OSPF配置过程(3)

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。

配置OSPF网络类型一、拓扑图，如图1.1所示：图1.1 帧中继下OSPF实验拓扑图二、初始配置：1.R1的初始配置：R1(config)#int s3/0R1(config-if)#ip add 123.0.0.1 255.255.255.0R1(config-if)#no shR1(config-if)#encapsulation frame-relayR1(config-if)#no frame-relay inverse-arpR1(config-if)#no arp frame-relayR1(config-if)#frame-relay map ip 123.0.0.2 102 broadcast2.R2的初始配置：R2(config)#int s3/0R2(config-if)#ip add 123.0.0.2 255.255.255.0R2(config-if)#no shR2(config-if)#encapsulation frame-relayR2(config-if)#no frame-relay inverse-arpR2(config-if)#no arp frame-relayR2(config-if)#frame-relay map ip 123.0.0.1 201 broadcastR2(config-if)#frame-relay map ip 123.0.0.3 203 broadcast3.R3的初始配置：R3(config)#int s3/0R3(config-if)#ip add 123.0.0.3 255.255.255.0R3(config-if)#no shR3(config-if)#encapsulation frame-relayR3(config-if)#no arp frame-relayR3(config-if)#no frame-relay inverse-arpR3(config-if)#frame-relay map ip 123.0.0.2 302 broadcast三、在R2上查看OSPF相关信息//查看OSPF邻居信息R2#sh ip os neR2#//查看OSPF接口信息R2#sh ip os int s3/0Serial3/0 is up, line protocol is upInternet Address 123.0.0.2/24, Area 0//S3/0所连网络类型为NON_BROADCASTProcess ID 1, Router ID 2.2.2.2, Network Type NON_BROADCAST, Cost: 64Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 10Designated Router (ID) 2.2.2.2, Interface address 123.0.0.2No backup designated router on this networkTimer intervals configured, Hello 30, Dead 120, Wait 120, Retransmit 5oob-resync timeout 120Hello due in 00:00:04Index 2/2, flood queue length 0Next 0x0(0)/0x0(0)Last flood scan length is 1, maximum is 1Last flood scan time is 4 msec, maximum is 4 msecNeighbor Count is 0, Adjacent neighbor count is 0Suppress hello for 0 neighbor(s)以上结果说明，在NON_BROADCAST网络中，不会发送广播，也不会发送组播，所以OSPF不会在帧中继接口上发送Hello包，无法建立邻居关系，因此也就无法建立邻接关系，手工指定neighbour，使其单播发送Hello包。

任务8 配置单区域的OSPF协议一、【技术原理】1、OSPF（Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一种基于链路状态的内部网关路由协议（Interior Gateway Protocol，简称IGP）。

能对网络的变化作出快速的响应。

它是在网络变化时以触发的方式进行更新的，同时也定期（30分钟）更新整个链路状态。

2、当OSPF检测到网络发生变化时，产生链路状态通告（Link State Advertisement，LSA），LSA用组播的方式扩散到所有的邻近路由器，邻近路由器收到LSA后，用它来更新自己的链路状态数据库（Link State Database，LSDB），同时还把LSA扩散到别地路由器。

这样LSA被所有的路由器所接受，并且用来更新链路状态数据库。

3、利用链路状态数据库，路由器运行Diskjtra的最短路径（Shortest Path First，SPF）算法，在该区域中形成到所有目的的最短路径树，从这个最短路径树中形成了IP路由表。

在网络中发生的任何改变将会被链路状态分组扩散出去，同时使路由器利用这些新信息，重新计算最短路径树。

二、【任务描述】现在有两个公司，一个公司在北京，另一个公司在广州。

两个公司分别有一个局域网，分别通过一台路由器接入广域网（因特网），且两个公司的网络之间可能存在多条可达的路由。

现要在路由器上配置OSPF多区域路由协议，实现两个公司网络的互连。

三、【任务实现】1、规划拓扑结构2、参数配置过程OSPF配置的两个语句：□启动OSPF路由器协议进程。

语法：Router(config)#router ospf Process-ID说明：Process-ID为进程号，取值范围：1-65535□声明运行OSPF协议的路由器接口IP地址或子网地址。

语法：Router(config-router)#network A.B.C.D A.B.C.D area area-id说明：A.B.C.D为直连网段。

OSPFv3配置ff02::5是为OSPFv3路由协议预留的IPv6组播地址。

OSPFv3中的路由条⽬下⼀跳地址是链路本地地址。

OSPFv3是运⾏在IPv6⽹络的OSPF协议。

运⾏OSPFv3的路由器使⽤物理接⼝的链路本地单播地址为源地址来发送OSPF报⽂。

相同链路上的路由器互相学习与之相连的其它路由器的链路本地地址，并在报⽂转发的过程中将这些地址当成下⼀跳信息使⽤IPv6中使⽤组播地址ff02::5来表⽰All SPFRouters，⽽OSPFv2中使⽤的是组播地址224.0.0.5。

需要注意的是，OSPFv3和OSPFv2版本互不兼容。

Router ID在OSPFv3中也是⽤于标识路由器的。

与OSPFv2的Router ID不同，OSPFv3的Router ID必须⼿⼯配置；如果没有⼿⼯配置Router ID,OSPFv3将⽆法正常运⾏。

OSPFv3在⼴播型⽹络和NBMA⽹络中选举DR和BDR的过程与OSPFv2相似。

IPv6使⽤组播地址FF02::6表⽰AllDRouters，⽽OSPFv2中使⽤的是组播地址224.0.0.6。

NBMA/⾮⼴播-多路访问⽹络⽤来描述如X.25和帧中继这类本⾝并不具有⽀持⼴播和多播能⼒的多路访问⽹络OSPFv2是基于⽹段运⾏的， OSPFv3的实现是基于链路的。

在配置OSPFv3时，不需要考虑路由器的接⼝是否配置在同⼀⽹段，只要路由器的接⼝连接在同⼀链路上，就可以不配置IPv6全局地址⽽直接建⽴联系。

这⼀变化影响了OSPFv3协议报⽂的接收、Hello报⽂的内容以及⽹络LSA的内容。

OSPFv3直接使⽤IPv6的扩展头部（AH和ESP）来实现认证及安全处理，不再需要OSPFv3⾃⾝来完成认证。

ipv6命令⽤来使能路由器的IPv6功能。

要在路由器上运⾏OSPFv3协议，⾸先必须使能IPv6功能。

ospfv3 [process-id ]命令⽤来创建并运⾏OSPFv3进程，process-id取值范围是1～65535。

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实验一点对点OSPF基本配置一、实验目的掌握在专线（点对点）上配置OSPF路由协议。

应用场景：企业的总部和分支之间通过E1、POS等W AN专线技术互联，为些需要在专线上配置并运行OSPF路由协议。

二、实验设备两台Cisco 7206 VXR 中由器、IOS版本V ersion 12.3(5)。

三、实验拓扑四、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。

五、配置命令R1enableconfigure terminalhostname R1no ip domain-lookupline console 0logging synchronousinterface loopback 0ip address 1.1.1.1 255.255.255.255no shutdowninterface loopback 1ip address 192.168.1.1 255.255.255.0no shutdowninterface serial 1/0ip address 10.1.1.1 255.255.255.252no shutdownexitrouter ospf 1router-id 1.1.1.1network 10.1.1.1 0.0.0.0 area 1network 192.168.1.1 0.0.0.0 area 1R2enableconfigure terminalhostname R2no ip domain-lookupline console 0logging synchronousinterface loopback 0ip address 1.1.1.2 255.255.255.255no shutdowninterface loopback 1ip address 192.168.2.1 255.255.255.0no shutdowninterface serial 1/0ip address 10.1.1.2 255.255.255.252no shutdownexitrouter ospf 1router-id 1.1.1.2network 10.1.1.2 0.0.0.0 area 1network 192.168.2.1 0.0.0.0 area 1六、测试结果1、使用Show ip rout查看路由表。

ospf协议的工作原理OSPF（Open Shortest Path First）协议是一个用于路由选择的链路状态路由协议，它通过收集链路信息并计算最短路径来确定网络中的最佳路径。

OSPF协议的工作原理如下：1. 邻居发现：启动OSPF路由器会发送Hello消息来探测相邻路由器，通过相互交换Hello消息来建立邻居关系。

邻居关系是通过比较OSPF路由器配置中的OSPF区域号、认证密码和虚拟链路等参数来判断的。

2. 路由器地图：每个OSPF路由器维护一个链路状态数据库（Link State Database，LSDB），其中存储了与其他路由器相邻链路的信息。

这些信息包括链路的状态、度量值（通常是链路带宽）和与链路关联的路由器。

3. 路由计算：每个OSPF路由器使用Dijkstra算法在链路状态数据库上进行计算，以确定到达网络中其他路由器的最短路径。

该算法通过比较路径的度量值来选择最佳路径。

4. 路由更新：一旦计算出最短路径，OSPF将把这些路径信息发送给相邻路由器。

路由器之间使用链路状态更新（Link State Update）消息来交换路由信息。

5. 路由表生成：每个OSPF路由器使用从相邻路由器接收到的链路状态更新消息来更新其路由表。

它选择最佳路径并将其添加到路由表中。

6. 路径维护：OSPF协议不仅在路由计算时选择最佳路径，还在路径维护过程中对网络进行监控。

当链路状态发生变化（例如断开连接、带宽变化等）时，OSPF会使用链路状态通告（Link State Advertisement）消息更新链路状态数据库，并重新计算路径。

通过上述步骤，OSPF协议能够建立网络中的最佳路径，并在网络发生变化时及时更新路径信息，确保数据在网络中的快速传输。