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 p2mp4、定义封装内容
[r1-Tunnel0/0/0]source 15.0.0.15、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 0/0/02、接口配置IP地址
[r1-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.3.1 243、定义封装方式
[r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre p2mp4、定义封装内容
[r2-Tunnel0/0/0]source GigabitEthernet 0/0/15、加入到中心创建的NHRP域中
[r2-Tunnel0/0/0]nhrp network-id 1006、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