使用鏈路狀態(tài)路由協(xié)議

1、1西安思源學院. http:/使用鏈路狀態(tài)路由協(xié)議 Introducing Routing and Switching in the Enterprise Chapter 62西安思源學院. http:/目標目標描述并規(guī)劃使用 OSPF網(wǎng)絡.使用單區(qū)域 OSPF設計和配置網(wǎng)絡.使用多協(xié)議環(huán)境.3西安思源學院. http:/目錄目錄 6.1 使用 OSPF路由協(xié)議 6.2 實施單區(qū)域 OSPF 6.3 使用多路由協(xié)議4西安思源學院. http:/6.1使用 OSPF路由協(xié)議5西安思源學院. http:/6.1.1 鏈鏈路狀路狀態(tài)態(tài)路由路由協(xié)議協(xié)議的運行的運行過過程程 鏈路狀態(tài)協(xié)議以其良好的分層設

2、計和足以支持大型網(wǎng)絡的可擴展性廣泛應用于企業(yè)網(wǎng)絡中并博得眾多 ISP 的青睞. 開放最短路徑優(yōu)先 (OSPF) 協(xié)議是一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議. OSPF 是由 Internet 工程任務組 (IETF) 開發(fā)的、用于支持 IP 通信的開放式標準路由協(xié)議. OSPF 是一種無類內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 (IGP) 鏈路狀態(tài)協(xié)議將只在拓撲發(fā)生更改（例如鏈路斷開）時才發(fā)送更新信息.6西安思源學院. http:/6.1.1鏈鏈路狀路狀態(tài)態(tài)路由路由協(xié)議協(xié)議的運行的運行過過程程 與距離矢量協(xié)議相比較，鏈路狀態(tài)路由協(xié)議具有以下特性： 需要更復雜的網(wǎng)絡規(guī)劃和配置需要占用更多的路由器資源需要占用更多的內(nèi)存來存儲多個表需要占用

3、更多的 CPU 和處理資源來完成復雜的路由計算7西安思源學院. http:/6.1.1鏈鏈路狀路狀態(tài)態(tài)路由路由協(xié)議協(xié)議的運行的運行過過程程 8西安思源學院. http:/6.1.2 OSPF 度量和收度量和收斂斂 OSPF 根據(jù)各條鏈路的帶寬或速度來衡量鏈路的開銷 更高的帶寬 = 更低的開銷 = 可靠的路由 開銷 = 100,000,000 /以 bps 表示的鏈路帶寬 使用 ip ospf cost 命令手動配置接口的開銷值。9西安思源學院. http:/6.1.2 OSPF度量和收度量和收斂斂 SPF 算法 (Diijkstras算法) 每個路由器都會生成一個拓撲樹 OSPF 鏈路狀態(tài)或拓

4、撲數(shù)據(jù)庫會存儲 SPF 樹信息黃框黃框里為最低cost的路徑10西安思源學院. http:/6.1.2 OSPF度量和收度量和收斂斂 練習11西安思源學院. http:/6.1.3 OSPF 鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系 OSPF 路由器會建立和維護與其它相連 OSPF 路由器的鄰居（或鄰接）關(guān)系. 鄰接是高級鄰居關(guān)系，鄰接的路由器之間可以交換路由信息. OSPF 路由器使用 Hello 協(xié)議開始建立和維護鄰接關(guān)系. 12西安思源學院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系 OSPF 路由器使用 Hello 協(xié)議開始建立和維護鄰接關(guān)系. hello 協(xié)議通過組播地址 2

5、 向直接連接的 OSPF 路由器發(fā)送很小的 hello 數(shù)據(jù)包. 這些數(shù)據(jù)包在以太網(wǎng)和廣播鏈路上每 10 秒發(fā)送一次，在非廣播鏈路上則是每 30 秒發(fā)送一次. 這些設置包括 hello 間隔、dead 間隔和網(wǎng)絡類型，還可能包括身份驗證類型和身份驗證數(shù)據(jù). 任何兩臺路由器要組成鄰接關(guān)系，其所有設置都必須一致. 路由器會將找到的鄰居鄰接關(guān)系記錄到 OSPF 鄰接數(shù)據(jù)庫中.13西安思源學院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系 DR 和 BDR 的作用是減少發(fā)送的更新數(shù)量，減少不必要的流量以及減少所有路由器的處理開銷. 任何未被選為 DR 或 BDR 的路

6、由器均叫做 DROther. 當某條鏈路出現(xiàn)故障時，包含該鏈路信息的路由器會使用組播地址 將此信息發(fā)送給 DR. FULL 是 OSPF 路由器的正常狀態(tài). 如果路由器陷入其它狀態(tài)，則表明可能存在問題，譬如路由器的設置不匹配。唯一的例外是 2-way 狀態(tài). 在廣播環(huán)境中，路由器只能與指定路由器 (DR) 或備用指定路由器 (BDR) 達到 FULL 狀態(tài). 可以看到的其它所有鄰居均處于 2-way 狀態(tài).14西安思源學院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系本地網(wǎng)絡中路由器 ID 最高的路由器將被選作 DR。路由器 ID 第二高的則被選作 BDR

7、。 路由器 ID 是一個 IP 地址，其確定方法如下:1. 使用 router-id 命令配置的值2. 若未使用 router-id 命令配置該值，則路由器 ID 是任何環(huán)回接口上已配置的最大 IP 地址3. 若未配置環(huán)回接口，則路由器 ID 是任何活動物理接口上的最大 IP 地址路由器 ID 可以使用以下 show 命令查看:show ip protocols, show ip ospf, or show ip ospf interface.15西安思源學院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系管理員可以強行指定 DR 和 BDR，其方法是使用以下接口配置命令配置優(yōu)

8、先級 :ip ospf priority number默認情況下，OSPF 路由器的優(yōu)先級值為 1。 如果更改了某臺路由器的優(yōu)先級值，則優(yōu)先級設置最高（而不是路由器 ID 最高）的路由器將被選為 DR.路由器優(yōu)先級可以設置的最大值為 255. 優(yōu)先級值為 0 表示該路由器不能充當 DR 或 BDR.16西安思源學院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系并非所有類型的鏈路都需要 DR 和 BDR。OSPF 識別的鏈路類型包括：廣播型多路訪問網(wǎng)絡以太網(wǎng)點對點協(xié)議 (PPP) 網(wǎng)絡串行T1/E1非廣播型多路訪問 (NBMA) 網(wǎng)絡幀中繼ATM在廣播型多路訪問網(wǎng)絡（例如以太網(wǎng)

9、）中，鄰居關(guān)系數(shù)量可能會很大，因此需要選擇 DR.在點對點的網(wǎng)絡中，并不需要建立完全的鄰接關(guān)系，因為根據(jù)點對點網(wǎng)絡的定義，該鏈路中只有兩臺路由器。因此，沒有必要也不會選擇 DR. 在 NBMA 網(wǎng)絡上，OSPF 有兩種運行模式:模擬廣播環(huán)境：管理員可將網(wǎng)絡類型定義為廣播，該網(wǎng)絡將選擇一個 DR 和一個 BDR 模擬廣播網(wǎng)絡. 點對多點環(huán)境：該環(huán)境下，每個非廣播網(wǎng)絡都被視為多個點對點鏈路的集合，不會選擇 DR17西安思源學院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系18西安思源學院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系練習:確定每臺路由器的路由 I

10、D 以及每個網(wǎng)絡的指定路由器.19西安思源學院. http:/6.1.4 OSPF 區(qū)域區(qū)域 所有 OSPF 網(wǎng)絡都以 區(qū)域 0（也稱為主干區(qū)域）開始. 可以為新建的這些區(qū)域分配任何編號（最大為 65535）。每個區(qū)域中最多可以有 50 臺路由器. OSPF 采用雙層設計.區(qū)域 0（也稱為主干區(qū)域）位于頂層，而其它所有區(qū)域則位于下一層. 所有非主干區(qū)域都必須直接連接到區(qū)域 0. 這些區(qū)域共同組成 OSPF 自治系統(tǒng) (AS)20西安思源學院. http:/6.1.4 OSPF區(qū)域區(qū)域 將一個區(qū)域連接到主干區(qū)域的路由器叫區(qū)域邊界路由器 (ABR). 將某個區(qū)域連接到另一個路由協(xié)議（例如 EIGR

11、P）或?qū)㈧o態(tài)路由重分布到 OSPF 區(qū)域的路由器稱為自治系統(tǒng)邊界路由器 (ASBR)。21西安思源學院. http:/6.1.4 OSPF區(qū)域區(qū)域22西安思源學院. http:/6.2 實施單區(qū)域 OSPF23西安思源學院. http:/6.2.1 在單區(qū)域中配置基本的在單區(qū)域中配置基本的 OSPFOSPF 配置步驟:步驟 1：啟用 OSPF router(config)# router ospf 進程 ID 由管理員選擇，其編號范圍為 1 到 65535。進程 ID 只在本地使用，不必與其它 OSPF 路由器的 ID 相匹配.步驟 2：通告網(wǎng)絡 Router(config-router)#

12、network area 此 network 命令與其它 IGP 路由協(xié)議中的 network 命令功能相同，可確定要啟用哪些接口來收發(fā) OSPF 數(shù)據(jù)包.24西安思源學院. http:/6.2.1在單區(qū)域中配置基本的在單區(qū)域中配置基本的 OSPF25西安思源學院. http:/6.2.1在單區(qū)域中配置基本的在單區(qū)域中配置基本的 OSPF26西安思源學院. http:/6.2.2 配置配置OSPF 身份身份驗證驗證 在區(qū)域中啟用身份驗證機制后，則只有當身份驗證信息匹配時，路由器才會共享信息. 驗證保護完整的路由信息簡單口令驗證采用簡單口令驗證機制時，將為每臺路由器分配一個名為密鑰的口令。這種方

13、法僅提供基本的安全性，因為密鑰會以純文本格式在路由器之間傳遞。查看密鑰就像查看純文本一樣簡單.消息摘要 5 (MD5)更安全的身份驗證方法是消息摘要 5 (MD5)。它要求每臺路由器都有一個密鑰和一個密鑰 ID。路由器使用處理密鑰的算法、OSPF 數(shù)據(jù)包和密鑰 ID 生成加密的數(shù)字。每個 OSPF 數(shù)據(jù)包都含有該加密數(shù)字。使用數(shù)據(jù)包嗅探器并不能獲取該密鑰，因為路由器不會傳輸密鑰.27西安思源學院. http:/6.2.2 Configuring OSPF Authentication 示例:28西安思源學院. http:/6.2.3 調(diào)調(diào)整整 OSPF 參數(shù)參數(shù)調(diào)整 OSPF 參數(shù): 接口優(yōu)先

14、級 路由器 ID 回環(huán)和物理接口地址29西安思源學院. http:/6.2.3調(diào)調(diào)整整 OSPF 參數(shù)參數(shù) 帶寬 (花銷 )30西安思源學院. http:/6.2.3調(diào)調(diào)整整 OSPF 參數(shù)參數(shù) 與 OSPF 開銷度量相關(guān)的另一個參數(shù)是參考帶寬，參考帶寬用于計算接口的開銷，接口開銷也稱為鏈路開銷. 每個接口的帶寬值的計算公式為：100,000,000/帶寬。100,000,000（即 108）稱為參考帶寬. 速度更高的鏈路（例如千兆以太網(wǎng)和萬兆以太網(wǎng)鏈路）存在一個問題。使用默認的參考帶寬 (100,000,000) 會導致帶寬值等于或大于 100 Mbps 的接口具有相同的 OSPF 開銷值

15、1. 參考帶寬使用 OSPF 命令 auto-cost reference-bandwidth 進行修改. 新的參考帶寬以 Mbps 為單位。要將參考帶寬設置為 10 Gb，請將該值設置為 10,000.31西安思源學院. http:/6.2.4 校校驗驗 OSPF 運行狀況運行狀況 校驗和故障排除命令: show ip ospf neighbor show ip protocols, show ip route show ip ospf, show ip ospf interface32西安思源學院. http:/6.2.4校校驗驗 OSPF 運行狀況運行狀況 當排除 OSPF 網(wǎng)絡故障時，

16、可以使用 show ip ospf neighbor 命令來驗證該路由器是否已與其相鄰路由器建立鄰接關(guān)系. 在下列情況下，兩臺路由器不會建立 OSPF 相鄰關(guān)系:子網(wǎng)掩碼不匹配，導致這兩臺路由器分處于不同的網(wǎng)絡中 OSPF hello 計時器或 dead 計時器不匹配 OSPF 網(wǎng)絡類型不匹配 存在信息缺失或不正確的 OSPF network 命令33西安思源學院. http:/6.2.4校校驗驗 OSPF 運行狀況運行狀況 34西安思源學院. http:/6.2.4校校驗驗 OSPF 運行狀況運行狀況 35西安思源學院. http:/6.2.4校校驗驗 OSPF 運行狀況運行狀況 36西安思

17、源學院. http:/6.2.4校校驗驗 OSPF 運行狀況運行狀況 37西安思源學院. http:/6.2.4校校驗驗 OSPF 運行狀況運行狀況 38西安思源學院. http:/6.2.4校校驗驗 OSPF 運行狀況運行狀況 39西安思源學院. http:/6.2.4校校驗驗 OSPF 運行狀況運行狀況 40西安思源學院. http:/6.2.4校校驗驗 OSPF 運行狀況運行狀況 41西安思源學院. http:/6.2.4校校驗驗 OSPF 運行狀況運行狀況 42西安思源學院. http:/6.2.4校校驗驗 OSPF 運行狀況運行狀況 43西安思源學院. http:/6.3 使用多路由

18、協(xié)議44西安思源學院. http:/6.3.1 配置和配置和傳傳播默播默認認路由路由 OSPF 提供 AS 內(nèi)部網(wǎng)絡的路由信息。OSPF 還必須提供有關(guān)訪問 AS 外部網(wǎng)絡的信息。 在自治系統(tǒng)邊界路由器 (ASBR) 上配置此路由 ASBR 將默認路由信息通告給 AS 內(nèi)的所有路由器.45西安思源學院. http:/6.3.1配置和配置和傳傳播默播默認認路由路由 示例: 沒有默認路由46西安思源學院. http:/6.3.1配置和配置和傳傳播默播默認認路由路由 示例: 配置和傳播默認路由Step 1:為 ASBR 配置默認路由. R1(config)#ip route serial 0/0/0Step 2:配置 ASBR 以便將默認路由傳播到其它路由器。默認情況下，即使路由表中存在默認路由，OSPF 也不會將此路由加在通告中. R1(config)#router ospf 1R1(config-router)#default-information originate47西安思源學院. http:/6.3.1配置和