项目10：动态路由协议OSPF的配置

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。

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）。

4．OSPF动态路由的配置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。

与RIP相比，OSPF是链路状态路由协议，而RIP是距离矢量路由协议。

OSPF的协议管理距离（AD）是110。

OSPF协议主要优点：1、OSPF是真正的LOOP- FREE（无路由自环）路由协议。

源自其算法本身的优点。

（链路状态及最短路径树算法）2、OSPF收敛速度快：能够在最短的时间内将路由变化传递到整个自治系统。

3、提出区域（area）划分的概念，将自治系统划分为不同区域后，通过区域之间的对路由信息的摘要，大大减少了需传递的路由信息数量。

也使得路由信息不会随网络规模的扩大而急剧膨胀。

4、将协议自身的开销控制到最小。

OSPF域内HDLCHDLC——面向比特的同步协议：High Level Data Link Control（高级数据链路控制规程）。

HDLC是面向比特的数据链路控制协议的典型代表，该协议不依赖于任何一种字符编码集；数据报文可透明传输，用于实现透明传输的“0比特插入法”易于硬件实现；全双工通信，有较高的数据链路传输效率；所有帧采用CRC检验，对信息帧进行顺序编号，可防止漏收或重份，传输可靠性高；传输控制功能与处理功能分离，具有较大灵活性。

OSPF域内PPP连接的设置公私合作关系（PPP，public-private partnership）是公共基础设施项目（如新的电信系统、机场和电厂）的一个资助模式。

PPP具有处理错误检测、支持多个协议、允许在连接时刻协商IP地址、允许身份认证等功能。

适合于调制解调器、HDLC位序列线路、SONET和其它的物理层上使用。

它支持错误检测、选项协商、头部压缩以及使用HDLC类型帧格式（可选）的可靠传输5．网络地址转换NAT设置网络地址转换(NAT,Network Address Translation)属接入广域网(WAN)技术，是一种将私有（保留）地址转化为合法IP地址的转换技术，它被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。

《网络原理与技术实验》实验报告实验名称：路由器OSPF动态路由配置，路由器综合路由配置评分：________班级：学号：姓名：实验目的：●掌握OSPF协议的配置方法：●掌握查看通过动态路由协议OSPF学习产生的路由；●熟悉广域网线缆的链接方式；实验原理：OSPF开放式最短路径优先协议，是目前网路中应用最广泛的路由协议之一。

属于内部网管路由协议，能够适应各种规模的网络环境，是典型的链路状态协议。

OSPF 路由协议通过向全网扩散本设备的链路状态信息，使网络中每台设备最终同步一个具有全网链路状态的数据库，然后路由器采用OSPF算法，以自己为根，计算到达其他网络的最短路径，最终形成全网路由信息。

实验拓扑图：实验步骤：新建packet tracer拓扑图（1）在本实验中的三层交换机上划分VLAN10和VLAN20，其中VLAN10用于连接校园网主机，VLAN20用于连接R1。

（2）路由器之间通过V35电缆通过串口连接，DCE端连接在R1上，配置其时钟频率64000。

（3）主机和交换机通过直连线，主机与路由器通过交叉线连接。

（4）在S3560上配置OSPF路由协议。

（5）在路由器R1、R2上配置OSPF路由协议。

（6）将PC1、PC2主机默认网关设置为与直连网路设备接口IP地址。

（7）验证PC1、PC2主机之间可以互相同信；PC1IP: 192.168.1.2Submask: 255.255.255.0Gateway: 192.168.1.1PC2IP: 192.168.2.2Submask: 255.255.255.0Gateway: 192.168.2.1S3560enconf thostname S3569vlan 10exitvlan 20interface fa 0/10switchport access vlan 10exitint fa 0/20switchport access vlan 20exitinterface vlan 10ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 no shutdownexitinterface vlan 20ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 no shutdownendshow ip route //空的conf tip routingrouter ospf 1network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0 endshow ip route实验程序执行结果：实验二实验目标：掌握综合路由器的配置方法；掌握查看通过路由重分布学习产生的路由；熟悉广域网线缆的链接方式；技术原理：为了支持本设备能够运行多个路由协议进程，系统软件提供了路由信息从一个路由进程重分布到另一个路由进程的功能。

动态路由-----OSPF协议原理与单区域实验配置⼀.OSPF协议的介绍1.OSPF的概述OSPF(Open Shortest Path First)是⼀个内部⽹关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)。

与RIP相对，OSPF是链路状态路协议，⽽RIP是距离向量路由协议。

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。

⽹络，OSPFv3⽤在⽹络。

可⽤于⼤型⽹络。

OSPF路由器收集其所在⽹络区域上各路由器的连接状态信息，即链路状态信息（Link-State），⽣成链路状态数据库(Link-State Database)。

路由器掌握了该区域上所有路由器的链路状态信息，也就等于了解了整个⽹络的拓扑状况。

OSPF路由器利⽤“最短路径优先算法(Shortest Path First, SPF)”，独⽴地计算出到达任意⽬的地的路由。

在OSPF协议下的路由器⼯作流程：2.OSPF的区域简介外部AS:⼀般来讲是运⾏另⼀个路由选择协议的区域,⽐如RIP,EIGRP等。

⾻⼲区域:Area 0,所有区域都必须(⼀般情况下)通过⾻⼲区域进⾏区域间的路由。

标准区域:同上,即最普通的区域。

末梢区域:Stub Area,不接收外部AS（AS代表同⼀路由协议下的路由区域）的路由信息。

完全末梢区域:Totally Stub Area,不接收外部AS的路由信息,同时也不接收本AS中其他Area的。

⾮纯末梢区域:NSSA(Not-So-Stub-Area),允许接收外部AS中以类型7的LSA发送的路由信息,并且ABR将类型7的LSA转换成类型5的LSA 在本AS内进⾏发送...3.OSPF的五种路由器DR:指定路由器，⼀个区域中的主路由器，当其他路由发数据给它时，指定路由器负责通知所有路由器。

图6-26 RIP动态路由配置网络拓扑图
步骤2配置PC机的IP地址、子网掩码和默认网关地址
分别按图6-27、6-28、6-29配置PC机的IP地址、子网掩码和默认网关地址。

图6-27 PC1的IP配置图6-28 PC2的IP配置
图6-29 PC3的IP配置
步骤3 配置路由器的接口
分别对3台路由器的快速以太网口和串口配置IP地址，并激活。

图6-30 Router1的接口配置
图6-31 Router2的接口配置配置Router3的快速以太网接口和串口，见图6-32。

图6-32 Router3的接口配置
图6-33 Router1的路由信息
只有两条和Router1直接相连的直连路由信息，到其他网络没有路由。

C 10.0.0.0/8 is directly connected, Serial2/0 表示网络10.0.0.0/8通过串口Serial2/0与本路由器
步骤5检验网络的连通性
在主机PC1的命令行分别输入ping PC2和PC3的IP地址的命令，如图6-34所示。

超时，表明PC1与PC2、PC3尚未连通。

图6-34 用ping命令检测PC1至PC2和PC3的连通性步骤6配置OSPF动态路由协议
在全局配置模式下分别对每台路由器配置OSPF协议
Router1的配置命令如下：
图6-38 配置完OSPF协议后的Router1的路由表信息
从图中可看出增加了三条以O为标志的路由记录，表明是通过OSPF协议动态获得的至其他三
图6-39 查询Router1的路由协议信息
图6-40 用ping命令检测PC1至PC2和PC3的连通性。

OSPF协议概述一、协议介绍OSPF（Open Shortest Path First）是一种用于路由选择的链路状态路由协议。

它是一个开放标准的协议，由IETF（Internet Engineering Task Force）制定并广泛应用于大型企业网络和互联网。

OSPF协议基于Dijkstra算法，通过收集网络中的链路状态信息，计算出最短路径，并将最短路径的信息传播给其他路由器，从而实现网络中的路由选择。

二、协议特点1. 分层结构：OSPF协议将网络划分为不同的区域（Area），每个区域内部有一个主干区域（Backbone Area），区域之间通过区域边界路由器（Area Border Router）相连。

这种分层结构可以减少网络中路由器之间的通信负载，提高网络的可扩展性。

2. 支持多种网络类型：OSPF协议支持多种网络类型，包括点对点网络、广播网络、非广播多点网络和虚拟链路网络。

不同类型的网络可以根据其特点选择合适的OSPF配置方式。

3. 动态路由更新：OSPF协议可以根据网络中链路状态的变化动态更新路由表，从而实现快速的路由收敛。

当网络中某个链路发生故障或者恢复时，OSPF协议可以自动调整路由，选择最优路径。

4. 网络可靠性：OSPF协议支持路由器之间的热备份，即备用路由器可以在主路由器发生故障时接管路由功能，确保网络的连通性。

此外，OSPF协议还支持对链路的负载均衡，提高网络的可靠性和性能。

5. 安全性：OSPF协议支持认证机制，可以对路由器之间的邻居关系进行认证，防止未经授权的路由器加入网络。

同时，OSPF协议还支持对路由更新信息进行加密，保护路由信息的安全性。

三、OSPF协议的工作原理1. 邻居发现：OSPF协议通过Hello消息进行邻居发现，路由器发送Hello消息到相邻路由器，如果收到相应的Hello消息回应，则建立邻居关系。

2. 链路状态信息交换：建立邻居关系后，路由器之间开始交换链路状态信息。

实验十一路由器OSPF动态路由配置实验目的：1、掌握OSPF 协议的配置方法；2、掌握查看通过动态路由协议OSPF 学习产生的路由。

实验设备：PC；Switch_3560；Router-PT；直连线；交叉线；DCE 串口线实验背景：假设校园网通过一台三层交换机连到校园网出口路由器上，路由器再和校园外的另一台路由器连接。

现要做适当配置，实现校园网内部主机与校园网外部主机之间的相互通信。

为了简化网管的管理维护工作，学校决定采用 OSPF 协议实现互通。

实验原理：OSPF 开放式最短路径优先协议，是目前网路中应用最广泛的路由协议之一。

属于内部网管路由协议，能够适应各种规模的网络环境，是典型的链路状态协议。

OSPF 路由协议通过向全网扩散本设备的链路状态信息，使网络中每台设备最终同步一个具有全网链路状态的数据库，然后路由器采用 SPF 算法，以自己为根，计算到达其他网络的最短路径，最终形成全网路由信息。

实验步骤：新建实验拓扑图：（1）在本实验中的三层交换机上划分 VLAN10 和 VLAN20，其中 VLAN10 用于连接校园网主机，VLAN20 用于连接 R1。

（2）路由器之间通过 V35 电缆通过串口连接，DCE 端连接在 R1 上，配置其时钟频率64000。

（3）主机和交换机通过直连线，主机与路由器通过交叉线连接。

（4）在 S3560 上配置 OSPF 路由协议。

（5）在路由器 R1、R2 上配置 OSPF 路由协议。

（6）将 PC1、PC2 主机默认网关设置为与直连网路设备接口 IP 地址。

（7）验证 PC1、PC2 主机之间可以互相通信。

PC机的配置：PC1：IP：192.168.1.2 Submask：255.255.255.0 Gateway：192.168.1.1PC2：IP：192.168.2.2 Submask：255.255.255.0 Gateway：192.168.2.1S3560的配置：conf thostname S3560vlan 10exitvlan 20interface fa 0/10switchport access vlan 10exitint fa 0/20switchport access valn 20exitinterface valn 10ip address 192.168.1.1 255.255.255.0no shutdownexitinterface vlan 20ip address 192.168.3.1 255.255.255.0no shutdownendshow ip routeconf trouter ospf 1 //运行OSPF协议，进程ID为1。

实验三动态路由选择协议的配置一、实验目的：1. 掌握RIP协议的基本配置；2．掌握OSPF（开放最短路经优生）协议的基本配置3．掌握IGRP协议的基本配置二、实验要求：通过对路由协议的配置进一步了解路由器的工作方式及路由器在网络中的地位。

三、实验内容：（1）RIP协议的配置通过对RIP路由选择协议的配置，实现全网的连通；查看路由表并理解相关字段含义。

router1的配置：Router>Router>enRouter#conf tRouter(config)#interface e0Router(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 Router(config-if)#no shutRouter(config-if)#interface s0Router(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 Router(config-if)#clock rate 64000Router(config-if)#no shutRouter(config-if)#exitRouter(config)#router ripRouter(config-router)#network 192.168.1.0Router(config-router)#network 192.168.2.0Router(config-router)#exitrouter2 的配置：Router>Router>enRouter#conf tRouter(config)#interface s0Router(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 Router(config-if)#no shutRouter(config-if)#exitRouter(config)#interface e0Router(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0Router(config-if)#no shutRouter(config-if)#exitRouter(config)#router ripRouter(config-router)#network 192.168.3.0Router(config-router)#network 192.168.2.0Router(config-router)#exitpc1的配置：C:>ipconfig /ip 192.168.1.1 255.255.255.0C:>ipconfig /dg 192.168.1.2pc2的配置：C:>ipconfig ip 192.168.3.2 255.255.255.0C:>ipconfig dg 192.168.3.1C:>ping 192.168.1.1C:>tracert 192.168.1.1在路由器上执行show ip route，查看路由表，理解各个字段的含义。

一、实验目的1. 理解动态路由协议的基本原理和功能。

2. 掌握OSPF和RIP两种动态路由协议的配置方法。

3. 学会使用Packet Tracer软件进行网络拓扑搭建和配置。

4. 通过实验验证动态路由协议在网络通信中的应用。

二、实验环境1. 软件环境：Packet Tracer 7.22. 硬件环境：4台路由器、2台PC机、交换机等网络设备三、实验内容1. 网络拓扑搭建2. OSPF动态路由协议配置3. RIP动态路由协议配置4. 动态路由协议验证四、实验步骤1. 网络拓扑搭建（1）打开Packet Tracer软件，创建一个新的网络拓扑。

（2）在拓扑中添加4台路由器、2台PC机和交换机等设备。

（3）根据实验需求，配置设备端口和连接。

2. OSPF动态路由协议配置（1）在R1上创建环回接口，并配置IP地址192.168.1.1/24。

（2）在R2上创建环回接口，并配置IP地址192.168.2.1/24。

（3）在R3上创建环回接口，并配置IP地址192.168.3.1/24。

（4）在R4上创建环回接口，并配置IP地址192.168.4.1/24。

（5）在R1和R2之间建立OSPF邻居关系，并配置OSPF区域ID为0。

（6）在R2和R3之间建立OSPF邻居关系，并配置OSPF区域ID为0。

（7）在R3和R4之间建立OSPF邻居关系，并配置OSPF区域ID为0。

3. RIP动态路由协议配置（1）在R1上配置RIP协议，并指定192.168.1.0/24网段。

（2）在R2上配置RIP协议，并指定192.168.2.0/24网段。

（3）在R3上配置RIP协议，并指定192.168.3.0/24网段。

（4）在R4上配置RIP协议，并指定192.168.4.0/24网段。

4. 动态路由协议验证（1）在PC1上ping PC2的IP地址，验证RIP动态路由协议是否正常工作。

（2）在PC2上ping PC1的IP地址，验证RIP动态路由协议是否正常工作。