路由交換技術與實踐（第2版）（微課版） 課件 項目5 OSPF的配置

OSPF的配置劉道剛董良新主編項5目路由交換技術與實踐RoutingandSwitching工業(yè)和信息化精品系列教材目錄CONTENTS5.1用戶需求5.2知識梳理5.3方案設計5.4項目實施5.1用戶需求某學校網(wǎng)絡拓撲圖如圖5-1所示，要求完成OSPF動態(tài)路由的配置，實現(xiàn)計算機PC1、PC2和PC3的互通。目錄CONTENTS5.1用戶需求5.2知識梳理5.3方案設計5.4項目實施（1）OSPF是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。（5）在廣播網(wǎng)絡中，使用組播（而非廣播）發(fā)送報文，可減少對其他不運行OSPF的網(wǎng)絡設備的干擾。（2）OSPF是真正的無路由環(huán)路的路由協(xié)議。（6）OSPF采用cost作為度量值。（3）OSPF收斂速度快，能夠在最短的時間內將路由變化傳遞到整個自治系統(tǒng)。（7）OSPF支持MD5身份驗證，啟用該功能后，OSPF路由器只接收來自對等設備中具有相同預共享密鑰的加密路由更新。5.2.1OSPF的特點（4）提出區(qū)域（area）劃分的概念，將自治系統(tǒng)劃分為不同區(qū)域后，區(qū)域之間對路由信息的摘要大大減少了需要傳遞的路由信息量，也使得路由信息不會隨網(wǎng)絡規(guī)模的擴大而急劇膨脹。（8）OSPF適應各種規(guī)模的網(wǎng)絡，最大規(guī)模網(wǎng)絡中計算機數(shù)量可達數(shù)千臺。（9）OSPF默認管理距離是110。010203Hello數(shù)據(jù)包DBD數(shù)據(jù)包LSR數(shù)據(jù)包5.2.2OSPF數(shù)據(jù)包類型04LSU數(shù)據(jù)包LSAck數(shù)據(jù)包5.2.2OSPF數(shù)據(jù)包類型5.2.3OSPFRouterID010203（1）使用通過OSPFrouter-id命令配置的RouterID。（2）如果路由器未配置router-id，路由器會選擇其所有環(huán)回口的最高IP地址。（3）如果路由器未配置router-id和環(huán)回口，路由器會選擇所有活動物理接口的最高IP地址。OSPFRouterID用于唯一標識OSPF路由域內的每臺路由器。一個RouterID其實就是一個IP地址。RouterID通過以下步驟確定。5.2.4OSPF的網(wǎng)絡類型點到點（Point-to-Point，P2P）網(wǎng)絡是將一對路由器連接起來的網(wǎng)絡。1．點到點廣播多路訪問（BroadcastMulti-Access，BMA）是一個支持廣播的網(wǎng)絡環(huán)境，允許多臺設備接入，任意兩臺設備都可以進行二層通信。當鏈路層協(xié)議是Ethernet和FDDI時，OSPF的默認網(wǎng)絡類型是BMA，這種類型的網(wǎng)絡要進行OSPF的DR和BDR選舉。2．廣播多路訪問非廣播多路訪問（Non-BroadcastMulti-Access，NBMA）允許多臺設備接入，但是不具備廣播功能。3．非廣播多路訪問沒有一種鏈路層協(xié)議會被OSPF默認地認為是點到多點（Point-to-Multipoint，P2MP）類型，這種網(wǎng)絡類型需要管理員手動配置，這種類型的網(wǎng)絡不進行OSPF的DR和BDR選舉。4．點到多點5.2.5DR和BDR1．DR和BDR的選舉（3）如果OSPF接口優(yōu)先級相等，則取RouterID最高者作為DR。（2）具有第二高OSPF接口優(yōu)先級的路由器當選為BDR。（1）具有最高OSPF接口優(yōu)先級的路由器當選為DR。2．DR和BDR選舉的時間安排當多路訪問網(wǎng)絡中第一臺啟用了OSPF接口的路由器開始工作時，DR和BDR選舉過程隨即開始。DR一旦選出，將保持DR地位，直到出現(xiàn)下列條件之一為止。（1）DR發(fā)生故障。（2）DR上的OSPF進程發(fā)生故障。（3）DR上的多路訪問接口發(fā)生故障。5.2.5DR和BDR5.2.6虛鏈路OSPF如果有多個區(qū)域，其中一個區(qū)域必須為骨干區(qū)域（區(qū)域0），其他所有區(qū)域都要與骨干區(qū)域直連，且骨干區(qū)域必須是連續(xù)的。為了避免路由環(huán)路，OSPF的所有非骨干區(qū)域都將路由通告給骨干區(qū)域，以便將路由通告給其他區(qū)域。虛鏈路可以將不連續(xù)的骨干區(qū)域連接起來，還可以把非骨干區(qū)域連接到骨干區(qū)域。一條虛鏈路不能穿越多個區(qū)域，只能穿越標準的非骨干區(qū)域。如果需要使用虛鏈路穿越兩個非骨干區(qū)域連接到骨干區(qū)域，則需要使用兩條虛鏈路。5.2.7度量OSPF度量稱為開銷（cost），開銷與每個路由器接口的輸出端關聯(lián)，接口的開銷值通過10的8次冪bit/s（參考帶寬，100Mbps）除以以bit/s為單位的默認帶寬值計算得到。常用接口的開銷值如表5-1所示。接口類型參考帶寬（bit/s）÷默認帶寬（bit/s）開銷10吉比特以太網(wǎng)10Gbit/s100000000÷100000000001吉比特以太網(wǎng)1Gbit/s100000000÷10000000001快速以太網(wǎng)100Mbit/s100000000÷1000000001以太網(wǎng)10Mbit/s100000000÷1000000010串行1.544Mbit/s100000000÷154400064串行128kbit/s100000000÷128000781串行64kbit/s100000000÷6400015621．啟用OSPF2．通告網(wǎng)絡3．配置RouterIDRouter(config)#routerospfprocess-idRouter(config-router)#networknetwork-addresswildcard-maskareaarea-idRouter(config-router)#router-idip-address5.2.8配置命令4．配置環(huán)回口Router(config)#interfaceloopbacknumberRouter(config-if)#ipaddressip-addresssubnet-mask5．重新加載OSPF進程6．DR和BDR選舉的控制Router#clearipospfprocessRouter(config-if)#ipospfpriorityvalue7．虛鏈路的配置Router(config-router)#areaarea-idvirtual-linkrouter-id8．被動接口的配置Router(config-router)#passive-interfacetypenumber5.2.8配置命令9．顯示路由器當前配置的路由協(xié)議10．顯示鄰居表Router#showipprotocolsRouter#showipospfneighbor[detail]11．查看接口的OSPF信息Router#showipospfinterface12．顯示OSPF的RouterID、OSPF定時器、SPF算法的執(zhí)行次數(shù)和LSA信息Router#showipospf5.2.8配置命令13．查看OSPF各類LSA14．查看OSPF的虛鏈路Router#showipospfdatabaseRouter#showipospfvirtual-link5.2.8配置命令目錄CONTENTS5.1用戶需求5.2知識梳理5.3方案設計5.4項目實施5.3方案設計

在如圖5-1所示的網(wǎng)絡拓撲圖中，3臺路由器R1、R2和R3互連了5個網(wǎng)絡，路由器R1有3個非直連網(wǎng)絡，路由器R2有兩個非直連網(wǎng)絡，路由器R3有3個非直連網(wǎng)絡，因為路由器R1、R2和R3沒有去往非直連網(wǎng)絡的路由，所以網(wǎng)絡無法互通。要實現(xiàn)網(wǎng)絡的互通，可以在路由器R1、R2和R3上配置OSPF。目錄CONTENTS5.1用戶需求5.2知識梳理5.3方案設計5.4項目實施5.4.1單區(qū)域OSPF的配置步驟1：在路由器R1的全局配置模式下配置OSPF，輸入以下代碼。R1(config)#routerospf1R1(config-router)#network192.168.2.00.0.0.255area0R1(config-router)#network192.168.4.00.0.0.3area0步驟2：在路由器R2的全局配置模式下配置OSPF，輸入以下代碼。R2(config)#routerospf1R2(config-router)#network192.168.1.00.0.0.255area0R2(config-router)#network192.168.4.00.0.0.3area0R2(config-router)#network192.168.4.40.0.0.3area0步驟3：在路由器R3的全局配置模式下配置OSPF，輸入以下代碼。R3(config)#routerospf1R3(config-router)#network192.168.4.40.0.0.3area0R3(config-router)#network192.168.3.00.0.0.255area0步驟4：在路由器R1的特權執(zhí)行模式下，輸入showiproute命令查看路由表，如圖5-2所示。5.4.1單區(qū)域OSPF的配置步驟5：在路由器R2的特權執(zhí)行模式下，輸入showiproute命令查看路由表，如圖5-3所示。步驟6：在路由器R3的特權執(zhí)行模式下，輸入showiproute命令查看路由表，如圖5-4所示。5.4.1單區(qū)域OSPF的配置步驟7：在計算機PC1的命令行界面輸入ping192.168.1.1命令檢驗連通性，如圖5-5所示。步驟8：在計算機PC1的命令行界面輸入ping192.168.3.1命令檢驗連通性，如圖5-6所示。5.4.1單區(qū)域OSPF的配置步驟9：在計算機PC2的命令行界面輸入ping192.168.3.1命令檢驗連通性，如圖5-7所示。5.4.1單區(qū)域OSPF的配置5.4.2多區(qū)域OSPF的配置網(wǎng)絡拓撲圖如圖5-8所示，路由器R1、R2和R3的接口以及計算機PC1和PC2的IP地址已經配置完成，要求完成多區(qū)域OSPF的配置，實現(xiàn)計算機PC1和PC2的互通。1．骨干區(qū)域與非骨干區(qū)域直連步驟1：在路由器R1的全局配置模式下配置OSPF，輸入以下代碼。R1(config)#routerospf1R1(config-router)#network10.0.0.00.0.0.3area0R1(config-router)#network192.168.0.00.0.0.255area1步驟2：在路由器R2的全局配置模式下配置OSPF，輸入以下代碼。R2(config)#routerospf1R2(config-router)#network10.0.0.00.0.0.3area0R2(config-router)#network10.0.0.40.0.0.3area25.4.2多區(qū)域OSPF的配置步驟3：在路由器R3的全局配置模式下配置OSPF，輸入以下代碼。R3(config)#routerospf1R3(config-router)#network10.0.0.40.0.0.3area2R3(config-router)#network192.168.1.00.0.0.255area2步驟4：在路由器R1的特權執(zhí)行模式下，輸入showiproute命令查看路由表，如圖5-9所示。5.4.2多區(qū)域OSPF的配置步驟5：在路由器R2的特權執(zhí)行模式下，輸入showiproute命令查看路由表，如圖5-10所示。步驟6：在路由器R3的特權執(zhí)行模式下，輸入showiproute命令查看路由表，如圖5-11所示。5.4.2多區(qū)域OSPF的配置步驟7：在計算機PC1的命令行界面輸入ping192.168.1.1命令檢驗連通性，如圖5-12所示。5.4.2多區(qū)域OSPF的配置網(wǎng)絡拓撲圖如圖5-13所示，路由器R1、R2和R3的接口以及計算機PC1和PC2的IP地址已經配置完成，要求完成多區(qū)域OSPF的配置，實現(xiàn)計算機PC1和PC2的互通，并查看路由器R1、R2和R3的RouterID。2．骨干區(qū)域未與非骨干區(qū)域直連5.4.2多區(qū)域OSPF的配置步驟1：在路由器R1的全局配置模式下配置OSPF，輸入以下代碼。R1(config)#routerospf1R1(config-router)#network10.0.0.00.0.0.3area0R1(config-router)#network192.168.0.00.0.0.255area2步驟2：在路由器R2的全局配置模式下配置OSPF，輸入以下代碼。R2(config)#routerospf1R2(config-router)#network10.0.0.00.0.0.3area0R2(config-router)#network10.0.0.40.0.0.3area15.4.2多區(qū)域OSPF的配置步驟3：在路由器R3的全局配置模式下配置OSPF，輸入以下代碼。R3(config)#routerospf1R3(config-router)#network10.0.0.40.0.0.3area1R3(config-router)#network192.168.1.00.0.0.255area3步驟4：在路由器R1的特權執(zhí)行模式下，輸入showiproute命令查看路由表，如圖5-14所示。5.4.2多區(qū)域OSPF的配置步驟5：在路由器R2的特權執(zhí)行模式下，輸入showiproute命令查看路由表，如圖5-15所示。步驟6：在路由器R3的特權執(zhí)行模式下，輸入showiproute命令查看路由表，如圖5-16所示。5.4.2多區(qū)域OSPF的配置步驟7：在計算機PC1的命令行界面輸入ping192.168.1.1命令檢驗連通性，如圖5-17所示。步驟8：在路由器R1的特權執(zhí)行模式下，輸入showipprotocols命令查看路由協(xié)議信息，如圖5-18所示。5.4.2多區(qū)域OSPF的配置步驟9：在路由器R2的特權執(zhí)行模式下，輸入showipprotocols命令查看路由協(xié)議信息，如圖5-19所示。步驟10：在路由器R3的特權執(zhí)行模式下，輸入showipprotocols命令查看路由協(xié)議信息，如圖5-20所示。5.4.2多區(qū)域OSPF的配置5.4.3OSPF虛鏈路的配置網(wǎng)絡拓撲圖如圖5-21所示，要求完成多區(qū)域OSPF和OSPF虛鏈路的配置，實現(xiàn)計算機PC1和PC2的互通。步驟1：在路由器R1的全局配置模式下配置OSPF，輸入以下代碼。R1(config)#routerospf1R1(config-router)#router-id1.1.1.1R1(config-router)#network10.0.0.00.0.0.3area0R1(config-router)#network192.168.0.00.0.0.255area2步驟2：在路由器R2的全局配置模式下配置OSPF，輸入以下代碼。R2(config)#routerospf1R2(config-router)#router-id2.2.2.2R2(config-router)#network10.0.0.00.0.0.3area0R2(config-router)#network10.0.0.40.0.0.3area15.4.3OSPF虛鏈路的配置步驟3：在路由器R3的全局配置模式下配置OSPF，輸入以下代碼。R3(config)#routerospf1R3(config-router)#router-id3.3.3.3R3(config-router)#network10.0.0.40.0.0.3area1R3(config-router)#network192.168.1.00.0.0.255area3步驟4：在路由器R2的全局配置模式下輸入以下代碼，配置虛鏈路。R2(config-router)#area1virtual-link3.3.3.35.4.3OSPF虛鏈路的配置步驟5：在路由器R3的全局配置模式下輸入以下代碼，配置虛鏈路。R3(config-router)#area1virtual-link2.2.2.2步驟6：在路由器R1的特權執(zhí)行模式下，輸入showiproute命令查看路由表，如圖5-22所示。5.4.3OSPF虛鏈路的配置步驟7：在路由器R2的特權執(zhí)行模式下，輸入showiproute命令查看路由表，如圖5-23所示。步驟8：在路由器R3的特權執(zhí)行模式下，輸入showiproute命令查看路由表，如圖5-24所示。5.4.3OSPF虛鏈路的配置步驟9：在計算機PC1的命令行界面輸入ping192.168.1.1命令，檢驗連通性，如圖5-25所示。步驟10：在路由器R1的特權執(zhí)行模式下，輸入showipprotocols命令，查看路由協(xié)議信息，如圖5-26所示。5.4.3OSPF虛鏈路的配置步驟11：在路由器R2的特權執(zhí)行模式下，輸入showipprotoco