《第八章 OSPF基本概念及单区域配置.PPT》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第八章 OSPF基本概念及单区域配置.PPT（51页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、Page 1/43,第7章 内容回顾,什么是ADSL ADSL的特点 ADSL的工作原理 网络基本结构 物理层频分复用 数据链路层封装协议 ADSL的接入方式 ADSL的发展 ADSL Modem的配置,OSPF基本概念及单区域配置,第8章,Page 3/43,本章目标,掌握OSPF单区域的配置 理解OSPF的工作原理 掌握OSPF单区域的故障排除 理解OSPF的邻接关系建立的过程 理解OSPF接口的类型与DR/BDR的选举 理解OSPF保存的3张表的内容,Page 4/43,本章结构,OSPF,OSPF保存的3张表,OSPF协议概述,OSPF协议的应用环境,邻接关系建立的过程,OSPF的Co
2、st值,OSPF单域的配置,路由表,状态,接口类型,邻居列表,链路状态数据库,报文类型,Page 5/43,OSPF协议概述内部网关路由协议,AS 1,AS 2,OSPF内部网关路由协议 用于在单一自治系统(Autonomous System-AS)内决策路由 自制系统（AS） 执行统一路由策略的一组网络设备的组合,例如：RIP OSPF等,例如：BGP,外部网关路由协议（EGP） 用来连接不同的AS,内部网关路由协议（IGP）,Page 6/43,为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域 每个OSPF路由器只维护所在区域的完整的链路状态信息,OSPF协议概述区域,AS,Area 0,
3、Area 1,Area 2,骨干区域,边界路由器了解area 0和Area 2的链路信息,Page 7/43,OSPF协议概述链路状态路由协议2-1,OSPF是链路状态路由协议，链路状态路由协议中的路由器了解OSPF网络内的链路状态信息,最初，RA只知道直连的3个网段10、20、30， RB、RC、RD也一样,Page 8/43,链路状态路由协议中，直连的路由器之间建立邻接关系，互相“交流”链路信息，来“画”出完整的网络结构,OSPF协议概述链路状态路由协议2-2,为了标识链路信息是由谁发出的，用Router ID标识路由器,路由器学习到的链路信息，保存在链路状态数据库中,相邻路由器之间建立邻
4、接关系，保存在邻居列表中,Page 9/43,Router ID,Router ID 是在OSPF区域内唯一标识一台路由器的IP地址 Router ID选取规则 首先，路由器选取它所有loopback接口上数值最高的IP地址 如果没有loopback接口，就在所有物理端口中选取一个数值最高的IP地址,Page 10/43,链路状态路由协议中的数据库类型,邻居列表 列出每台路由器全部已经建立邻接关系的邻居路由器 链路状态数据库（LSDB） 列出网络中其他路由器的信息，由此显示了全网的网络拓扑 路由表 列出通过SPF算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径,A,B,C,D,E,F,以A为例，A的链路
5、状态数据库中保存着OSPF网络的所有链路信息,A以自己为中心，计算到达每个路由器最近的链路,1,1,1,1,1,1,1.5,1.5,生成一个最短路径树,根据最短路径树，生成路由表,链路状态数据库,最短路径树,Djkstra算法,建立邻接关系,路由表,学习链路状态信息,Page 11/43,建立邻接关系的过程,RA,RB,Down,Down,Init,2-way,2-way,Full,Hello(neighbor=“ ”),Hello(neighbor=“RA”),Hello(neighbor=“RB”),Hello(neighbor=“ ”),Init,DBD（Seq）,接收到对方的HELLO
6、报文，转换为初始状态,在对方发来的HELLO报文中看到自己的Router ID，转换为双向状态,确定数据库描述报文的序列号，转换为信息交换初始状态,DBD（Seq）,ExStart,ExStart,DBD,DBD,ExChange,ExChange,发送数据库描述报文，转换为信息交换状态,LSR,Loading,LSU,LSR,LSU,Loading,Full,发送链路状态信息请求报文，获取未知的链路状态信息,发送链路状态信息更新报文，同步链路状态数据库,直到两台路由器的链路状态数据库完全一致，形成邻接关系,发送Hello消息就像双方互相打个招呼,DBD类似于一个目录,互相发送对方未知的链路信
7、息,Page 12/43,OSPF的邻接关系需满足的条件,邻居 两个路由器之间如果不满足下列条件，则他们就不能成为邻居： Area-id：两个路由器必须在共同的网段上，它们的端口必须属于该网段上的同一个区，且属于同一个子网 验证（Authentication OSPF）：同一区域路由器必须交换相同的验证密码，才能成为邻居 Hello Interval和Dead Interval： OSPF协议需要两个邻居路由器的这些时间间隔相同，否则就不能成为邻居路由器。 stub区域标记：两个路由器可以在Hello报文中通过协商Stub区域的标记来成为邻居,Page 13/43,OSPF的网络类型,路由器接
8、口类型不同，在建立邻接关系的时候，OSPF路由器执行的操作也略有不同,Page 14/43,OSPF的DR与BDR 4-1,A,C,B,D,E,广播网络中 建立邻接关系,构成n(n一1)2个 邻接关系,如果直连的路由器互相都建立邻接关系,这种方法非常烦琐！不可取！,Page 15/43,OSPF的DR与BDR 4-2,A,C,B,D,E,(DR),指定路由器（DR） 一个网段上的其他路由器都和指定路由器（DR）构成邻接关系，而不是它们互相之间构成邻接关系,Page 16/43,OSPF的DR与BDR 4-3,DR,BDR,通过Hello报文选择DR和BDR来代表OSPF网段 其他的路由器(DR
9、others)只和DR及BDR路由器之间形成邻接关系,Page 17/43,OSPF的DR与BDR 4-4,P=1,P=0,P=1,P=3,P=2,DR,BDR,通过组播发送Hello报文 具有最高OSPF优先级的路由器会被选为DR 如果OSPF优先级相同，则具有最高Router ID的路由器会被选为DR,Page 18/43,建立邻接关系过程总结,发送Hello消息,接口类型为点到点,接口类型为点到多点,接口类型为广播,接口类型为NBMA,选择DR和BDR,发送DBD,请求/发送 LSU,生成完整的 LSDB,形成邻接关系,Page 19/43,OSPF的包类型总结,Page 20/43,O
10、SPF的Hello协议,当路由器上启动OSPF进程时，每台路由器都会间隔一定的时间发送Hello包 Hello包通过组播地址224.0.0.5发送 OSPF路由器使用Hello包发起建立邻接关系并监视这种关系的存在和消失 在广播网或者点对点网上，Hello的发送间隔是10秒；在NBMA网络上，Hello的发送间隔是30秒,Page 21/43,OSPF的度量方法,COST= 108/BW OSPF协议决定最短路径是基于路由器每一个接口指定的代价（cost）来的 一条路由的代价：是指沿着到达目的网络的路由路径上所有出站接口的代价之和!,100M,128K,A,B,C,C学习到的10网段的Cost
11、是多少？,108/100M1,108/128K781,Cost值为 11781783,10,100M,Page 22/43,何时需要OSPF路由协议,网络的规模 网络中的路由器在10台以上；中等或大规模的网络 网络的拓扑结构 网络的拓扑结构为网状，并且任意两台路由器之间都有互通的需求 其它特殊的需求 要求路由变化时能够快速收敛，要求路由协议自身的网络开销尽量降低 对路由器自身的要求 运行OSPF协议时，对路由器的CPU的处理能力及内存的大小都有一定的要求，性能很低的路由器不推荐使用OSPF协议,Page 23/43,OSPF路由协议的特点,可适应大规模网络 路由变化收敛速度快 无路由环 支持变
12、长子网掩码VLSM 支持区域划分 支持以组播地址发送协议报,Page 24/43,OSPF与RIP的比较,Page 25/43,阶段总结,OSPF建立邻接关系 包类型 状态转换 接口类型 OSPF路由协议的Cost值 OSPF的应用环境与特点,Page 26/43,OSPF单区域的配置命令4-1,配置loopback接口地址 Router(config)# interface loopback 0 Router(config-if)# ip address IP地址 掩码 启动OSPF路由进程 Router(config)# router ospf 进程号 指定OSPF协议运行的接口和所在的区
13、域 Router(config-router)# network 网络号 反向掩码 area 区域号,本路由器的进程号，用于标识同一路由器上的多个OSPF进程,可以是网络地址、子网地址、接口地址,指明网络所属区域，此处是0-骨干区域,用于产生路由器的Router ID,192.168.1.0/24 子网掩码：255.255.255.0 反向掩码：0.0.0.255 子网掩码为1的位，在反向掩码中为0； 子网掩码为0的位，在反向掩码中为1。 例如：192.168.2.0/28的反向掩码应该是多少？,反向掩码：0.0.0.15,Page 27/43,OSPF单区域的配置命令4-2,修改接口的Cos
14、t值 Router(config-if)#ip ospf cost number 例如： Router(config)#interface s0 Router(config-if)#ip ospf cost 1000,取值范围165535,OSPF路由器在接口上使用cost值来决定最佳路径,Page 28/43,OSPF单区域的配置命令4-3,配置OSPF计时器 Router(config-if)#ip ospf hello-interval 时间(s) Router(config-if)#ip ospf dead-interval 时间(s) 例如： Router(config)#inter
15、face e0 Router(config-if)#ip ospf hello-interval 5 Router(config-if)#ip ospf dead-interval 20,为了交换信息，相邻由器必须有相同的hello和dead间隔，通常dead时间是hello时间的4倍,Page 29/43,OSPF单区域的配置命令4-4,查看邻居列表 Router#show ip ospf neighbor 查看链路状态数据库 Router#show ip ospf database 查看路由表 Router#show ip route 查看OSPF的配置 Router#show ip os
16、pf 查看OSPF接口数据结构 Router#show ip ospf interface 接口,Page 30/43,OSPF单区域配置实例10-1,S0/1,S0/1,A,B,C,192.168.10.1/24,192.168.10.2/24,192.168.20.1/24,192.168.20.2/24,f0/0,f0/0,Loopback 0：10.1.1.1,Loopback 0：20.1.1.1,Loopback 0：30.1.1.1,Page 31/43,OSPF单区域配置实例10-2,RA#config terminal RA(config)#interface loopbac
17、k 0 RA(config-if)#ip address 20.1.1.1 255.0.0.0 RA(config-if)#exit RA(config)#interface f0/0 RA(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 RA(config-if)#no shut RA(config)#interface s0/1 RA(config-if)#clock rate 128000 RA(config-if)#bandwidth 128 RA(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.2
18、55.0 RA(config-if)#no shut,带宽值用于计算OSPF的Cost,Page 32/43,OSPF单区域配置实例10-3,RA(config)#router ospf 20 RA(config-router)#network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0 RA(config-router)#network 192.168.20.0 0.0.0.255 area 0,Page 33/43,OSPF单区域配置实例10-4,S0/1,S0/1,A,B,C,192.168.10.1/24,192.168.10.2/24,192.168.20.1/24,
19、192.168.20.2/24,f0/0,f0/0,Loopback 0：10.1.1.1,Loopback 0：20.1.1.1,Loopback 0：30.1.1.1,Page 34/43,OSPF单区域配置实例10-5,RB(config)#interface loopback 0 RB(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.0.0.0 RB(config-if)#exit RB(config)#interface s0/1 RB(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 RB(config-if)#
20、no shut RB(config)#router ospf 10 RB(config-router)#network 192.168.20.0 0.0.0.255 area 0 RB(config-router)#network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0,Page 35/43,OSPF单区域配置实例10-6,S0/1,S0/1,A,B,C,192.168.10.1/24,192.168.10.2/24,192.168.20.1/24,192.168.20.2/24,f0/0,f0/0,Loopback 0：10.1.1.1,Loopback 0：20.1.1
21、.1,Loopback 0：30.1.1.1,由学员完成,Page 36/43,OSPF单区域配置实例10-7,Router(config-router)#router-id 3.3.3.3 Router#clear ip ospf process 查看邻居列表 RA#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 30.1.1.1 1 FULL/BDR 00:00:37 192.168.20.2 FastEthernet0/0 10.1.1.1 1 FULL/ - 00:00:35 192.168
22、.10.2 Serial0/1,Page 37/43,OSPF单区域配置实例10-8,查看路由表 RA#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSP
23、F external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set C 20.0.0.0/8 is directly connected, Loopback0 C 192.168.10.0/24 is dire
24、ctly connected, Serial0/1 C 192.168.20.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0 10.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets O 10.1.1.1 110/782 via 192.168.10.2, 00:45:55, Serial0/1 30.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets O 30.1.1.1 110/2 via 192.168.20.2, 00:45:55, FastEthernet0/0,通过OSPF学习到的路由,OSPF的管理距离是110,
25、128K的链路COST值为781,Page 38/43,OSPF单区域配置实例10-9,查看接口数据结构 RA#show ip ospf inter f0/0 FastEthernet0/0 is up, line protocol is up Internet Address 192.168.20.1/24, Area 0 Process ID 20, Router ID 20.1.1.1, Network Type BROADCAST, Cost: 1 Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 1 Designated Router (ID)
26、20.1.1.1, Interface address 192.168.20.1 Backup Designated router (ID) 30.1.1.1, Interface address 192.168.20.2 Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 Hello due in 00:00:05 Index 2/2, flood queue length 0 Next 0x0(0)/0x0(0) Last flood scan length is 2, maximum is 2 Last
27、 flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec Neighbor Count is 1, Adjacent neighbor count is 1 Adjacent with neighbor 30.1.1.1 (Backup Designated Router) Suppress hello for 0 neighbor(s),广播型网络,DR的ID,BDR的ID,接口所属区域,Page 39/43,RA#show ip ospf interface s0/1 Serial0/1 is up, line protocol is up Interne
28、t Address 192.168.10.1/24, Area 0 Process ID 20, Router ID 20.1.1.1, Network Type POINT_TO_POINT, Cost: 781 Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_POINT, Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 Hello due in 00:00:03 Index 1/1, flood queue length 0 Next 0x0(0)/0x0(0) Las
29、t flood scan length is 1, maximum is 2 Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec Neighbor Count is 1, Adjacent neighbor count is 1 Adjacent with neighbor 10.1.1.1 Suppress hello for 0 neighbor(s),OSPF单区域配置实例10-10,点到点,同其邻接的路由器的ID,接口所属区域,Page 40/43,本章总结,OSPF,OSPF保存的3张表,OSPF协议概述,OSPF协议的应用环境,邻接关
30、系建立的过程,OSPF的Cost值,OSPF单域的配置,路由表,状态,接口类型,邻居列表,链路状态数据库,报文类型,内部网关路由协议 划分区域 链路状态路由协议,Router ospf 进程号 Network 地址 反掩码 area 区域ID,Page 41/43,Ospf报文,Page 42/43,Hello报文,Page 43/43,链接状态数据报文,Page 44/43,数据描述报文,Page 45/43,连接状态请求报文,Page 46/43,连接状态升级报文,Page 47/43,Page 48/43,网络状态确认报文,Page 49/43,实验,实验背景,BENET公司网络由三台路由器和一台交换机组成，现在想要三台路由器之间通过OSPF实现互连互通。网络结构如下页所示，请根据要求完成相应配置任务。,Page 50/43,实验拓扑,Page 51/43,实验任务,任务1：OSPF单区域的配置 配置loopback地址作为路由器的ID 配置OSPF的进程并在相应的接口上启用 更新OSPF计数器 完成标准 可以ping通各路由器的loopback地址 show run时可以查看到每台路由器所属的区域 show run时可以查看到路由器的计数器已经更新,