网络配置技术职业技能训练-OSPF路由协议

2.3OSPF路由协议学习目标理解OSPF路由协议基本概念和特点。掌握OSPF协议的配置方法。能够通过OSPF邻居表和路由表来验证和排错。掌握路由重分发概念。掌握路由重分发的配置方法。实现对OSPF路由基本配置。OSPF路由协议的概念开放式最短路径优先（OpenShortestPathFirst，OSPF）是一种动态路由协议，是目前网路中应用最广泛的路由协议之一；OSPF路由协议通过向全网扩散本设备的链路状态信息，使网络中每台设备最终同步一个具有全网链路状态的数据库，然后路由器采用SPF算法，以自己为根，计算到达其他网络的最短路径，最终形成全网路由信息。OSPF路由协议的特点IETF标准。意味着OSPF可以被不同厂商的设备所支持。无环路由协议。执行的是SPF算法，不会产生路由环路。无类路由协议。支持VLSM和CIDR。拥有不受限的跳计数。可以应用于大型网络。OSPF路由协议的特点层次型。易扩展，路由器的负担不会随着网络规模的增大而急剧增加。区域化设计。减小路由更新的流量，降低内存、CPU和带宽的使用。快速收敛。使用触发式更新，路由可以快速收敛。支持验证。OSPF支持针对区域和链路的验证。OSPF的层次化架构OSPF通过划分不同的区域来实现域内防环和扩展性，不同的区域之间用areaid进行表示。（1）骨干区域：areaid为0的区域

骨干区域只能有一个，非骨干区域之间进行通信要经过骨干区域，非骨干区域一定要和骨干区域相连。通过此规则实现了OSPF的域间防环，区域的层次化使OSPF的扩展性得到了提高。（2）非骨干区域：除了骨干区域以外的其他区域。非骨干区域又分为特殊区域和一般区域，特殊区域包括stub区域、totallystub区域、nssa区域、totallynssa区域四大类，除了特殊区域以外的其他非骨干区域都是一般区域。OSPF的层次化架构OSPF通过划分不同的区域来实现域内防环和扩展性，不同的区域之间用areaid进行表示。（1）骨干区域：areaid为0的区域

骨干区域只能有一个，非骨干区域之间进行通信要经过骨干区域，非骨干区域一定要和骨干区域相连。通过此规则实现了OSPF的域间防环，区域的层次化使OSPF的扩展性得到了提高。（2）非骨干区域：除了骨干区域以外的其他区域。非骨干区域又分为特殊区域和一般区域，特殊区域包括stub区域、totallystub区域、nssa区域、totallynssa区域四大类，除了特殊区域以外的其他非骨干区域都是一般区域。OSPF的三张表邻居表运行在同一区域下的相邻OSPF路由器称为邻居，OSPF路由器把邻居的相关信息放在邻居表中。

LSDB——链路状态数据库OSPF路由器是通过泛洪链路状态信息来进行路由和拓扑的交互的，把本地的LSA和从邻居学到的LSA全部都放在了LSDB中，用来进行数据库的同步和路由计算。

OSPF路由表OSPF路由器把计算出的最优路由放在OSPF路由表中，此表不同于IP公共路由表，不同的路由协议有自己不同的路由表，这里存放的仅仅是该协议计算出的最佳路由，而IP路由表中存放的是根据优先级和开销值计算出的最优转发路由。OSPF与RIP的比较OSPFRIPV1RIPV2链路状态路由协议距离矢量路由协议同V1没有跳数的限制超过15跳的路由不可达同V1支持可变长子网掩码(VLSM)不支持可变长子网掩码(VLSM)支持可变长子网掩码(VLSM)收敛速度快收敛速度慢同V1使用组播发送链路状态更新周期性广播更新整个路由表周期性组播更新整个路由表路由重分发协议metric备注重分发进RIP无限大当其他路由注入到RIP的时候，因为RIP最大只有15跳，所有必须手工指定Metric值重分发进OSPF20路由重分发定义：指为实现同一网络内多种路由协议协同工作，利用路由重分发技术实现各路由器间共享路由信息，将一种路由协议的路由通过其他方式(可能是另一路由选择协议)广播出去，从而实现网络互通。OSPF路由协议的配置1.OSPF基本配置步骤：启动OSPF进程指定路由id（可选配置，没有配置会自动选举生成）通告直连接口网络查看相关信息启动OSPF进程（1）启动OSPF进程

Router(config)#routerOSPF[进程号]-OSPF的进程号，只是代表本路由器上的一个OSPF进程，全网路由器的OSPF进程号可以不一致。指定RouterID（2）指定RouterID

Router(config-router)#router-idX.X.X.X-路由ID是代表路由器在OSPF网络中的唯一标识符。形式是x.x.x.x,格式与IP地址相同,但实际上它并不是一个IP地址,而只是一个名字，如果没配置，会自动选举生成。-Router-id自动选举规则：①首先选举loopback口中的IP地址，优先选择最大的IP地址；②若没有loopback口IP地址，选择会选择物理接口中最大的IP地址；-指定路由ID一般要在通告接口网段前，如与其它路由器构成邻居后再指定RouterID，需重启OSPF进程，指定的RouterID才会生效。通告直连接口网络（3）通告直连接口网络

Router(config-router)#network[网络号][通配符]area[区域号]①[通配符]：与[网络号]组合来用匹配一组符合规则的IP地址；②[区域号]：OSPF在建立邻居的时候会检测对方hello包的区域标识，同一条链路上，两端的OSPF区域号必须一致。骨干区域号为0，其余区域编号为非骨干区域。对于多区域，OSPF要求所有的非骨干区域(非0区域)都必须与Area0直接相连，骨干区域是是整个OSPF域的中心枢纽，一个OSPF域有且只能拥有一个Area0,所有的区域间路由必须通过Area0中转。查看相关信息（4）查看相关信息①显示路由表的信息②查看OSPF邻居表③查看链路状态数据库配置OSPF路由协议（例一）配置信息STEP1：根据设备信息修改主机名、配置IP地址。STEP2：全网路由启用OSPF，并把对应的接口网段通告到指定的区域R1配置：R1(config)#routerospf1R1(config-router)#network192.168.1.00.0.0.255area0R1(config-router)#network10.1.1.00.0.0.255area0R1(config-router)#exit配置信息R2配置：R2(config)#routerospf1R2(config-router)#network192.168.1.00.0.0.255area0R2(config-router)#network192.168.2.00.0.0.255area0R2(config-router)#network10.3.1.00.0.0.255area0R2(config-router)#exitR3配置：R3(config)#routerospf1R3(config-router)#network192.168.2.00.0.0.255area0R3(config-router)#network10.2.1.000.0.0.255area0R3(config-router)#exit配置验证

STEP1：查看相邻的路由器之间是否建立ospf邻居关系，及邻居状态。若相邻路由器能够正常建立邻居关系，且状态为full，则ospf运行正常。R1邻居表：R2邻居表：R3邻居表：配置验证STEP2：查看全网路由器的路由，若每台路由器都能学习到整网的路由，则ospf配置正确。R1路由表学习到如下OSPF路由：R2路由表学习到如下OSPF路由：R3路由表学习到如下OSPF路由：路由重分发命令（1）将OSPF注入到RIP：当把其他路由注入到RIP的时候，就要遵循RIP的的Metric值，任何路由协议重分布进RIP时,默认的METRIC都是无穷大的,不可以使用,所以这个时候就需要手工来指定metric值。Router(config)#routerripRouter(config-router)#redistributeospf100metric5当这里手工指定metric为5的时候，在邻居的路由表中就可以看到学过来的OSPF的路由跳数是5跳。一般要根据具体环境来设置metric值。路由重分发命令（2）将RIP注入到OSPF：当把其他路由注入到OSPF的时候，默认情况下的做过子网划分的路由是不会注入到OSPF的，所以要加入一个参数subnets，不加参数subnets的话，则只能把有类(没有做过子网划分)的路由注入到OSPF。Router(config)#routerospf100Router(config-router)#redistributerripsubnets“subnets”就是子网的意思，加上这个参数以后就可以将做过子网划分的路由正常注入到OSPF了。正常情况下都建议加上这个参数。*当把其他路由注入到OSPF的时候，其他路由的默认metric值都是20路由重分发命令（3）将静态路由注入到RIP、OSPF：①静态路由注入到RIPRouter(config)#routerripRouter(config-router)#redistributestatic-将静态路由重分发进RIP，默认metric值是1，可以不修改metric值。②静态路由注入到OSPF：Router(config)#routerospf100Router(config-router)#redistributestaticsubnets-如果有涉及子网，需要加入subnets参数。路由重分发命令（4）将默认路由注入到RIP、OSPF①默认路由注入到RIP在RIP做静态路由重分布，认为默认路由也属于静态路由，所以重分布静态可重分布默认路由。如果只要注入默认路由可使用以下命令Router(config)#routerripRouter(config-router)#default-informationoriginate②默认路由注入到OSPF：在OSPF重分布静态路由不能将默认路由注入到OSPF的，需用以下配置。Router(config)#routerospf100Router(config-router)#default-informationoriginate路由重分发命令（5）把直连路由注入到RIP、OSPF①直连路由注入到RIPRouter(config)#routerripRouter(config-router)#redistributeconnected-直连路由注入RIP的metric值默认为1。②直连路由注入到OSPF：Router(config)#routerospf100Router(config-router)#redistributeconnectedsubnet-如果有涉及子网，需要加入subnets参数。典型案例（案例一）

全网路由启用ospf，并把对应的接口通告到指定的区域，使全网路由可达。

指定各路由设备OSPF路由ID，SW1为1.1.1.1，SW2为4.4.4.4，R1为2.2.2.2，R2为3.3.3.3。

SW1所有直连网段和R1的Fa0/0接口网段归属于Area1，R1与R2连接接口网段归属于Area0，SW2所有直连网段和R2的Fa0/0接口网段归属于Area2。

设备接口连接表设备接口地址表配置信息STEP1：根据设备信息修改主机名、配置IP地址。STEP2：全网路由启用OSPF，并把对应的接口网段通告到指定的区域。

具体配置如下:配置信息SW1配置：SW1(config)#routerospf1SW1(config-router)#router-id1.1.1.1SW1(config-router)#network10.1.1.00.0.0.255area1SW1(config-router)#network192.168.1.00.0.0.255area1SW1(config-router)#exitR1配置：R1(config)#routerospf1R1(config-router)#router-id2.2.2.2R1(config-router)#network192.168.1.00.0.0.255area1R1(config-router)#network192.168.2.00.0.0.255area0配置信息R2配置：R2(config)#routerospf1R2(config-router)#router-id3.3.3.3R2(config-router)#network192.168.2.00.0.0.255area0R2(config-router)#network192.168.3.00.0.0.255area2R2(config-router)#exitSW2配置：SW2(config)#routerospf1SW2(config-router)#router-id4.4.4.4SW1(config-router)#network10.4.1.00.0.0.255area2SW1(config-router)#network192.168.2.00.0.0.255area2SW1(config-router)#exit配置验证STEP1：查看相邻的路由器之间是否建立ospf邻居关系，及邻居状态。若相邻路由器能够正常建立邻居关系，且状态为full，则ospf运行正常。SW1邻居表：R1邻居表：R2邻居表：SW2邻居表：配置验证STEP2：查看全网路由器的路由，若每台路由器都能学习到整网的路由，则ospf配置正确。SW1路由表学习到如下OSPF路由：R1路由表学习到如下OSPF路由：R2路由表学习到如下OSPF路由：SW2路由表学习到如下OSPF路由：-O

为路由类型的简写代码，表示该路由条目的获得方式为OSPF。

-O

IA表示该路由条目的获得方式为OSPF其他区域。典型案例（案例二）

全网运行多个路由协议协议，使用重分发技术使得全网互通。具体配置需求如下：

R1、R2间运行RIPv2路由协议，关闭自动汇总，通告R1、R2间的连接接口网段。

R2、R3间运行OSPF路由协议，通告R2、R3间的连接接口网段。

在R2配置指向PC2网段的静态路由（下一跳IP地址方式)，并重分发进RIP。

在R1的RIP路由协议中重分发直连路由。

在R3配置指向R4的默认路由（下一跳IP地址方式),并重分发进OSPF。

在R4配置指向R3的默认路由（下一跳IP地址方式)。

在R2配置RIPv2和OSPF间互相重分发；OSPF注入RIPmetric设置为5，RIP注入OSPF使用subnets参数通告详细子网。设备接口连接表设备接口地址表配置信息R1配置：配置RIPv2，关闭自动汇总R1(config)#routerripR1(config-router)#version2R1(config-router)#network12.1.1.0R1(config-router)#noauto-summaryR1(config-router)#exitR2(config-router)#network12.1.1.0R2(config-router)#exit配置OSPFR2(config)#routerospf1R2(config-router)#network23.1.1.00.0.0.255area0R2(config-router)#exit配置到PC2网段静态路由R2(config)#iproute192.168.2.0255.255.255.023.1.1.3STEP1：根据设备信息修改主机名、配置IP地址。STEP2：按需求配置路由协议。R2配置：配置RIPv2，关闭自动汇总R2(config)#routerripR2(config-router)#version2R2(config-router)#noauto-summary配置信息R3配置：配置OSPFR3(config)#rou