模塊三任務(wù)8(實(shí)現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)互聯(lián)互通(方案三：OSPF))

1、 模塊三模塊三 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)任務(wù)任務(wù)8 8 實(shí)現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)互聯(lián)互通（方案三：實(shí)現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)互聯(lián)互通（方案三：OSPFOSPF）任務(wù)引入任務(wù)引入1任務(wù)分析任務(wù)分析2任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施3小結(jié)與練習(xí)小結(jié)與練習(xí)4任務(wù)引入任務(wù)引入 網(wǎng)絡(luò)管理員按照公司的要求，使用靜態(tài)路由實(shí)現(xiàn)了企業(yè)網(wǎng)的內(nèi)部通網(wǎng)絡(luò)管理員按照公司的要求，使用靜態(tài)路由實(shí)現(xiàn)了企業(yè)網(wǎng)的內(nèi)部通信，但考慮到網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性、高可靠性，又使用路由信息選擇協(xié)議（信，但考慮到網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性、高可靠性，又使用路由信息選擇協(xié)議（RIP）取代了靜態(tài)路由，彌補(bǔ)它的不足。但網(wǎng)絡(luò)管理員考慮到取代了靜態(tài)路由，彌補(bǔ)它的不足。但網(wǎng)絡(luò)管理員考慮到RIP是距離矢量路是距離矢量路由協(xié)議，具有距

2、離矢量路由協(xié)議所有共通的缺點(diǎn)，如最大跳數(shù)的限制、由協(xié)議，具有距離矢量路由協(xié)議所有共通的缺點(diǎn)，如最大跳數(shù)的限制、廣播或組播整個(gè)路由表等，這些缺點(diǎn)使得網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受到限制、網(wǎng)絡(luò)收斂廣播或組播整個(gè)路由表等，這些缺點(diǎn)使得網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受到限制、網(wǎng)絡(luò)收斂速度慢等諸多難以解決的問題。這些問題的存在使網(wǎng)絡(luò)管理員考慮使用速度慢等諸多難以解決的問題。這些問題的存在使網(wǎng)絡(luò)管理員考慮使用其他動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，如其他動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，如OSPF、EIGRP。任務(wù)分析任務(wù)分析 OSPF（Open shortest path first,開放最短鏈路優(yōu)先）路由協(xié)開放最短鏈路優(yōu)先）路由協(xié)議是典型的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，是一個(gè)典型的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。

3、議是典型的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，是一個(gè)典型的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。OSPF路由協(xié)議可適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，收斂速度快、無路由環(huán)路、支持路由協(xié)議可適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，收斂速度快、無路由環(huán)路、支持VLSM和和CIDR、支持等價(jià)路由、支持區(qū)域劃分，可構(gòu)成結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)、提、支持等價(jià)路由、支持區(qū)域劃分，可構(gòu)成結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)、提供路由分級(jí)管理、支持簡(jiǎn)單口令和供路由分級(jí)管理、支持簡(jiǎn)單口令和MD5認(rèn)證、以組播方式傳送協(xié)議報(bào)認(rèn)證、以組播方式傳送協(xié)議報(bào)文。運(yùn)行鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器，在互相學(xué)習(xí)路由之前，會(huì)首先文。運(yùn)行鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器，在互相學(xué)習(xí)路由之前，會(huì)首先向鄰居路由器學(xué)習(xí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在自己的內(nèi)存中建立一個(gè)拓向鄰居路

4、由器學(xué)習(xí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在自己的內(nèi)存中建立一個(gè)拓?fù)浔?，然后使用最短路徑?yōu)先（撲表，然后使用最短路徑優(yōu)先（SPF）算法，從自己的拓?fù)浔砝镉?jì)算）算法，從自己的拓?fù)浔砝镉?jì)算出路由來。所以運(yùn)行鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器都能自己保證路由的出路由來。所以運(yùn)行鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器都能自己保證路由的正確性。正確性。一、鏈路狀態(tài)路由協(xié)議原理一、鏈路狀態(tài)路由協(xié)議原理 運(yùn)行鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器在開始學(xué)習(xí)路由時(shí)先要學(xué)習(xí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洌瑢W(xué)習(xí)路由的速率可能會(huì)比運(yùn)行距離矢量路由協(xié)議的路由器慢一點(diǎn)，但是一旦路由學(xué)習(xí)完畢，路由器之間就不再需要周期性地互相傳遞路由表，因?yàn)檎麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)每臺(tái)路由器都已知道，不需要使用

5、周期性的路由更新包來維持路由表的正確性，從而節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)的帶寬。由于運(yùn)行鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器都維護(hù)著一張相同的拓?fù)浔?，而路由是路由器自己從這張表中計(jì)算出來的，所以運(yùn)行鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器都能自己保證路由的正確性，從而不需要使用額外的措施保證路由表的正解性。運(yùn)行鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)在出現(xiàn)故障時(shí)收斂是很快的。 相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí) OSPF路由協(xié)議也是一種IGP協(xié)議，它只能工作在自治系統(tǒng)內(nèi)部，不能跨自治系統(tǒng)運(yùn)行。相對(duì)于距離矢量路由協(xié)議，OSPF具有收斂時(shí)間短、適用范圍大的優(yōu)點(diǎn)。在大型網(wǎng)絡(luò)或者電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)的骨干上，是不能使用距離矢量路由協(xié)議的。原因在于距離矢量路由協(xié)議的最大度量值影響了它的使用范圍

6、；而且距離矢量路由協(xié)議收斂緩慢，無法達(dá)到電信運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)對(duì)故障時(shí)間的要求；另外，距離矢量路由協(xié)議周期性地向鄰居發(fā)送路由更新，也會(huì)占用帶寬。而OSPF很好地解決了這些問題。 二、二、OSPF路由協(xié)議概述路由協(xié)議概述三、三、OSPFOSPF路由協(xié)議適用的網(wǎng)絡(luò)類型路由協(xié)議適用的網(wǎng)絡(luò)類型1.廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò) 例如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、例如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、FDDI。在這種類型的網(wǎng)絡(luò)里。在這種類型的網(wǎng)絡(luò)里OSPF路由協(xié)議要求進(jìn)路由協(xié)議要求進(jìn)行指定路由（行指定路由（DR）與備份指定路由（）與備份指定路由（BDR）的選擇。）的選擇。2.點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò) 例如，專線是典型的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。在這種類型的

7、網(wǎng)絡(luò)里例如，專線是典型的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。在這種類型的網(wǎng)絡(luò)里OSPF路由協(xié)議不需要路由協(xié)議不需要進(jìn)行指定路由（進(jìn)行指定路由（DR）與備份指定路由（）與備份指定路由（BDR）的選擇。）的選擇。3.非廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)非廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)例如，幀中繼、例如，幀中繼、X.25。在這種類型的網(wǎng)絡(luò)里。在這種類型的網(wǎng)絡(luò)里OSPF路由協(xié)議的配置比較復(fù)雜。路由協(xié)議的配置比較復(fù)雜。 四、指定路由（四、指定路由（DRDR）與備份指定路由（）與備份指定路由（BDRBDR）的選擇）的選擇 1、所有的非、所有的非DR的路由器把自己的鏈路狀態(tài)信息以組播的形式發(fā)送給的路由器把自己的鏈路狀態(tài)信息以組播的形式發(fā)送給DR，該組播，該組播地

8、址為地址為224.0.0.6。然后。然后DR再以組播的形式將信息發(fā)再以組播的形式將信息發(fā) 送給所有的路由器，該組送給所有的路由器，該組址為址為224.0.0.5。這樣的操作使網(wǎng)絡(luò)中節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源。這樣的操作使網(wǎng)絡(luò)中節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源。 2、當(dāng)路由器發(fā)現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)段出現(xiàn)故障后，它會(huì)向、當(dāng)路由器發(fā)現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)段出現(xiàn)故障后，它會(huì)向DR發(fā)出鏈路狀態(tài)更新包。再由發(fā)出鏈路狀態(tài)更新包。再由DB組播組所有的路由器。組播組所有的路由器。 3、DR成為廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)中鏈路信息匯聚的點(diǎn)，它同時(shí)也是廣播多路訪問網(wǎng)成為廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)中鏈路信息匯聚的點(diǎn)，它同時(shí)也是廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)中鏈路信息發(fā)散點(diǎn)。為了防止絡(luò)中鏈路信息發(fā)散點(diǎn)。為了

9、防止DR故障影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈路信息的傳遞，還要從這些路故障影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈路信息的傳遞，還要從這些路由器中行選舉出備份指定路由，即由器中行選舉出備份指定路由，即BDR。 4、DR和和BDR的選舉，在廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)中，路由器互相比較它們的優(yōu)先級(jí)，的選舉，在廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)中，路由器互相比較它們的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)高的作為優(yōu)先級(jí)高的作為DR，第二高的作為，第二高的作為BDR。 5、在默認(rèn)情況下，路由器的優(yōu)先級(jí)是一樣的，這時(shí)路由器依靠比較路由器標(biāo)、在默認(rèn)情況下，路由器的優(yōu)先級(jí)是一樣的，這時(shí)路由器依靠比較路由器標(biāo)識(shí)來決定誰是識(shí)來決定誰是DR。 五、五、OSPF工作過程工作過程 1 1、在使用在使用OSPFO

10、SPF路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)還沒有運(yùn)行的時(shí)候，路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)還沒有運(yùn)行的時(shí)候，路由器路由器A A和路由器和路由器B B互相還沒有向?qū)Ψ桨l(fā)送任何信息，這互相還沒有向?qū)Ψ桨l(fā)送任何信息，這時(shí)兩臺(tái)路由器互相不知道對(duì)方的存在，這種狀態(tài)是時(shí)兩臺(tái)路由器互相不知道對(duì)方的存在，這種狀態(tài)是DOWNDOWN狀態(tài)。當(dāng)使用狀態(tài)。當(dāng)使用OSPFOSPF路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)開始運(yùn)行時(shí)，其中總路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)開始運(yùn)行時(shí)，其中總會(huì)有一臺(tái)路由器首先發(fā)出會(huì)有一臺(tái)路由器首先發(fā)出HelloHello包，查找鄰居路由，如包，查找鄰居路由，如下圖下圖所示。所示。路由器路由器A A首先發(fā)出首先發(fā)出HelloHello包，路由器包，路由器B B收到該收到該h

11、ellohello包并包并且將路由器且將路由器A A的標(biāo)識(shí)記入鄰居表，這個(gè)狀態(tài)是初始狀態(tài)。的標(biāo)識(shí)記入鄰居表，這個(gè)狀態(tài)是初始狀態(tài)。 2、從 two-way狀態(tài)到Exstart狀態(tài) 路由器B認(rèn)識(shí)了路由器A后，也會(huì)向路由器A發(fā)出Hello包。而且還會(huì)將路由器B認(rèn)識(shí)的所有鄰居的標(biāo)識(shí)。路由器A收到該Hello包后，也會(huì)把路由器B發(fā)送過來的所有標(biāo)識(shí)記入鄰居表。這時(shí)，兩臺(tái)路由器的鄰居表里都有了對(duì)方的信息，鄰居關(guān)系形成，這個(gè)狀態(tài)是two-way狀態(tài)。 由于兩臺(tái)路由器是使用以太線路連接的，也就是說它們工作在廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)中，而不是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，所以，在形成鄰居關(guān)系之后要選舉DR。 路由器A和路由器B通過互相交換

12、Hello包比較兩者的優(yōu)先級(jí)和路由器標(biāo)識(shí)。優(yōu)先級(jí)高的路由器將成為DR。如果優(yōu)先級(jí)相同，則路由器標(biāo)識(shí)大的路由器成為DR。由于兩臺(tái)路由器的優(yōu)先級(jí)相同，所以路由器標(biāo)識(shí)較大的B路由器成為了DR。這個(gè)過程是Exstart狀態(tài)。 3 3、選舉出選舉出DRDR之后，由之后，由DRDR首先向非首先向非DRDR發(fā)送網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌缓蠓侨缓蠓荄RDR再把自己所知道的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔l(fā)送給再把自己所知道的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔l(fā)送給DRDR，如，如下圖下圖所示。這個(gè)過程是所示。這個(gè)過程是ExChangeExChange狀態(tài)。狀態(tài)。4、DR因路由器A的請(qǐng)求，發(fā)送出某條鏈路的完整信息，這是Loading狀態(tài)。 本任務(wù)建立在

13、已經(jīng)完成VLAN劃分、VLAN間通信的配置以及清除RIP協(xié)議的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼癐P分配如下圖所示.任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施 步驟步驟1 1：在所有的路由器中啟用：在所有的路由器中啟用OSPFOSPF協(xié)議，下面以協(xié)議，下面以R1R1路路由器為例。由器為例。R1(config)#router ospf 10！開啟OSPF，10是進(jìn)程號(hào)，范圍是165535。在同一個(gè)使用OSPF路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中的不同路由器可以啟用不同的進(jìn)程號(hào)。OSPF配置進(jìn)程主要用于同一臺(tái)路由器上可以運(yùn)行多個(gè)不同的OSPF 進(jìn)程，它們之間互不影響，彼此獨(dú)立。不同OSPF 進(jìn)程之間的路由交互相當(dāng)于不同路由協(xié)議之間的路由交互。路由器的一個(gè)接口

14、只能屬于某一個(gè)OSPF 進(jìn)程 步驟步驟2 2：?jiǎn)⒂茫簡(jiǎn)⒂肙SPFOSPF路由協(xié)議后，還要在路由協(xié)議后，還要在OSPFOSPF路由路由協(xié)議里發(fā)布網(wǎng)段。協(xié)議里發(fā)布網(wǎng)段。R1(config-router)#network 172.16.0.8 0.0.0.3 area 0！發(fā)布R1路由器中所有直連的網(wǎng)絡(luò)號(hào)。 步驟步驟3 3：在：在S1S1三層交換機(jī)中啟用三層交換機(jī)中啟用OSPFOSPF協(xié)議并配置發(fā)布所協(xié)議并配置發(fā)布所有網(wǎng)段有網(wǎng)段。S1(config)#ip routing！開啟三層交換機(jī)的三層路由功能S1(config)#router ospf 10！創(chuàng)建ospf路由進(jìn)程, 進(jìn)程號(hào)：10S1(con

15、fig-router)#network 172.16.0.8 0.0.0.3 area 0S1(config-router)#network 172.16.0.0 0.0.0.3 area 0S1(config-router)#network 172.16.0.4 0.0.0.3 area 0S1(config-router)#network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 0！所有網(wǎng)段都是直連網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址。步驟步驟4: 4: 在在S2S2交換機(jī)中啟用交換機(jī)中啟用OSPFOSPF協(xié)議協(xié)議S2 (config)#router ospf 10！開啟OSPF，10是進(jìn)程號(hào)。S2

16、 (config-router)#network 172.16.0.8 0.0.0.3 area 0S2 (config-router)#network 172.16.0.16 0.0.0.3 area 0S2 (config-router)#network 172.16.8.0 0.0.7.255 area 0! 發(fā)布網(wǎng)段能力鏈接能力鏈接network 172.16.8.0 0.0.7.255 area 0network 172.16.8.0 0.0.7.255 area 0命令表示的網(wǎng)絡(luò)命令表示的網(wǎng)絡(luò)號(hào)：號(hào)：172.16.8.0172.16.8.0，子網(wǎng)掩碼：，子網(wǎng)掩碼：255.255.2

17、48.0255.255.248.0，該網(wǎng)絡(luò)號(hào)，該網(wǎng)絡(luò)號(hào)所包括的子網(wǎng)：所包括的子網(wǎng)：172.16.9.0/24172.16.9.0/24、172.16.10.0/24172.16.10.0/24、172.16.11.0/24172.16.11.0/24、172.16.12.0/24172.16.12.0/24、172.16.13.0/24172.16.13.0/24、172.16.14.0/24172.16.14.0/24。利用縮短子網(wǎng)掩碼的方法將多個(gè)連續(xù)。利用縮短子網(wǎng)掩碼的方法將多個(gè)連續(xù)的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，手工匯總為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)。的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，手工匯總為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)。步驟步驟5: 5: 在在S3S3交換機(jī)中

18、啟用交換機(jī)中啟用OSPFOSPF協(xié)議。協(xié)議。S3 (config)#router OSPF 10！開啟OSPF，10是進(jìn)程號(hào)S3 (config-router)# network 172.16.0.4 0.0.0.3 area 0S3 (config-router)# network 172.16.0.16 0.0.0.3 area 0S3 (config-router)# network 172.16.16.0 0.0.1.255 area 0! 發(fā)布網(wǎng)段，發(fā)布的網(wǎng)絡(luò)號(hào)：172.16.0.4/30、172.16.0.16/30、172.16.16.0/24、172.16.17.0/24課堂小結(jié)課堂小結(jié) 課堂練習(xí)課堂練習(xí)一、選擇題一、選擇題1下列關(guān)于鏈路狀態(tài)算法的說法正確的是（下列關(guān)于鏈路狀態(tài)算法的說法正確的是（）。）。A. 鏈路狀態(tài)是對(duì)路由的描述鏈路狀態(tài)是對(duì)路由的描述B. 鏈路狀態(tài)是對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的描述鏈路狀態(tài)是對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的描述C. 鏈路狀態(tài)算法本身不會(huì)產(chǎn)生自環(huán)路由鏈路狀態(tài)算法本身不會(huì)產(chǎn)生自環(huán)路由D. OSPF和和RIP都使用鏈路狀態(tài)算法都使用鏈路狀態(tài)算法2內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 OSPF是一個(gè)（）協(xié)議。是一個(gè)（）協(xié)議。A鏈路狀態(tài)型鏈路狀態(tài)型 B距離矢量型距離矢量型