交換機(jī)路由器配置與管理：項目八 OSPF協(xié)議的配置

項目八

OSPF協(xié)議的配置

項目背景某市要成立一個商業(yè)銀行，需要對原來市里6家城市信用社進(jìn)行合并，并計劃在商業(yè)銀行掛牌以后實現(xiàn)全轄內(nèi)儲蓄和信用卡的通存通兌。由于原來各家城市信用社各自為政，不存在行政上的依賴關(guān)系。因此，各家信用社數(shù)據(jù)互相獨(dú)立，不存在任何關(guān)系。如果商業(yè)銀行掛牌成立以后，這種數(shù)據(jù)分布結(jié)構(gòu)依然保持原狀，將嚴(yán)重影響行政上的管理和業(yè)務(wù)上的發(fā)展。因此，有必要對原有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合。任務(wù)分解任務(wù)1：OSPF技術(shù)概述

任務(wù)2：OSPF單區(qū)域配置隨任務(wù)1：OSPF技術(shù)概述

每一臺運(yùn)行OSPF協(xié)議的路由器總是將本地網(wǎng)絡(luò)的連接狀態(tài)（如可用接口信息、可達(dá)鄰居信息等）用LSA（鏈路狀態(tài)廣播）描述，并擴(kuò)散到整個自治系統(tǒng)中去。這樣，每臺路由器都收到了自治系統(tǒng)中所有路由器生成的LSA，這些LSA的集合組成了LSDB（鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫）。由于每一條LSA是對一臺路由器周邊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞拿枋?，則整個LSDB就是對該自治系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞恼鎸嵎从场?．OSPF協(xié)議為了減少自身的開銷，提出了以下概念。（1）DR（DesignatedRouter）。在各類可以多址訪問的網(wǎng)絡(luò)中，如果存在兩臺或兩臺以上的路由器，該網(wǎng)絡(luò)要選舉出一個DR（指定路由器）。DR負(fù)責(zé)與本網(wǎng)段內(nèi)所有路由器進(jìn)行LSDB的同步。這樣，兩臺非DR路由器之間就不再進(jìn)行LSDB的同步，從而大大節(jié)省了同一網(wǎng)段內(nèi)由于協(xié)議報文傳輸造成的帶寬開銷。（2）區(qū)域（Area）。OSPF可以根據(jù)自治系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和層次管理需求劃分成不同的區(qū)域（Area），這樣區(qū)域邊界路由器（ABR）向其他區(qū)域發(fā)送路由信息時，以網(wǎng)段為單位生成摘要LSA。2．OSPF協(xié)議特點(diǎn)

（1）OSPF是真正的loop-free（無環(huán)）路由協(xié)議：這是由它所采用的算法（鏈路狀態(tài)及最短路徑樹算法）決定的。（2）OSPF收斂速度快：能夠在最短的時間內(nèi)將路由變化傳遞到整個自治系統(tǒng)，并完成路由重新計算。（3）支持等價路由負(fù)載分擔(dān)，能更有效地利用鏈路資源（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，通過區(qū)域之間的對路由信息的摘要，大大減少了整個自治系統(tǒng)所需傳遞的路由信息數(shù)量，減輕了對路由器的性能需求和管理難度，也使得路由信息不會隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大而急劇膨脹。（5）協(xié)議設(shè)計精巧，將協(xié)議自身的報文開銷控制到最小。（6）通過嚴(yán)格劃分的路由級別（共分4級），提供更可信的路由選擇。（7）良好的安全性。OSPF支持基于接口的明文及MD5協(xié)議報文驗證，可以很好地防止惡意攻擊和錯誤的配置。（8）OSPF適應(yīng)各種規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。（9）具備鏈路狀態(tài)路由協(xié)議能感知全局網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎嚓P(guān)信息的特點(diǎn)，可以擴(kuò)展支持流量工程，最大程度地提高骨干網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率。3．OSPF主要維護(hù)以下3張表。

毗鄰數(shù)據(jù)庫列出所有已經(jīng)與路由器建立起雙向通信關(guān)系的鄰居路由器。每個路由器的該表是不相同的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫）列出關(guān)于網(wǎng)絡(luò)中所有其他路由器的信息。該數(shù)據(jù)庫顯示出了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。一個區(qū)域中的所有路由器都有相同的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫（路由選擇表）列出了在鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫上運(yùn)行一種SPF算法所產(chǎn)生的路由。每個路由器的路由表是不同的，其中包含了關(guān)于如何及向哪里發(fā)送分組到其他路由器的信息4．OSPF路由器在建立完全鄰接之前，所經(jīng)過的狀態(tài)如下。

（1）Down：初始化狀態(tài)。（2）Attempt：只適于NBMA網(wǎng)絡(luò)。在NBMA網(wǎng)絡(luò)中，鄰居是手動指定的，在該狀態(tài)下，路由器將使用HelloInterval取代PollInterval來發(fā)送Hello包。（3）Init：表明在DeadInterval里收到了Hello包，但是two-way通信仍然沒有建立起來。（4）two-way：雙向會話建立。（5）ExStart：信息交換初始狀態(tài)。在這個狀態(tài)下，本地路由器和鄰居將建立Master/Slave關(guān)系，并確定DDSequenceNumber，接口等級高的的成為Master。（6）Exchange：信息交換狀態(tài)。本地路由器向鄰居發(fā)送數(shù)據(jù)庫描述包，并且發(fā)送LSR用于請求新的LSA。（7）Loading：信息加載狀態(tài)。本地路由器向鄰居發(fā)送LSR用于請求新的LSA。（8）Full：完全鄰接狀態(tài)。這種鄰接出現(xiàn)在RouterLSA和NetworkLSA中在一個鄰接關(guān)系。任務(wù)3：OSPF單區(qū)域配置通過實驗的學(xué)習(xí)，讀者可以掌握以下技能?！?配置環(huán)回地址作為路由器的ID。● 配置OSPF的進(jìn)程并在相應(yīng)的接口上啟用進(jìn)程。● OSPF運(yùn)行后，更新計時器。本項目為方便測試采用以太網(wǎng)接入方式。方案主要采用Cisco4500M作為中心路由器，采用Cisco2501作為各節(jié)點(diǎn)的接入路由器，全網(wǎng)采用TCP/IP作為網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。各個營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)通過幀中繼與中心路由器互連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中。各個營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)與中心路由器連接的速率為9600Kbit/s。中心路由器為Cisco4

500M，兩臺路由器均配置18串口板兩塊。中心還配置一臺Catalyst1924EN交換機(jī)，用于接入路由器、小型機(jī)及其他關(guān)鍵設(shè)備。情景描述（1）配置路由器A的接口IP地址和環(huán)回接口IP地址，具體如下。Router>enRouter#conftEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Router(config)#hoRARA(config)#interfaceloopback0//配置環(huán)回接口的IP地址RA(config-if)#ipaddress192.168.31.11255.255.255.255RA(config-if)#exitRA(config)#inRA(config)#interfacef0/0//配置端口f0/0的IP地址RA(config-if)#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0RA(config-if)#noshutRA(config-if)#exitRA(config)#exitRA#*Dec418:23:27.891:%LINK-3-UPDOWN:InterfaceFastEthernet0/0,changedstatetoup//端口f0/0，參數(shù)改變生效*Dec418:23:28.739:%SYS-5-CONFIG_I:ConfiguredfromConsolebyConsole（2）配置路由器B的接口IP地址和環(huán)回接口IP地址，具體如下。Router>enRouter#conftEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Router(config)#hoRBRB(config)#interfaceloopback0//配置環(huán)回接口的IP地址RB(config-if)#ipaddress192.168.31.22255.255.255.255RB(config-if)#exitRB(config)#interfacef0/0//配置端口f0/0的IP地址RB(config-if)#ipaddress192.168.1.2255.255.255.0RB(config-if)#noshutRB(config-if)#exitRB(config)#exit…（3）配置路由器C的接口IP地址和環(huán)回接口IP地址，具體如下。Router>enRouter#conftEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Router(config)#hoRCRC(config)#interfaceloopback0//配置環(huán)回接口的IP地址RC(config-if)#ipaddress192.168.31.33255.255.255.255RC(config-if)#exitRC(config)#interfacef0/0//配置端口f0/0的IP地址RC(config-if)#ipaddress192.168.1.3255.255.255.0RC(config-if)#noshutRC(config-if)#exitRC(config)#exit…（4）查看交換機(jī)信息，如下所示。Switch#*Mar100:00:35.619:%CDP-4-DUPLEX_MISMATCH:duplexmismatchdiscoveredonFastEthernet0/3(nothalfduplex),withRCFastEthernet0/0(halfduplex).*Mar100:00:48.463:%CDP-4-DUPLEX_MISMATCH:duplexmismatchdiscoveredonFastEthernet0/2(nothalfduplex),withRBFastEthernet0/0(halfduplex).*Mar100:01:03.127:%Ethernet0/1(nothalfduplex),withRAFastEthernet0/0(halfduplex).//因為路由器所有接口默認(rèn)為半雙工，而交換機(jī)所有接口默認(rèn)為全雙工模式，在雙工模式不匹配的情況下，每隔數(shù)秒便會在半雙工的設(shè)備上出現(xiàn)提示信息。當(dāng)路由器上的接口配置為全雙工模式后，以上提示信息停止。（5）配置OSPF的進(jìn)程并在相應(yīng)的接口上啟用，路由器A的配置如下。RA#conftEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.RA(config)#routerospf10//配置OSPF，ID為10RA(config-router)#network192.168.1.00.0.0.255area0//配置路由IP及區(qū)域IDRA(config-router)#network192.168.31.110.0.0.0area0//配置路由IP及區(qū)域IDRA(config-router)#exitRA(config)#exit…（6）配置OSPF的進(jìn)程并在相應(yīng)的接口上啟用，路由器B的配置如下。RB#conftEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.RB(config)#routerospf20//配置OSPF，ID為20RB(config-router)#network192.168.1.00.0.0.255area0//配置路由IP及區(qū)域IDRB(config-router)#network192.168.31.220.0.0.0area0//配置路由IP及區(qū)域IDRB(config-router)#exitRB(config)#exitRB#…（7）配置OSPF的進(jìn)程并在相應(yīng)的接口上啟用，路由器C的配置如下。RC#conftEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.RC(config)#routerospf30//配置OSPF，ID為30RC(config-router)#network192.168.1.00.0.0.255area0//配置路由IP及區(qū)域IDRC(config-router)#network192.168.31.330.0.0.0area0//配置路由IP及區(qū)域IDRC(config-router)#exitRC(config)#exitRC#*Dec418:35:46.755:%SYS-5-CONFIG_I:ConfiguredfromConsolebyConsoleRC#showiproute（8）更新計時器，配置路由器B上的Hello、Dead計數(shù)器。RB#conftEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.RB(config)#interfacef0/0RB(config-if)#ipospfHello-interval5//配置OSPF握手間隔5RB(config-if)#ipospfdead--interval20//配置OSPF死亡間隔20*Dec418:45:53.259:%OSPF-5-ADJCHG:Proces