网络设备配置项目化教程 课件 模块4：三层路由器基础功能实现

模块4：三层路由器基础功能实现介010203任务12：路由器设备连接任务13：路由器直连路由配置任务14：路由器静态路由配置04任务15：路由器OSPF路由配置目录Contents05任务16：交换机的BGP路由配置任务12：路由器设备连接在总体任务4-1和5-1中，办公楼、教学楼、宿舍楼以及机房均设计规划有路由器ZXR101800-2S用来实现网络内部互连和上网，前提条件是登录路由器。因此本任务要求：1．使用COM口登录路由器；2．恢复路由器为出厂配置；3．使用telnet方式登录路由器；4．输出过程文档。知识准备：路由器设备连接认知知识准备：路由器设备连接认知ZXR101800-2S提供了多种管理方式1.通过Console口进行配置，这是用户对路由器进行设置的基本方式。2.通过telnet/SSH方式进行配置，采用这种方式可以在网络中任何可达位置对路由器进行配置。3.通过TFTP/FTP服务器下载/上传路由器配置文件，实现对路由器配置的更新，也可用路由器软件版本升级。4.通过网管系统使用SNMP协议进行配置，前提是将路由器接入网管系统。知识准备：路由器设备连接认知我们一般会采用方式1和方式2配置路由器，线缆、连接方式以及软件的配置方法与任务9类似，只不过在使用secureCRT工具的时候，波特率的速率采用“115200”，如下图所示。参考案例：路由器连接和初始配置1.使用串口线将PC的COM口与ZXR101800-2S的Console接口连接。

参考案例：路由器连接和初始配置2．启动secureCRT软件，按照任务9的步骤设置secureCRT，除了Speed（波特率）为“115200”外，其它配置与交换机的配置一样。参考案例：路由器连接和初始配置3．单击【Open】按钮连接ZXR101800-2S，如果设备已经启动，处于正常工作状态，连接完成后按下PC键盘的Enter键，屏幕出现ZXR10提示符表示连接成功，输入login：msr，passwd：zxr10msr，（注意：此用户名和密码是出场默认密码）即可完成登录，如图所示。参考案例：路由器连接和初始配置为方便用户对路由设备进行配置和管理，根据功能和权限将命令分配到不同的模式下，一条命令只有在特定的模式下才能执行。在任何命令模式下输入问号“？”都可以查看该模式下允许使用的命令。命令模式包括如下几种：用户模式、特权模式、全局配置模式、接口配置模式和路由配置模式。参考案例：路由器连接和初始配置1．用户模式用户模式的两种进入方式：当使用超级终端方式登录系统时，将自动进入用户模式。当使用telnet远程登录，输入登录的用户名和密码后进入用户模式。用户模式的提示符是在路由设备的主机名后跟一个“>”号，示例如下（缺省的设备主机名称为ZXR10）：ZXR10>在用户模式下可以执行ping、telnet等命令，还可以查看一些系统信息。参考案例：路由器连接和初始配置2．特权模式在用户模式下输入“enable<1–18>”命令和对应等级的口令密码后，即可进入特权模式。用户首次登录设备时，需要输入“enable18”及默认初始密码zxr10进入特权模式。特权模式的提示符是在路由设备的主机名后跟一个“#”号，示例如下：ZXR10>enablePassword:(输入的密码不在屏幕上显示)ZXR10#在特权模式下可以查看到更详细的配置信息，还可以进入配置模式对整个路由设备进行配置和管理，因此必须使用口令加以保护，以防止未授权的用户使用。要从特权模式返回到用户模式，可使用disable命令。参考案例：路由器连接和初始配置3．全局配置模式在特权模式下输入configureterminal命令进入全局配置模式，示例如下：ZXR10#configureterminalEnterconfigurationcommands,oneparline,EndwithCtrl/Z。ZXR10(config)#全局配置模式下的命令作用于整个系统，而不仅仅是一个协议或接口。要退出全局配置模式并返回到特权模式，输入exit或end命令，也可以使用组合键“CTRL+Z”。参考案例：路由器连接和初始配置4．接口配置模式在全局配置模式下使用interface命令进入接口配置模式，示例如下：ZXR10(config)#interfacegei-0/1/*进入gei-0/1接口配置模式*/ZXR10(config-if-gei-0/1)#在接口配置模式下可以修改接口的各种属性参数，要退出接口配置模式并返回到全局配置模式，输入exit命令。要退出接口配置模式直接返回到特权模式，则输入end命令或使用组合键“CTRL+Z”。参考案例：路由器连接和初始配置5．路由配置模式在全局配置模式下使用router命令进入路由配置模式，以OSPF路由协议为例，示例如下：ZXR10(config)#routerospf1/*进入OSPF路由配置模式*/ZXR10(config-ospf-1)#要退出路由配置模式并返回到全局配置模式，输入exit命令；要退出路由配置模式并返回到特权模式，则输入end命令或使用组合键“CTRL+Z”。参考案例：路由器连接和初始配置如果想清空路由器的配置，可以通过设备恢复出厂配置来进行初始化，设备会主动删除startrun.dat文件，此时缺省用户名、密码、缺省管理口IP生效。恢复设备出厂配置过程如下：ZXR10#startrunrestoredefaultThisoperationwillclearstartrun.datandreloadsystem,continue?[yes/no]:y回车后，路由器将开始重新启动，等待启动完成之后，此时路由器已经没有了以前配置的数据，恢复了默认出厂数据。参考案例：路由器连接和初始配置1800-2S路由器OAM端口默认IP是/24，将电脑与1800-2S路由器OAM端口相连接，将电脑的IP地址设置为与/24同一个网段的地址；也可以当路由器配置了接口IP地址的时候，利用接口的IP地址进行telnet登录，如图。为了完成telnet登录，首先需要在路由器上配置登录的认证用户，通过以下步骤完成配置：1．配置认证模板；2．配置授权模板；3．创建用户；4．绑定认证模板和授权模板。参考案例：路由器连接和初始配置配置过程R1(config)#aaa-authentication-template2001R1(config-aaa-authen-template)#aaa-authentication-typelocalR1(config-aaa-authen-template)#exitR1(config)#aaa-authorization-template2001R1(config-aaa-author-template)#aaa-authorization-typelocalR1(config-aaa-author-template)#exitR1(config)#system-userR1(config-system-user)#authentication-template1R1(config-system-user-authen-temp)#bindaaa-authentication-template2001R1(config-system-user-authen-temp)#exit参考案例：路由器连接和初始配置R1(config-system-user)#authorization-template1R1(config-system-user-author-temp)#bindaaa-authorization-template2001R1(config-system-user-author-temp)#local-privilege-level15R1(config-system-user-author-temp)#exitR1(config-system-user)#user-namewhoR1(config-system-user-username)#bindauthentication-template1R1(config-system-user-username)#bindauthorization-templat1R1(config-system-user-username)#passwordzteR1(config-system-user-username)#exitR1(config-system-user)#exitR1(config)#linetelnetidle-timeout120R1(config)#linetelnetabsolute-timeout1440参考案例：路由器连接和初始配置配置验证：上面的命令，在路由器里配置了一个名字为who，密码是zte的用户来完成telnet登录。运行SecureCRT使用telnet登录设备来验证telnet登录是否成功，详细参见任务9操作，如果登录正常，会出现如下图的登录界面：任务实施：路由器连接配置操作按照下表完成任务并输出文档。任务路由器登录步骤子任务输出评估方法和标准标准1COM口登录路由器路由器登录界面截图界面截图显示正确登录路由器2恢复路由器出厂设置

Showrunn-cionfig命令，确认路由器数据已经清空3通过OAM口telnet登录路由器路由器登录界面截图界面截图显示正确登录路由器任务13：路由器直连路由配置考虑在总体任务的4-1和5-1要求，给校园网的路由器配置接口地址是实现路由器功能的基础，本任务要求：1．按照任务6的规划给路由器的接口配置IP地址；2．检查确认路由器是否生成直连路由；3．连接同一路由器的电脑彼此之间是否互通；4．输出过程文档知识准备：路由器直连路由认知1．路由表在每一个路由器设备中，通常都维护了两张相似的表：RIB（RoutingInformationBase，路由表）和FIB（ForwardingInformationbase，转发表），它们存储着指向特定网络地址的路径，其中路由表用来决策路由，转发表用来转发分组。路由表实际上并不直接指导数据转发，也就是说，路由器在执行路由查询时，并不是路由表而是在转发表中进行报文目的地址的查询。路由器将路由表中的活跃路由下载到转发表，此后如果路由表中的相关表项发生变化，转发表也将同步。由于两张表的一致性，在绝大多数场合中，会用“路由器查询路由表来决定数据转发的路径”这一说法，但需要注意的是，路由器查询的是转发表，位于控制层面的路由表只是提供了路由信息。知识准备：路由器直连路由认知下图是一个路由表的例子知识准备：路由器直连路由认知表中包含如下信息：1）目的网络地址+子网掩码（Destination/mask）网络地址和网络掩码共同确定本机可以达到的目的网络范围。2）路由协议（protocol）路由的产生者，包括直连路由（direct）、静态路由（static）以及OSPF、RIP、IS-IS等动态路由协议产生的路由。3）网关（Gateway）或者下一跳（NextHop）路由的下一个转发地址。知识准备：路由器直连路由认知4）接口（Interface）路由器用于转发数据包的出接口，一般下一跳地址配置在这个接口或者子接口连接的设备上。5）优先级（Preference）一台路由器上可以同时运行多个路由协议。不同的路由协议或者相同的路由协议都可能发现或者生成到某一相同的目的网络的多条路由，但由于不同路由协议的选路算法不同，可能选择不同的路径作为最佳路径。路由器必须选择其中一个最佳路径作为转发路径加入到路由表中。路由器选择路由按照两个顺序：首先是路由优先级，其次是度量值。路由协议的优先级（Preference）指的是路由的管理距离（AdministrativeDistance），一般为一个0到255之间的数字，数字越大则优先级越低，数字越小在路径选择时优先级越高，路由优先级最高的协议获取的路由被优先选择加入路由表中。而不同的路由协议有不同的路由优先级，各种路由协议的路由优先级的默认值如表4-2所示。知识准备：路由器直连路由认知各种路由协议产生的路由的优先级路由来源默认优先级Connectedinterface（直连路由）0Staticroute（静态路由）1ExternalBGP（BorderGatewayProtocol，

外部边界网关路由协议）20OSPF（OpenShortestPathFirst，开放最短路径优先协议）110IS-IS（IntermediateSystemtoIntermediateSystem，中间系统到中间系统协议）115RIP（RoutingInformationProtocol，路由信息协议）v1,v2120InternalBGP（内部边界网关协议）200知识准备：路由器直连路由认知在图中，一台路由器上同时运行RIP和OSPF。RIP与OSPF协议都发现并计算出了到达同一条网络“/16”的最佳路径，但由于选路算法不同选择了不同的路径。由于OSPF具有比RIP高的路由优先级（查表4-2，RIP优先级为120，OSPF为110，110小于120，所以OSPF产生的路由优先级高），所以路由器将通过OSPF学到的这条路由加入到路由表中。知识准备：路由器直连路由认知注意，必须是完全相同的一条路由才进行路由优先级的比较，如/16和/24被认为是不同的路由，如果RIP学到了其中的一条，而OSPF学到了另一条，则两条路由都会被加入路由表中。如果有两条路由都是去往同一个目的地，但分别采用不同的下一跳IP地址，同时这两条路由具备相同的优先级，那它们就是等价路由。路由优先级可以自定义，如果想优先使用其中的一条路由，只需要将另外一条等价路由的优先级定义一个比默认优先级大的值即可以实现。假设从R1到/24网段有两条不同的路由，配置如下：ZXR10_R1(config)#iprouteZXR10_R1(config)#iproute25tag180知识准备：路由器直连路由认知上面两条命令配置了到达同一网络“/24”的两条不同的静态路由，第一条命令没有配置优先级（管理距离值），因此使用缺省值1；第二条命令配置优先级25（管理距离值25）。由于第一条路由的优先级小于第二条，所以路由表中将只会出现第一条路由信息，即路由器将只通过下一跳到达目的网络/24。只有当第一条路由失效从路由表中消失后，第二条路由才会生效并出现在路由表中。知识准备：路由器直连路由认知6）度量值（Metric）除了路由优先级，在路由中度量值（metric）对路由的选择也会产生很大影响，metric是衡量同一种路由协议产生的路由的状态的度量值，比如一个路由器的路由协议产生了两条达到同一个目的地址的路由，它们的优先级都是1，此时要根据metric值来确定使用哪一条路由。metric值越小，路径越佳。Metrics实际上包括cost值（接口开销）、跳数、链路延时、负载、MTU、可靠性等。不同协议metric值计算不同，OSPF的metric主要依据接口带宽计算，在任务14里将会详细提及到。另外，在很多路由器中，直接以cost值代替metric，比如图4-7中，就是以cost代替tetric。静态路由metric值指的是“Distancemetricforthisroute”，即优先级和度量值可以理解为一个概念。知识准备：路由器直连路由认知2．直连路由路由器学习路由信息、生成并维护路由表的方法包括直连路由（Direct）、静态路由（Static）和动态路由（Dynamic）。一个路由器接口所连接的子网之间的路由方式称为直连路由，当路由器的接口都是激活状态且都配有IP地址，路由器就会在路由表中自动生成各个接口的IP网络段之间的路由条目，自动产生路由，并随接口的状态变化在路由表中自动出现或消失，使得路由器各接口之间能够进行通信。如图4-9中，路由器A的/30、/24两个网段直接连接，路由器B的/30和/24两个网段直接相连，因此网线连接之后就直接存在直连路由。路由表项中产生方式（onwer）为直连（direct）意味着该路由是直连，直连路由优先级为0，拥有最高路由优先级；metric值为0，表示拥有最小metric值。另外，路由表项中产生方式（onwer）为address的路由是针对主机地址产生的路由，其和直连路由具有一样的特性。知识准备：路由器直连路由认知直连路由示意知识准备：路由器直连路由认知直连路由是由链路层协议发现的，该路径信息不需要网络管理员维护，也不需要路由器通过某种算法进行计算获得，只要该接口处于活动状态，路由器就会把通向该网段的路由信息填写到路由表中去，路由器无法获取与其不直接相连的路由信息。直连路由会随接口的状态变化在路由表中自动变化，当接口的物理层与数据链路层状态正常时，此直连路由会自动出现在路由表中，当路由器检测到此接口down掉后此条路由会自动消失。参考案例：路由器直连路由配置两台电脑连接到一个路由器的两个接口上，如图所示，要求A可以ping通B。参考案例：路由器直连路由配置1．掌握基本的接口地址配置和维护命令路由器基本的配置和维护接口地址的命令如下表序号命令功能和参数1ZXR10(config)#interface

<

interface-name>进入接口配置模式2ZXR10(config-if-interface-name)#ipaddress

{<ip-address><net-mask>|<A.B.C.D/X>}[<broadcast-address>|

secondary]配置IP地址secondary：配置接口的辅地址3ZXR10#showipinterface[brief[phy|<interface-name>|[{exclude|include}<line>]]]查看当前接口下配置的IP地址信息brief：显示接口的简短信息phy：显示物理接口的状态

exclude|include是正则表达式，exclude是不包括，include是包括参考案例：路由器直连路由配置2．数据规划根据案例要实现的功能，数据规划如下表序号设备接口地址1PC-A

IP:00/24GW：292PC-B

IP:00/24GW：293路由器gei-2/129/24gei-2/229/24参考案例：路由器直连路由配置3．电脑IP地址和网关配置电脑A和B按照数据规划分别配置IP地址和网关，注意，网关地址是电脑所接的路由器的接口地址参考案例：路由器直连路由配置4．1800-2S路由器配置电脑使用串口线连接路由器，登录配置界面，输入以下命令：ZXR10>EnableZXR10#conftZXR10（config）#interfacegei-2/1ZXR10（config-if）#noshutdownZXR10（config-if）#ipaddress29ZXR10（config-if）#exitZXR10（config-if）#interfacegei-2/2ZXR10（config-if）#noshutdownZXR10（config-if）#ipaddress29ZXR10（config-if）#exit参考案例：路由器直连路由配置5．案例验证在路由器上输入“showipforwardingroute”命令，可以查询到路由器的路由表，如图4-13，可以看到路由配置与规划数据完全一致，owner是direct，优先级和度量值都是0。任务实施：路由器直连路由配置操作任务路由器直连路由配置步骤子任务输出评估方法和标准标准1数据规划规划数据表数据规划与任务要求一致，如果在任务6里数据规划不全或者错误，请在这里补齐和修改2选择教学楼的互连路由器的接口IP地址，配置直连路由输出配置脚本命令输入正确3配置验证：showipforwardingroute输出结果截图截图展示配合与规划数据完全一致4业务验证：一栋楼的电脑之间互相ping测试ping测试业务截图ping测试通任务14：路由器静态路由配置考虑总体任务的4-1和5-1要求，给校园网的路由器配置静态路由来实现内网互通和访问外网，本任务要求：1．规划校园网静态路由；2．给路由器配置静态路由；3．检查确认路由器是否生成静态路由，静态路由是否正确；4．校园网的任意两台电脑之间可以互通；5．输出过程文档。知识准备：路由器静态路由认知1．静态路由概述静态路由是网络管理员通过手工配置指定的路由。当网络结构比较简单时，只需配置静态路由就可以使网络正常工作。静态路由不像动态路由那样根据路由算法建立路由表，也不能自动适应网络拓扑结构的变化。当网络发生故障或者拓扑发生变化后，必须由网络管理员手工修改配置。知识准备：路由器静态路由认知如图所示，静态路由在路由表中的产生方式为静态（Static），路由优先级默认为1，Metric值默认为0。静态路由是否出现在路由表中取决于本地出口状态。知识准备：路由器静态路由认知静态路由无需进行路由交换，因此节省网络的带宽、CPU利用率和路由器内存。静态路由具有更高的安全性，在使用静态路由的网络中，静态路由表的生成完全是在网络管理员对全网拓扑熟悉的情况下，根据自己的路由需求来进行配置的，因此可以达到对网络中路由行为的精确控制，在某种程度上提高了网络的安全性。但是，采用静态路由的网络的扩展性能差，需要网络管理员必须真正理解网络拓扑并正确配置路由。在网络拓扑发生变化时，静态路由不会自动改变，需要管理员及时对静态路由表进行调整。在有多个路由器、多条路径的路由环境中，配置静态路由将会变得很复杂。知识准备：路由器静态路由认知2．静态路由的下一跳地址静态路由不同于其它动态路由协议，不需要在接口上设置相关的协议数据，只需要对用户配置的静态路由的参数，包括：目的地址、掩码、下一跳、出接口等做合法性校验即可，但是静态路由的配置是否生效仍然需要以相应的出接口信息的状态变化来决定。所有的静态路由项都必须明确下一跳地址，在发送报文时，根据报文的目的地址寻找路由表中与之匹配的路由。只有指定了下一跳地址，链路层才能找到对应的链路层地址，并转发报文。知识准备：路由器静态路由认知3．默认路由默认路由又称为缺省路由，也是一种特殊的静态路由，目的地址与掩码配置为全零“”。当路由表中的所有路由都选择失败的时候，为使得报文有最终的一个目的地址，将使用默认路由。默认路由可以是管理员设定的静态路由，也可能是某些动态路由协议自动产生的结果。默认路由的优点是可以极大的减少路由表条目，从而大大减轻路由器的处理负担；缺点是如果不正确配置，可能导致路由自环或非最佳路由。如图4-14所示，如果用“iproute”来取代“iproute”在没有更为明细的路由的情况下，这两条路由的效果是一样的。在末端网络出口路由器上，配置默认路由是最佳选择。知识准备：路由器静态路由认知4．静态路由负荷分担对同一路由协议来说，允许配置多条目的地相同且开销也相同的路由。通过静态配置，可以使得转发表中，对于同一个目的地址，有多条可用的优先级相同的静态路由条目，当到同一目的地的路由中，没有更高优先级的路由时，这几条路由都被采纳，在转发去往该目的地的报文时，依次通过各条路径发送，从而实现网络的负载分担。负荷分担可使超出单个接口带宽的流量均分到多条链路上，实现流量在各条链路上的负载均衡。如图4-15所示，从DeviceA到DeviceC有两条前缀、掩码长度、优先级相同的静态路由。两条路由都会出现在路由表上，同时进行数据的转发。知识准备：路由器静态路由认知静态路由负荷分担参考案例：路由器静态路由配置【案例说明】参考图4-14组网，实现/8和/24网络之间的互通。参考案例：路由器静态路由配置【案例实施】1．掌握基本的静态路由配置和维护命令基本的静态路由配置和维护命令如下表4-6。命令功能和参数ZXR10(config)#iproute

[vrf<

vrf-name>]<

prefix><

net-mask>{<

nexthop-address

>[

global]}[<distance-metric>][metric<metric>][

bfdenable

][track<track-name>][tag<tag-value>][name<descript-name>]配置IPv4静态路由指定下一跳，<

nexthop-address

>可以为直连地址或非直连地址tag<tag-value>：路由标识ZXR10#showrunning-configstatic显示配置了哪些静态路由参考案例：路由器静态路由配置2．数据规划根据图4-14组网图要求实现的功能，数据规划如下表4-7。序号设备接口地址备注1路由器R1gei-2/1/24

gei-2/3/24

2路由器R2gei-2/1/24

gei-2/3/24

参考案例：路由器静态路由配置3．1800-2S路由器配置路由器A配置ZXR10#conftZXR10（config）#interfacegei-2/1 ZXR10（config-if-gei-2/1）#noshutdownZXR10（config-if-gei-2/1）#ipaddressZXR10（config-if-gei-2/1）#exitZXR10（config）#interfacegei-2/3ZXR10（config-if-gei-2/3）#noshutdownZXR10（config-if-gei-2/3）#ipaddressZXR10（config-if-gei-2/3）#exitZXR10（config）#iproute参考案例：路由器静态路由配置路由器B配置ZXR10#conftZXR10（config）#interfacegei-2/1ZXR10（config-if-gei-2/1）#noshutdownZXR10（config-if-gei-2/1）#ipaddressZXR10（config-if-gei-2/1）#exitZXR10（config）#interfacegei-2/3ZXR10（config-if-gei-2/3）#noshutdownZXR10（config-if-gei-2/3）#ipaddressZXR10（config-if-gei-2/3）#exitZXR10（config-if）#iproute参考案例：路由器静态路由配置4．案例验证在路由器上输入“showipprotocolroute”可以查看路由表，如下图4-16所示，协议标注static的路由表项是静态路由，它的优先级是1，metric值是0。参考案例：路由器静态路由配置在路由器R2上输入“ping”或者在路由器R2所连接的电脑上配置IP地址为33，掩码为，网关为，然后在电脑上执行“ping”，执行结果如下图4-17，说明静态路由生效。任务实施：路由器静态路由配置操作任务实施表任务路由器静态路由配置步骤子任务输出评估方法和标准标准1规划静态路由数据静态路由规划表路由规划正确完备2配置静态路由输出配置脚本脚本正确3配置验证：showipprotocolroute输出结果截图截图展示内容与规划数据完全一致4业务验证：ping测试所有楼的电脑之间互相pingping测试通任务15：路由器OSPF路由配置考虑在总体任务的4-1和5-1要求，在校园网的路由器上配置OSPF协议，通过OSPF协议产生的动态路由完成网内和网外互连，本任务要求：1．规划校园网OSPF协议相关参数；2．给路由器配置OSPF协议；3．检查确认路由器是否生成OSPF动态路由；4．校园网的任意两台电脑之间可以互通；5．输出过程文档。知识准备：OSPF协议认知OSPF（OpenShortestPathFirst，开放最短路径优先）协议是IETF（InternetEngineeringTaskForce，因特网工程任务组）组织开发的一个基于链路状态的自治系统内部路由协议，用于在单一AS（Autonomoussystem，自治系统）内决策路由。在IP网络上，OSPF通过收集和传递自治系统的链路状态来动态地发现并传播路由。知识准备：OSPF协议认知1．OSPF的工作原理在OSPF网络中，每台路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状态通告LSA（LinkStateAdvertisement，链路状态通告），并通过更新报文将LSA发送给网络中的其它路由器。OSPF路由器通过不同类型的LSA组建成一个LSDB（LinkStateDataBase，链路状态数据库），再通过SPF（ShortestPathFirst，最短路径优先）算法计算出最优的OSPF路由加入到路由表中。知识准备：OSPF协议认知路由器根据SPF算法计算到达目的网络的路径，而不是根据路由通告来获取路由信息。如图所示，每台路由器根据有向图，使用SPF算法计算出一棵以自己为根的最短路径树，这棵树给出了到自治系统中各节点的路由。相对于RIP，这种机制极大地提升了路由器的自主选路能力，使得路由器不再依靠路由通告进行选路。知识准备：OSPF协议认知因此，OSPF协议具备了以下的优势： 基于链路状态，以链路开销作为度量方式，并把带宽作为参考值，度量方式更科学； 没有跳数限制，适用的网络规模更大； 每台路由器都能够掌握全网拓扑，通过SPF计算路由，不会产生路由环路； 收敛速度快，因为路由更新是及时的，并且能够快速传递到整个网络； 能够处理VLSM，灵活进行IP地址分配。知识准备：OSPF协议认知2．OSPF协议中的一些重要概念1）OSPF进程号OSPF的进程号指的是在本设备中标识OSPF的进程，一个设备有一个进程号，一台设备上的OSPF协议可以多开几个进程。该进程号本地有效，只在本地进行标识。知识准备：OSPF协议认知2）Router-IDRouter-ID是一个32位的无符号整数，用来唯一标识一台路由器。每一台运行OSPF的路由器都需要一个Router-ID。Router-ID一般需要手工配置，一般将其配置为该路由器的某个接口的IP地址。由于IP地址是唯一的，所以这样就能保证Router-ID的唯一性。在没有手工配置Router-ID时，路由器会自动从当前所有接口的IP地址中自动选举一个IP地址作为Router-ID。中兴路由器选择规则为：第一：如果在设备上已经配置了Loopback接口地址，则Router-ID为所有Loopback接口地址中的最小的IP地址。第二：如果没有配置Loopback接口，设备选择第一个先激活的接口IP地址为Router-ID。第三：如果有多个已经激活的接口，设备选择其中最小的IP地址为Router-ID。Router-ID是全局唯一的，选定后一般不变，除非重启OSPF进程。知识准备：OSPF协议认知3）InterfaceInterface指协议接口，指运行OSPF协议的接口，周期性地发送Hello包，查找发现邻居。4）邻居和邻接某台OSPF路由器启动后，会通过OSPF接口向外发送Hello报文。收到Hello报文的其它OSPF路由器检查报文中所定义的参数，如果双方一致就会形成邻居关系。在邻居关系基础上，同步链路状态信息数据库后，形成邻接关系。邻居表包括所有建立联系的邻居路由器。知识准备：OSPF协议认知5）DR和BDR在一个广播型多路访问环境中，路由器必须选举一个DR（DesignatedRouter，指定路由器）和BDR（BackupDesignatedRouter，备份指定路由器）来标识这个网络。DR和BDR的选举是为了减少网络上的OSPF流量。一个网段上的其他路由器都和DR构成邻接关系，而不是它们互相之间构成邻接关系。当DR出现问题，由BDR接手DR的工作，同时会再选举出一个BDR。知识准备：OSPF协议认知6）COST值路由器到达某个目的地的COST值，是转发路径上设备出端口的COST之和。缺省情况下，OSPF的COST值是用108方除以链路带宽。知识准备：OSPF协议认知3．区域划分区域是从逻辑上将路由器划分到不同的组，每个组用区域号（AreaID）来标识。如图4-20所示，路由器A、B、C、D在Area0中，路由器I、J、K、L分别属于Area1、2、3、4。Area0被称为骨干区域（BackBoneArea）。知识准备：OSPF协议认知区域的边界是路由器，而不是链路。一个路由器可以属于不同的区域，但是一个网段（链路）只能属于一个区域，即每个运行OSPF路由器的接口必须被指明只属于一个确定的区域。如果自治系统被划分成多个区域，则必须有一个区域是骨干区域，且保证其它区域与骨干区域直接相连或逻辑上相连，并且骨干区域自身也必须是连通的。ABR（AreaBorderRouter，区域边界路由器）是位于一个或多个OSPF区域边界上的路由器，ABR将这些区域连接到主干网络，图中，路由器E、F、G、H就是ABR。划分区域后，ABR根据本区域内的路由生成LSA，则可以根据IP地址的规律先将这些路由进行聚合后再生成LSA，可大大减少自治系统中LSA的数量。并且网络拓扑的变化先在本区域内进行同步，如果该变化影响到聚合之后的路由，才会由ABR将该变化通知到其它区域。大部分的拓扑变化都会被屏蔽在区域内部，减少了对其它区域中路由器的影响。参考案例：OSPF配置案例【案例说明】如图所示，使用R1、R2和R3完成网络互联参考案例：OSPF配置案例【案例实施】1．掌握基本的配置和维护OSPF的命令。基本的配置和维护OSPF协议的主要命令如下表。序号命令功能1ZXR10(config)#routerospf

<process-id>[vrf<vrf-name>]启动OSPF进程，运行OSPF协议，并进入OSPF协议配置模式。process-id：进程ID2ZXR10(config-ospf-process-id)#area

<area-id>创建区域area-id：区域ID3ZXR10(config-ospf-process-id-area-id)#network

<ip-address><wildcard-mask

>定义OSPF协议运行的接口4ZXR10(config-ospf-process-id)#router-id

<ip-address>配置路由器的Router-ID，建议使用loopback地址作为路由器Router-ID5ZXR10#clearipospfprocess

<process-id>重新启动OSPF进程参考案例：OSPF配置案例2．数据规划根据组网功能要求，数据规划如下表。设备Router-ID启用接口地址段R1gei-2/1/30R2gei-2/1/30R2gei-2/2/30R3gei-2/1/30参考案例：OSPF配置案例3．配置思路1）定义loopback地址；2）配置接口地址；3）启动OSPF进程，定义区域ID；4）在接口上启用OSPF。参考案例：OSPF配置案例4．数据配置R1上的配置如下：R1#conftR1（config）#interfaceloopback1R1（config-if-loopback1）#ipaddress55R1（config-if-loopback1）#exitR1（config）#interfacegei-2/1R1（config-if-gei-2/1）#ipaddress52R1（config-if-gei-2/1）#noshutdownR1（config-if-gei-2/1）#exitR1（config）#routerospf10R1（config-ospf-10）#area0R1（config-ospf-10-area-0）#networkR1（config-ospf-10-area-0）#exit参考案例：OSPF配置案例路由器R2配置：R2#conftR2（config）#interfaceloopback1R2（config-if-loopback1）#ipaddress55R2（config-if-loopback1）#exitR2（config）#interfacegei-2/1R2（config-if-gei-2/1）#ipaddress52R2（config-if-gei-2/1）#noshutdownR2（config-if-gei-2/1）#exit参考案例：OSPF配置案例R2（config）#interfacegei-2/2R2（config-if-gei-2/2）#ipaddress52R2（config-if-gei-2/2）#noshutdownR2（config-if-gei-2/2）#exitR2（config）#routerospf10R2（config-ospf-10）#area0R2（config-ospf-10-area-0）#networkR2（config-ospf-10-area-0）#networkR2（config-ospf-10-area-0）#exit参考案例：OSPF配置案例R3上的配置：R3#conftR3（config）#interfaceloopback1R3（config-if-loopback1）#ipaddress55R3（config-if-loopback1）#exitR3（config）#interfacegei-2/1R3（config-if-gei-2/1）#ipaddress52R3（config-if-gei-2/1）#noshutdownR3（config-if-gei-2/1）#exitR3（config）#routerospf10R3（config-ospf-10）#area0R3（config-ospf-10-area-0）#networkR3（config-ospf-10-area-0）#exit参考案例：OSPF配置案例5．验证在路由器R3上输入“showipprotocolrouting”，如下图4-22，其中protocol字段下标识OSPF的是OSPF协议产生的路由，它的下一跳地址是，优先级是110，度量值是2。参考案例：OSPF配置案例在路由器R3上继续输入“showipOSPF”，检查OSPF的状态，可以看出RouterID是，OSPF的状态为enable，如图所示。参考案例：OSPF配置案例在路由器R3上pingR1的接口地址，可以ping通，如下图。任务实施：OSPF路由配置任务实施表任务路由器OSPF路由配置序号子任务输出评估方法和标准标准1给校园网的路由器进行OSPF数据规划校园网路由器OSPF数据规划数据规划合理完备2在校园网的路由器是上配置OSPF数据输出配置脚本脚本正确3配置验证：1．showipprotocolrouting2．showipOSPF输出结果截图截图展示内容正确4ping测试在所有楼的电脑之间互相pingping测试通任务16：交换机的BGP路由配置考虑总体任务中的任务5-2：与采用IS-IS协议的另外一个校园网互连，完成该任务，包括：1．规划校园网BGP协议相关参数；2．给路由器配置BGP协议；3．检查确认路由器是否生成BGP动态路由；4．两个校园网的任意两台电脑之间可以互通；5．输出过程文档。知识准备：动态路由BGP认知1．AS概念当今internet由数亿台主机组成，路由信息巨大，处理困难。同时因特网包括很多的ISP网络、企业网络、服务网络等，每个网络都运行各自的路由协议，采用不同的路由策略，因此网络之间的路由协同存在很大的困难。针对这2个问题，将一个网络或者多个处在相同的路由策略管理之下的多个网络作为一个区域，即AS。一个AS中的路由器运行相同的路由协议并且采用相同的路由策略，比如都采用OSPF协议，采用相同的metrc定义，这种协议叫做IGP；而在不同的AS内的路由器可以运行不同的AS内部路由协议，但是不同的AS由于采用了不同的路由协议，那么AS之间的路由该如何产生？需要一种EGP负责在AS之间交换可达性信息从而生成AS之间的路由表。AS指示符是一个16bits的值，范围1~65535，其中1~32767可供分配，32768~64511暂时保留，64512~65534用于私有AS（类似于IP地址中的私网地址）。最新的版本也支持32位的AS，其范围为65536~4294967295或0~65535。知识准备：动态路由BGP认知2．BGP协议定义BGP（BorderGatewayProtocol，边界网关协议）是一种既可以用于不同AS之间，又可以用于同一AS内部的动态路由协议。当BGP运行于同一AS内部时，被称为IBGP（InternalBGP，内部BGP）；当BGP运行于不同AS之间时，称为EBGP（ExternalBGP，外部BGP）。在BGP协议中，每个AS内部都有许多BGP边界路由器，这个BGP边界路由器是自治系统内部路由的代理，不同AS之间交换路由都是在BGP边界路由器之间建立TCP连接，在此连接上交换BGP报文以建立BGP会话，两个建立BGP会话的路由器互为BGP对等体，BGP对等体之间可以交换路由表，如图知识准备：动态路由BGP认知BGP路由器拓扑图知识准备：动态路由BGP认知建立了BGP会话连接的路由器被称作对等体（peers）或邻居（neighbors）。对等体的连接有两种模式：IBGP和EBGP。如果两个交换BGP报文的路由器属于同一个自治系统，那么这两台路由器就是IBGP的连接模式；如果两个交换BGP报文的路由器属于不同的自治系统，那么这两台路由器就是EBGP的连接模式。如图4-25所示，R1和R2是EBGP邻居，R2和R3是IBGP邻居。知识准备：动态路由BGP认知3．BGP工作过程1）建立BGP邻居关系运行BGP的路由器通常被称为BGPSpeaker（发言者），相互之间传递报文的speaker之间互称为对等体。BGP邻居关系的建立、更新和删除是通过对等体之间的5种报文、6种状态机和5个表等信息来完成，最终形成BGP邻居。知识准备：动态路由BGP认知2）通告BGP路由BGP路由通过在BGP邻居之间通告BGP命令而成的，要求被BGP以network命令通告出去的路由必须在IGP中存在，BGP通告路由的方法有以下三种： 用network命令通告路由； 用redistribute命令将别的路由协议学习到的路由再分配到BGP中；

BGP路由聚合通告。知识准备：动态路由BGP认知常用的BGP通告路由的方法是使用network命令选择欲通告的网段，该命令指定了目的网段和掩码，这样在IGP路由表中准确匹配该条件的路由都进入到BGP路由信息表中，被策略筛选后通告出去。如BGP中使用network命令后，如果路由表中有/8的网段，会被归入到BGP路由信息表中。如果路由表中无该网段或其子网，则无路由进入到BGP路由信息表中。因此，有时候为了配合BGP路由的通告，需要在路由器上配置一些指向Loopback地址的静态路由。知识准备：动态路由BGP认知3）更新BGP路由表BGP设备会将最优路由加入BGP路由表，形成BGP路由。参考案例：动态路由BGP配置一个网络中如图，R2运行的IGP协议是OSPF，R2的BGP邻居是R1，现在R2想将由OSPF发现的网段/8在BGP中进行通告，完成路由器配置。参考案例：动态路由BGP配置【案例实施】1．掌握基本的BGP配置和维护命令。配置和维护BGP的基本命令如下表。序号命令功能1ZXR10(config)#routerbgp

<as-number><as-number>指本路由器所在的自治系统号，范围为1~65535。目前也支持4字节的AS，其范围为1~42949672952ZXR10(config-bgp)#neighbor[<ipv4-address>|<peer-group-name>]remote-as<number>配置一个BGP邻居或配置一个邻居对等体组的自治系统号<peer-group-name