OSPF路由选择协议配置
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），用于在大型企业网络中进行路由选择。
本文将对OSPF协议进行解析和详解，包括其工作原理、协议格式、路由选择算法等内容。
一、OSPF协议的工作原理OSPF协议基于链路状态路由（LSR）算法，通过交换链路状态信息来计算最短路径。
它将网络拓扑信息分发给所有路由器，每个路由器都会构建一个链路状态数据库（LSDB），并根据该数据库计算最短路径树。
OSPF协议使用Hello消息来发现邻居路由器，并建立邻居关系。
一旦建立了邻居关系，路由器就会交换链路状态更新消息（LSU）来更新链路状态数据库。
每个路由器都会根据链路状态数据库计算最短路径，并将其存储在路由表中。
二、OSPF协议的协议格式OSPF协议使用IP协议号89，其协议格式如下：1. OSPF报文头部：- 版本号：用于指示OSPF协议的版本。
- 报文类型：用于指示报文的类型，如Hello、数据库描述、链路状态请求等。
- 报文长度：指示整个报文的长度。
- 路由器ID：唯一标识一个路由器。
- 区域ID：将网络划分为不同的区域，用于控制链路状态数据库的大小。
2. OSPF Hello消息：- 网络类型：指示网络类型，如点对点、广播、NBMA等。
- 路由器优先级：用于选举DR（Designated Router）和BDR（Backup Designated Router）。
- 邻居列表：列出与该路由器相邻的所有路由器。
3. OSPF LSU消息：- 序列号：用于标识链路状态数据库的更新。
- 链路状态记录：包含了与该路由器相邻的所有路由器的链路状态信息。
4. OSPF LSR消息：- 链路状态请求列表：列出了需要请求的链路状态信息。
三、OSPF协议的路由选择算法OSPF协议使用Dijkstra算法来计算最短路径树。
该算法通过不断更新最短路径表来选择最短路径。
华为路由器OSPF协议配置命令
华为路由器OSPF协议配置命令华为路由器OSPF协议配置命令华为路由器OSPF协议配置命令4.7.13 ip ospf network-type设置接⼝的⽹络类型。
no ip ospf network-type 取消设置。
[ no ] ip ospf network-type { nonbroadcast | point_to_multipoint }【参数说明】nonbroadcast设置接⼝的⽹络类型为⾮⼴播NBMA类型。
point_to_multipoint设置接⼝的⽹络类型为点到多点。
【命令模式】接⼝配置模式【使⽤指南】在没有多址访问能⼒的⼴播⽹上，应该将接⼝配置成NBMA⽅式。
当⼀个NBMA⽹络中，不能保证任意两台路由器之间都是直接可达的话，应将⽹络设置为点到多点的⽅式。
【举例】配置接⼝Serial0为⾮⼴播NBMA类型。
Quidway(config-if-Serial0)#ip ospf network-type nonbroadcast【相关命令】4.7.14 ip ospf neighborip ospf pollinterval在NBMA和点到多点接⼝上配置发送轮询HELLO报⽂的时间间隔，no ip ospf pollinterval 命令恢复为缺省值。
ip ospf pollinterval timeno ip ospf pollinterval【参数说明】time为发送轮询HELLO报⽂的时间间隔，以秒为单位，合法的范围是0~65535。
【缺省情况】接⼝缺省发送轮询HELLO报⽂的时间间隔为120秒。
【命令模式】接⼝配置模式【使⽤指南】在NBMA和点到多点⽹络中，当⼀台路由器的邻居⼀直没有响应时(时间间隔超过了dead-interval )，仍然有必要继续发送HELLO 报⽂，但发送的频率要降低为以pollinterval的频率发送。
所以pollinterval要远⼤于hello- interval的值，⾄少为两分钟（120秒）。
ospf路由选择协议总结
链路状态路由协议和距离向量路由协议的一个区别就是:距离向量路由协议是依靠邻居发给它的信息来做路由决策,而且路由器不需要保持完整的网络信息;而运行了链路状态路由协议的路由器保持的有完整的网络信息的快照,而且每个路由器自己做出路由决策。
Ospf的area区域的设计
OSPF的网络设计要求是双层层次化其中包括2层：
3.A收到以后把所有从hello包里找到的RID加进自己的neighbor table中,进入two-way状态
4.如果链路是广播型网络比如以太网,接下来选举DR和BDR,这一过程发生在交换信息之前
5.周期发送hello包保证信息交换
6.在exstart状态里,邻接关系形成,路由器和DR/BDR形成主仆关系(RID等级最高的为主,其
他的为辅)
7.主仆交换DBD包(DDP),路由器进入exchange状态
DBD包含了出现在LSDB中的LSA条目头部信息,条目信息可以为一条链路(link)或者一个网络.每个LSA条目头部信息包括链路状态类型,宣告路由器的地址,链路耗费和序列号(版本
号)
8.路由器收到DBD以后,将使用LSAck做出确认;还将和自己本身就有的DBD进行比较如果DBD信息中有更新更全的链路状态条目,路由器就发送LSR给其他路由器,该状态为loading状态;收到LSR以后,路由器做出响应,以LSU作为应答,其中包含了LSR所需要的完整信息;收到LSU以后,再次做出确认,发送LSAck
通常具有以下特征:
1.分隔LSA洪泛的区域
2.是区域地址汇总的主要因素
3.一般做为默认路由的源头
4.为每个区域保持自己独立的LSDB
理想的设计是使每个ABR只连接2个区域,最多3个区域。
定义ospf的邻居
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协议原理与配置详解
网络类型
点到点网络(point-to-point)
链路层封装 PPP/HDLC协议
广播网络(broadcast )
链路层封装 Ethernet/FDDI/Token Ring
网络类型
NBMA网络(Non-Broadcast Multi-Access)
FR/ATM/X.25
点到多点网络(point-to-multipoint)
等值路由：OSPF支持到同一目的地址的多 条等值路由。在RIP中也有。
OSPF协议概述（3）
路由分级：OSPF使用4类不同的路由，按 优先顺序分别是:区域内路由、区域间路由、 第一类外部路由、第二类外部路由。
支持验证：它支持基于接口的报文验证以 保证路由计算的安全性。
组播发送：OSPF在有组播发送能力的链路 层上以组播地址发送协议报文，即达到了 广播的作用，又最大程度的减少了对其他 网络段设备的干扰。（224.0.0.5）
OSPF和RIP的比较（2）
只有当链路状态发生变化时，路由器才用 洪泛法向所有路由器发送此信息。而RIP不 管网络拓扑有无发生变化，路由器之间都 要定期交换路由器表的信息。
基本的OSPF协议
Router ID：一个32bit的无符号整数，是一 台路由器的唯一标识，在整个自治系统内 惟一。一般是手工配置。
由32位数组成，在AS内唯一。这个Router ID 一般需要手工配置，一 般将其配置为该路由器的某个接口的IP地址。由于IP地址是唯一的，所 以这样就很容易保证Router ID 的唯一性。在没有手工配置Router ID 的 情况下，一些厂家的路由器支持自动从当前所有接口的IP 地址自动选举 一个IP 地址作为Router ID。
的路由。
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。
OSPF路由协议配置
OSPF配置目的：掌握OSPF路由协议的原理掌握OSPF配置及路由测试OSPF（Open Shortest Path First）路由协议是由IETF（Internet Engineering Task Force）IGP工作小组于1987年开发的一种链路状态路由协议。
OSPF能够适应大型全局IP 网络的扩展，OSPF协议的特性包括：支持VLSM（可变长子网掩吗）、快速收敛、低网络利用、高级路由选择及可用组播传送报文等。
OSPF协议配置中主要增加的是OSPF协议的区域（area）设置。
每个区域都有一个区域号，当网络中存在多个区域时，必须存在0区域，它是骨干区域，所有其他区域都通过直接或虚链路连接到骨干区域上。
为了优化操作，各区域所包含的路由器不应超过50-70个。
[例] 单区域的OSPF配置如图1所示，以R1、R2、R3为例说明OSPF配置的主要内容。
R1的配置：Router(config)#router ospf 100 //启用OSPF路由协议，定义OSPF进程ID号为100//进程ID：1-65535，只在路由器内部起作用，不同路由器一般要求不同。
Router(config-router)#network 211.69.10.0 0.0.0.255 area 0 //宣告直连网段及所在区域为0// area 0相当于area 0.0.0.0 ；area 1相当于area 0.0.0.1Router(config-router)#network 211.69.11.0 0.0.0.3 area 0 //宣告直连网段及所在区域为0Router(config-router)#network 211.69.11.4 0.0.0.3 area 0 //宣告直连网段及所在区域为0对于R2，将所连211.69.12.0、211.69.11.0网段宣告出来并定义区域为0即可；对于R3，将所连211.69.13.0、211.69.11.4网段宣告出来并定义区域为0即可。
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数学与计算机学院实验报告一、实验项目信息项目名称： OSPF 路由选择协议配置 实验时间： 2015年6月6日 实验学时： 3 学时实验地点： 工科楼501实验室 二、实验目的及要求1.掌握OSPF 中Router ID 的配置方法2.掌握OSPF 的配置方法3.掌握通过display 命令查看OSPF 运行状态的方法4.掌握使用OSPF 发布缺省路由的方法5.掌握修改OSPF hello 和dead 时间的配置方法6.理解多路访问网络中的DR 或BDR 选举7.掌握OSPF 路由优先级的修改方法 三、实验环境Windows 、eNSP四、实验内容及实验步骤拓扑图步骤一 实验环境准备如果本任务中您使用的是空配置设备，需要从步骤1开始配置，然后跳过步骤2。
如果使用的设备包含上一个实验的配置，请直接从步骤2开始配置。
基本配置以及IP 编址。
<Huawei>system-viewEnter system view, return user view with Ctrl+Z. [Huawei]sysname R1[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1[R1-GigabitEthernet 0/0/1]ip address 10.0.12.1 24 [R1-GigabitEthernet 0/0/1]quit [R1]interface GigabitEthernet 0/0/0[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.0.13.1 24 [R1-GigabitEthernet0/0/0]quit [R1]interface LoopBack 0[R1-LoopBack0]ip address 10.0.1.1 24 <Huawei>system-viewEnter system view, return user view with Ctrl+Z. [Huawei]sysname R2[R2]interface GigabitEthernet 0/0/1[R2-GigabitEthernet 0/0/1]ip address 10.0.12.2 24 [R2-GigabitEthernet 0/0/1]quit [R2]interface LoopBack 0[R2-LoopBack0]ip address 10.0.2.2 24<Huawei>system-viewEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sysname R3[R3]interface GigabitEthernet 0/0/0[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.0.13.3 24[R3-GigabitEthernet0/0/0]quit[R3]interface LoopBack 0[R3-LoopBack0]ip address 10.0.3.3 24[R3-LoopBack0]quit[R3]interface LoopBack 2[R3-LoopBack2]ip address 172.16.0.1 24步骤二清除设备上原有的配置打开必要的接口，关闭无关接口。
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown[R1-GigabitEthernet0/0/1]quit[R2]interface GigabitEthernet 0/0/0[R2-GigabitEthernet0/0/0]undo rip summary-address 172.16.0.0 255.255.0.0 [R2-GigabitEthernet0/0/0]shutdown[R3]interface GigabitEthernet 0/0/0[R3-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown[R3-GigabitEthernet0/0/0]quit[R3]interface GigabitEthernet 0/0/1[R3-GigabitEthernet0/0/1]shutdown[R3-GigabitEthernet0/0/1]quit[R3]undo interface LoopBack 3[R3]undo interface LoopBack 4[R3]undo interface LoopBack 5删除设备上的RIP认证配置和RIP进程1。
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/0[R1-GigabitEthernet0/0/0]undo rip authentication-mode[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit[R1]undo rip 1Warning: The RIP process will be deleted. Continue?[Y/N]y[R2]interface GigabitEthernet 0/0/0[R2-GigabitEthernet0/0/0]undo rip authentication-mode[R2-GigabitEthernet0/0/0]quit[R2]interface GigabitEthernet 0/0/1 [R2-GigabitEthernet0/0/1]undo rip authentication-mode[R2-GigabitEthernet0/0/1]quit[R2]undo rip 1Warning: The RIP process will be deleted. Continue?[Y/N]y[R3]interface GigabitEthernet 0/0/1[R3-GigabitEthernet0/0/1]undo rip authentication-mode[R3-GigabitEthernet0/0/1]quit[R3]undo rip 1Warning: The RIP process will be deleted. Continue?[Y/N]y步骤三配置 OSPF将R1的Router ID配置为10.0.1.1（逻辑接口Loopback 0的地址），开启OSPF进程1 （缺省进程），并将网段10.0.1.0/24、 10.0.12.0/24和10.0.13.0/24发布到OSPF区域0。
[R1]ospf 1 router-id 10.0.1.1[R1-ospf-1]area 0[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.1.0 0.0.0.255[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.13.0 0.0.0.255[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.12.0 0.0.0.255注意：同一个路由器可以开启多个OSPF进程，默认进程号为1，由于进程号只具有本地意义，所以同一路由域的不同路由器可以使用相同或不同的OSPF进程号。
另外network命令后面需使用反掩码。
将R2的Router ID配置为10.0.2.2，开启OSPF进程1，并将网段10.0.12.0/24和10.0.2.0/24发布到OSPF区域0。
[R2]ospf 1 router-id 10.0.2.2[R2-ospf-1]area 0[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.2.0 0.0.0.255[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.12.0 0.0.0.255…output omitted…Nov 30 2013 09:41:39+00:00 R2 %%01OSPF/4/NBR_CHANGE_E(l)[5]:Neighbor changes event: neighbor status changed. (ProcessId=1, NeighborAddress=10.0.12.1, NeighborEvent=LoadingDone, NeighborPreviousState=Loading, NeighborCurrentState=Full)当回显信息中包含“NeighborCurrentState=Full”信息时，表明邻接关系已经建立。
将R3的Router ID配置为10.0.3.3，开启OSPF进程1，并将网段10.0.3.0/24和10.0.13.0/24发布到OSPF区域0。
[R3]ospf 1 router-id 10.0.3.3[R3-ospf-1]area 0[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.3.0 0.0.0.255[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.13.0 0.0.0.255…output omitted…Nov 30 2013 16:05:34+00:00 R3 %%01OSPF/4/NBR_CHANGE_E(l)[5]:Neighbor changes event: neighbor status changed. (ProcessId=1, NeighborAddress=10.0.13.1, NeighborEvent=LoadingDone, NeighborPreviousState=Loading,NeighborCurrentState=Full)步骤四验证 OSPF 配置待OSPF收敛完成后，查看R1、R2和R3上的路由表。
<R1>display ip routing-table<R2>display ip routing-table<R3>display ip routing-tableRoute Flags: R - relay, D - download to fib-------------------------------------------------------------------------Routing Tables: PublicDestinations : 16 Routes : 16Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface10.0.1.1/32 OSPF 10 1 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/010.0.2.2/32 OSPF 10 2 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/010.0.3.0/24 Direct 0 0 D 10.0.3.3 LoopBack010.0.3.3/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 LoopBack010.0.3.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 LoopBack010.0.12.0/24 OSPF 10 2 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/010.0.13.0/24 Direct 0 0 D 10.0.13.3 GigabitEthernet0/0/010.0.13.3/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/010.0.13.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/0127.0.0.0/8 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0127.0.0.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0127.255.255.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0172.16.0.0/24 Direct 0 0 D 172.16.0.1 LoopBack2172.16.0.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 LoopBack2172.16.0.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 LoopBack2255.255.255.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0检测R2和R1（10.0.1.1）以及R2和R3（10.0.3.3）间的连通性。