配置和优化OSPF协议
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。
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协议 实验报告
ospf协议实验报告OSPF协议实验报告引言在计算机网络领域，路由协议是实现网络通信的重要组成部分。
其中，OSPF （Open Shortest Path First）协议是一种内部网关协议（IGP），被广泛应用于大型企业网络和互联网中。
本实验旨在深入了解OSPF协议的工作原理、特点和应用场景，并通过实际操作和观察验证其性能和可靠性。
一、OSPF协议概述OSPF协议是一种链路状态路由协议，通过计算最短路径来实现数据包的转发。
它基于Dijkstra算法，具有高度可靠性和快速收敛的特点。
OSPF协议支持IPv4和IPv6，并提供了多种类型的路由器之间交换信息的方式，如Hello报文、LSA （链路状态广告）等。
二、实验环境搭建为了进行OSPF协议的实验，我们搭建了一个小型网络拓扑，包括四台路由器和若干台主机。
路由器之间通过以太网连接，主机通过交换机与路由器相连。
在每台路由器上配置OSPF协议，并设置相应的参数，如区域ID、路由器ID、接口地址等。
三、OSPF协议的工作原理OSPF协议的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：1. 邻居发现：路由器通过发送Hello报文来寻找相邻的路由器，并建立邻居关系。
Hello报文包含了路由器的ID、接口IP地址等信息，用于判断是否属于同一区域。
2. LSA交换：邻居路由器之间通过发送LSA报文来交换链路状态信息。
LSA报文包含了路由器所知道的网络拓扑信息，如链路状态、度量值等。
3. SPF计算：每台路由器根据收到的LSA报文，计算出最短路径树。
SPF计算使用Dijkstra算法，通过比较路径的度量值来选择最优路径。
4. 路由表更新：根据最短路径树，每台路由器更新自己的路由表。
路由表包含了目的网络的下一跳路由器和度量值等信息。
四、实验结果与分析通过实验观察和数据分析，我们得出以下结论：1. OSPF协议具有快速收敛的特点，当网络拓扑发生变化时，路由器能够迅速更新路由表，确保数据包能够按最优路径传输。
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。
OSPF协议详解
OSPF协议详解OSPF（Open Shortest Path First）是一种开放式的最短路径优先（SPF）路由协议，它用于在IP网络中确定最佳转发路径。
在本文中，我们将详细介绍OSPF的工作原理、优点、协议特点以及配置方法。
1.工作原理：OSPF使用了链路状态路由算法，这种算法将网络上的每个路由器都视为一个节点（或称为“LSDB数据库中的顶点”），并通过链路状态广播（LSA）协议来交换链路信息。
每个路由器都会维护一个属于自己的图，这个图描述了整个网络的拓扑结构。
当一个链路状态发生变化时（如链路故障或新增链路），路由器会发送链路状态通告（LSA）消息给所有邻居路由器，以便更新其拓扑图。
接收到这些消息的路由器将更新自己的拓扑图，并重新计算到达目标网络的最短路径。
2.优点：（1）快速收敛：OSPF使用链路状态广播信息，并且每个路由器都维护了一个图，这使得当网络发生变化时，只需更新那些受影响的链路即可，从而加快了网络的收敛速度。
（2）支持多种网络类型：OSPF可以用于各种类型的网络，如以太网、FDDI（光纤分布式数据接口）、点对点链路和虚拟链路等。
（3）可划分区域：OSPF网络可以划分成不同的区域，每个区域都有独立的LSDB数据库和SPF计算。
这种分层结构使得OSPF对大型网络的扩展更加容易。
（4）通过区域间的路由聚合减少链路状态交换的开销。
（5）支持VLSM（可变长度子网掩码）：OSPF支持VLSM，可以根据不同的子网掩码长度进行路由。
3.协议特点：（1）基于链路状态：OSPF使用链路状态来计算最佳路径，而不是基于距离向量，这使得OSPF在选择最佳路径时更加准确。
（2）通过区域间的路由聚合减少链路状态交换的开销。
（3）支持分层结构：OSPF支持网络的分层结构，将大型网络划分为多个区域，每个区域都有独立的LSDB数据库和SPF计算。
（4）使用多种类型的LSA：OSPF定义了几种不同的LSA类型（如类型1、类型2、类型3），用于交换链路状态信息和计算最佳路径。
优化OSPF的配置命令
优化OSPF的配置命令
2、配置OSPF的接口参考带宽 ① [H3C] ospf 进程号 /*开启OSPF路由协议 ② [H3C-ospf-1] bandwidth-reference /*配置接口参考带宽，默认参考带宽为100Mbps 3、配置OSPF网络类型的命令 ① [H3C] int GigabitEthernet 0/0 /*进入到路由器的接口模式下 ② [H3C-GigabitEthernet0/0] ospf network-type { broadcast | nbma | p2mp | p2p } /*配置接口的网络类型
优化OSPF的配置命令
8、在ASBR上配置路由聚合 ① [H3C] ospf 进程号 router-id 自身的RID /*开启OSPF路由协议 ② [H3C-ospf-1] asbr-summary 聚合后网段 子网掩码 [not-advertise] /*参数not-advertise代表不向其它区域发布这条路由
优化OSPF的配置命令
6、OSPF引入默认路由的命令 ① [H3C-ospf-1] default-route-advertise [always] /*引入默认路由，加上always参数可产生一个描述默认路由的5类LSA发布出去 7、在ABR上配置路由聚合 ① [H3C] ospf 进程号 router-id 自身的RID /*开启OSPF路由协议 ② [H3C-ospf-1] area 区域号 /*配置OSPF区域号 ③ [H3C-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary 聚合后网段 子网掩码 [advertise|not-advertise] /*参数advertise代表发布这条路由，not-advertise代表不发布这条路由
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Area1
20.0.0.2/24 20.0.0.1/24 RTC
[RTB] ospf 1 router-id 2.2.2.2 [RTB-ospf-1] area 0 [RTB-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.0.0.0 0.0.0.255 [RTB-ospf-1-area-0.0.0.0] quit [RTB-ospf-1] area 1 [RTB-ospf-1-area-0.0.0.1] network 20.0.0.0 0.0.0.255 [RTA] ospf 1 router-id 1.1.1.1 [RTA-ospf-1] area 0 [RTA-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.0.0.0 0.0.0.255
的修改方法，并且对于默认路由的配置方法也进行了 讲解。
课程目标
学习完本课程，您应该能够：
掌握OSPF单区域的配置 掌握OSPF多区域的配置
掌握OSPF相关参数的配置
掌握OSPF引入缺省路由的配置 了解OSPF显示和调试命令
目录
OSPF基本功能配置 OSPF基本配置示例 OSPF显示与调试
[RTC-ospf-1] peer 10.0.1.1 [RTC-ospf-1] peer 10.0.1.2 [RTC-ospf-1] area 0 [RTC-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.0.1.0 0.0.0.255
19
P2MP网络类型配置示例
Pri 1
Dead -Time Interface 35 GE0/0
State Full/BDR
1
35
GE0/0
Full/DR
邻居路由器的Router ID
选举DR/BDR 采用的优先级
1.1.1.1是10.0.0.0/24网段的BDR 3.3.3.3是20.0.0.0/24网段的DR
16
目录
OSPF基本功能配置 OSPF基本配置示例 OSPF显示与调试
优化OSPF网络
OSPF网络类型及选举优先级配置
配置OSPF接口的网络类型
[Router-GigabitEthernet0/0] ospf network-type { broadcast | nbma | p2mp | p2p }
[Router]display ip routing -table Routing Tables: Public Destinations : 8 Routes : 8 Destination/Mask 1.1.1.1/32 2.2.2.2/32 3.3.3.3/32 10.0.0.0/24 10.0.1.1/32 20.0.0.0/24 127.0.0.0/8 127.0.0.1/32 Proto OSPF Direct OSPF Direct OSPF Direct Direct Direct Pre 10 0 10 0 10 0 0 0 Cost 1 0 1 0 1 0 0 0 NextHop 10.0.0.1 127.0.0.1 20.0.0.1 10.0.0.2 10.0.0.1 20.0.0.2 127.0.0.1 127.0.0.1 Interface GE0/0 InLoop0 GE0/1 GE0/0 GE0/0 GE0/1 InLoop0 InLoop0
8
目录
OSPF基本功能配置 OSPF基本配置示例 OSPF显示与调试
优化OSPF网络
显示OSPF邻居信息
该台路由器的Router ID
[Router]display ospf peer OSPF Process 100 with Router ID 2.2.2.2 Neighbor Brief Information Area: 0.0.0.0 Router ID Address 1.1.1.1 10.0.0.1 Area: 0.0.0.1 3.3.3.3 20.0.0.1
OSPF 100: Nbr 10.0.0.2 Rcv LoadingDone State Loading -> Full.
15
其它OSPF调试命令
OSPF链路状态通告调试信息 OSPF报文调试信息 OSPF路由计算调试信息 OSPF进程调试信息
<Router>debugging ospf lsa debugging ospf lsa
debugging ospf packet <Router>debugging ospf packet
debugging ospf spf <Router>debugging ospf spf
<Router>debugging ospf INTEGER<1-65535>
RTA
[RTA-Serial5/0] fr map ip 10.0.1.3 20 broadcast [RTA-Serial5/0] fr map ip 10.0.1.2 50 broadcast [RTA-Serial5/0] ospf network-type p2mp [RTA-ospf-1] area 0 [RTA-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.0.1.0 0.0.0.255
显示OSPF路由信息
[Router]display ospf routing
OSPF Process 100 with Router ID 2.2.2.2 Routing Tables
Routing for Network Destination Cost 20.0.0.0/24 1 10.0.0.0/24 1 10.0.1.1/32 1
18
NBMA网络类型配置示例
RTA [RTA-ospf-1] peer 10.0.1.2 [RTA-ospf-1] peer 10.0.1.3 [RTA-ospf-1] area 0 [RTA-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.0.1.0 0.0.0.255
10.0.1.1/24 DLCI=20 DLCI=40
State P -2-P
Cost 1562
Pri 1
DR 0.0.0.0
BDR 0.0.0.0
State BDR
Cost 1
Pri 1
DR 20.0.Байду номын сангаас.1
BDR 20.0.0.2
链路的OSPF网络类型
该台OSPF路由器在当前 链路上的状态是BDR
P2P链路上没有DR和BDR
11
OSPF路由
OSPF协议 优先级为10
13
其它OSPF信息显示
显示OSPF摘要信息 显示OSPF统计信息 显示OSPF的错误信息
[Router]display display ospfospf briefbrief
[Router]display cumulative display ospfospf cumulative
Type Transit Transit Stub
NextHop 20.0.0.2 10.0.0.2 10.0.0.1
AdvRouter 3.3.3.3 2.2.2.2 1.1.1.1
Area 0.0.0.1 0.0.0.0 0.0.0.0
路由发布者
OSPF区域
12
显示IP路由表中的OSPF路由
[Router]display display ospfospf errorerror
显示OSPF的LSDB信息
[Router]display display ospfospf lsdb lsdb
14
OSPF事件调试命令
Area0
RTA GE 0/0 10.0.0.1/24 GE 0/0 10.0.0.2/24 RTB
<RTA> debugging ospf event
OSPF 100: Nbr 10.0.0.2 Rcv HelloReceived State Down -> Init. OSPF 100: Nbr 10.0.0.2 Rcv 2WayReceived State Init -> 2Way. OSPF 100: Nbr 10.0.0.2 Rcv AdjOk? State 2Way -> ExStart. OSPF 100: Nbr 10.0.0.2 Rcv NegotiationDone State ExStart -> Exchange. OSPF 100: Nbr 10.0.0.2 Rcv ExchangeDone State Exchange -> Loading.
优化OSPF网络
配置OSPF基本功能
启动OSPF进程 配置OSPF区域 配置区域所包含的网段并在指定网段的接 口上使能OSPF
[Router]ospf process-id
[Router-ospf-1]area area-id
[Router-ospf-1-area-0.0.0.0]network networkaddress wildcard-mask
帧中继网络
10.0.1.2/24
RTB DLCI=30 10.0.1.3/24 RTC
[RTB-ospf-1] peer 10.0.1.1 [RTB-ospf-1] peer 10.0.1.3 [RTB-ospf-1] area 0 [RTB-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.0.1.0 0.0.0.255
5
目录
OSPF基本功能配置 OSPF基本配置示例 OSPF显示与调试