OSPF配置过程(3)
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。
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。
实验3 配置帧中继下的OSPF网络类型
配置OSPF网络类型一、拓扑图，如图1.1所示：图1.1 帧中继下OSPF实验拓扑图二、初始配置：1.R1的初始配置：R1(config)#int s3/0R1(config-if)#ip add 123.0.0.1 255.255.255.0R1(config-if)#no shR1(config-if)#encapsulation frame-relayR1(config-if)#no frame-relay inverse-arpR1(config-if)#no arp frame-relayR1(config-if)#frame-relay map ip 123.0.0.2 102 broadcast2.R2的初始配置：R2(config)#int s3/0R2(config-if)#ip add 123.0.0.2 255.255.255.0R2(config-if)#no shR2(config-if)#encapsulation frame-relayR2(config-if)#no frame-relay inverse-arpR2(config-if)#no arp frame-relayR2(config-if)#frame-relay map ip 123.0.0.1 201 broadcastR2(config-if)#frame-relay map ip 123.0.0.3 203 broadcast3.R3的初始配置：R3(config)#int s3/0R3(config-if)#ip add 123.0.0.3 255.255.255.0R3(config-if)#no shR3(config-if)#encapsulation frame-relayR3(config-if)#no arp frame-relayR3(config-if)#no frame-relay inverse-arpR3(config-if)#frame-relay map ip 123.0.0.2 302 broadcast三、在R2上查看OSPF相关信息//查看OSPF邻居信息R2#sh ip os neR2#//查看OSPF接口信息R2#sh ip os int s3/0Serial3/0 is up, line protocol is upInternet Address 123.0.0.2/24, Area 0//S3/0所连网络类型为NON_BROADCASTProcess ID 1, Router ID 2.2.2.2, Network Type NON_BROADCAST, Cost: 64Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 10Designated Router (ID) 2.2.2.2, Interface address 123.0.0.2No backup designated router on this networkTimer intervals configured, Hello 30, Dead 120, Wait 120, Retransmit 5oob-resync timeout 120Hello due in 00:00:04Index 2/2, flood queue length 0Next 0x0(0)/0x0(0)Last flood scan length is 1, maximum is 1Last flood scan time is 4 msec, maximum is 4 msecNeighbor Count is 0, Adjacent neighbor count is 0Suppress hello for 0 neighbor(s)以上结果说明，在NON_BROADCAST网络中，不会发送广播，也不会发送组播，所以OSPF不会在帧中继接口上发送Hello包，无法建立邻居关系，因此也就无法建立邻接关系，手工指定neighbour，使其单播发送Hello包。
华为交换机 01-07 OSPFv3配置
操作步骤
步骤1 执行命令system-view，进入系统视图。
步骤2 执行命令interface interface-type interface-number，进入接口视图。
步骤3 执行命令ospfv3 process-id area area-id [ instance instance-id ]，在接口上使能 OSPFv3。
7.3 缺省配置 介绍OSPFv3的缺省配置，实际应用的配置可以基于缺省配置进行修改。
7.4 配置OSPFv3基本功能 启动OSPFv3，完成OSPFv3的基本配置，能够使用OSPFv3特性。
7.5 建立或维持OSPFv3邻居或邻接关系 通过建立、维持OSPFv3邻居或邻接关系，可以组建OSPFv3网络。
– display ospfv3 [ process-id ] lsdb [ originate-router advertising-routerid | self-originate ] external [ ipv6-address prefix-length ] [ link-stateid ]
● 使用display ospfv3 [ process-id ] routing [ ipv6-address prefix-length | abrroutes | asbr-routes | intra-routes | inter-routes | ase-routes | statistics ]命 令查看OSPFv3路由表信息。
500秒。
100Mbit/s。
7.4 配置 OSPFv3 基本功能
启动OSPFv3，完成OSPFv3的基本配置，能够使用OSPFv3特性。
HCIA-Datacom网络技术实验指南 OSPF路由协议基础实验-p50
Lo0 G0/0/1 G0/0/2
Lo0 E0/0/1 E0/0/1
IP地址 172.16.10.1 10.10.14.1 10.10.12.1
10.10.0.1 10.10.12.2 10.10.23.2 10.10.0.2 172.16.30.3 10.10.34.3 10.10.23.3 10.10.0.3 10.10.14.4 10.10.34.4 10.10.0.4 172.16.10.10 172.16.30.10
• 在本实验中，我们要实现两台主机之间的通信。通过几个配置任 务，分别完成单条静态路由、备份路由、负载分担和默认路由的 配置。
实验目的
• 理解 OSPF 的基本概念 • 掌握单区域 OSPF 的配置 • 掌握 OSPF 邻居状态的解读 • 掌握通过 Cost 控制 OSPF 选路的方法 • 掌握 OSPF 默认路由发布的方法 • 掌握 OSPF 认证的配置方法
配置任务1：建立单区域OSPF
• 实验目标：通过OSPF协议，让4台路由器分别学习到两台PC的网 段，以及每台路由器的环回接口地址，实现全网IP互通。
AR2
G0/0/1
G0/0/2
AR1 G0/0/0
G0/0/2 G0/0/1
OSPF区域0
G0/0/2 G0/0/1
AR3 G0/0/0
G0/0/1
配置任务1：构建直连连通性（4）
• AR4的基础配置
<Huawei>system-view Enter system view, return user view with Ctrl+Z. [Huawei]sysname AR4 [AR4]interface GigabitEthernet 0/0/1 [AR4-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.10.14.4 24 [AR4-GigabitEthernet0/0/1]quit [AR4]interface GigabitEthernet 0/0/2 [AR4-GigabitEthernet0/0/2]ip address 10.10.34.4 24 [AR4-GigabitEthernet0/0/2]quit [AR4]interface LoopBack 0 [AR4-LoopBack0]ip address 10.10.0.4 32
任务8：配置单区域的OSPF协议
任务8 配置单区域的OSPF协议一、【技术原理】1、OSPF（Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一种基于链路状态的内部网关路由协议（Interior Gateway Protocol，简称IGP）。
能对网络的变化作出快速的响应。
它是在网络变化时以触发的方式进行更新的，同时也定期（30分钟）更新整个链路状态。
2、当OSPF检测到网络发生变化时，产生链路状态通告（Link State Advertisement，LSA），LSA用组播的方式扩散到所有的邻近路由器，邻近路由器收到LSA后，用它来更新自己的链路状态数据库（Link State Database，LSDB），同时还把LSA扩散到别地路由器。
这样LSA被所有的路由器所接受，并且用来更新链路状态数据库。
3、利用链路状态数据库，路由器运行Diskjtra的最短路径（Shortest Path First，SPF）算法，在该区域中形成到所有目的的最短路径树，从这个最短路径树中形成了IP路由表。
在网络中发生的任何改变将会被链路状态分组扩散出去，同时使路由器利用这些新信息，重新计算最短路径树。
二、【任务描述】现在有两个公司，一个公司在北京，另一个公司在广州。
两个公司分别有一个局域网，分别通过一台路由器接入广域网（因特网），且两个公司的网络之间可能存在多条可达的路由。
现要在路由器上配置OSPF多区域路由协议，实现两个公司网络的互连。
三、【任务实现】1、规划拓扑结构2、参数配置过程OSPF配置的两个语句：□启动OSPF路由器协议进程。
语法：Router(config)#router ospf Process-ID说明：Process-ID为进程号，取值范围：1-65535□声明运行OSPF协议的路由器接口IP地址或子网地址。
语法：Router(config-router)#network A.B.C.D A.B.C.D area area-id说明：A.B.C.D为直连网段。
OSPFv3配置
OSPFv3配置ff02::5是为OSPFv3路由协议预留的IPv6组播地址。
OSPFv3中的路由条⽬下⼀跳地址是链路本地地址。
OSPFv3是运⾏在IPv6⽹络的OSPF协议。
运⾏OSPFv3的路由器使⽤物理接⼝的链路本地单播地址为源地址来发送OSPF报⽂。
相同链路上的路由器互相学习与之相连的其它路由器的链路本地地址，并在报⽂转发的过程中将这些地址当成下⼀跳信息使⽤IPv6中使⽤组播地址ff02::5来表⽰All SPFRouters，⽽OSPFv2中使⽤的是组播地址224.0.0.5。
需要注意的是，OSPFv3和OSPFv2版本互不兼容。
Router ID在OSPFv3中也是⽤于标识路由器的。
与OSPFv2的Router ID不同，OSPFv3的Router ID必须⼿⼯配置；如果没有⼿⼯配置Router ID,OSPFv3将⽆法正常运⾏。
OSPFv3在⼴播型⽹络和NBMA⽹络中选举DR和BDR的过程与OSPFv2相似。
IPv6使⽤组播地址FF02::6表⽰AllDRouters，⽽OSPFv2中使⽤的是组播地址224.0.0.6。
NBMA/⾮⼴播-多路访问⽹络⽤来描述如X.25和帧中继这类本⾝并不具有⽀持⼴播和多播能⼒的多路访问⽹络OSPFv2是基于⽹段运⾏的， OSPFv3的实现是基于链路的。
在配置OSPFv3时，不需要考虑路由器的接⼝是否配置在同⼀⽹段，只要路由器的接⼝连接在同⼀链路上，就可以不配置IPv6全局地址⽽直接建⽴联系。
这⼀变化影响了OSPFv3协议报⽂的接收、Hello报⽂的内容以及⽹络LSA的内容。
OSPFv3直接使⽤IPv6的扩展头部（AH和ESP）来实现认证及安全处理，不再需要OSPFv3⾃⾝来完成认证。
ipv6命令⽤来使能路由器的IPv6功能。
要在路由器上运⾏OSPFv3协议，⾸先必须使能IPv6功能。
ospfv3 [process-id ]命令⽤来创建并运⾏OSPFv3进程，process-id取值范围是1～65535。
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。
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OSPF 基本配置指导
OSPF：开放最短路径优先协议（Open Shortest Path First，OSPF）是IETF 组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议，目前使用的是版本2（RFC2328）。
具有适应范围广泛，收敛速度快，无自环、以组播方式发送报文等特点。
支持区域划分、路由分级、验证等特性
设备接口 IP地址Router ID Switch A Vlan-int100 10.1.1.1/24 1.1.1.1 Switch A Vlan-int200 10.1.2.1/24 1.1.1.1 Switch B Vlan-int100 10.1.1.2/24 2.2.2.2 Switch B Vlan-int200 10.1.3.1/24 2.2.2.2 Switch C Vlan-int200 10.1.2.2/24 3.3.3.3 Switch C Vlan-int300 10.1.4.1/24 3.3.3.3 Switch C Vlan-int10 192.168.1.1/24 3.3.3.3
Switch C Vlan-int20 192.168.2.1/24 3.3.3.3 Switch D Vlan-int200 10.1.3.2/24 4.4.4.4 Switch D Vlan-int300 10.1.4.2/24 4.4.4.4 Switch D Vlan-int10 192.168.10.1/24 4.4.4.4 Switch D Vlan-int20 192.168.20.1/24 4.4.4.4 图1-3 OSPF 基本配置组网图
应用要求
如上图所示，Switch A、Switch B、Switch C 和Switch D 之间通过OSPF 协议进行数据报文的转发。
其中Switch C 和Switch D 下挂直连网络，不需要发送OSPF 协议报文，为了提供网络的安全，禁止其发送协议报文。
配置过程和解释
配置 Switch A
# 创建VLAN，配置接口IP 地址，配置过程略
# 配置OSPF
<SwitchA> system-view
[SwitchA] ospf 1 router-id 1.1.1.1
[SwitchA-ospf-1] area 0
[SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.1.0 0.0.0.255 [SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.2.0 0.0.0.255 [SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0] quit
[SwitchA-ospf-1] quit
配置 Switch B（请参见Switch A 配置）
配置 Switch C
# 创建VLAN，配置接口IP 地址，配置过程略
# 配置OSPF
<SwitchC> system-view
[SwitchC] router id 3.3.3.3
# 禁止接口发送OSPF 报文
[SwitchC] ospf
[SwitchC-ospf-1] silent-interface Vlan-interface 10 [SwitchC-ospf-1] silent-interface Vlan-interface 20
# 配置在指定区域运行OSPF 的接口
[SwitchC-ospf-1] area 0
[SwitchC-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.2.0 0.0.0.255 [SwitchC-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.4.0 0.0.0.255 [SwitchC-ospf-1-area-0.0.0.0] quit
[SwitchC-ospf-1] area 1
[SwitchC-ospf-1-area-0.0.0.1] network 192.168.1.0 0.0.0.255 [SwitchC-ospf-1-area-0.0.0.1] network 192.168.2.0 0.0.0.255 [SwitchC-ospf-1-area-0.0.0.1] quit
[SwitchC-ospf-1] quit
配置 Switch D（请参见Switch C 配置）
1.3.5 完整配置
vlan 100
vlan 200
interface Vlan-interface100
ip address 10.1.1.1 255.255.255.0 interface Vlan-interface200
ip address 10.1.2.1 255.255.255.0 ospf 1 router-id 1.1.1.1
area 0.0.0.0
network 10.1.1.0 0.0.0.255 network 10.1.2.0 0.0.0.255
Switch B 配置信息
vlan 100
vlan 200
interface Vlan-interface100
ip address 10.1.1.2 255.255.255.0 interface Vlan-interface200
ip address 10.1.3.1 255.255.255.0 ospf 1 router-id 2.2.2.2
area 0.0.0.0
network 10.1.1.0 0.0.0.255 network 10.1.3.0 0.0.0.255
router id 3.3.3.3
vlan 10
vlan 20
vlan 200
vlan 300
interface Vlan-interface10
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 interface Vlan-interface20
ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 interface Vlan-interface200
ip address 10.1.2.2 255.255.255.0 interface Vlan-interface300
ip address 10.1.4.1 255.255.255.0 ospf 1
silent-interface Vlan-interface10 silent-interface Vlan-interface20 area 0.0.0.1
network 192.168.1.0 0.0.0.255 network 192.168.2.0 0.0.0.255
area 0.0.0.0
network 10.1.2.0 0.0.0.255
Switch D 配置信息
router id 4.4.4.4
vlan 10
vlan 20
vlan 200
vlan 300
interface Vlan-interface10
ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 interface Vlan-interface20
ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 interface Vlan-interface200
ip address 10.1.3.2 255.255.255.0 interface Vlan-interface300
ip address 10.1.4.2 255.255.255.0 ospf 1
silent-interface Vlan-interface10 silent-interface Vlan-interface20 area 0.0.0.1
network 192.168.10.0 0.0.0.255 network 192.168.20.0 0.0.0.255
area 0.0.0.0
network 10.1.4.0 0.0.0.255
1.3.6 配置注意事项
在进行 OSPF 基本配置之前建议配置各个进程的Router ID，保证OSPF 正常运行。
建议使用ospf 命令配置进程的Router ID，尤其是运行多进程的设备。
对于不需要运行 OSPF 的接口，为防止路由泄漏，建议在该接口上配置
silent-interface 命令，禁止其发送协议报文，提高网络安全性。