OSPF协议配置
OSPF协议原理及配置详解
OSPF协议原理及配置详解OSPF（Open Shortest Path First）是一种用于计算机网络中的内部网关协议（IGP），用于在大型网络中动态确定数据包的传输路径。
其算法基于Dijkstra最短路径算法，并支持IPv4和IPv6网络。
OSPF的工作原理如下：1. 链路状态数据库（Link State Database）：每个OSPF路由器都维护着一个链路状态数据库，其中存储了它所连接的所有网络的信息，包括链路的状态、带宽、延迟等。
每个OSPF路由器通过发送链路状态更新（Link State Update）将自己的链路状态信息告知其他路由器。
2.路由器之间的邻居关系建立：OSPF路由器之间通过邻居发现过程建立邻居关系。
当一个OSPF路由器启动时，它会向网络广播HELLO消息来寻找其他路由器。
当两个路由器之间收到彼此的HELLO消息时，它们可以建立邻居关系。
3. 路由计算：每个OSPF路由器通过收集链路状态信息来计算最短路径。
路由器将链路状态信息存储在链路状态数据库中，并使用Dijkstra 最短路径算法来确定到达目标网络最短路径。
4.路由更新：当链路状态发生变化时，OSPF路由器将会发送更新消息通知其他路由器。
其他路由器接收到更新消息后，会更新自己的链路状态数据库，并重新计算最短路径。
OSPF的配置如下：1. 启用OSPF协议：在路由器配置模式下使用"router ospf"命令启用OSPF协议。
2. 配置区域（Area）：将网络划分为不同的区域。
在配置模式下使用"area <区域号> range <网络地址> <网络掩码>"命令将网络地址加入到区域中。
3. 配置邻居：使用"neighbor <邻居IP地址>"命令来配置OSPF邻居关系。
邻居IP地址可以手动配置或通过HELLO消息自动发现。
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。
第6章 OSPF路由协议配置
6.1.2 链路状态协议的工作原理
1. 发现邻居 向所有可用网络发送Hello分组，依靠这种Hello协议，链路状态协议 实现邻居的发现。
2. 数据库同步 在确定了邻居之后，路由器将进行链路状态数据库(LSDB)的同步，主 要包括以下三个过程： （1）创建链路状态通告(LSA) 在创建链路状态通过的过程中，其中一个重要的步骤是计算出每个接 口的度量值。在OSPF中使用代价(cost)作为度量值。Cost为1到65535之间 的一个整数。不同厂商的代价计算方法不尽相同，但其一般原则是带宽越 高，代价越小(越优先)。思科的代价计算公式是108/带宽。 如果带宽大于100M的话,将产生1个小于1的小数,这是不允许的.因此从 IOS版本11.2之后,可以使用命令ospf auto-cost reference-bandwidth 来 修正这个问题,允许管理者更改缺省的参考带宽。
第6章 OSPF动态路由的配置
（时间：8学时）
第6章 动态路由的配置
学习目的与要求：
动态路由协议能够动态地反映网络的状态，当网络发 生变化时，网络中的路由器会把这个消息通告给其他的路 由器，最终所有的路由器将知道网络的变化，及时调整路 由表，从而保证数据包的正常传输。 学完本章，你将能够： 描述链路状态路由协议原理 熟练配置OSPF路由
6.2.1
OSPF协议概述
OSPF是开放标准同时性能远强于RIP协议，因此在大中型 网络中OSPF协议得到了普遍使用，其特点如下： （1）OSPF是自治系统内部使用的协议即内部网关协议，是 基于链路状态算法的路由协议。 （2）OSPF使用IP分组直接封装OSPF协议报文，协议号是89。 OSPF数据包的TTL值被设为1，即OSPF数据包只能被传送到 一跳范围之内的邻居路由器。 （3）OSPF当前主要使用的版本是针对IPv4开发的OSPFv2， 其协议的具体描述在RFC2328中。另外针对IPv6的OSPFv3 也开始使用，在RFC2470中确定了OSPFv3的基本标准。 （4）OSPF能快速收敛，当网络拓扑发生变化时，OSPF可以 立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中同步。同时 OSPF这种不定时广播路由，也节省了带宽资源。
OSPF协议介绍及配置
OSPF协议介绍及配置一、OSPF概述二、回顾一下距离矢量路由协议的工作原理：运行距离矢量路由协议的路由器周期性的泛洪自己的路由表，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，而对于这个网络中的所有路由器而言，他们并不清楚网络的拓扑，他们只是简单的知道要去往某个目的应该从哪里走，距离有多远。
相比之下链路状态路由协议就要复杂的多：1. LSAs的泛洪运行链路状态路由协议的路由器之间首先会建立一个协议的邻居关系。
之后彼此之间开始交互LSA，也就是链路状态通告，注意这里交互的不是路由信息，而是链路状态通告，那么什么是链路状态通告呢，你可以简单的理解为每台路由器都产生一个描述自己直连接口状态（包括接口的开销、与邻居路由器之间的关系等）的通告，更通俗点的讲法是，每台路由器都产生一个通告，这个通告描述它自家门口的情况。
2. LSDB的组建每台路由器都会产生LSAs，路由器将搜集到的网络中的LSAs放入自己的LSDB（链路状态数据库），有了LSDB，路由器也就清楚了全网的拓扑。
因为LSDB中所存储的每条LSA 都是由网络中各路由器产生并且描述其直连接口各项信息的条目。
3. SPF计算接下去，每台路由器基于LSDB，使用SPF（最短路径算法）进行计算。
SPF是OSPF路由协议的一个核心算法，用来在一个复杂的网络中做出路由优选的决策。
经过SPF算法的计算后，每台路由器都计算出一棵以自己为根的、无环的、拥有最短路径的“树”。
有了这棵“树”，事实上路由器就已经知道了到达网络各个角落的最优路径。
4. 维护路由表最后，路由器将计算出来的最优路径，加载进自己的路由表。
OSPF：Open Shortest Path First，开放最短路径优先协议，是一种链路状态路由协议，在RFC 2328中描述。
OSPF中的字母O意为open，也就是开放、公有，任何标准化的设备厂商都能够支持OSPF。
OSPF是一种使用相当广泛的IGP协议，深入掌握OSPF非常有必要。
OSPF_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解OSPF（Open Shortest Path First）是一种内部网关协议（IGP），用于在IP网络中实现动态路由。
本文将对OSPF协议进行解析和详解，包括其基本概念、工作原理、路由计算算法、协议报文格式以及配置和故障排除等方面的内容。
一、基本概念1.1 OSPF协议OSPF是一种链路状态路由协议，通过交换链路状态信息来计算最短路径，并维护路由表。
它基于Dijkstra算法，具有快速收敛、可扩展性强等特点。
1.2 OSPF区域OSPF将网络划分为不同的区域，每个区域由一个区域边界路由器（Area Border Router，ABR）连接。
区域之间通过区域边界路由器进行路由信息的交换。
1.3 OSPF邻居关系OSPF通过建立邻居关系来交换路由信息。
邻居关系的建立是通过Hello报文来实现的，Hello报文中包含了路由器的标识、优先级、网络类型等信息。
二、工作原理2.1 OSPF路由计算OSPF使用Dijkstra算法来计算最短路径。
每个路由器维护一个链路状态数据库（Link State Database，LSDB），其中保存了所有邻居路由器发送的链路状态信息。
根据LSDB中的信息，路由器计算出最短路径树，并更新路由表。
2.2 OSPF的路由选择OSPF使用最短路径优先（Shortest Path First，SPF）算法来选择最优路径。
SPF算法考虑了路径的成本（Cost），成本越低的路径被认为是最优路径。
2.3 OSPF的路由更新OSPF使用链路状态通告（Link State Advertisement，LSA）来更新路由信息。
当网络拓扑发生变化时，路由器会生成LSA，并向邻居路由器发送更新信息。
邻居路由器收到LSA后，更新自己的链路状态数据库，并重新计算最短路径。
三、协议报文格式3.1 Hello报文Hello报文用于建立邻居关系。
它包含了路由器的标识、优先级、Hello间隔等信息。
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。
多区域OSPF路由协议配置
实验四多区域OSPF路由协议配置一、实验目的1．掌握OSPF路由协议的配置方法；2．掌握OSPF末节区域的配置。
3．掌握OSPF绝对末节区域的配置二、实验说明1．本实验并非自行设计实验，学生必须按拓扑图指示连接各设备，并完成相关配置，按步骤完成实验；2．掌握OSPF路由协议的配置方法3．掌握末节区域与绝对末节区域三、实验拓扑Pc0Pc1四、实验步骤（所有2层配置省略）R1上的配置：R1<config>#router ospf 100R1<config-router>#network 192.168.12.0 .255 area 0R1<config-router>#network 192.168.13.0 .255 area 0R2上的配置：R2<config>#router ospf 100R2<config-router>#network 192.168.12.0 .255 area 0R2<config-router>#network 192.168.23.0 .255 area 0R2<config-router>#network 192.168.24.0 .255 area 1 /*边界路由器*/R2<config-router>#area 1 stub /*1区域为末节区域*/ R3上的配置：R3<config>#router ospf 100R3<config-router>#network 192.168.13.0 .255 area 0R3<config-router>#network 192.168.23.0 .255 area 0R3<config-router>#network 192.168.37.0 .255 area 2 /*边界路由器*/R3<config-router>#area 2 stub no-summary /*2区域为绝对末节区域*/ R7上的配置：R7<config>#router ospf 100R7<config-router>#network 192.168.37.0 .255 area 2R7<config-router>#network 192.168.70.0 .255 area 2R7<config-router>#area 2 stub no-summaryR4上的配置：R4<config>#router ospf 100R4<config-router>#network 192.168.24.0 .255 area 1R4<config-router>#network 192.168.45.0 .255 area 1R4<config-router>#network 192.168.46.0 .255 area 1R4<config-router>#area 1 stubR5上的配置：R5<config>#router ospf 100R5<config-router>#network 192.168.45.0 .255 area 1R5<config-router>#network 192.168.56.0 .255 area 1R5<config-router>#network 192.168.50.0 .255 area 1R5<config-router>#area 1 stubR6上的配置：R6<config>#router ospf 100R6<config-router>#network 192.168.56.0 .255 area 1R6<config-router>#network 192.168.46.0 .255 area 1R6<config-router>#network 192.168.60.0 .255 area 1R6<config-router>#area 1 stub五、实验结果1.末节区域路由2.绝对末节区域路由3.连通性测试。
OSPF路由协议配置55620
1.实验目的1.掌握OSPF协议的基本原理和配置；2.熟悉DR的选举原理和配置；3.了解多区域OSPF的原理和配置；4.尝试根据协议原理设计实验过程；5.利用现有的链接完成图示的物理链接2.实验环境（软件条件、硬件条件等）3台MSR3040路由器、一台MSR5060路由器、3台S3610交换机、12台pc；3.实验原理与方法（架构图、流程图等）【OSPF协议】OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)[1]是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。
OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。
在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。
在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。
作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。
运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。
【OSPF邻居关系】邻接关系建立的4个阶段:1.邻居发现阶段2.双向通信阶段：Hello报文都列出了对方的RID，则BC完成.3.数据库同步阶段：4.完全邻接阶段: full adjacency邻居关系的建立和维持都是靠Hello包完成的,在一般的网络类型中,Hello包是每经过1个HelloInterval发送一次,有1个例外:在NBMA网络中,路由器每经过一个PollInterval 周期发送Hello包给状态为down的邻居(其他类型的网络是不会把Hello包发送给状态为down的路由器的).Cisco路由器上PollInterval默认60s Hello Packet以组播的方式发送给224.0.0.5，在NBMA类型，点到多点和虚链路类型网络，以单播发送给邻居路由器。
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OSPF 协议配置【实验目的】1．了解和掌握ospf 的原理；2．熟悉ospf 的配置步骤；3．懂得如何配置OSPF router ID ，了解DR/BDR 选举过程；4．掌握hello-interval 的使用；5．学会使用OSPF 的authentication ；【实验拓扑】【实验器材】如上图，需用到路由器三台，hub/switch 一个，串行线、网线若干，主机三台。
说明：拓扑中网云可用hub 或普通switch 替代，建立multiaccess 网络，以太口连接。
【实验原理】一、OSPF1. OSPF 基本原理以及邻居关系建立过程OSPF 是一种链路状态型路由选择协议。
它依靠5种(Hello, DBD, LSR, LSU and LSAck)不同种类的数据包来识别、建立和维护邻居关系。
当路由器接收到来自邻居的链路状态信息后，会建立一个链路状态数据库；然后根据该链路状态数据库，采用SPF 算法确定到各目的地的最佳路径；最后将最佳路径放到它的路由表中，生成路由表。
OSPF 会进行周期性的更新以维护网络拓扑状态，在LSA 的生存期到期时进行周期性的更新。
除了周期性更新之外，还有触发性更新。
即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，会产生触发性更新，把变化的那一部分通告给整个网络。
192.168.1.0/24 RT A2.Designated Router (DR) / Backup Designated Router(BDR)选举过程存在于multiaccess网络，点对点链路和NBMA网络中无此选举过程，此过程发生在Two-Way之后ExStart之前。
选举过程：选举时，依次比较hello包中的各台router priority和router ID，根据这两个值选出DR 和BDR。
选举结束后，只有DR/BDR失效才会引起新的选举过程；如果DR故障，则BDR 替补上去，次高优先级Router被选为BDR。
基本原则如下：1）有最高优先级值的路由器成为DR，有第二高优先级的路由器成为BDR；2）优先级为0的路由器不能作为DR或BDR，只能做DRother (非DR)；3）如果一台优先级更高的路由器加到了网络中，原来的DR与BDR保持不变，只有DR 或BDR它们失效时才会改变；4）当优先级相同时，路由器ID最高和次高的的就成为DR和BDR；5）当没有配置loopback时，用router上up起来的端口中最高IP地址作为Router ID，否则就用loopback口的IP地址作为它的ID；如果有多个loopback则用loopback端口中最高IP地址作为ID；而且路由器ID 一旦确定就不再更改。
建议使用优先级操纵DR/BDR选举过程3.update timer与authentication的影响要让OSPF路由器能相互交换信息，它们必须具有相同的hello间隔和相同的dead-time 间隔。
缺省情况下，后者是前者的4倍。
缺省地，路由器认为进入的路由信息总是可靠的、准确的，从而不加甄别就进行处理，这存在一定的危险。
因此，为了确保进入的路由信息的可靠性和准确性，我们可以在路由器接口上配置认证密钥来作为同一区域OSPF路由器之间的口令，或对路由信息采用MD5算法附带摘要信息来保证路由信息的可靠性和准确性。
建议采用后者，因为前者的密钥是明文发送的。
三、其它预备知识1、回环接口的配置:Router（config）＃int l0Router(config-if)#ip addr *.*.*.* *.*.*.*2、telnet:是属于应用层的远程登陆协议，是一个用于远程连接服务的标准协议，用户可以用它建立起到远程终端的连接，连接到Telnet服务器；用户也可以用它远程连接上路由器进行路由器配置。
【实验内容】一、在路由器上配置单域的OSPF1．按照拓扑图1接好线，完成如下基本配置：（1）配置端口IP地址以RTA路由器的配置为例：RTA(config)#Interface Ethernet 0RTA(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0RTA(config-if)#no shutdown检验：用ping命令检查连通性：在各台路由器上分别ping自己的所有邻居看是否可以ping通。
（2）配置looback端口作为router ID，确保router ID的稳定性。
以RTA路由器的配置为例：RTA(config)#Interface loopback 0RTA(config-if)#ip address 10.0.0.3 255.255.255.2552．启动OSPF路由进程在各台路由器上配置ospf路由协议（为更好的观察OSPF协议运作的各种信息，配置前，把各路由器上的以太网口shutdown）：路由器A：RTA(config)#router ospf 1RTA(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0RTA(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0路由器B：RTB(config)#router ospf 1RTB(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0RTB(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0路由器C：RTC(config)#router ospf 1RTC(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0RTC(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0RTC(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 03．观察、检验OSPF配置:Router#debug ip ospf events//OSPF协议运作的各种信息用no shut 命令打开各路由器上的以太网口。
Router(config-)#int f0Router(config-if)#no shut观察路由器输出的debug信息。
在各个路由器确立邻居关系之后：Router#show ip ospf neighbor //检查路由器邻接状态Router#show ip protocols //查看运行的路由协议及协议相关的信息Router#show ip ospf //查看OSPF协议信息及各种计时器Router#show ip ospf interface e0 //查看OSPF的接口相关配置，比如hello间隔Router#debug ip ospf adj //查看邻接关系相关的信息用以下命令删除某个路由条目或者整个路由表，然后再查看路由条目和路由表的建立过程：Router#Clear ip route * 清空路由表Router#Clear ip route a.b.c.d 清空某条路由条目4．优先修改接口优先级，观察优先级对选举过程的影响观察默认优先级：Router#show ip ospf interface观察默认优先级下，router ID如何影响DR/BDR的选举：Router#show ip ospf neighbor思考：哪台路由器是该网络上的DR、BDR，为什么会有这样的结果？修改优先级：路由器A：RTA(config)#int e0RTA(config-if)#ip ospf priority 0路由器B：RTB(config)#int e0RTB(config-if)#ip ospf priority 1路由器B：RTC(config)#int e0RTC(config-if)#ip ospf priority 2重新开始DR/BDR选举过程（把各个路由器的以太网口shut down，过了down机间隔时间之后，重新用no shut命令打开）观察选举结果：Router#show ip ospf neighborRouter#show ip ospf neighbor detail5.修改update timer （选做）查看默认的hello间隔和down判定间隔：Router#sh ip ospf int e0使用以下命令修改Router#interface e0Router#ip ospf hello-interval *Router#ip ospf dead-interval *由于hello时间间隔有相等的要求，建议大家先改动一台router的参数后，用debug ip ospf events命令观察：不一致的timer使得ospf 路由器无法正常通信。
6．配置认证在RTA接口上配置OSPF认证口令：RTA(config)#int e0RTA(config-if)#ip ospf authentication-key cisco以整个OSPF区域为基础启用认证功能：Router(config-router)# area 0 authentication过了down机间隔时间之后，在路由器RTA发出“show ip ospf neighbor”命令，查看RTA的OSPF邻居。
用“debug ip ospf events”确定该结果的原因。
在RTB与RTC上作与RTA相同的配置。
再次用“show ip ospf neighbor”来查看结果。
说明：在debug信息中，可以看到三种认证类型，0表示不使用认证，类型1代表明文认证，类型2代表用MD5加密认证。
【思考题】1、什么时候需要在OSPF区域内发布缺省路由，如何配置？2、在实验的最后一步，我们配置的认证信息是通过明文传送的，容易被嗅探器捕获，如何配置可以令认证更加安全？。