实验1_L0000002OSPF实验指导书(中文版1.1).doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除实验1 OSPF协议实验11.1 实验内容11.2 OSPF基本配置11.2.1 实验目的11.2.2 实验环境11.2.3 实验组网图21.2.4 实验步骤21.2.5 思考题111.3 DR的选举过程121.3.1 实验目的121.3.2 实验环境121.3.3 实验组网图121.3.4 实验步骤121.4 虚链路与路由聚合、路由引入181.4.1 实验目的181.4.2 实验环境181.4.3 实验组网图181.4.4 实验步骤181.4.5 思考题241.5 NBMA非广播式网络和点到多点网络配置OSPF251.5.1 实验目的251.5.2 实验环境251.5.3 实验组网图251.5.4 实验步骤251.5.5 小结32精品文档实验1 OSPF协议实验1.1 实验内容l OSPF基本配置；l “DR”选举过程；l 虚链路与路由聚合、路由引入；l NBMA非广播式网络和点到多点网络配置OSPF。1.2 OSPF基本配置1.2.1 实验目的l 掌握在华为路由器上配置OSPF所需的基本命令；l 通过使用“debugging”命令，能清晰的理解OSPF的几种协议报文：HELLO， DD， ACK， RQUEST和UPDATE的主要用途；l 了解OSPF协议描述在一个OSPF区域中的网络的方法；l 清楚OSPF中邻居关系的建立过程，以及路由器之间链路状态数据库（LSDB）的同步过程；l 掌握OSPF中一些基于端口的参数的配置方法。（例如：HELLO_INTERVAL、DEAD_INTERVAL、POLL_INTERVAL和AUTHENTICATION等）。1.2.2 实验环境l Quidway 26 系列路由器 2 台，以太网交换机或集线器 1 台，PC机 2 台，标准网线 4 根，V35或V24 DTE/DCE 线缆 1 对；l VRP版本要求：VRP 1.74版本以上。1.2.3 实验组网图图1-1 实验组网图1.2.4 实验步骤1. 首先依照上面的组网图将各实验设备相连，然后正确的配置各设备的IP地址。并在图中两台路由器的接口上运行OSPF协议。然后我们可以用下面两种方法来检查是否正确运行了OSPF协议：从PCA ping PCB看是否能够ping通；或者在Router A上运行“display ip routing-table”命令来看Router A是否从Router B上学习到了相关的路由。下面是主要的配置命令（Router B略），供大家在配置时进行参考：RouterA -Serial0 ip address 10.0.1.1 255.255.255.0RouterA -Serial0 ospf enable area 0.0.0.0RouterA -Serial0 interface Ethernet0RouterA -Ethernet0 ip address 10.0.0.1 255.255.255.0RouterA -Ethernet0 ospf enable area 0.0.0.0RouterA -Ethernet0 quitRouterA ospf enable在完成上述配置之后，我们可以在路由器上执行“display ospf”命令，然后请根据显示的结果回答下列问题：l 如果一台路由器没有手工配置router ID，那么它会如何选择router ID？如果一台路由器没有手工配置router ID，则系统会从当前接口的IP地址中自动选一个。选择的原则如下：如果路由器配置了loopback接口，则优选loopback接口；如果没有loopback接口，则从已经UP的物理接口中选择接口IP地址最小的一个。对于该原则，大家可以自己在路由器上验证一下。由于自动选举的Router ID会随着IP地址的变化而改变，这样会干扰协议的正常运行。所以强烈建议：手工指定Router ID。下面给出在Router A 上执行“display ospf”后显示的结果，供大家参考：RouterA display ospf RouterID: 10.0.0.1 Routing selection preference: Inter/Intra: 10 External: 150 Default ASE parametres: Metric: 1 Tag: 1 Type: 2 SPF computation count: 2 Area 0.0.0.0: Authtype: none Flags: SPF scheduled: Interface: 10.0.1.1 (Serial0) - 10.0.1.2 Cost: 1562 State: P To P Type: PointToPoint Priority: 1 DoNotAge lsa allowed Authentication: none Timers: Hello: 10 Poll: 0 Dead: 40 Retrans: 5 Transmit Delay: 1 Interface: 10.0.0.1 (Ethernet0) Cost: 10 State: DR Type: Broadcast Priority: 1 Designated Router: 10.0.0.1 DoNotAge lsa allowed Authentication: none Timers: Hello: 10 Poll: 0 Dead: 40 Retrans: 5 Transmit Delay: 1 AS Border Routes: Area Border Routes: 我们还可以通过执行“display ospf lsa”命令来显示OSPF连接状态数据库详细信息（即Router A和Router B发送的所以LSA（链路状态广播）。请根据显示结果回答下列问题：l 请对输出的信息给出确切的解释。（注意：这些信息对于路由器的日常管理工作来说是很重要的。）l 请总结一下OSPF协议是怎样描述点对点网络（point-to-point network）和广播网络（broadcast network）的。下面给出LSA 信息供参考：Router A display ospf lsaLS DataBase:Area: 0.0.0.0Type : Router /这是一条Router LSA（Router B）Ls id : 10.0.2.1 /LSA的连接标识， 即Router IDAdv rtr : 10.0.2.1 /本路由器的Router ID（Router B）Ls age : 1090Len : 60Seq : 80000003Cksum : 0x2a57Options :(DC)Link count: 3 /连接数量 link id: 10.0.2.0 data : 255.255.255.0 type : StubNet metric : 10 link id: 10.0.0.1 /对端路由器ID data : 10.0.1.2 type : Router metric : 1562 link id: 10.0.1.0 /串口网段 data : 255.255.255.0 type : StubNet metric : 1562Type : Router /Router A 的Router LSALs id : 10.0.0.1Adv rtr : 10.0.0.1Ls age : 1090Len : 60Seq : 80000003Cksum : 0x91f4Options :(DC)Link count: 3link id: 10.0.2.1 /对端路由器ID data : 10.0.1.1 type : Router metric : 1562 link id: 10.0.1.0 /串口网段 data : 255.255.255.0 type : StubNet metric : 1562 link id: 10.0.0.0 /以太网段 data : 255.255.255.0 type : StubNet metric : 10 下面是针对OSPF的5种协议报文的实验：OSPF的报文类型一共有五种：Hello报文、DD报文、REQUEST、UPDATE和ACK报文。我们可以用“Debugging ospf packet”命令打开所有五种报文的调试开关，或者用“ Debugging ospf packet hello/dd/request/update/ack”分别打开五种报文的调试开关，以进行观察。我们可以先用“Debugging ospf packet”打开报文的调试开关，然后将两台路由器相应的接口重起，以观察OSPF的邻居建立过程。下面分别予以说明：Hello报文执行下列命令打开Hello报文的调试信息：Router A debugging ospf packet helloRouter A info-center enableRouter A info-center console请仔细观察终端上输出的结果，然后请试着解释一下本地路由器发送和接收的Hello报文的每条参数的含义。（完成本部分实验后可以用“undo debugging all”命令来关闭调试开关）OSPF SENT 10.0.0.1(Ethernet0) - 224.0.0.5 Hello Vers: 2 Len: 44 OSPF SENT RouterID: 10.0.0.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xe89c OSPF SENT Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF SENT Netmask: 255.255.255.0 Hello Int: 10 Options: OSPF SENT Pri: 1 DeadInt: 40 DR: 10.0.0.1 BDR: 0.0.0.0 /Router A 在发现邻居之前使用组播地址224.0.0.5发送Hello报文OSPF SENT 10.0.1.1(Serial0) - 10.0.1.2 Hello Vers: 2 Len: 44 OSPF SENT RouterID: 10.0.0.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xf29d OSPF SENT Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF SENT Netmask: 255.255.255.0 Hello Int: 10 Options: OSPF SENT Pri: 1 DeadInt: 40 DR: 0.0.0.0 BDR: 0.0.0.0 OSPF RECV 10.0.1.2(Serial0) - 10.0.1.1 Hello Vers: 2 Len: 44 OSPF RECV RouterID: 10.0.1.2 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xf09d OSPF RECV Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF RECV Netmask: 255.255.255.0 Hello Int: 10 Options: OSPF RECV Pri: 1 DeadInt: 40 DR: 0.0.0.0 BDR: 0.0.0.0 /Router A 和Router B在发现邻居之后交换Hello报文，下一步双方开始发送各自的链路状态数据库。DD报文交换Hello报文之后，下一步双方开始发送各自的链路状态数据库。为了提高发送的效率，双方需先了解一下对端数据库中那些LSA是自己所需要的（如果某一条LSA自己已经有了，就不再需要请求了）。方法是先发送DD报文。有关DD报文的观察完成后请回答下列的问题：l 值得注意的是并不是所有的DD报文都具有相同的功能。比如说在终端上显示的前两个DD报文被用来在两台路由器之间协商某些参数，以建立一条可靠的连接。根据你的观察，请列出这些参数，并描述一下协商的过程。然后请说明后续的DD报文是如何利用这些参数的。l 仔细分析报文中的LSA报头，并解释LSA报头在交换报文过程中的变化。下面是对DD报文的分析，以供大家参考解答：OSPF SENT 10.0.1.1(Serial0) - 10.0.1.2 Database Description Vers: 2 Len: 32 OSPF SENT RouterID: 10.0.0.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xdf8b OSPF SENT Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF SENT Flags Options: seq: 124a 考虑到报文传输的可靠性，在DD报文的发送过程中需要确定双方的主从关系。所以，上面的报文是Router A 首先发送一个DD报文，宣称自己是Master（MS=1），并规定序列号为124a。该报文不含LSA摘要。OSPF RECV 10.0.1.2(Serial0) - 10.0.1.1 Database Description Vers: 2 Len: 32 OSPF RECV RouterID: 10.0.2.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xf0a5 OSPF RECV Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF RECV Flags Options: seq: 1249 上面的报文是Router B在收到Router A 的DD报文后，回应了一个DD报文（该报文中同样不包含LSA的摘要信息）。由于Router B的Router ID较大，所以在报文中Router B认为自己是Master，并且重新规定了序列号为1249。OSPF SENT 10.0.1.1(Serial0) - 10.0.1.2 Database Description Vers: 2 Len: 72 OSPF SENT RouterID: 10.0.0.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0x5682 OSPF SENT Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF SENT Flags Options: seq: 1249 OSPF SENT Router Id: 10.0.2.1 AdvRtr: 10.0.2.1 Age: 17:01 OSPF SENT Len: 60 Seq : 8000000b Checksum: 0x1a5f OSPF SENT Options:() 然后Router A 收到报文后，同意了Router B为Master。Router A 使用RT2的序列号1249来发送新的DD报文，该报文开始正式地传送LSA的摘要。在报文中Router A 将MS=0，说明自己是Slave。OSPF RECV 10.0.1.2(Serial0) - 10.0.1.1 Database Description Vers: 2 Len: 72 OSPF RECV RouterID: 10.0.2.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0x4491 OSPF RECV Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF RECV Flags Options: seq: 124a OSPF RECV Router Id: 10.0.2.1 AdvRtr: 10.0.2.1 Age: 17:02 OSPF RECV Len: 60 Seq : 8000000b Checksum: 0x3c42 OSPF RECV Options:() Router B收到报文后，将Router A 的邻居状态机改为Exchange，并发送新的DD报文来描述自己的LSA摘要，需要注意的是：此时Router B已将报文的序列号改为1249+1124a了。此报文中的M=0，表示这是最后一个DD报文了。（因此作为Master的一方定义一个序列号seq，每发送一个新的DD报文将seq加一。作为Slave的一方，每次发送DD报文时使用接收到的上一个Master的DD报文中的seq。实际上这种序列号机制是一种隐含的确认方法。）OSPF SENT 10.0.1.1(Serial0) - 10.0.1.2 Database Description Vers: 2 Len: 32 OSPF SENT RouterID: 10.0.0.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xdf92 OSPF SENT Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF SENT Flags Options: seq: 124a Router A 收到最后一个DD报文后，也向Router B发一个最后DD报文。REQUEST报文OSPF SENT 10.0.1.1(Serial0) - 10.0.1.2 Link State Request Vers: 2 Len: 36 OSPF SENT RouterID: 10.0.0.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xdbd4 OSPF SENT Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF SENT Router Id: 10.0.2.1 AdvRtr: 10.0.2.1Router A 收到最后一个DD报文后，Router A 发现Router B的数据库中有许多LSA是自己没有的，因此在向Router B发一个最后DD报文之后，发送LS Request报文向RT2请求所需要的LSA。OSPF RECV 10.0.1.2(Serial0) - 10.0.1.1 Link State Request Vers: 2 Len: 36 OSPF RECV RouterID: 10.0.2.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xddd4 OSPF RECV Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF RECV Router Id: 10.0.0.1 AdvRtr: 10.0.0.1 同样Router B发送LS Request报文向Router A 请求所需要的LSA。UPDATE报文OSPF SENT 10.0.1.1(Serial0) - 10.0.1.2 Link State Update Vers: 2 Len: 88 OSPF SENT RouterID: 10.0.0.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xd5be OSPF SENT Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF SENT Advertisement count: 1 OSPF SENT Router Id: 10.0.0.1 AdvRtr: 10.0.0.1 Age: 1 OSPF SENT Len: 60 Seq : 80000013 Checksum: 0x2c4a OSPF SENT Options:() OSPF SENT StubNet ID: 10.0.0.0 Data: 255.255.255.0 metric: 10 OSPF SENT Router ID: 10.0.2.1 Data: 10.0.1.1 metric: 1562OSPF SENT StubNet ID: 10.0.1.0 Data: 255.255.255.0 metric: 1562 OSPF RECV 10.0.1.2(Serial0) - 10.0.1.1 Link State Update Vers: 2 Len: 88 OSPF RECV RouterID: 10.0.2.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xf1a0 OSPF RECV Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF RECV Advertisement count: 1 OSPF RECV Router Id: 10.0.2.1 AdvRtr: 10.0.2.1 Age: 1 OSPF RECV Len: 60 Seq : 80000013 Checksum: 0xa67 OSPF RECV Options:() OSPF RECV StubNet ID: 10.0.2.0 Data: 255.255.255.0 metric: 10 OSPF RECV Router ID: 10.0.0.1 Data: 10.0.1.2 metric: 1562 OSPF RECV StubNet ID: 10.0.1.0 Data: 255.255.255.0 metric: 1562 Router A 和Router B互发LS Update报文来回应对方的请求。ACK报文OSPF SENT 10.0.1.1(Serial0) - 10.0.1.2 Link State Ack Vers: 2 Len: 44 OSPF SENT RouterID: 10.0.0.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0x3113 OSPF SENT Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF SENT Router Id: 10.0.2.1 AdvRtr: 10.0.2.1 Age: 1 OSPF SENT Len: 60 Seq : 80000013 Checksum: 0xa67 OSPF SENT Options:() OSPF RECV 10.0.1.2(Serial0) - 10.0.1.1 Link State Ack Vers: 2 Len: 44 OSPF RECV RouterID: 10.0.2.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0x1130 OSPF RECV Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000 OSPF RECV Router Id: 10.0.0.1 AdvRtr: 10.0.0.1 Age: 1 OSPF RECV Len: 60 Seq : 80000013 Checksum: 0x2c4a OSPF RECV Options:() 路由器收到LS Update报文之后，需要发送LS Ack报文来确认。上述过程持续到Router A 中的LSA与Router B的LSA完全同步为止。OSPF中一些基于端口的参数的配置方法：接下来在Router A上执行下列命令：RouterA Serial0 ospf authentication-mode simple 123该命令指定 OSPF报文的明文认证字以在接口上进行报文认证。然后我们可以用“display ospf peer”命令来看一看Router A和Router B之间是否建立了邻居关系。结果是无法建立邻居关系。然后我们可以在Router B上也加上上述命令，发现可以建立邻居关系了。我们还可以用上面讲过的调试命令来观察OSPF的Hello报文情况。OSPF支持明文（simple）和MD5两种认证算法，您可以自己试一下MD5认证算法。我们可以使用下面两条命令来改变Hello报文的另两条参数：/设置接口发送 Hello报文的时间间隔Router A -Serial0 ospf timer hello 123/配置邻居路由器的失效时间Router A -Serial0 ospf timer dead 123通过调试命令观察设置参数后Hello报文在发送上的改变，以及Hello报文在发送和接收上的不同。注意：以上的三项参数在设置时必须保证在邻居路由器之间保持一致。1.2.5 思考题到此，我们完成了OSPF基本配置实验，您都掌握了吗？如果掌握了，作为本实验的总结，请您画图举例说明在这两台路由器之间报文信息交换的整个过程。1.3 DR的选举过程1.3.1 实验目的l 掌握OSPF中路由器优先级的设置。l 理解选举DR的过程，以及怎样控制DR的选举。1.3.2 实验环境l Quidway 26 系列路由器 4 台，以太网交换机或集线器 1 台，标准网线 4 根；l VRP版本要求：VRP 1.74版本以上。1.3.3 实验组网图1.3.4 实验步骤1. 按照上面的组网图连接所有的设备，并在路由器上设置IP地址。为每台路由器手工设定Router ID，并在e0口上运行OSPF协议。下面是Router A的配置命令，以供大家在配置时进行参考：（其他路由器的配置与Router A相类似）RouterA router id 1.1.1.1 RouterA interface Ethernet0RouterA -Ethernet0 ip address 10.1.1.1 255.255.255.0RouterA -Ethernet0 ospf enable area 0.0.0.0RouterA -Ethernet0 quitRouterA ospf enable2. 在配置完所有的路由器之后，保存配置后重起路由器。然后在Router A上使用“display ospf peer”命令，显示结果如下：RouterA display ospf peerInterface: 10.1.1.1 Area: 0.0.0.0 Neighbors: RouterID: 2.2.2.2 Address: 10.1.1.2 State: 2 Way Mode: None Priority: 1 DR: 10.1.1.4 BDR: 10.1.1.3 Last Hello: 2:15:39 Last Exchange: 0 RouterID: 3.3.3.3 Address: 10.1.1.3 State: Full Mode: Slave Priority: 1 DR: 10.1.1.4 BDR: 10.1.1.3 Last Hello: 2:15:47 Last Exchange: 2:11:47 RouterID: 4.4.4.4 Address: 10.1.1.4 State: Full Mode: Slave Priority: 1 DR: 10.1.1.4 BDR: 10.1.1.3 Last Hello: 2:15:46 Last Exchange: 2:11:51 从上面的信息中可以看出：Router D为现任的DR，而Router C为BDR。为什么会这样？这是因为我们都没有为路由器设置优先级，所以大家的优先级都是缺省值1。而有这样一个原则：若路由器的priority值相等，则Router ID最大的当选为DR。所以Router ID最大（4.4.4.4）的Router D当选为DR，而第二大的Router C当选为BDR。然后我们可以为Router A和Router B设置优先级如下：RouterA -Ethernet0 ospf dr-priority 3 RouterB -Ethernet0 ospf dr-priority 2然后保存配置后重起所有路由器，在Router A上打开Hello报文调试开关，以观察DR的选举过程。下面给出选举过程，以供大家参考：OSPF RECV 10.1.1.3(Ethernet0) - 224.0.0.5 Hello Vers: 2 Len: 56OSPF RECV RouterID: 3.3.3.3 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xe87eOSPF RECV Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000OSPF RECV Netmask: 255.255.255.0 Hello Int: 10 Options: OSPF RECV Pri: 1 DeadInt: 40 DR: 0.0.0.0 BDR: 0.0.0.0OSPF RECV Attached routers: 1.1.1.1 2.2.2.2 4.4.4.4OSPF RECV 10.1.1.4(Ethernet0) - 224.0.0.5 Hello Vers: 2 Len: 56OSPF RECV RouterID: 4.4.4.4 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xe87eOSPF RECV Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000OSPF RECV Netmask: 255.255.255.0 Hello Int: 10 Options: OSPF RECV Pri: 1 DeadInt: 40 DR: 0.0.0.0 BDR: 0.0.0.0OSPF RECV Attached routers: 1.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3OSPF RECV 10.1.1.2(Ethernet0) - 224.0.0.5 Hello Vers: 2 Len: 56OSPF RECV RouterID: 2.2.2.2 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xe87dOSPF RECV Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000OSPF RECV Netmask: 255.255.255.0 Hello Int: 10 Options: OSPF RECV Pri: 2 DeadInt: 40 DR: 0.0.0.0 BDR: 0.0.0.0OSPF RECV Attached routers: 1.1.1.1 3.3.3.3 4.4.4.4 /Router A收到其他三台路由器组播的“登记候选人”Hello报文。OSPF SENT 10.1.1.1(Ethernet0) - 224.0.0.5 Hello Vers: 2 Len: 56OSPF SENT RouterID: 1.1.1.1 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xe87cOSPF SENT Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000OSPF SENT Netmask: 255.255.255.0 Hello Int: 10 Options: OSPF SENT Pri: 3 DeadInt: 40 DR: 0.0.0.0 BDR: 0.0.0.0OSPF SENT Attached routers: 2.2.2.2 3.3.3.3 4.4.4.4 / Router A组播也参与“候选人登记”。 OSPF RECV 10.1.1.4(Ethernet0) - 224.0.0.5 Hello Vers: 2 Len: 56OSPF RECV RouterID: 4.4.4.4 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xd27aOSPF RECV Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000OSPF RECV Netmask: 255.255.255.0 Hello Int: 10 Options: OSPF RECV Pri: 1 DeadInt: 40 DR: 10.1.1.1 BDR: 10.1.1.1OSPF RECV Attached routers: 1.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3 OSPF RECV 10.1.1.3(Ethernet0) - 224.0.0.5 Hello Vers: 2 Len: 56OSPF RECV RouterID: 3.3.3.3 Area: 0.0.0.0 Checksum: 0xd27aOSPF RECV Auth: Type: 0 Key: 00000000.00000000OSPF RECV Netmask: 255.255.255.0 Hello Int: 10 Options: OSPF RECV Pri: 1 DeadInt: 40 DR: 10.1.1.1 BDR: 10.1.1.1OSPF RECV Attached routers: 1.1.1.1 2.2.2.2 4.4.4.4OSPF RECV 10.1.1.2(Ethernet0) - 224.0.0.5 Hello Vers: 2 Len: 56OSPF RECV RouterID: 2.2.2.2 Area: 0.0