1.基于不同的数据链路的特征可以分为不同的网络类型:
点到点:在一个物理网络中,有且仅有两个节点。物理和逻辑上均不接收第三节点。
BMA广播型多路访问:在一个MA网络中同时存在广播(洪泛)机制。
NBMA非广播型多路访问:在一个MA网络中,没有洪泛机制。
MA多路访问:在一个网段内,存在的节点数量不限制。
2. HDLC 高级链路控制协议:属于点到点网络类型,Cisco默认使用的封装技术。
[r2]interface Serial 4/0/0
[r2-Serial4/0/0]link-protocol hdlc 修改二层封装
3.PPP点到点协议:属于点到点网络类型,华为设备默认串口封装技术,HDLC的升级。
新增:拨号 a.直连间,IP地址不在一个网段也可正常通讯;相互共享接口ip地址,在本地生成32位的主机路由。b.可以进行身份的认证。c.建立虚链路,同时分配ip地址。
A认证PAP:明文(不加密),命令如下:
[RTA]aaa 主认证方—服务端
[RTA-aaa]local-user huawei password cipher huawei123
[RTA-aaa]local-user huawei service-type ppp
[RTA]interface Serial 1/0/0 连接客户端的接口
[RTA-Serial1/0/0]ppp authentication-mode pap
[RTB]interface Serial 1/0/0 被认证方
[RTB-Serial1/0/0]ppp pap local-user huawei password cipher huawei123
B认证CHAP挑战质询握手协议:密文,命令如下:
[RTA]aaa 主认证方
[RTA-aaa]local-user huawei password cipher huawei123
[RTA-aaa]local-user huawei service-type ppp
[RTA]interface Serial 1/0/0
[RTA-Serial1/0/0]link-protocol ppp
[RTA-Serial1/0/0]ppp authentication-mode chap
[RTB]interface Serial 1/0/0 被认证方
[RTB-Serial1/0/0]link-protocol ppp
[RTB-Serial1/0/0]ppp chap user huawei
[RTB-Serial1/0/0]ppp chap password cipher huawei123
4.GRE 通用路由封装,一种简单的VPN技术,属于点到点网络类型。
VPN虚拟专用网络,让两个网络穿越中间网络来直接通讯,逻辑的在两个网络间建立了一条新的点到点直连链路;
[r1]interface Tunnel 0/0/0 创建隧道接口
[r1-Tunnel0/0/0]ip address 10.1.1.1 24
[r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre 定义封装标准
[r1-Tunnel0/0/0]source 12.1.1.1 新增报头的源IP
[r1-Tunnel0/0/0]destination 23.1.1.2 新增报头的目标IP
5.多点GRE,属于NBMA网络,在多个网络间需要通过VPN来建立形成一个整体的网络时,若使用点到点GRE;tunnel和网段的数量将成指数上升,路由表将变大,要求所有的节点为固定的公有IP地址。
6. MGRE-多点GRE,多个节点构建为一个网段;结构为中心到站点结构;站点可以基于NHRP实现ip地 址不固定。
7.NHRP下一跳路径发现协议:非固定ip地址分支站点,主动到固定IP的中心站点注册;中心生成MAP。映射-tunnel口IP与公有ip地址的对应;若分支到分支,那么将在中心站点下载map来实现直接通讯。
8.MGRE环境配置:
中心站点配置:interface Tunnel0/0/0 创建tunnel口
ip address 10.1.1.1 255.255.255.0 配置接口ip地址
tunnel-protocol gre p2mp 先修改接口模式为多点GRE
source 15.1.1.1 再定义公有的源IP地址
伪广播
nhrp network-id 100 默认为0号,该网段内所有节点tunnel接口必须为相同域
注:伪广播:当目标IP地址为组播或广播地址时,将流量基于每个用户进行一次单播;外层报头为单播报头,内层报头为组播或广播报头;该功能不开启,正常基于组播和广播工作的动态路由协议将无法正常使用。
[r1]dis nhrp peer all 查看分支站点注册结果
分支站点:interface Tunnel0/0/0
ip address 10.1.1.2 255.255.255.0
tunnel-protocol gre p2mp
source GigabitEthernet0/0/2 假设分支站点ip地址不固定
nhrp network-id 100
nhrp entry 10.1.1.1 15.1.1.1 register 分支需要到中心站点注册
注:若所有tunnel对应的公有ip均为固定ip地址,可以让每台路由器均称为中心站点,两两间均进行注册;可以形成全连网状结构拓扑;rip这种存在水平分割机制的协议能够正常收敛;当拓扑结构为中心到站点(轴辐状)不是所有网点均为固定的公有ip,没法所有tunnel设备相互注册;只能通过关闭水平分割来实现路由的全网正常收敛;
[r1-Tunnel0/0/0]undo rip split-horizon
9. OSPF协议的数据包:数据包结构
数据包种类:
Hello:用于邻居、邻接发现、建立、保活,hello time 默认10s或30s
DBD:数据库描述包
LSR:链路状态请求
LSU:链路状态更新
LSack:链路状态确认
七种状态机:
Down:一旦本地发出hello包进入下一个状态
Init初始化:收到的hello包若存在本地的RID进入下一个状态
2way双向通讯:邻居关系建立的标志
条件匹配:点到点网络将直接进入下一个状态; MA网络类型将进行DR/BDR选举,非DR/BDR间将无法进入下一状态;
Exstart预启动:使用类似hello的DBD进行主从关系的选举,RID大为主优选进入下一状态
Exchange 准交换:使用真正的DBD进行数据库目录的共享,需要使用ACK确认
Loading 加载:使用LSR/LSU/LSAck来获取未知的LSA信息
Full转发:邻接关系建立的标志
注:LSA:链路状态通告,在不同的网络条件下将产生不同类别的LSA信息来代表拓扑或者路由条目;
LSDB:链路状态数据库 装载和存储所有各种类别的LSA;
10.OSPF的工作过程:OSPF协议启动后,A向本地所有启动了OSPF协议的直连接口组播224.00.5发送hello包;本地hello包中携带本地的全网唯一的router-id;之后对端B运行OSPF协议的设备将回复hello包,该hello包中若携带了A的routerid,那么A/B建立为邻居关系;生成邻居表;邻居关系建立后,邻居间进行条件匹配,匹配失败就停留于邻居关系,仅hello包周期保活;条件匹配成功可以开始建立邻接关系:邻接间共享DBD包,将本地和邻接的DBD包进行对比,查找到本地没有的LSA信息目录;之后使用LSR来询问,对端使用LSU应答具体的LSA信息,之后本地再使用ack确认;该过程完成后,生成数据库表;再之后本地基于数据库表,启用SPF选路规则,计算到达所有未知网段的最短路径,然后加其加载到本地的路由表中;收敛完成,hello包周期保活,每30min再周期收发一次DBD来判断和邻接间数据库是否一致;
结构突变:a.新增网段:直连新增网段的设备,将直接使用LSU包来告知本地所有邻接,之后邻接传邻接扩散到全网,需要ACK确认。b.断开网段:直连断开网段的设备,将直接使用LSU包来告知本地所有邻接,之后邻接传邻接扩散到全网,需要ACK确认。c.无法沟通:dead time 为hello time 的4倍;当dead time到时时,断开邻居关系,删除通过该邻接生成的路由条目。
11.OSPF的基础配置
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 启动时,需要定义进程号;进程号仅具有本地唯一性; 建议同时配置全网唯一的router-id; 生成顺序:手工→本地环回接口中最大ip地址数值→本地物理接口中最大数值的ip地址.
区域划分规则:a.星型拓扑结构,区域0为中心骨干区域,其他大于0为非骨干站点区域;b.必须拥有ABR区域边界路由器。
[r2-ospf-1]area 0 先进入区域,之后再该区域内宣告属于该区域的接口,宣告时必须携带反掩码
[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.2 0.0.0.0
[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0
[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]q
[r2-ospf-1]area 1
[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]network 23.1.1.1 0.0.0.0
启动配置完成后,邻居间收发hello包,建立邻居关系;生成邻居表:
[r2]display ospf peer 查看邻居表
[r2]display ospf peer brief 查看邻居简表
邻居、邻接关系的发现、建立、保活均依赖hello包进行;
Hello包中邻居间必须完全一致的参数:任意参数不同,均导致邻居关系无法建立。
邻居关系建立后,邻居间进行条件匹配,匹配成功者间可以建立为邻接关系;邻接关系间将使用DBD包进行主从关系选举,之后由主优先使用DBD进行数据库目录信息的共享,从而最终基于LSR/LSU/LSAck来获取未知的LSA信息;当收集到全网的LSA信息后,装载于本地的LSDB(链路状态数据库)数据库表:
<r2>display ospf lsdb 查看数据库表
12.关于OSPF,DBD包的几个知识点:DBD包中携带MTU值,要求邻居MTU值必须相同,否则将卡在exstart或exchange状态;
默认华为未开启MTU检测
[r1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ospf mtu-enable 开启MTU检测
隐性确认:不使用确认包,而是从设备复制主设备的序列号来确认收到了主的DBD。
13.OSPF标记位: I为1本地发出的第一个DBD包; M为0,表示本地发出的最后一个DBD;
MS为1代表主,为0代表从;
<r1>display ospf routing 华为查看
14.管理距离(华为为优先级):Cisco设备定义管理距离为110,在华为设备上优先级为10。
15.度量(cost)开销值=参考带宽/接口带宽,华为设备:环回接口不计算为一段路径;默认的参考带宽为1000M;优选cost值之和最小路径;
16.OSPF协议邻居成为邻接关系的条件:a.在点到点网络中,所有的OSPF邻居将直接建立为邻接关系;b.在MA网络中,为了避免大量的重复的LSA更新(因为OSPF需要邻接间进行DBD对比),故没有接口水分割机制;故必须进行DR/BDR选举,非DR/BDR间仅建立邻居关系;在每一个MA网络中均需要进行一次选举;
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ospf dr-priority 2 修改参选接口的优先级,干涉选举。
注:DR选举非抢占性,故在修改优先级后,必须重启参选设备ospf进程来重新选举。
<r1>reset ospf process 重启进程,干涉选举后。
Warning: The OSPF process will be reset. Continue? [Y/N]:y
注:OSPF的收敛被称为LSA洪泛,也被称为LSDB同步;
17.OSPF接口网络类型,OSPF协议在不同网络类型的接口下,其不同的工作方式。
接口网络类型,OSPF接口网络类型(ospf工作方式)
a.LoopBack 0:Cisco 中LoopBack没有hello包,以32位主机路由发送,华为:显示为p2p类型,实际为LoopBack工作方式
b.点到点:(串线HDLC/PPP/GRE)p2p. hello time10s,自动建邻,不选DR/BDR
c.BMA 以太网,Broadcast hello time 10s 自动建邻,选DR/BDR
d.NBMA 帧中继 nbma hello time 30s 手工建立邻居,选DR/BDR
e.MGRE p2p. hello time10s 自动建邻,不选DR/BDR ,在一个网段中只能存在一个邻居;华为设备在一个MGRE网段,接口为点到点工作方式时,仅和最先收到hello的设备建立邻居关系;Cisco在这种情况将出现邻居的翻滚。
注:在MGRE环境中,接口默认的ospf工作方式为点到点,这种方式无法实现该NBMA网段的邻居全连;故只能去修改接口的工作方式:修改MGRE网段所有接口为Broadcast工作方式,若一部分接口修改为Broadcast,另一部分接口依然保持为点到点,由于hello time相同可以建立邻居关系,但工作机制在DR/BDR选举处不同,故最终该网段无法正常收敛;同时,必须关注网络拓扑结构;若该网段为全连网状结构,那么DR选举将正常进行;但若为部分网状或中心到站点拓扑,将可能出现DR位置错误问题;若网络拓扑只能为部分网状或中心到站点,需要人为手工干预DR位置或者将所有接口的工作方式修改为点到多点工作方式;
18.Ospf的点到多点工作方式:只能手工配置,适用于部分网状结构拓扑;
Hello time30s,不选DR/BDR,自动建立邻居关系;
19.OSPF的不规则区域:一台ABR设备若没有连接到骨干区域0,那么默认不能进行区域间路由的共享
解决方案:a.在合法与非法ABR上建立tunnel,然后将其宣告到ospf协议中
缺点:周期更新、保活,触发更新对中间穿越区域产生资源占用;选路不佳,当ospf学习到两条相同目标,但不同区域同时过来时,优选骨干区域;Tunnel区域应该宣告在同一个区域
b.虚链路:在合法与非法ABR上建立虚链路,由合法ABR为非法ABR进行授权;使得非法ABR可以进行区域间路由的共享;因为并没有增添新的路径,故不存在选路不佳的问题;
[r2-ospf-1]area 1 两台ABR共同所在的区域
[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 4.4.4.4 对端ABR的RID
注:Cisco为了避免周期信息对中间区域的占用,取消虚链路上的所有周期行为--不可靠
华为在虚链路上依然保持周期的保活、更新 --- 对中间区域的资源占用
20.多进程双向重发布(推荐)多进程:同一台设备上,不同的进程可以工作在不同的接口上,建立各自的邻居关系,生成各自的数据库(不共享);仅将各自计算所得路由加载于同一张路由表内;一个接口只能被一个进程来宣告;双向重发布,ASBR(自治系统边界路由器、协议边界路由器),将不同进程或不同协议产生的路由进行双向共享;
[r2]ospf 1
[r2-ospf-1]import-route ospf 2
[r2-ospf-1]q
[r2]ospf 2
[r2-ospf-2]import-route ospf 1
<r1>display ospf lsdb 查看OSPF的数据库表
<r1>display ospf lsdb router 1.1.1.1