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网络设备与配置 郑开涛 网间路由技术 郑开涛 第三章 动态路由协议 OSPF 第4节 项目目标 了解动态路由协议 OSPF 掌握动态路由OSPF基本概念与特点掌握动态路由OSPF的配置方法掌握处理配置过程中出现的各种问题 项目描述 某某企业在异地有一个分公司 为了提高上网速度向电信局申请了一条50M的光纤专线接入互联网 现在分公司通过广域网接入总公司 以保证所有主机正常高速上网 您是公司的网络管理员 请利用动态路由OSPF实现网络互联 项目实施环境 锐捷路由器2台 电脑若干台实验室环境 锐捷路由器3台 交换机3台 网线若干根 V 35连接线2对 电脑若干台 项目实施理论基础 OSPF路由协议基本概念和术语协议操作动态路由OSPF的特点 OSPF路由协议 OSPF OpenShortestPathFirst 是一个内部网关协议 InteriorGatewayProtocol 简称IGP 用于在单一自治系统 autonomoussystem AS 内决策路由 与RIP相对 OSPF是链路状态路由协议 而RIP是距离向量路由协议 链路是路由器接口的另一种说法 因此OSPF也称为接口状态路由协议 OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库 生成最短路径树 每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表 基本概念和术语 1 链路状态OSPF路由器收集其所在网络区域上各路由器的连接状态信息 即链路状态信息 Link State 生成链路状态数据库 Link StateDatabase 路由器掌握了该区域上所有路由器的链路状态信息 也就等于了解了整个网络的拓扑状况 OSPF路由器利用 最短路径优先算法 ShortestPathFirst SPF 独立地计算出到达任意目的地的路由 2 区域OSPF协议引入 分层路由 的概念 将网络分割成一个 主干 连接的一组相互独立的部分 这些相互独立的部分被称为 区域 Area 主干 的部分称为 主干区域 每个区域就如同一个独立的网络 该区域的OSPF路由器只保存该区域的链路状态 每个路由器的链路状态数据库都可以保持合理的大小 路由计算的时间 报文数量都不会过大 基本概念和术语 3 OSPF网络类型根据路由器所连接的物理网络不同 OSPF将网络划分为四种类型 广播多路访问型 BroadcastmultiAccess 如 Ethernet TokenRing FDDI 非广播多路访问型 NoneBroadcastMultiAccess NBMA 如 FrameRelay X 25 SMDS 点到点型 Point to Point 如 PPP HDLC 点到多点型 Point to MultiPoint 协议操作 1 建立路由器的邻接关系所谓 邻接关系 Adjacency 是指OSPF路由器以交换路由信息为目的 在所选择的相邻路由器之间建立的一种关系 路由器首先发送拥有自身ID信息 Loopback端口或最大的IP地址 的Hello报文 与之相邻的路由器如果收到这个Hello报文 就将这个报文内的ID信息加入到自己的Hello报文内 如果路由器的某端口收到从其他路由器发送的含有自身ID信息的Hello报文 则它根据该端口所在网络类型确定是否可以建立邻接关系 在点对点网络中 路由器将直接和对端路由器建立起邻接关系 协议操作 2 发现路由器在这个步骤中 路由器与路由器之间首先利用Hello报文的ID信息确认主从关系 然后主从路由器相互交换部分链路状态信息 每个路由器对信息进行分析比较 如果收到的信息有新的内容 路由器将要求对方发送完整的链路状态信息 这个状态完成后 路由器之间建立完全相邻 FullAdjacency 关系 同时邻接路由器拥有自己独立的 完整的链路状态数据库 在Point to Point网络内 相邻路由器之间交换链路状态信息 协议操作 3 选择适当的路由器当一个路由器拥有完整独立的链路状态数据库后 它将采用SPF算法计算并创建路由表 OSPF路由器依据链路状态数据库的内容 独立地用SPF算法计算出到每一个目的网络的路径 并将路径存入路由表中 OSPF利用量度 Cost 计算目的路径 Cost最小者即为最短路径 在配置OSPF路由器时可根据实际情况 如链路带宽 时延或经济上的费用设置链路Cost大小 Cost越小 则该链路被选为路由的可能性越大 协议操作 4 维护路由信息当链路状态发生变化时 OSPF通过Flooding过程通告网络上其他路由器 OSPF路由器接收到包含有新信息的链路状态更新报文 将更新自己的链路状态数据库 然后用SPF算法重新计算路由表 在重新计算过程中 路由器继续使用旧路由表 直到SPF完成新的路由表计算 新的链路状态信息将发送给其他路由器 值得注意的是 即使链路状态没有发生改变 OSPF路由信息也会自动更新 默认时间为30分钟 动态路由OSPF的特点 1 OSPF协议主要优点 OSPF是真正的LOOP FREE 无路由自环 路由协议 源自其算法本身的优点 链路状态及最短路径树算法 OSPF收敛速度快 能够在最短的时间内将路由变化传递到整个自治系统 提出区域 area 划分的概念 将自治系统划分为不同区域后 通过区域之间的对路由信息的摘要 大大减少了需传递的路由信息数量 也使得路由信息不会随网络规模的扩大而急剧膨胀 将协议自身的开销控制到最小 通过严格划分路由的级别 共分四极 提供更可信的路由选择 良好的安全性 ospf支持基于接口的明文及md5验证 OSPF适应各种规模的网络 最多可达数千台 动态路由OSPF的特点 2 OSPF的缺点 配置相对复杂 由于网络区域划分和网络属性的复杂性 需要网络分析员有较高的网络知识水平才能配置和管理OSPF网络 路由负载均衡能力较弱 OSPF虽然能根据接口的速率 连接可靠性等信息 自动生成接口路由优先级 但通往同一目的的不同优先级路由 OSPF只选择优先级较高的转发 不同优先级的路由 不能实现负载分担 只有相同优先级的 才能达到负载均衡的目的 不象EIGRP那样可以根据优先级不同 自动匹配流量 网络拓扑结构图 实验室 项目实施和步骤 1 按照网络拓扑结构图连接路由器和各工作站 项目实施和步骤 2 配置每台PC的网络接口卡的IP地址 子网掩码和网关 项目实施和步骤 3 配置路由器接口的基本参数 配置路由器A的接口的基本参数Router enableRouter configterminalRouter config hostnameRARA config InterfaceS1 2RA config if IPaddress10 1 1 1255 255 255 0RA config if noshutdownRA config if clockrate64000RA config if exitRA config interfacefastethernet1 0RA config if ipaddress192 168 1 1255 255 255 0RA config if noshutdownRA config if exit 项目实施和步骤 3 配置路由器接口的基本参数 配置路由器B的接口的基本参数Router enableRouter configterminalRouter config hostnameRBRB config InterfaceS1 2RB config if IPaddress10 1 1 2255 255 255 0RB config if noshutdownRB config if clockrate64000RB config if exitRB config interfacefastethernet1 0RB config if ipaddress192 168 2 1255 255 255 0RB config if noshutdownRB config if exitRB config InterfaceS2 0RB config if IPaddress10 1 2 1255 255 255 0RB config if noshutdownRB config if clockrate64000RB config if exit 项目实施和步骤 3 配置路由器接口的基本参数 配置路由器C的接口的基本参数Router enableRouter configterminalRouter config hostnameRCRC config InterfaceS1 2RC config if IPaddress10 1 2 2255 255 255 0RC config if noshutdownRC config if clockrate64000RC config if exitRC config interfacefastethernet1 0RC config if ipaddress192 168 3 1255 255 255 0RC config if noshutdownRC config if exit 项目实施和步骤 4 动态路由 OSPF 的配置 动态路由 OSPF 命令格式 Router config routerospf这条全局配置命令让OSPF过程在路由器运行 OSPF进程数是一个内部使用标识参数 多个OSPF过程能够定义在一个相同的路由器上 Router config network 网络地址 反向掩码 area 区域号 网络地址和反向掩码说明了与路由器某个接口直接相连的那个子网 反向掩码中0表示必须匹配 1表示不需要匹配 例子 Router config routerospfRouter config route network192 168 1 00 0 0 255area0只使OSPF运用到192 168 1 0网络上Router config route network192 1 1 100 0 0 0area1只使OSPF运用到接口192 1 1 10上Router config route network132 1 1 10255 255 255 255area1将OSPF运行到所有路由器上 项目实施和步骤 4 动态路由 OSPF 的配置 删除动态路由 OSPF routerOSPF启动OSPF路由协议nonetwork network Number 删除动态路由表中的内容 查看状态命令 Router showipospfneighbor显示所有OSPF邻居信息 Router showipospfinterface显示所有OSPF配置接口信息 Router showipospfdatabase显示所有OSPF链路数据库 Router showiproute显示路由表 项目实施和步骤 4 动态路由 OSPF 的配置 配置RA路由器的OSPF路由RA config routerOSPFRA config router network10 1 1 00 0 0 255Area0RA config router network192 168 1 00 0 0 255Area0 配置RB路由器的OSPF路由RB config routerOSPFRB config router network10 1 1 00 0 0 255Area0RB config router network192 168 2 00 0 0 255Area0RB config router network10 1 2 00 0 0 255Area0 配置RC路由器的OSPF路由RC config routerOSPFRC config router network10 1 2 00 0 0 255Area0RC config router network192 168 3 00 0 0 255Area0 项目实施和步骤 5 测试验证验证各计算机连通情况 如PC1用PING命令测试与PC3的连接情况 同样的方法测试其