路由器-OSPF简单及复杂多域配置

ospf多区域实验报告OSPF多区域实验报告引言：本次实验旨在深入理解和掌握OSPF（Open Shortest Path First）协议的多区域功能。

OSPF是一种内部网关协议（IGP），用于在大型网络中进行路由选择和路径计算。

通过将网络划分为多个区域，可以提高网络的可扩展性和性能。

本文将介绍实验的背景和目的，详细描述实验的步骤和结果，并对实验进行总结和讨论。

1. 实验背景在大型企业网络中，网络拓扑往往非常复杂，包含大量的子网和路由器。

当网络规模扩大时，单一区域的OSPF可能无法满足需求，因为单一区域的路由计算复杂度较高，且可能导致路由器负载过大。

为了解决这个问题，OSPF引入了多区域的概念，将网络划分为多个区域，每个区域有自己的区域边界路由器（ABR），负责与其他区域交换路由信息。

2. 实验目的本次实验的目的是通过搭建一个包含多个区域的网络拓扑，验证OSPF多区域的工作原理和效果。

具体目标包括：- 理解OSPF多区域的概念和原理；- 配置和验证OSPF多区域的路由信息交换；- 观察和分析多区域对网络性能和可扩展性的影响。

3. 实验步骤3.1 搭建实验环境我们使用GNS3模拟器搭建了一个包含多个区域的网络拓扑。

拓扑包括两个区域，每个区域都有多个子网和路由器，区域之间通过区域边界路由器连接。

我们使用虚拟机作为路由器，并在每个路由器上安装了OSPF协议。

3.2 配置OSPF多区域在每个路由器上，我们配置了OSPF协议，并将相应的接口划分到不同的区域。

在区域边界路由器上，我们配置了区域间的路由信息交换。

通过这样的配置，每个区域内的路由器只需关注自己所在区域的路由信息，大大减轻了路由计算的负担。

3.3 验证实验结果我们通过在路由器上查看OSPF邻居关系和路由表，以及通过ping命令测试不同子网之间的连通性，来验证实验结果。

我们还观察了区域边界路由器之间的路由信息交换情况，以及网络的性能和可扩展性。

4. 实验结果实验结果表明，OSPF多区域功能能够有效提高网络的可扩展性和性能。

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多区域配置和原理一、OSPF协议是链路状态路由协议，它是一个开放的标准。

优点：1、它应用在大多数的路由器上。

2、用SPF（最短路径优先算法），提供环路自由的拓扑结构。

3、通过触发更新，提供快速收敛。

4、是无类的路由协议，允许分等级的划分可变长子网掩码。

缺点：1、需要更多的内存来调整拓扑结构。

2、需要额外的CPU 来处理运行SPF算法。

3、对于一个大的网络，需要小心的把网络划分适当的层次，通过把路由器划分到不同的区域里。

4、它配置起来更复杂，更难排除故障。

二、OSPF 用COST（成本）作为计量值。

三、OSPF中分类的路由器：内部路由器：是指所有接口都在一个区域的路由器。

区域边界路由器(ABR):是指连接一个或多个区域到骨干区域的路由器，并且这些路由器会作为域间通信量的路由网关。

ABR路由器总是至少有一个接口是属于骨干区域的。

自治系统边界路由器（ASBR）：是OSPF域外部的通信量进入OSPF域的网关路由器。

四、一个OSPF路由器与DR交换信息用多播地址：DR与BDR与其他路由器交换信息用多播地址：CCNA只涉及一个区域的OSPF路由配置。

1、配置IP地址Router1配置Router1(config)#Router1(config)#inter f1/0Router1(config-if)#ip addRouter1(config-if)#no shutRouter1(config)#inter f0/0Router1(config-if)#ip addRouter1(config-if)#no shutRouter1(config)#inter f0/1Router1(config-if)#ip addRouter1(config-if)#no shutRouter2配置Router2(config)#inter f0/0Router2(config-if)#ip addRouter2(config-if)#no shutRouter2(config)#inter f0/1Router2(config-if)#ip addRouter2(config-if)#no shutRouter3配置Router(config)#inter f0/1Router(config-if)#ip addRouter(config-if)#no shutRouter(config)#inter f0/0Router(config-if)#ip addRouter(config-if)#no shutRouter4配置Router4(config)#inter f0/1Router4(config-if)#ip addRouter4(config-if)#no shutRouter4(config)#inter f1/0Router4(config-if)#ip addRouter4(config-if)#no shutRouter4(config)#inter f0/0Router4(config-if)#ip addRouter4(config-if)#no shut2、OSPF配置Router1配置Router1(config)#router ospf 10Router1(config-router)#network area 0Router1(config-router)#network area 0Router1(config-router)#network area 0Router1(config-router)#Router2配置Router2(config)#route ospf 10 ^ Router2(config-router)#network area 0Router2(config-router)#network area 1Router2(config-router)#Router3配置Router(config)#route ospf 10Router(config-router)#network area 0Router(config-router)#network area 1Router(config-router)#exiRouter4配置Router4(config)#route ospf 10Router4(config-router)#network area 1Router4(config-router)#network area 1Router4(config-router)#network area 1Router4(config-router)#exi3、show ip router 查看路由表例如查看Router1 的路由表Router1#show ip routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGPi - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area* - candidate default, U - per-user static route, o - ODRP - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not setC is directly connected, FastEthernet1/0C is directly connected, FastEthernet0/0O IA [110/2] via , 00:01:44, FastEthernet0/0O IA [110/3] via , 00:00:29, FastEthernet0/0C is directly connected, FastEthernet0/1O IA [110/3] via , 00:00:29, FastEthernet0/0Router1#4、测试联通性PC>PC>pingPinging with 32 bytes of data:Request timed out.Reply from bytes=32 time=125ms TTL=125Reply from bytes=32 time=125ms TTL=125Reply from bytes=32 time=111ms TTL=125Ping statistics forPackets: Sent = 4, Received = 3, Lost = 1 (25% loss),Approximate round trip times in milli-seconds:Minimum = 111ms, Maximum = 125ms, Average = 120msPC>5、练习改变接口的COST。

多区域 OSPFOSPF MultiArea【实验目的】了解和掌握ospf的原理，熟悉ospf多域配置步骤。

懂得如何配置Vitrul links,Transit area, Stub Area ,Totally Stubby Area, Not-so-stubby area(nssa)。

【实验原理】了解Internal router，Backbone router，Area Border Router (ABR)， Autonomous System Boundary Router (ASBR) 以及各种类型链路通告的不同之处，优化ospf网络。

【实验拓扑】【实验设备】路由器五台，串行线，用于配置路由的主机【实验内容】1、按图示配置端口，用ping检查各端口间连通性（A/B，E/F用于virtul links实验; C的lo地址在用于验证external routesummarization D的lo地址加入area 8，为验证interarea summarization; A/F的lo 地址在nssa时才加入）建议配置好各个neighber的vty，可以用一台终端观察整个拓扑。

(config)#enable password cisco(config)#line vty 0 4(config-line)#Login(config-line)#Password cisco利用terminal monitor可在telnet上看到debug输出2、在各个路由器启动ospf进程，注意area的分布Router(config)#router ospf *Router(config-router)#network *.*.*.* *.*.*.* area *查看ABR/ASBR/DR/BDR。

show ip ospfshow ip ospf interfaceshow ip ospf neighborshow ip ospf neighbor detail3、 show ip route查看各router路由表，注意area 10,area 11没出现在别的router。

OSPF多区域概念及实现OSPF是一种用于在大型局域网和广域网中进行路由选择的内部网关协议。

它使用链路状态更新算法，并支持多区域功能，以提高网络的可扩展性和性能。

在OSPF中，区域是逻辑划分的网络集合，通常是基于物理拓扑的分割。

每个区域都有一个特殊的身份，其中一个区域被指定为区域0，也称为骨干区域。

骨干区域是连接所有其他区域的中心区域。

实现多区域的优点：1.减少路由表的大小：区域的创建允许网络管理员将网络划分为更小的区域，从而减少每个路由器的路由表大小。

这有助于降低路由器的内存和处理器资源的要求，并提高网络的整体性能。

2.减少路由器之间的链路负载：多区域设计将区域内的路由器数量减少到一个最小程度，从而减少了在区域之间传输路由信息的需求。

这样可以降低网络中的链路负载，提高链路的可用性和性能。

3.改善网络可扩展性：多区域设计使网络更具可扩展性。

当网络增长时，新区域可以添加到网络中，而不会影响现有区域的性能。

这样，网络可以灵活增长，并且容易适应变化的网络需求。

实现多区域的步骤：1.划分区域：首先，网络管理员需要基于物理拓扑和网络需求，将网络划分为多个区域。

每个区域应具有独立的划分方式和标识符。

2.配置区域间连接：在骨干区域中配置区域间连接，这可以通过配置专用的区域0接口或通过配置虚拟链路来实现。

区域间连接通常是通过广域网连接或专用链路实现的。

3.配置区域内连接：在每个区域内，配置所有内部连接，这包括与该区域相关的本地连接以及来自其他区域的连接。

这些连接应使用适当的区域标识符进行配置。

4.配置区域边界路由器：每个区域中的区域边界路由器（Area Border Router，ABR）负责在区域内和区域间转发路由信息。

ABR需要配置准确的区域标识符，并配置区域间连接。

5.配置OSPF路由器：为每个OSPF路由器配置OSPF进程，并在每个接口上启动OSPF。

配置路由器的区域标识符，以及与其他路由器交换和更新链路状态的方式。

OSPF_协议的解析及详解OSPF（Open Shortest Path First），即开放式最短路径优先协议，是一种用于路由选择的广泛应用的动态路由协议。

OSPF协议通过建立邻居关系和交换链路状态信息（LSA）来计算路由表，实现网络之间的最短路径选择。

首先，OSPF协议使用一个特殊的Hello报文来建立邻居关系。

当OSPF路由器被配置为OSPF路由器并启动时，它将向相邻路由器发送Hello报文，以确认对方是否也是OSPF路由器，并建立邻居关系。

Hello 报文还包含了一些其他的信息，如路由器ID、网络类型等。

建立邻居关系后，OSPF路由器将开始交换链路状态信息（LSA）。

每个OSPF路由器都维护着一个链路状态数据库（LSDB），其中存储了网络拓扑和链路状态的信息。

路由器将通过将LSA广播到整个OSPF区域来交换LSA，并在收到的LSA中更新其链路状态数据库。

链路状态信息包括了路由器的ID、邻接路由器的ID、链路的状态（如开启、关闭等）、链路的带宽等。

在交换链路状态信息的过程中，OSPF使用Dijkstra算法来计算出最短路径。

Dijkstra算法将使用下面的几个参数来计算路径的开销：-路由器的ID-链路的带宽-路由器到邻接路由器的开销-链路连接状态利用这些参数，OSPF路由器将计算出从源路由器到所有其他路由器的最短路径，并将结果存储在路由表中。

OSPF路由器将通过路由表选择最佳路径来转发数据包。

此外，OSPF还支持网络分割和级别的概念。

网络分割意味着将大的OSPF网络划分为多个区域，每个区域有一个主要的路由器来处理该区域内部的路由选择。

级别是指区域之间的层次结构，底层的区域将汇总上层的信息，以减少网络的规模。

OSPF协议具有以下优点：-支持大规模网络：OSPF可以处理复杂的网络拓扑，适用于大型企业网络和因特网。

-支持快速收敛：OSPF可以快速适应网络拓扑的变化，重新计算最短路径并更新路由表。

路由的概念什么是路由路由是计算机网络中的一个重要概念，指的是在网络中选择传输数据的路径和方式。

它是实现网络通信和数据传输的基础构建之一。

通过将数据包从源地址发送到目标地址，路由器能够在网络中进行转发和选择最佳路径。

路由器的作用路由器是实现路由功能的网络设备。

它通过分析数据包的目标地址，将数据包转发到目标网络中的下一个节点。

路由器能够根据网络拓扑和路由表来选择最佳路径，实现数据的快速传输。

路由器在互联网中起到了承载数据、转发数据和连接不同网络的重要作用。

路由器的作用主要包括： - 转发数据：路由器能够根据数据包的目标地址，将数据包转发到下一个节点。

- 路由选择：路由器中的路由选择算法可以帮助选择最佳路径，确保数据包的快速传输和可靠性。

- 网络分割：路由器可以将一个网络划分为多个子网，实现网络的分层和管理。

路由表在路由器中，路由表被用于存储网络地址和下一跳的关系。

路由表中的每一项记录了目标网络地址和下一跳地址之间的对应关系。

当接收到数据包时，路由器会根据路由表中的信息进行转发决策，将数据包发送到合适的出接口。

路由表的构建可以基于静态路由或动态路由协议，通过路由协议的交互和路由算法的计算来更新和维护路由表。

路由算法路由算法是用来确定数据包在网络中传输的最短路径或最佳路径的算法。

常用的路由算法包括距离矢量算法（Distance Vector）、链路状态算法（Link State）、路径向量算法（Path Vector）等。

- 距离矢量算法：距离矢量算法采用分散式计算的方式，每个节点只知道与邻居节点的距离信息，然后根据最小距离选择下一跳节点。

常用的距离矢量算法有RIP（Routing Information Protocol）和EIGRP （Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）。

- 链路状态算法：链路状态算法中的每个节点都会向网络中的其他节点发送链路状态信息，然后综合所有节点的信息，计算出最短路径。

OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(Interio r Gateway Protocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。

与RIP相对，OSPF是链路状态路由协议，而RIP是距离矢量路由协议。

一。

OSPF起源I E T F为了满足建造越来越大基于I P网络的需要，形成了一个工作组，专门用于开发开放式的、链路状态路由协议，以便用在大型、异构的I P网络中。

新的路由协议以已经取得一些成功的一系列私人的、和生产商相关的、最短路径优先( S P F )路由协议为基础，S P F在市场上广泛使用。

包括O S P F在内，所有的S P F路由协议基于一个数学算法—D i j k s t r a算法。

这个算法能使路由选择基于链路-状态，而不是距离向量。

O S P F由I E T F在2 0世纪8 0年代末期开发，O S P F是S P F类路由协议中的开放式版本。

最初的O S P F规范体现在RFC 11 3 1中。

这个第1版( O S P F版本1 )很快被进行了重大改进的版本所代替，这个新版本体现在RFC 1247文档中。

RFC 1247 OSPF称为O S P F版本2是为了明确指出其在稳定性和功能性方面的实质性改进。

这个O S P F版本有许多更新文档，每一个更新都是对开放标准的精心改进。

接下来的一些规范出现在RFC 1583、2 1 7 8和2 3 2 8中。

O S P F版本2的最新版体现在RFC 2328中。

最新版只会和由RFC 2138、1 5 8 3和1 2 4 7所规范的版本进行互操作。

链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。

OSPF 通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。