模块三任务8(实现企业网互联互通(方案三OSPF)).ppt

1、模块三 优化网络,任务8 实现企业网互联互通（方案三：OSPF）,任务引入,网络管理员按照公司的要求，使用静态路由实现了企业网的内部通信，但考虑到网络的扩展性、高可靠性，又使用路由信息选择协议（RIP）取代了静态路由，弥补它的不足。但网络管理员考虑到RIP是距离矢量路由协议，具有距离矢量路由协议所有共通的缺点，如最大跳数的限制、广播或组播整个路由表等，这些缺点使得网络规模受到限制、网络收敛速度慢等诸多难以解决的问题。这些问题的存在使网络管理员考虑使用其他动态路由协议，如OSPF、EIGRP。,任务分析,OSPF（Open shortest path first,开放最短链路优先）路由协议是典型

2、的链路状态路由协议，是一个典型的内部网关协议。OSPF路由协议可适应大规模网络，收敛速度快、无路由环路、支持VLSM和CIDR、支持等价路由、支持区域划分，可构成结构化的网络、提供路由分级管理、支持简单口令和MD5认证、以组播方式传送协议报文。运行链路状态路由协议的路由器，在互相学习路由之前，会首先向邻居路由器学习整个网络的拓扑结构，在自己的内存中建立一个拓扑表，然后使用最短路径优先（SPF）算法，从自己的拓扑表里计算出路由来。所以运行链路状态路由协议的路由器都能自己保证路由的正确性。,一、链路状态路由协议原理,运行链路状态路由协议的路由器在开始学习路由时先要学习整个 网络的拓扑，学习路由的速

3、率可能会比运行距离矢量路由协议的路由 器慢一点，但是一旦路由学习完毕，路由器之间就不再需要周期性地 互相传递路由表，因为整个网络的拓扑结构每台路由器都已知道，不 需要使用周期性的路由更新包来维持路由表的正确性，从而节省了网 络的带宽。由于运行链路状态路由协议的路由器都维护着一张相同的 拓扑表，而路由是路由器自己从这张表中计算出来的，所以运行链路 状态路由协议的路由器都能自己保证路由的正确性，从而不需要使用 额外的措施保证路由表的正解性。运行链路状态路由协议的网络在出 现故障时收敛是很快的。,相关知识,OSPF路由协议也是一种IGP协议，它只能工作在自治系统内部，不能 跨自治系统运行。相对于距离

4、矢量路由协议，OSPF具有收敛时间短、适用 范围大的优点。在大型网络或者电信级网络的骨干上，是不能使用距离矢 量路由协议的。原因在于距离矢量路由协议的最大度量值影响了它的使用 范围；而且距离矢量路由协议收敛缓慢，无法达到电信运营网络对故障时 间的要求；另外，距离矢量路由协议周期性地向邻居发送路由更新，也会 占用带宽。而OSPF很好地解决了这些问题。,二、OSPF路由协议概述,三、OSPF路由协议适用的网络类型,1.广播多路访问网络 例如以太网、令牌环网、FDDI。在这种类型的网络里OSPF路由协议要求进 行指定路由（DR）与备份指定路由（BDR）的选择。 2.点对点网络 例如，专线是典型的点对

5、点网络。在这种类型的网络里OSPF路由协议不需要 进行指定路由（DR）与备份指定路由（BDR）的选择。 3.非广播多路访问网络 例如，帧中继、X.25。在这种类型的网络里OSPF路由协议的配置比较复杂。,四、指定路由（DR）与备份指定路由（BDR）的选择,1、所有的非DR的路由器把自己的链路状态信息以组播的形式发送给DR，该组播 地址为224.0.0.6。然后DR再以组播的形式将信息发 送给所有的路由器，该组 址为224.0.0.5。这样的操作使网络中节省了网络资源。 2、当路由器发现一个网段出现故障后，它会向DR发出链路状态更新包。再由 DB组播组所有的路由器。 3、DR成为广播多路访问网络

6、中链路信息汇聚的点，它同时也是广播多路访问网 络中链路信息发散点。为了防止DR故障影响整个网络链路信息的传递，还要从这些路 由器中行选举出备份指定路由，即BDR。 4、DR和BDR的选举，在广播多路访问网络中，路由器互相比较它们的优先级， 优先级高的作为DR，第二高的作为BDR。 5、在默认情况下，路由器的优先级是一样的，这时路由器依靠比较路由器标 识来决定谁是DR。,五、OSPF工作过程,1、在使用OSPF路由协议的网络还没有运行的时候，路由器A和路由器B互相还没有向对方发送任何信息，这时两台路由器互相不知道对方的存在，这种状态是DOWN状态。当使用OSPF路由协议的网络开始运行时，其中总会

7、有一台路由器首先发出Hello包，查找邻居路由，如下图所示。,路由器A首先发出Hello包，路由器B收到该hello包并且将路由器A的标识记入邻居表，这个状态是初始状态。,2、从 two-way状态到Exstart状态 路由器B认识了路由器A后，也会向路由器A发出Hello包。而且还会将路由器B认识的所有邻居的标识。路由器A收到该Hello包后，也会把路由器B发送过来的所有标识记入邻居表。这时，两台路由器的邻居表里都有了对方的信息，邻居关系形成，这个状态是two-way状态。 由于两台路由器是使用以太线路连接的，也就是说它们工作在广播多路访问网络中，而不是点对点网络，所以，在形成邻居关系之后要

8、选举DR。 路由器A和路由器B通过互相交换Hello包比较两者的优先级和路由器标识。优先级高的路由器将成为DR。如果优先级相同，则路由器标识大的路由器成为DR。由于两台路由器的优先级相同，所以路由器标识较大的B路由器成为了DR。这个过程是Exstart状态。,3、选举出DR之后，由DR首先向非DR发送网络拓扑，然后非DR再把自己所知道的网络拓扑信息发送给DR，如下图所示。这个过程是ExChange状态。,4、DR因路由器A的请求，发送出某条链路的完整信息， 这是Loading状态。,本任务建立在已经完成VLAN划分、VLAN间通信的配置以及清除 RIP协议的基础上，网络拓扑及IP分配如下图所示

9、.,任务实施,步骤1：在所有的路由器中启用OSPF协议，下面以R1路由器为例。,R1(config)#router ospf 10 ！开启OSPF，10是进程号，范围是165535。在同一个使用OSPF路由协议的网络中的不同路由器可以启用不同的进程号。OSPF配置进程主要用于同一台路由器上可以运行多个不同的OSPF 进程，它们之间互不影响，彼此独立。不同OSPF 进程之间的路由交互相当于不同路由协议之间的路由交互。路由器的一个接口只能属于某一个OSPF 进程,步骤2：启用OSPF路由协议后，还要在OSPF路由协议里发布网段。,R1(config-router)#network 172.16.0

10、.8 0.0.0.3 area 0 ！发布R1路由器中所有直连的网络号。,步骤3：在S1三层交换机中启用OSPF协议并配置发布所有网段。,S1(config)#ip routing ！开启三层交换机的三层路由功能 S1(config)#router ospf 10 ！创建ospf路由进程, 进程号：10 S1(config-router)#network 172.16.0.8 0.0.0.3 area 0 S1(config-router)#network 172.16.0.0 0.0.0.3 area 0 S1(config-router)#network 172.16.0.4 0.0.0.

11、3 area 0 S1(config-router)#network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 0 ！所有网段都是直连网络的网络地址。,步骤4: 在S2交换机中启用OSPF协议,S2 (config)#router ospf 10 ！开启OSPF，10是进程号。 S2 (config-router)#network 172.16.0.8 0.0.0.3 area 0 S2 (config-router)#network 172.16.0.16 0.0.0.3 area 0 S2 (config-router)#network 172.16.8.0 0.0.7.255

12、area 0 ! 发布网段,能力链接 network 172.16.8.0 0.0.7.255 area 0命令表示的网络号：172.16.8.0，子网掩码：255.255.248.0，该网络号所包括的子网：172.16.9.0/24、172.16.10.0/24、172.16.11.0/24、172.16.12.0/24、172.16.13.0/24、172.16.14.0/24。利用缩短子网掩码的方法将多个连续的子网网络，手工汇总为一个网络号。,步骤5: 在S3交换机中启用OSPF协议。,S3 (config)#router OSPF 10 ！开启OSPF，10是进程号 S3 (confi

13、g-router)# network 172.16.0.4 0.0.0.3 area 0 S3 (config-router)# network 172.16.0.16 0.0.0.3 area 0 S3 (config-router)# network 172.16.16.0 0.0.1.255 area 0 ! 发布网段，发布的网络号：172.16.0.4/30、172.16.0.16/30、172.16.16.0/24、172.16.17.0/24,课堂小结,一、链路状态路由协议原理 二、OSPF协议概述 三、OSPF路由协议适用的网络类型 四、指定路由（DR）与备份指定路由（BDR）的选择 五、OSPF工作过程,课堂练习 一、选择题 1下列关于链路状态算法的说法正确的是（）。 A. 链路状态是对路由的描述 B. 链路状态是对网络拓扑结构的描述 C. 链路状态算法本身不会产生自环路由 D. OSPF和RIP都使用链路状态算法 2内部网关协