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OSPF五种网络类型解说——————————————————————————————————————————OSPF链路类型有3种：点到点，广播型，NBMA。
在3种链路类型上扩展出5种网络类型：点到点，广播，NBMA，点到多点，虚链路。
其中虚链路较为特殊，不针对具体链路，而NBMA 链路对应NBMA和点到多点两种网络类型。
以上是RFC的定义，在Cisco路由器的实现上，我们应记为3种链路类型扩展出8种网络类型，其中NBMA链路就对应5种，即在RFC的定义基础上又增加了3种类型。
首先分析一下3种链路类型的特点：1. 点到点：一个网络里仅有2个接口，使用HDLC或PPP封装，不需寻址，地址字段固定为FF2. 广播型：广播型多路访问，目前而言指的就是以太网链路，涉及IP 和Mac，用ARP实现二层和三层映射。
3. NBMA：网络中允许存在多台Router，物理上链路共享，通过二层虚链路（VC）建立逻辑上的连接。
NBMA网络不是没有广播的能力，而是广播针对每一条VC发送，这样就使得一台路由器在不是Full-Mesh的NBMA拓扑中，发送的广播或组播分组可能无法到达其他所有路由器。
在点到点链路上运行OSPF没有必要选举DR，因为就是两点一线，简单得很；而在NBMA网络中运行OSPF由于是多路访问，DR可以存在，通过调整成手动发现邻居可以防止过多的Hello 开销。
下面具体分析一下RFC中定义的5种网络类型：1. 点到点串行封装HDLC或PPP，OSPF会自动检测接口类型（发现封装模式为PPP或HDLC，就认为是点到点），OSPF数据包使用224.0.0.5发送，不知道DR是什么东西，就知道对端是谁，OSPF hello间隔为10s，失效为40s。
2. 广播型选举DR/BDR，自动发现邻居。
Hello间隔为10s，失效为40s （这里比较一下，NBMA类型的 Hello和Dead 隔分别为30s 和120s。
实验2 OSPF协议实验1．查看R2的OSPF的邻接信息，写出其命令和显示的结果：答：2．将R1的router id 更改为3.3.3.3，写出其命令。
显示OSPF的概要信息，查看此更改是否生效。
如果没有生效，如何使其生效？答：没有生效，需要重启OSPF协议：让reset ospf processdis ospf brief3.6.1 OSPF协议报文格式3．分析截获的报文，可以看到OSPF的五种协议报文，请写出这五种协议报文的名称。
并选择一条Hello报文，写出整个报文的结构（OSPF首部及Hello报文体）。
答：OSPF头部：Byte1：版本号 2Byte2：报文类型1(Hello)Byte3-4：报文长度48Byte5-8：发送者RouterID 2.2.2.2Byte9-12：区域信息0.0.0.0Byte13-16：校验和0xf290Byte17-18：Auth Type NullByte19-24：Auth Data noneHello报文体：Byte1-4：子网掩码255.255.255.0Byte5-6：报文周期10Byte7：报文选项 EByte8：优先级 1Byte9-12：Dead Interval 40Byte13-16：DR地址0.0.0.0Byte17-20：BDR地址0.0.0.0Byte21-24：ActiveNeighbor 3.3.3.34．分析OSPF协议的头部，OSPF协议中Router ID的作用是什么？它是如何产生的?用来唯一确定自治区域内的一台路由器。
答：可以手动设定，若没有指定，会自动选择路由器回环接口中最大IP地址为Router ID 5．分析截获的一条LSUpdate报文，写出该报文的首部，并写出该报文中有几条LSA？以及相应LSA的种类。
答：OSPF头部：Byte1：版本号 2Byte2：报文类型4(LS Update)Byte3-4：报文长度64Byte5-8：发送者RouterID 2.2.2.2Byte9-12：区域信息0.0.0.0Byte13-16：校验和0x0868Byte17-18：Auth Type NullByte19-24：Auth Data none该报文中有1条LSA，种类为Router-LSA3.6.2 链路状态信息交互过程6．结合截获的报文和DD报文中的字段（MS，I，M），写出DD主从关系的协商过程和协商结果。
实验目的：掌握OSPF协议的所有验证的类型和验证强度。
实验步骤：一、按照拓扑，将所有路由器的接口基本配置及ospf完成，使得整个OSPF全互联。
二、在R3和R4 之间进行链路验证。
（1）链路的明文验证首先在R3上查看邻居表，与R4的关系处于FULL状态R3#sh ip os neiNeighbor ID Pri State Dead Time Address Interface2.2.2.2 0 FULL/ - 00:00:38 192.168.23.2 Serial0/14.4.4.4 0 FULL/ - 00:00:35 192.168.34.4 Serial0/0R3(config)#int s0/0R3(config-if)#ip ospf authentication-key jhy //密钥R3(config-if)#ip ospf authentication //声明实验现象：R3(config-if)#*Mar 1 00:14:07.471: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr 4.4.4.4 on Serial0/0 from FULL to DOWN,Neighbor Down: Dead timer expired //邻居关系DOWN了R3#sh ip os nei//查看邻居表Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface2.2.2.2 0 FULL/ - 00:00:34 192.168.23.2 Serial0/1R4(config)#int s0/0 //在R4的接口做相同的配置R4(config-if)#ip os authentication-key jhyR4(config-if)#ip os authentication实验现象：邻居关系重新建立R4#sh ip os neiNeighbor ID Pri State Dead Time Address Interface3.3.3.3 0 FULL/ - 00:00:34 192.168.34.3 Serial0/0（2）链路的密文验证R3(config-if)#ip os message-digest-key 1 md5 jhy//密钥R3(config-if)#ip os authentication message-digest //声明R4(config-if)#ip os message-digest-key 1 md5 jhyR4(config-if)#ip os authentication message-digest三、Area 0 的区域验证。
华为路由器OSPF 虚链接的配置OSPf 虚链路（虚连接）的配置3.3.3.1ap ∈ai3・3・3・2R3I4.4.4.1GE 0/0/1 area51 I GEOooR44.4.4.2IoopbackO1.1.1.1目的：解决与骨干区域area0非直连区域的路由问题一、配置个端口地址Rl:<Huawei>sy[Huawei]undoinfo-centerenable[Huawei]sysnameRl[Rl]intIO[Rl-LoopBackO]ipaddl.l.l.l24[Rl-LoopBackO]intg0∕0∕0[Rl-GigabitEthernetO∕O∕O]ipadd2.2.2.124[Rl-GigabitEthernetO∕O∕O]quitR2:<Huawei>sy[Huawei]undoinfo-centerenable[Huawei]sysnameR2[R2]intg0∕0∕0[R2-GigabitEthernet0∕0∕0]ipadd2.2.2.224[R2-GigabitEthernetO∕O∕O]intgO/O/1[R2-GigabitEthernetO∕O∕l]ipadd33.3.124[R2-GigabitEthernetO∕O∕l]quitR3:<Huawei><Huawei>system-view[Huawei]undoinfo-centerenable[Huawei]sysnameR3[R3]intgO/O/O[R3-GigabitEthernetO∕O∕O]ipadd3.3.3.2[R3-GigabitEthernet O∕O∕O]intgO/O/1loopback05.5.5.1[R3-GigabitEthernetO∕O∕l]ipadd4.4.4.124[R3-GigabitEthernetO∕O∕l]quitR4:<Huawei>system-view[Huawei]undoinfo-centerenableInfo:Informationcenterisdisabled.[Huawei]sysnameR4[R4]intgO/O/O[R4-GigabitEthernet0∕0∕0]ipadd4.4.4.224[R4-GigabitEthernet0∕0∕0]intIO[R4-LoopBackO]ipadd5.5.5.124[R4-LoopBackO]quit二、配置多区域。
OSPF V2知识要点OSPF 版本2路由器通过LSA来获悉其他路由器和网络，LSA被扩散到整个网络，它存储在拓扑表（LSDB）中。
区域内的路由器保存该区域中所有链路和路由器的详细信息，但只保存有关其他区域中路由器和链路的摘要信息。
Cisco建议每个区域中的路由器不应超过50～100台。
DR/BDR的选举接口上的优先级、Router-id。
Ospf的进程号OSPF 进程号只起本地标识作用,而无其他意义,类似于WINDOWS任务管理器中的进程号Router-id 的选取：1，路由器选取它所有的Loopback接口上最高的IP地址2，如果没有配置IP地址的Loopback接口，那么将选取它所有的物理接口上最高的IP 地址，注意是所有物理接口，子接口不参与选取在CISCO路由器上，即使作为Router-id 的物理接口DOWN掉了或被删除了，OSPF也会继续使用原来的物理接口做为Router-id ，所以使用loopback接口的好处仅在于更好的控制router-id正常情况下,在同一个区域内,OSPF database是完全一模一样的(包括顺序,内容)OSPF中重分布其它路由协议时，如果要修改重分布的内容，必须no掉重打，不支持覆盖功能。
Area 0.0.1.2= Area 258 ( 0.0.1.2 = 256+2 )OSPF区域特征：减少路由条目；将区域内拓扑变化的影响限制在本地；将LSA扩散限制在区域内；要求采取层次网络设计。
LSA刷新时间：为确保数据库的准确性，OSPF每隔30分钟对每条LSA记录扩散一次。
Router ID：用于标识路由器、通告路由器、确认主从关系、选举DR用等。
什么时候更改RID必须清除OSPF进程？RID是在OSPF域中用于标识自己的身份ID，所以在邻居关系还没形成之前更改RID 是不需要清除OSPF进程的。
当新加入一台设备到MA网络中时，该设备会将自己的DR和BDR的地址设为0.0.0.0 设置等待计时器为40秒，（超时后宣告自己为DR）如果一个网络中的所有路由器都不具有选举DR的资格，那么网络中的所有路由器都不会相互建立邻接，停留在TWO-W AY状态ABR/ASBR：ABR：ABR是连接多个区域的路由器，并且有一端在区域0上，而且至少有一端在其它区域上。
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实验4：虚链路实验等级：Professional实验拓扑：实验分析：上面这个网络的设计在OSPF中是比较失败的，因为OSPF建议所有的非骨干区域都和骨干区域直连。
上面这个网络的设计将会导致Area2的数据和Area0无法通信。
为了解决这个问题，一种方法可以在R3和R1上增加一条物理链路。
还有一种过渡的方法就是使用虚链路。
实验基本配置：R1：interface Loopback0ip address 1.1.1.1 255.255.255.0ip ospf network point-to-point!interface Serial1/0ip address 10.1.1.1 255.255.255.0serial restart-delay 0!router ospf 10router-id 1.1.1.1log-adjacency-changesnetwork 10.1.1.0 0.0.0.255 area 0R2：interface Loopback0ip address 2.2.2.2 255.255.255.0!interface Serial1/0ip address 10.1.1.2 255.255.255.0serial restart-delay 0!interface Serial1/1ip address 11.1.1.1 255.255.255.0serial restart-delay 0!router ospf 10router-id 2.2.2.2log-adjacency-changesnetwork 10.1.1.0 0.0.0.255 area 0network 11.1.1.0 0.0.0.255 area 1R3：interface Loopback0ip address 3.3.3.3 255.255.255.0!interface Serial1/0ip address 11.1.1.2 255.255.255.0serial restart-delay 0!router ospf 10router-id 3.3.3.3log-adjacency-changesnetwork 3.3.3.0 0.0.0.255 area 2network 11.1.1.0 0.0.0.255 area 1我们在R1上查看路由表，发现没有R3的Loopback接口路由：R1#sho ip rouCodes: C - connected, S - static, 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 2i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static routeo - ODR, P - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 1.1.1.0 is directly connected, Loopback010.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 10.1.1.0 is directly connected, Serial1/011.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsO IA 11.1.1.0 [110/128] via 10.1.1.2, 00:04:50, Serial1/0为了让R1学习到R3的路由，我们配置虚链路。
虚链路的配置：虚链路必须配置在ABR上，在这个网络中ABR是R2和R3。
虚链路的配置使用的命令是area transit-area-id virtual-link router-id。
我们现在在R2和R3上进行配置。
R2(config)#router ospf 10R2(config-router)#area 1 virtual-link 3.3.3.3R3(config)#router ospf 10R3(config-router)#area 1 virtual-link 2.2.2.2等虚链路起来后，我们查看其状态：R2#sho ip ospf virtual-linksVirtual Link OSPF_VL0 to router 3.3.3.3 is upRun as demand circuitDoNotAge LSA allowed.Transit area 1, via interface Serial1/1, Cost of using 64Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_POINT,Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5Hello due in 00:00:05Adjacency State FULL (Hello suppressed)Index 2/3, retransmission queue length 0, number of retransmission 1First 0x0(0)/0x0(0) Next 0x0(0)/0x0(0)Last retransmission scan length is 1, maximum is 1Last retransmission scan time is 0 msec, maximum is 0 msec在上面的信息中我们可以看到。
虚链路在逻辑上是等同于一条物理的按需链路，既只有在两端路由器的配置有变动的时候才进行更新，并且使用的是不老化（DoNotAge）LSA，既虚链路是无须Hello包控制的。
R1#sho ip rouCodes: C - connected, S - static, 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 2i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static rou teo - ODR, P - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 1.1.1.0 is directly connected, Loopback03.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnetsO IA 3.3.3.3 [110/129] via 10.1.1.2, 00:03:02, Serial1/010.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 10.1.1.0 is directly connected, Serial1/011.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsO IA 11.1.1.0 [110/128] via 10.1.1.2, 00:03:02, Serial1/0这时看到R1已经学习到了R3环回口的路由。
Metric值为129，虚链路的M etric等同于所经过的全部链路开销之和，在这个网络中，Metric=1（Loopback）+64+64=129。
在R1上查看OSPF数据库：R1#show ip ospf databaseOSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 10)Router Link States (Area 0)Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Lin k count1.1.1.1 1.1.1.1 797 0x80000002 0x00B9C0 22.2.2.2 2.2.2.2 369 0x80000004 0x00DD29 33.3.3.3 3.3.3.3 6 (DNA) 0x80000002 0x008B35 1Summary Net Link States (Area 0)Link ID ADV Router Age Seq# Checksum3.3.3.3 3.3.3.3 12 (DNA) 0x80000001 0x00AE7511.1.1.0 2.2.2.2 789 0x80000001 0x0029BE11.1.1.0 3.3.3.3 12 (DNA) 0x80000001 0x000BD8这里的（DNA）就是DoNotAge。
总结：虚链路被看成网络设计失败的一种补救手段，它不仅可以让没有和骨干区域直连的非骨干区域在逻辑上建立一条链路，还可以连接两个分离的骨干区域。
但是由于虚链路的配置会造成日后维护和排错的困难。
所以在进行网络设计的时候，不能将虚链路考虑进去。
