一.ospf的原理

OSPF(Open Shortest Path First)路由协议是一种基于SPF算法的路由协议.
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。采用组播方式。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。

SPF算法是OSPF路由协议的基础。SPF算法有时也被称为Dijkstra算法,这是因为最短路径优先算法SPF是Dijkstra发明的。SPF算法将每一个路由器作为根(ROOT)来计算其到每一个目的地路由器的距离,每一个路由器根据一个统一的数据库会计算出路由域的拓扑结构图,该结构图类似于一棵树,在SPF算法中,被称为最短路径树。在OSPF路由协议中,最短路径树的树干长度,即OSPF路由器至每一个目的地路由器的距离,称为OSPF的Cost,其算法为:Cost = 100×106/链路带宽。链路带宽以bps来表示。也就是说,OSPF的Cost 与链路的带宽成反比,带宽越高,Cost越小,表示OSPF到目的地的距离越近。

二 .rip与ospf的区别

    协议名

    内容

项目

           

             rip



             ospf

协议类型

距离矢量路由协议

链路状态路由协议

路由更新更新

周期更新 30 s (太频繁容易加重网络负担 适用于中小型网络)

触发更新 30 分钟

(在网络拓扑发生变化时更新)

每次路由更新的数据包

基本是全部路由信息(除了对方曾经发送过来的)

链路状态的信息(增量路由信息)

路由数据传输及链路通讯方式

广播 (容易造成泛洪降低信道的数据传输质量)

组播 (224.0.0.5 包括所有路由器 224.0.0.6 仅包括DR 和BDR)高端路由协议一般采用此方式

度量值

Hop (跳数) igrp 采用 默认使用带宽 延迟 和非默认的 负载  可靠度 及 MTU 最大传输单元 综合计算 度量值)

Cost 花销  和带宽成反比 。基于带宽的计算方式(100/dw)

规模

16 跳 (igrp 100 至 255跳)

整个网络网络最大允许1000 台路由器 单个区域限制 500 台路由器

负载均衡

Rip 等代价

(Igrp && eigrp   等代价 非等代价均支持 )

只能做等代价(只有cisco的设备支持非等代价)

收敛速度

慢(计时器 当路由器收到一条可以路由时 会保持180秒)

快  (无计时器的概念)

路由环路

会形成路由换

Ospf可以解决无环路径

 

 

路由器维持的表

 

 

   仅有路由表

路由器维护三张表

1.邻居表 (通过 hello 包 10 s 十秒一次 建立邻居关系后形成的)

2.链路状态数据库 LSDB (建立邻居关系后会互换链路状态后形成的)

3.路由表(根据完整的链路状态数据库经过 SPF算法计算形成的)

不连续子网

Rip 1 不支持  rip 2 支持

支持不连续子网

稳定性

有 180s 的计时器延迟网络稳定性较好

体系化路由   即“分区域”(增强整个网络的稳定性 )

 三.案例1

(1.案例简介

     此案例使用的是ospf与rip的混合网络。在区域边界路由器中完成路由的重分发。将rip网络中的路由条目发布到ospf网络中。向rip网络中发布一条默认路由。通过配置末节区域和完全末节区域简化末节区域的路由器中的路由表。最终使整个网络的所有网络互通。

(2.拓扑图:

wps_clip_p_w_picpath-21884

(3.设备简介:

 

          S13                 Huawei      3526E
          F4         H3C       sercpath F-100C
          R4         huaiwei       quidway 2621
          R7         huaiwei       quidway 2621

 

补充:我所使用的网络设备较杂。只要支持协议均可配置只是命令略有差异。可以根据情况选择网络设备。尽量使用同种设备。最好均使用路由器。没啥理由,因为路由器更专业!!!

 

(4.案例配置:

         注:本案例中的配置实验配置均从配置模式开始操作(进入路由器使用

             “enable ” 与 “config termial ”命令所进入的模式)

 1.S13交换机的三层设备配置

   ①.创建三层接口并添加物理接口,配置ip地址。并添加loopback 0 网卡作为测试。

    interface Loopback 1                 //进入环回接口 1 配置模式

    ip address 192.18.1.1 255.255.255.0    //为接口配置ip地址

注意:华为设备默认接口处于开启状态。cisco的设备接口必须在配置完成后使用

    no shutdown 对端口进行激活

    Vlan 10                                    //创建并进入vlan配置模式

     Port  interface Ethernet0/24    //在vlan中添加接口属于此vlan

    quit                                       //退出vlan配置模式

    interface Vlan-interface10//进入三层接口上配置模式

    ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 //为三层接口配置ip地址

    ②.发布192.168.1.0与192.168.2.0 两个网络。

     Ospf                              //进入ospf配置模式

     area 0                     //交换机中进入区域 0 进行发布网络

      network 192.168.1.0 0.0.0.255      //发布直连的网络192.168.1.0

       network 192.168.2.0 0.0.0.255      //发布直连的网络192.168.2.0

 2.F4 防火墙的路由配置

      ①.在接口上配置ip地址。并将端口加入到区域中。

     interface Ethernet0/2                            //进入接口配置模式

      ip address 192.168.3.1 255.255.255.0   //配置ip地址

      interface Ethernet0/3                            //进入接口配置模式

      ip address 192.168.6.1 255.255.255.0   //配置ip地址

      firewall   zone  untrust                //进入防火墙的非信任区域

      add   interface   Ethernet  0/2  //将防火墙的0/2接口加入到非信任区域

      add    interface   Ethernet  0/3  //将防火墙的0/3接口加入到非信任区域

     注意:防火墙的端口必须要添加到某个区域。针对某个区域防火墙会用不同的方式处理。所以接口必须在某个区域才能够进行数据通讯

     ②.发布rip网络192.168.6.0本地直连网络。并在rip区域中自动学习默认路由。

       router rip                              //进入rip配置模式

      network 192.168.6.0             //发布192.168.6.0直连网络

      default-information originate //自动向rip区域中发布静态路由

     ③.发布本地的ospf区域192.168.3.0网络。在ospf区域中重分发rip网络中的路由条目。

      router  ospf 1                             //进入ospf配置模式

      import-route rip              

//向ospf区域发布当前边界路由器学到的rip自治域内的路由条目

     import-route direct            

//发布当前边界路由器上的本地直连网络(cisco 默认重分发)

      area 1                                    //进入区域 1 中

      network 192.168.3.0 0.0.0.255              //发布192.168.3.0 网络

       area 0                                    //进入区域 0 中

       network 192.168.2.0 0.0.0.255              //发布192.168.2.0网络

       stub cost 100 area 1                      //设置末节区域    

       stub cost 100 area 1 no-summary         //设置完全末节区域

  3.R4 的路由配置

        ①.在接口配置ip地址。并添加loopback 1 网卡作为测试

          interface LoopBack1                      //进入loopback接口配置模式

          ip address 192.168.7.1 255.255.255.0     //为接口配置ip地址

          interface Ethernet0                                 //在接口中配置

          ip address 192.168.6.2 255.255.255.0     //为接口配置ip地址

     ②.rip发布本地直连网络192.168.5.0网络。

       Router rip                                     //进入rip配置模式

       network 192.168.7.0              //发布网络192.168.7.0

       network 192.168.6.0              //发布网络192.168.6.0

  4.R7 路由的配置

        ①.在接口配置ip地址。并添加loopback 1 网卡作为测试

      interface LoopBack1         //添加并进入loopback配置模式

      ip address 192.168.4.1 255.255.255.0    //为loopback配置ip地址

       interface Ethernet0         //进入到接口配置模式

       ip address 192.168.3.2 255.255.255.0     //为接口配置ip地址

     ②.在全局模式下启用ospf。并进入各个端口启用ospf并指定区域。

      ospf enable                    //在全局模式下启用ospf

       interface Ethernet0                  //进入接口配置模式

       ospf enable area 1       //激活ospf指定当前接口连接的区域号

        interface LoopBack1                  //进入接口配置模式

       ospf enable area 1            //激活ospf指定当前接口连接的区域号

(5.网络设备查看路由表

       S13的路由表://此路由表中有同一自治域中的其他区域路由条目和其他自治域的路由条目

       Routing Table: public net

      Destination/Mask   Protocol Pre  Cost    Nexthop  Interface

     127.0.0.0/8          DIRECT   0    0        127.0.0.1       InLoopBack0

     127.0.0.1/32        DIRECT   0    0        127.0.0.1       InLoopBack0

      192.168.1.0/24    DIRECT   0    0        192.168.1.1    LoopBack1 

      192.168.1.1/32    DIRECT   0    0        127.0.0.1       InLoopBack0

      192.168.2.0/24    DIRECT   0    0        192.168.2.1   Vlan-interface10

      192.168.2.1/32    DIRECT   0    0        127.0.0.1       InLoopBack0

      192.168.3.0/24    OSPF     10   11       192.168.2.2   Vlan-interface10

       192.168.4.0/24    OSPF     10   1573   192.168.2.2   Vlan-interface10

       192.168.6.0/24    O_ASE    150  1      192.168.2.2    Vlan-interface10

       192.168.7.0/24    O_ASE    150  1      192.168.2.2    Vlan-interface10

           F4的路由表://此路由器为区域边界路由器(ASBR)上有完整的路由条目

        Routing Table: public net

       Destination/Mask   Protocol Pre  Cost  Nexthop   Interface

      127.0.0.0/8        DIRECT   0    0        127.0.0.1     InLoopBack0

       127.0.0.1/32      DIRECT   0    0        127.0.0.1     InLoopBack0

      192.168.1.0/24  OSPF     10   1563    192.168.2.1   Ethernet0/1

      192.168.2.0/24  DIRECT   0    0        192.168.2.2   Ethernet0/1

       192.168.2.2/32  DIRECT   0    0        127.0.0.1     InLoopBack0

       192.168.3.0/24  DIRECT   0    0        192.168.3.1   Ethernet0/2

       192.168.3.1/32  DIRECT   0    0        127.0.0.1     InLoopBack0

      192.168.4.0/24  OSPF     10   1563    192.168.3.2  Ethernet0/2

     192.168.6.0/24  DIRECT   0    0        192.168.6.1   Ethernet0/3

    192.168.6.1/32  DIRECT   0    0        127.0.0.1     InLoopBack0

     192.168.7.0/24  RIP      100  1          192.168.6.2   Ethernet0/3

 R4的路由表://第一行为默认路由作为通向ospf区域的默认路由

     Routing Tables:

   Destination/Mask  Proto   Pref  Metric  Nexthop Interface

   0.0.0.0/0             OSPF   10     11   192.168.3.1 Ethernet0

   127.0.0.0/8         Direct    0      0    127.0.0.1 LoopBack0          

   127.0.0.1/32       Direct    0      0    127.0.0.1 LoopBack0          

   192.168.6.0/24     Direct    0      0    192.168.6.2 Ethernet0          

   192.168.6.2/32     Direct    0      0    127.0.0.1 LoopBack0          

  192.168.7.0/24   Direct    0      0    192.168.7.1 LoopBack1          

   192.168.7.1/32     Direct    0      0    127.0.0.1 LoopBack0  

R7的路由表(末节区域)://第一条的默认路由指向末节区域以外的非其他

    区域的其他自治区域的路由

    Routing Tables

    Destination/Mask  Proto   Pref  Metric Nexthop Interface

    0.0.0.0/0           OSPF   10      11   192.168.3.1 Ethernet0

    127.0.0.0/8       Direct    0       0     127.0.0.1 LoopBack0          

    127.0.0.1/32     Direct    0       0     127.0.0.1 LoopBack0          

     192.168.1.0/24  OSPF   10    1573   192.168.3.1 Ethernet0          

     192.168.2.0/24  OSPF   10      11    192.168.3.1 Ethernet0          

     192.168.3.0/24  Direct    0       0    192.168.3.2 Ethernet0          

      192.168.3.2/32  Direct    0       0    127.0.0.1 LoopBack0          

       192.168.4.0/24  Direct    0       0    192.168.4.1 LoopBack1          

       192.168.4.1/32  Direct    0       0    127.0.0.1 LoopBack0            

 R7的路由表(完全末节区域)://第一条默认路由指向本区域的外部包括到达其他区域的路由

        Routing Tables:

      Destination/Mask  Proto  Pref   Metric  Nexthop Interface

     0.0.0.0/0          OSPF   10      11    192.168.3.1 Ethernet0          

     127.0.0.0/8       Direct    0     0      127.0.0.1 LoopBack0          

     127.0.0.1/32      Direct    0     0     127.0.0.1 LoopBack0          

      192.168.3.0/24  Direct    0     0     192.168.3.2 Ethernet0          

     192.168.3.2/32  Direct    0     0     127.0.0.1 LoopBack0          

     192.168.4.0/24  Direct    0     0     192.168.4.1 LoopBack1          

     192.168.4.1/32  Direct    0     0     127.0.0.1 LoopBack0

(6.测试连通性

     测试通过。(此处图片省略。。。)hehe!!! ^^!!

                   嗯,韩宇说的对啊!!!