物理专线的缺点:成本高,受地理位置限制

隧道技术:在隧道的两端通过封装以及解封装在公网中建立一条数据通道,使用这条数据通道进行传输。

VPN

虚拟专用网

VPN的技术核心——隧道技术——封装技术

GRE

通路路由封装,是一种隧道协议。

GRE配置方法:

1、创建隧道接口
[r1]interface Tunnel 0/0/0
2、接口配置IP地址
[r1-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.3.1 24
3、定义封装方式
[r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre
4、定义封装内容
[r1-Tunnel0/0/0]source 12.0.0.1

[r1-Tunnel0/0/0]destination 23.0.0.2

NHRP

下一跳解析协议

NHS:下一跳解析服务器

原理:需要在私网中选择一个出口物理地址固定的设备作为NHS,剩下的所有分支都应该知道中心的隧道地址和物理地址,然后,NHRP要求所有分支将自己物理接口和隧道接口的IP地址的映射关系发送给NHS,如果物理地址发生变化,则需要重新发送。这样NHS可以获取到所有分支的地址的映射关系。分支之间如果需要相互通信,则需要像中心申请获取映射关系表——这种架构我们称为hub - spoke架构。

MGRE

多点GRE技术。

MGRP环境在数据发送时,依旧是走的点到点的隧道,所以在数据传输时依然是点到点的传输。所以,MGRE环境是一个类似于NBMA的环境。

MGRE的配置:

中心的配置:

1、创建隧道接口
[r1]interface Tunnel 0/0/o[r1-Tunnel0/0/0]

2、接口配置IP地址
[r1-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.3.1 24


3、定义封装方式
[r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre p2mp

4、定义封装内容
[r1-Tunnel0/0/0]source 15.0.0.1

5、创建NHRP域
[r1-Tunnel0/0/0]nhrp network-id 100

分支的配置:

1、创建隧道接口
[r1]interface Tunnel 0/0/0

2、接口配置IP地址
[r1-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.3.1 24

3、定义封装方式
[r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre p2mp

4、定义封装内容
[r2-Tunnel0/0/0]source GigabitEthernet 0/0/1

5、加入到中心创建的NHRP域中
[r2-Tunnel0/0/0]nhrp network-id 100

6、上报信息到中心
[r2-Tunnel0/0/0]nhrp entry 192.168.5.1 15.0.0.1 register
                                           隧道地址   物理接口地址

[r1-Tunnel0/0/0]display nhrp peer all ---查看NHRP邻居的注册情况

RIP实现MGRE环境遇到的问题:
1、只有中心获取到了分支的路由信息,而分支没有获取到
在中心上开启伪广播
[r1-Tunnel0/0/0]nhrp entry multicast dynamic
2、中心开启伪广播后,分支只能收到中心的路由信息,但没有分支的。
原因——RIP的水平分割机制
解决方法:[r1-Tunnelo/0/0]undo rip split-horizon ——关闭RIP的水平分割

OSPF

开放式最短路径优先协议

1、优点:选路佳,收敛快,占用资源少

2、RIP的版本 —— RIPV1,RIPV2 —— IPV4
                                RIPNG —— IPV6
      OSPF的版本 —— OSPFV1(实验室阶段夭折),OSPFV2 —— IPV4
                                    OSPFV3 —— IPV6

3、RIPV2和OSPFV2的相同点:

(1)RIPV2 (224.0.0.9)和OSPFV2(224.0.0.5,224.0.0.6)都是以组播的形式发送信息的。——224.0.0.X的组播地址——本地链路组播——TTL设置为1。
(2)RIPV2和OSPFV2都被称为无类别的路由协议。
(3)OSPFV2和和RIPV2都支持手工认证。
(4)OSPFV2和RIPV2都支持等开销负载均衡。

4、RIP和OSPF的不同点:

RIP只能应用在小型网络当中,OSPF可以适用于中大型网络当中

5、区域边界路由器 —— ABR —— 同时属于多个区域,一个接口对应一个区域,并且有一个接口在区域0中。
区域之间可以存在多个ABR设备,一个ABR也可以对应多个区域。

6、区域划分的要求——1,区域之间必须存在ABR设备
                                      2,区域划分必须按照星型拓扑划分——星型拓扑中间区域我们称为骨干区域。

7、区域ID (area lD) : 区分和标定OSPF网络中不同的区域 ,由32位二进制构成:1,点分十进制表示;2,直接使用十进制表示——骨干区域的区域ID定义为区域0。

8、OSPF的数据包

(1)hello包
        周期发现,建立和保洁邻居关系
(2)DBD包
        数据库描述报文
(3)LSR包
        链路状态请求报文
(4)LSU包
        链路状态更新报文
(5)LSAck包
        链路状态确定报文

9、OSPF的状态机
TWO-WAY ---标志着邻居关系的建立
(条件匹配)匹配成功,则可以进入到下一个状态,如果失败,则将停留在邻居关系,仅使用Hello包进行周期保活。

主从关系选举---通过比较RID来进行,RID大的为主,为主可以优先进入到下一个状态。—— 这里使用DBD包来完成主从关系选举主要是为了和之前的邻居状态进行区分。

FULL状态:标志着邻接关系的建立。

目的是为了和邻居状态进行区分。邻居状态只能使用hello包进行周期保活,而邻接状态才能收发LSA信息。

down状态:启动ospf之后,发出hello包之后进入到下一个状态init(初始化)状态——收到Hello包中包含本地的RID,则进入到下一个状态

Two-way(双向通信)状态:标志着邻居关系的建立
(条件匹配)匹配失败,则将停留在邻居关系,仅使用Hello包进行周期保活;匹配成功则进入下一个状态

exstart(预启动)状态:使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举,RID大的为主,为主可以优先进入下一个状态

exchange (准交换)状态:使用携带目录信息的DBD包进行目录共享

loading (加载)状态:基于对端发送的DBD包,使用LSR/LSU/LSACK三种数据包获取未知LSA信息。

FULL状态:标志着邻接关系的建立。

10、OSPF的工作过程

        启动配置完成后,OSPF将向本地所有运行协议的接口以组播224.0.0.5的形式发送hello包; hello包中会携带自己本地的RID和本地已知邻居的RID;之后,将收集到的邻居关系记录在本地的一张表中---邻居表。

        邻居关系建立完成之后,将进行条件匹配。失败,则停留在邻居关系,仅使用hello包进行周期保活;

        匹配成功则开始建立邻接关系。首先,使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举,之后,使用携带信息的DBD包共享数据库目录信息。之后,本地使用LSR/LSU/LSACK三种数据包获取未知的LSA信息。之后,完成本地数据库的建立,生成数据库表——LSDB。

最后,基于本地链路状态数据库中的LSA信息,生成有向图及最短路径树,之后,计算出本地到达未知网段的路由信息。将这些路由信息添加到——路由表。

收敛完成后,ospf依然会每隔10s (30s)发送hello包进行周期保活;每隔30MIN进行一次周期更新。

11、OSPF工作过程中结构突变的情况

(1)新增一个网段        (2)断开一个网段        (3)无法通信

12、OSPF的基础配置

1、启动ospf进程

ospf 1 router-id 1.1.1.1

2、创建区域
area 0
3、宣告

(1)激活接口

(2)发布路由
network 12.0.0.1 0.0.0.0
display ospf peer查看ospf的邻居表

display ospf peer brief查看邻居关系简表
display ospf lsdb查看数据库表
display ospf lsdb router 2.2.2.2展开一条LSA信息

13、OSPF的路由优先级
域内路由>域间路由>域外路由
外部路由叠加内部开销>外部路由不叠加内部开销