实验 广播多路访问链路上的OSPF

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。

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。

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。

实验2 配置OSPF DR 选举过程一、实验拓扑，如图1.1所示图1.1 广播多路访问链路上的OSPF二、实验配置1.配置路由器R1R1(config-if)#router os 1R1(config-router)#router-id 1.1.1.1R1(config-router)#net 1.1.1.0 0.0.0.255 a 0R1(config-router)#net 192.168.0.0 0.0.0.255 a 02.配置路由器R2R2(config)#router ospf 1R2(config-router)#router-id 2.2.2.2R2(config-router)#net 2.2.2.0 0.0.0.255 a 0R2(config-router)#net 192.168.0.0 0.0.0.255 a 03.配置路由器R3R3(config-if)#router os 1R3(config-router)#router-id 3.3.3.3R3(config-router)#net 3.3.3.0 0.0.0.255 a 0R3(config-router)#net 192.168.0.0 0.0.0.255 a 0三、实验调试1.在R1上查看OSPF邻居信息R1(config-router)#do sh ip os neNeighbor ID Pri State Dead Time AddressInterface2.2.2.2 1 FULL/DR 00:00:38 192.168.0.2FastEthernet0/03.3.3.3 1 FULL/DROTHER 00:00:36 192.168.0.3FastEthernet0/0以上输出说明，R2为DR，R1为BDR，R3为DROTHER。

为了防止建立完全的邻接关系而引起大量的开销，在多路访问的网络中需要选举DR和BDR，除自身外，每个路由器均与之建立邻接关系，来同步信息。

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。

实验名称OSPF多区域基本配置。

实验目的掌握OSPF基本配置技术。

实现功能构建OSPF多个区域连在骨干网络上。

实验设备锐捷R1726路由器2台，网线2根，V35线缆1对，计算机2台。

背景描述一个公司总部和销售公司分处在两个地方，现为了搭建公司的OA系统，需要通过OSPF协议将两地的网络连在一起。

本实验以两台R2624路由器为例来模拟该环境，路由器1和2通过V35线缆连接。

PC1连着Router1，PC2连着Router2.PC1的网络地址为192.168.11.0/24，两个路由器的串口地址为192.168.12.0/24，PC2的网络地址为192.168.13.0/24.实验步骤1.对Router1进行基本配置：configure terminalhostname Router1interface fa1/0ip address 192.168.11.1 255.255.255.0no shutdowninterface S1/2ip address 192.168.12.1 255.255.255.0clock rate 64000no shutdownexitshow ip interface brief2.对Router2进行基本配置：configure terminalhostname Router2interface fa1/0ip address 192.168.13.1 255.255.255.0no shutdowninterface S1/2ip address 192.168.12.2 255.255.255.0no shutdownexitshow ip interface brief3.对Router1配置路由协议OSPF:Configure terminalRouter OSPF（开启OSPF路由协议）Network 192.168.11.0 0.0.0.255 area 0（定义与本路由器相连的关联网络）Network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1（定义与本路由器相连的关联网络）EndShow ip nei（显示路由表）4.对Router2配置路由协议rip2:Configure terminalRouter OSPF（开启OSPF路由协议）Network 192.168.13.0 0.0.0.255 area 2（定义与本路由器相连的关联网络）Network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1（定义与本路由器相连的关联网络）EndShow ip nei（显示路由表）5.测试网络的连通性，将两台计算机的IP地址设为所属网段的地址，网关设为所连路由器的以太网口的地址。

OSPF在NBMA下的五种网络类型与以太网一类的Broadcast网络的区别：所谓NBMA(non-broadcast multiple access)就是一个多路访问链路，但不能发广播。

最典型的多路访问链路就是常见的以太网，多个访问节点都可以访问同一个网段。

在以太网上是可以发广播的。

所以叫BMA。

NBMA阻隔广播和组播，在帧中继中，缺省类型就是NBMA。

因为它是多路访问链路，但是又由于有带宽的限制不能发广播包。

在以太网中，如果你想给同一子网中的多台主机发送广播（组播）包，怎么发？很简单，你发一个包就行了，所有的主机都收得到，这就是广播网的特性。

再来看帧中继，我们以全互联为例，虽然所有的主机都处在同一个子网之中，但是你不可能发一个包让所有的主机都收到，因为实际上这个全互联是由多个点对点组成的，要让子网中的所有成员都收到这个广播包，你只能通过所有VC向外发送这个广播包，有几条VC就需要发送几个包。

这就是NBMA网络的特性。

如果OSPF不知道底层网络的通讯特性，它就不能正常工作。

所以，运行于FR网络之上的OSPF，即使你把接口的网络类型改为broadcast，它也不是以太网的broadcast。

所以才会有“OSPF在NBMA 网络中的五种网络类型”这种说法。

如果手工用单播地址指定邻居，则OSPF在向224.0.0.5和224.0.0.6这些组播地址发送消息的同时，也会以单播的形式向相关主机发送路由信息，在这种情况下，我们还可以选择关闭组播发送路由信息的功能，这样就只有静态配置的邻居可以收到路由信息了，提高了安全性，也减少了对无关路由器的影响Request For Comments (RFC)，是一系列以编号排定的文件。

RFC编辑者负责RFC以及RFC的整体结构文档，并维护RFC的索引。

ospf 把NBMA分为5类分别是 RFC的：point-to-multipointnon-broadcastCISCO 的：point-to-multipoint nonbroadcastbroadcastpoint-to-point如果在frame-relay map语句中使用了broadcast关键字，那网络就是广播类型。

OSPF-五种网络类型(广播、NBMA、点到点等).txt没有不疼的伤口，只有流着血却微笑的人有时候给别人最简单的建议却是自己最难做到的。

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。

OSPF实验四OSPF多区域配置
一、实验目的
配置OSPF的多区域并进行路由汇总。

应用场景：作为使用最为广泛的动态路由协议，OSPF的使用一般都要划分区域并在ABR上针对路由进行汇总。

二、实验设备
四台Cisco 7206 VXR 中由器、IOS版本V ersion 12.3(5)。

三、实验拓普
四、实验步骤
基本配置：
1、设备命名。

2、用Ping命令测试总部和分部链路的连通性。

3、按照拓扑图配置好接口IP和接口描述信息。

OSPF配置：
4、启动OSPF进程并配置Router-ID。

5、把相关接口放入OSPF进程并绑定特定的区域。

6、在ABR上做路由汇总。

五、配置命令
六、测试结果
七、实验思考
1、单区域OSPF能看到OSPF的路由是什么路由？在LSDB中能看到哪些LAS？多区
域？
2、OSPF划分区域的目的是什么？划分区域后什么配置是必须做的？为此在分配地址
时必须注意什么？
3、如何划分多区域？骨干区域的作用是什么？设计拓扑证明骨干区域的作用（有、无
骨干区域）？
4、针对区域间路由在哪个设备做汇总？路由汇总针对的是哪种LSA？
5、这种拓扑有什么问题？实际部署时如何解决？
6、不希望其他区域看到本区域的设备及链路IP，如何实现？
7、LSA1、LSA2、LSA3分别是哪个设备产生的？作用是什么？各自的关系是什么？查看LSA具体的内容？并尝试读解。