface10]ip add 10.1.1.2 255.255.255.03 创建（进入）vlan100，并将端口E0/1加入vlan100[SwitchA]vlan 100[SwitchA-vlan100]port Ethernet 0/14 创建（进入）vlan接口100，并配置IP地址[SwitchA]interface Vlan-interface 100[SwitchA-Vlan-interface100]ip add 100.1.1.1 255.255.255.05 启动并配置OSPF协议[SwitchA]ospf[SwitchA-ospf]area 0[SwitchA-ospf-area-0.0.0.0]network 10.1.1.0 0.0.0.255[SwitchA-ospf-area-0.0.0.0]network 100.1.1.0 0.0.0.2556 向ospf中引入直连路由[SwitchA-ospf]import-route directSwitchB配置：1 创建（进入）vlan10，并将端口E0/2加入vlan10[SwitchB]vlan 10[SwitchB-vlan10]port Ethernet 0/22 创建（进入）vlan接口10，并配置IP地址[SwitchB]interface Vlan-interface 10[SwitchB-Vlan-interface10]ip add 10.1.1.2 255.255.255.03 创建（进入）vlan200，并将端口E0/1加入vlan200[SwitchB]vlan 200[SwitchB-vlan200]port Ethernet 0/14 创建（进入）vlan接口200，并配置IP地址[SwitchB]interface Vlan-interface 200[SwitchB-Vlan-interface200]ip add 200.1.1.1 255.255.255.05 启动并配置OSPF协议[SwitchB]ospf[SwitchB-ospf]area 0[SwitchB-ospf-area-0.0.0.0]network 10.1.1.0 0.0.0.255[SwitchB-ospf-area-0.0.0.0]network 200.1.1.0 0.0.0.2556 向ospf中引入直连路由[SwitchB-ospf]import-route direct四配置关键点：1．缺省情况下，在没有指定设备的router id即路由器ID号时，如果有LoopBack 接口地址，系统就选IP地址数值大的LoopBack地址作为路由器ID号；如果没有配置LoopBack接口地址，则选IP地址数值最大的VLAN接口地址做为路由器ID号。
01-07 OSPF协议互引路由场景分析
7 OSPF协议互引路由场景分析7.1 OSPF协议互引路由概述7.2 典型组网7.3 环路产生原理7.4 导致环路的错误配置示例7.5 防止环路的建议配置示例7.6 适用产品和版本7.7 总结与建议7.1 OSPF协议互引路由概述动态路由协议OSPF在现网有广泛的应用。
组网方案中经常涉及OSPF多进程路由互引场景。
如果在部署OSPF协议互引的设备上没有配置路由策略，或者配置路由策略不合理，可能会出现三层路由环路，导致业务受损。
7.2 典型组网如图7-1所示，DeviceA、DeviceB、DeviceC、DeviceD、DeviceE运行OSPF 1，DeviceD、DeviceE、DeviceF、DeviceG运行OSPF 2。
在DeviceD、DeviceE设备上，OSPF 1和OSPF 2做路由的互相引入，且未配置引入路由策略，或者配置路由策略不合理，如匹配前缀错误、Tag值不匹配等，OSPF 1发布的路由，通过OSPF 2重新发布回OSPF 1。
由于新发布的路由的Cost值更小，成为优选路由，从而导致环路。
图7-1 OSPF多进程互引典型组网说明本例中interface1，interface2，subinterface2.1，interface3分别代表GE0/1/0，GE0/2/0，GE0/2/0.1，GE0/3/0。
OSPF协议的接口开销值cost如图。
7.3 环路产生原理7.3.1 数据准备为完成上述组网场景的配置，需准备如下数据：7.3.2 环路原理详细介绍各设备配置数据参见7.3.1 数据准备和7.4.1 互相引入时未配置引入策略错误示例。
以DeviceA发布的路由10.0.0.1/32为例，形成稳定环路的过程可分为如下阶段：阶段一：如图7-2所示，DeviceA上OSPF 1通过配置import-route static type 1引入静态路由10.0.0.1，发布5类LSA，在OSPF 1进程域内洪泛。
ospf路由协议
Osfp 路由协议1、OSPF协议概述OSPF（Open Short Path First）开放最短路径优先协议，是一种基于链路状态的内部网协议（Interior Gateway Protocol），主要用于规模较大的网络中。
2、OSPF的特点●适应范围广：支持各种规模的网络，最多可支持数百台路由器。
●快速收敛：在网络拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中被处理。
●无环路由：根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由。
●区域划分：允许自治系统内的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被汇聚，从而减少了占用的网络资源。
●路由分级：使用4类不同的路由，按照优先顺序分别是区域间路由、区域路由、第一类路由、第二类路由。
3、OSPF的基本概念●自治系统（Autonomous System，AS）：为一组路由器使用相同路由协议交换路由信息的路由器。
●路由器ID号：运行OSPF协议的路由器，每一个OSPF进程必须存在自己的Router-ID。
●OSPF邻居：OSPF路由器启动后，便会通过OSPF接口向外发送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，使双方成为邻居。
●OSPF连接：只有当OSPF路由器双方成功交换DD报文，交换LSA并达到LSDB的同步后，才能形成邻接关系。
4、OSPF路由的计算过程每台路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状态通告（State Advertisement，LSA），并通过更新报文将LSA发送给网络中的其他OSPF路由器。
每台OSPF路由器都会收到其他路由器通告的LSA，所有的LSA放在一起便组成了链路状态数据库（Link State Database，LSD）。
LSA是对路由器周围网络拓扑结构的描述，LSDB 则是对整个自治系统的网络拓扑结构的描述。
OSPF路由器将LSDB转换成一张带权的有向图，这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。
OSPF协议
OSPF协议简介OSPF（开放式最短路径优先）是一种内部网关协议（IGP），用于在大型企业网络或互联网中进行路由选择和转发。
它是一种链路状态路由协议，被广泛用于构建大规模的自治系统（AS）内部的动态路由网络。
OSPF的目标OSPF的设计目标是实现以下几个重要方面：1.可靠性：OSPF通过在网络中交换链路状态信息，实现了快速的网络收敛和故障恢复，以确保网络的高可靠性。
2.可扩展性：OSPF能够适应大型网络的扩展需求，支持分层设计和分区，使得网络可以灵活地增长和调整。
3.快速收敛：OSPF使用最短路径优先算法（SPF）来计算路由，能够快速选择最佳路径，并在网络拓扑发生变化时迅速收敛。
4.灵活的策略控制：OSPF提供了多种策略控制机制，如区域（Area）、路由汇总（Route Summarization）、路由过滤（Route Filtering）等，使得网络管理员能够根据实际需求进行灵活的路由控制。
OSPF的工作原理OSPF协议通过建立邻居关系、交换链路状态信息、计算最短路径和更新路由表等步骤来实现路由选择和转发。
1.邻居关系建立：OSPF路由器通过发送Hello报文来探测与相邻路由器之间的连接，建立邻居关系。
邻居关系的建立是通过交换Hello报文和协商参数来完成的。
2.链路状态信息交换：建立邻居关系后，OSPF路由器将链路状态信息（LSA）广播给邻居路由器，用于描述自身的链路状态和拓扑信息。
3.最短路径计算：OSPF路由器使用最短路径优先算法（SPF）来计算到达目的网络的最优路径，并生成路由表。
4.路由表更新：OSPF路由器根据最新的链路状态信息更新路由表，并将更新的路由信息发送给邻居路由器。
OSPF的优缺点OSPF协议具有以下优点和缺点：优点：‑高可靠性和快速收敛：OSPF能够快速收敛，自动适应网络拓扑的变化，并提供快速的故障恢复能力。
‑灵活的路由策略控制：OSPF支持多种路由策略控制机制，使得网络管理员能够根据实际需求进行灵活的路由控制。
OSPF配置步骤
OSPF配置步骤1、设备配置将OSPF模块加载到网络设备上，并启用和配置路由协议，如果要使用指定路由协议，必须先进行配置。
2、配置Router IDRouter ID是使用OSPF协议进行通信的路由器节点的标识，在路由器中是唯一的，它必须在OSPF配置的初始步骤中显式定义，无法由系统选择。
可以使用任何32位的IPv4地址，通常是路由器接口的IP地址或者一个特定的Loopback地址。
3、定义网络网络是OSPF划分子网关系和路由器节点间连接点之间的逻辑连接。
定义网络时，需要指定一个“主机”IP地址，它将决定路由器节点间连续网络之间接口上启用OSPF的哪一方。
4、指定区域通过区域可以将路由器分割为一个或多个网络拓扑，以便管理路由条目的传输和收集。
OSPF协议分为区域型、网络型和主机型，每种类型运行不同的OSPF协议。
5、定义路由器节点路由器节点是OSPF网络中的分隔点，连接网络的另一部分。
在网络中，每一个路由器都是一个独立的实体，关联拥有不同或相同网络地址部分网络范围的路由器节点6、设置网络拓扑结构在网络设置完成后，可以按照自己的需求设置不同的网络拓扑结构，包括内网、外网、跨网等。
此外，还可以添加OSPF路由记录以控制流量，以及管理拓扑路由器之间的OSPF链路。
7、OSPF安全配置OSPF安全配置是重要的，可以防止“联盟”路由器的攻击，以及“源路由”攻击，让网络免受外界的威胁，保证网络的稳定性。
8、OSPF性能调整OSPF性能调整可以通过更改链路延迟，使用加权路由等方式来调整，以优化OSPF网络的通信效率和性能。
9、运行测试测试OSPF有效性并验证配置的正确性，以保证OSPF的正确性和安全性，测试过程中可以检查配置、状态和链接数据，以确保正确的路由决策和稳定的通信结果。
计算机网络实验指导书
《计算机网络》实验指导书学院：计算机科学技术学院专业：物联网工程适用班级：1201-1202适用时间：2013-2014第二学期二○一三年太原理工大学计算机网络课程技术交流QQ群：135822243实验目录实验1 PacketTrace基本使用 (3)实验2 交换机配置 (11)实验3 VLAN基本配置 (14)实验4 VLAN 主干道配置 (17)实验5 路由器的基本配置 (19)实验6 静态路由配置 (22)实验7 RIP路由协议配置 (27)实验8 单区域OSPF路由协议配置 (31)实验9 DHCP的配置 (36)实验1 PacketTrace基本使用一、实验目的掌握Cisco Packet Tracer软件的使用方法。
二、实验任务在Cisco Packet Tracer中用HUB组建局域网，利用PING命令检测机器的互通性。
三、实验设备集线器（HUB）一台，工作站PC三台，直连电缆三条。
四、实验环境实验环境如图1-1所示。
图1-1 实验环境五、实验步骤（一）安装模拟器1、运行“PacketTracer53_setup”文件，并按如下图所示完成安装；图1-2 安装界面点“NEXT”图1-3 安装界面选择“I accept the agreement”后，点“next”图1-4 安装界面不用更改安装目录，直接点“next”图1-5 安装界面点“next”图1-6 安装界面点“next”图1-7 安装界面点“install”图1-8 安装界面正在安装图1-9 安装界面点“Finish”，安装完成图1-10 PT界面（二）使用模拟器1、运行Cisco Packet Tracer软件，在逻辑工作区放入一台集线器（HUB）和三台终端设备PC，用直连线（Copper Straight-Through）按下图将HUB和PC工作站连接起来，HUB端接Port口，PC端分别接以太网（Fastethernet）口。
路由器OSPF路由协议配置
R2(config)#router ospf 10 R2(config-ospfv2)#network 30.0.0.0 0.0.0.3 area 0 R2(config-ospfv2)#network 30.0.1.0 0.0.0.3 area 0 R2(config-ospfv2)#exit
内容提要
OSPF配置步骤
OSPF基本配置 OSPF SUTB区域配置 OSPF NSSA区域配置
OSPF路由控制
OSPF故障处理
OSPF路由控制配置
配置OSPF路由聚合(路由配置模式)
配置ABR路由聚合
ZXR10(config-ospfv2)#area <area-id> range <ip-address> <netmask>{ summary-link | nssa-external-link} [advertise| not-advertise]
R2配置：
R2(config)#router ospf 10 R2(config-ospfv2)#router-id 1.1.1.3 R2(config-ospfv2)#network 30.0.0.0 0.0.0.3 area 0 R2(config-ospfv2)#network 30.0.1.0 0.0.0.3 area 1 R2(config-ospfv2)#area 1 stub R2(config-ospfv2)#exit
路由器OSPF路由协议配置
课程目标
经过本节的学习，你可以获得以下收获：
掌握OSPF路由协议的基本配置 掌握OSPF路由协议的配置实例 掌握OSPF路由协议的维护思路
内容提要
OSPF配置步骤
OSPF路由协议技术01
2．邻居（Neighbors）
OSPF第一步建立毗邻关系。路由器A从自己 的端口向外组播发送HELLO分组，向外通 告自己的路由器ID等，所有与路由器A物理 上直连的、且同样运行OSPF协议路由器， 就可能成为邻居。两台路由器处于Twoway状态建立了邻居关系。
3．邻接（Adjacency）
相邻的路由器B如果收到这个Hello报文 ，就将这个报文内路由器A的ID信息加入到 自己的Hello报文内。如果路由器A的某端口 收到从其他路由器B发送的含有自身ID信息 的Hello报文，则它根据该端口所在的网络 类型来确定是否可以建立邻接关系。两台 路由器处于FULL状态时称建立了邻接关系 。
在各毗邻路由器之间有次高优先级的路由 器 + 次高路由器ID作为BDR。
10. OSPF网络类型
根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF将网 络划分为四种类型：广播多路访问型、非广播多 路访问型、点到点型、点到多点型。 广播多路访问型网络，如：以太网Ethernet、令 牌环网Token Ring、FDDI。选举DR和BDR。 非广播多路访问型网络，如：帧中继Frame Relay、X.25、SMDS。选举DR和BDR。 点到点型网络，如：PPP、HDLC。
第五步：维护路由信息
图6-2 OSPF的简单工作流程
6.2.1 建立路由器的邻居关系
OSPF协议通过Hello协议建立路由器的邻居关系。每个 HELLO数据包都包含以下信息： 始发路由器的路由ID 始发路由的接口的区域地址 始发路由的接口地址掩码 始发路由的认证信息和类型 始发路由的HELLO时间间隔 始发路由的无效路由的时间间隔 路由的优先级 DR 和BDR 标识可选5个标记位 始发路由所有有效邻居的路由ID
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1. OSPF原理
1.1 OSPF概述 1.2 OSPF的包类型
1.3 1.4 1.5 1.6 1.7
OSPF数据报结构 多区域的OSPF与LSA类型 OSPF的路由汇总 OSPF的特殊区域 环回接口
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OSPF路由计算
1. 1 OSPF概述
Routers find the best paths to destinations by applying Dijkstra’s SPF algorithm to the link-state database as follows: • Every router in an area has the identical link-state database. • Each router in the area places itself into the root of the tree that is built. • 到指定目的网络总代价（所径各链路的代价之和）最小的路由为最 优路由。 • Best routes are put into the forwarding database (routing table).
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OSPF的特点
没有跳数限制。 使用VLSM，有效地使用地址空间。
1. 1 OSPF概述
OSPF使用组播(Multicast)地址发送链路状念更新，这样可减少那些听不到该组播 信息的路由器的处理进程。
触发更新，路由收敛快。路由变化的信息被立即扩散而不是定期扩散，收到该信息 的路由器同步地计算拓扑库。
宽带网络设备
OSPF路由协议配置
1. OSPF原理
Hale Waihona Puke 2. OSPF配置命令 3. OSPF配置示例
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1. OSPF原理
1.1 OSPF概述 1.2 OSPF数据报结构
1.3 1.4 1.5 1.6 1.7
OSPF的网络类型 多区域的OSPF与LSA类型 OSPF的路由汇总 OSPF的特殊区域 环回接口
OSPF允许逻辑定义网络，路由器可以被分配在不同的区域(Area)工作，避免把链 路状态更新信息向整个网络扩散，划分区域也有利于路由汇总和过滤不必要的子网信 息。 0SPF允许使用不同的口令验证方式对路由更新进行验证。 OSPF采用路径成本(cost)值作为路径选择的依据，cost是与带宽有关的一个值。
– Contains list of recognized neighbors • Topology table（拓扑表）:
– Typically referred to as LSDB
– Contains all routers and their attached links in the area or network – Identical LSDB for all routers within an area
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OSPF邻接关系的构成
• Point-to-point WAN links: – Both neighbors become fully adjacent. • LAN links:
1. 1 OSPF概述
– Neighbors form a full adjacency with the DR and BDR（所 有的其它路由器与DR 、 BDR之间是邻接关系 ）. – Routers maintain two-way state with the other routers (DROTHERs)，DROTHERs之间是邻居关系，而非邻接关系。 • Routing updates and topology information are passed only between adjacent routers. • Once an adjacency is formed, LSDBs are synchronized by exchanging LSAs. • LSAs are flooded reliably throughout the area (or network).
• Routing table（路由表）:
– Commonly named a forwarding database – Contains list of best paths to destinations
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链路状态协议的特点
– State = 描述接口及它跟邻居路由的关系
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链路状态路由协议
B C D
LSA（link state advertisement)数据包 链路状态公告 拓扑结构数据 SPF 运算
1. 1 OSPF概述
A
路由表
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什么是OSPF？
1. 1 OSPF概述
OSPF:开放式最短路径优先
• Open 标准 • 最短路径优先(SPF Shortest Path First) 算法 • 链路状态路由协议(vs. 距离矢量)
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复杂
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路由器要求高
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OSPF是链路状态路由协议
1. 1 OSPF概述
• OSPF 通告链路状态信息而不是路由表更新信息.
• LSA(链路状态通告)被泛洪道到区域内的所有OSPF路由器 . • OSPF 使用SPF算法计算到目的地的最短路径 . – Link = 链路
• Dijkstra’s SPF algorithm is used to calculate best paths for all destinations. SPF is run against the LSDB, and the outcome is a table of best paths, known as the routing table. • After an LSA entry ages, the router that originated the entry sends an LSU about the network to verify that the link is still active. The LSU can contain one or more LSAs.
• This two-level hierarchy consists of the following:
– Transit area (backbone or area 0)
– Regular areas (nonbackbone areas)
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OSPF的区域
OSPF area characteristics:
• Minimizes routing table entries • Localizes impact of a topology change within an area • Detailed LSA flooding stops at the area boundary • Requires a hierarchical network design
最佳路由信息
传递最佳的路径信息给其它的路由器
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链路状态路由协议的三张表
• Neighbor table（邻居表）:
1. 1 OSPF概述
– Also known as the adjacency database
1. 1 OSPF概述
• Link-state routers recognize more information about the network than their distance vector counterparts. • Each router has a full picture of the topology. • Consequently, link-state routers tend to make more accurate decisions.
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OSPF的邻接
1. 1 OSPF概述
• Routers discover neighbors by exchanging hello packets. • Routers declare neighbors to be up after checking certain parameters or options in the hello packet.
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SPF的计算
1. 1 OSPF概述
Assume all links are Ethernet, with an OSPF cost of 10.