一、知识点

1、OSPF等介绍

  • OSPF

OSPF(Open Shortest Path First)协议是一种内部网关协议(IGP),用于在自治系统(AS)内部选择路由。它是一种链路状态路由协议,使用Dijkstra算法计算最短路径树。OSPF协议具有以下特点:

  1. 快速收敛:OSPF协议能够快速检测网络变化并更新路由表,确保路由的准确性。
  2. 无路由环路:OSPF协议通过使用区域内路由和区域间路由的分层结构,以及使用区域间认证避免路由环路。
  3. 支持多种路由形式:OSPF协议支持特定主机路由、子网路由、汇总路由等多种形式,以满足不同网络环境的需求。
  4. 支持变长子网掩码(VLSM):OSPF协议能够支持变长子网掩码,从而提高了IP地址空间的利用率。
  5. 负载均衡:OSPF协议支持根据路径的带宽和延迟等参数进行负载均衡,以提高网络的利用率和可靠性。

在OSPF协议中,每个路由器维护一个链路状态数据库,记录了区域内所有路由器的连接状态和距离信息。当网络发生变化时,路由器会发送链路状态更新报文通知其他路由器,其他路由器则会根据这些更新信息重新计算最短路径树。

OSPF协议支持多播和广播类型的网络环境,可以通过多播报文进行路由信息的交换。此外,OSPF协议还支持区域划分,可以将大型网络划分为多个区域,每个区域运行一个OSPF实例,从而提高路由器的资源利用率和减少路由器的资源消耗。

  • 自治系统(AS)

自治系统包括一个单独管理实体下所控制的一组路由器(OSPF 是内部网关路由协议,工作于自治系统内部)。

  • 链路状态(LS)

指路由器接口的状态(如 Up 、Down 、IP 地址、网络类型、链路开销以及路由器和它邻接路由器间的关系)。

链路状态信息通过链路状态通告(Link State Advertisement, LSA) 扩散到网络上的每台路由器,每台路由器根据 LSA 信息建立一个于千网络的拓扑数据库(邻居表)。

  • 最短路径优先算法(SPF)=迪克斯加算法(Dijkstra)

利用从 LSA 通告得来的信息计算到达每一个目标网络的最短路径,以自身为根生成一棵树,包含了到达每个目的网络的完整路径。

  • 路由器标识

OSPF 的路由标识是一个 32 位的数字,它在自治系统中被用来唯一地识别路由器。

默认使用最高回环地址(loopback),若回环地址没有被配置,则使用物理接口上最高的IP地址作为路由器标识。

  • 邻居和邻接

OSPF 在相邻路由器间建立邻接关系,使它们交换路由信息。

邻居是指共享同一网络的路由器,并使用Hello包来建立和维护邻居路由器间的邻接关系。

  • 区域

在OSPF网络中使用区域(Area)为自治系统分段。

OSPF是一种层次化的路由选择协议,区域 0是一个 OSPF 网络中必须具有的区域,也称为主干区域,其他所有区域要求通过区域0互连到一起。

2、命令说明

命令

说明

network 192.168.1.0 0.0.0.255

指定运行OSPF协议的接口范围的命令。这个命令用于精确宣告和范围宣告,以确定哪些接口将运行OSPF协议。

在这个命令中,IP地址192.168.1.0表示一个C类网络地址,而掩码0.0.0.255表示该网络地址中的前24位是网络地址,后8位是主机地址。因此,这个范围包括IP地址192.168.1.0到192.168.1.255之间的所有子网。

当使用这个命令时,运行OSPF协议的路由器会将该范围内的所有接口都宣告出去,以便其他路由器能够学习到这些接口的路由信息。这样,所有在范围内的接口都将成为OSPF区域的一部分,并且将与其他运行OSPF协议的路由器交换路由信息。

area <area_ID>

在OSPF协议中,区域(Area)是用来将一个大的路由环境划分为多个小型路由环境,以便进行更具体的路由选择和优化。OSPF协议支持多个区域,每个区域运行一个OSPF实例,维护一个区域内路由表和一个区域间路由表。

在OSPF协议中,区域0通常表示为主干区域(Backbone Area),它是所有其他区域的中心。区域0中的路由器负责在区域之间传递路由信息,并维护一个区域内路由表和一个区域间路由表。区域0中的所有路由器都必须相互连接,以便在区域之间进行通信。

区域1表示为常规区域(Normal Area),它是区域0之外的其他区域。常规区域必须与区域0相连,以便将其路由信息传递给其他区域。常规区域中的路由器只维护一个区域内路由表,而将区域间路由信息传递给区域0中的路由器。

总之,在OSPF协议中,区域0和区域1是两个不同的区域类型,分别表示主干区域和常规区域。每个区域运行一个OSPF实例,维护一个区域内路由表和一个区域间路由表,以便进行更具体的路由选择和优化。

二、 OSPF实践

1、绘制拓扑图

ensp ospf 建立区域认证 ensp做ospf_服务器

2、配置各个路由器的接口IP

根据拓扑图提示配置IP

3、配置各路由器的区域

a) 区域 0

配置R1

[R1]ospf //进入 ospf 配置
[R1-ospf-1]area 0 //进入区域 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255 //宣告网络(通配符掩码)

配置R2

[R2]ospf
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255

b) 区域 1

配置R1

[R1]ospf //进入 ospf 配置
[R1-ospf-1]area 1 //进入区域 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]network 192.168.2.0 0.0.0.255 //宣告网络(通配符掩码)

配置R3

[R3]ospf
[R3-ospf-1]area 1
[R3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 192.168.2.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 192.168.3.0 0.0.0.255

配置R5

[R5]ospf
[R5-ospf-1]area 1
[R5-ospf-1-area-0.0.0.1]network 192.168.3.0 0.0.0.255

c) 区域 2

配置R2

[R2-ospf-1]ospf //进入 ospf 配置
[R2-ospf-1]area 2 //进入区域 2
[R2-ospf-1-area-0.0.0.2]network 192.168.4.0 0.0.0.255 //宣告网络(通配符掩码)

配置R4

[R4]ospf
[R4-ospf-1]area 2
[R4-ospf-1-area-0.0.0.2]network 192.168.4.0 0.0.0.255
[R4-ospf-1-area-0.0.0.2]network 192.168.5.0 0.0.0.255

配置R6

[R6]ospf
[R6-ospf-1]area 2
[R6-ospf-1-area-0.0.0.2]network 192.168.5.0 0.0.0.255

4、查看各路由器的路由表(dis ip routing-table/dis ospf peer)

举例R1,R2~R6操作类似:

ensp ospf 建立区域认证 ensp做ospf_网络_02

ensp ospf 建立区域认证 ensp做ospf_运维_03