OSPF协议及实验举例

OSPF开放式最短路径优先协议。
标准的链路状态路由协议、无类别协议，
更新时携带子网掩码；
组播更新224.0.0.5/6；
需要结构化部署的协议–区域划分、地址规划
采用触发更新、周期更新（30min）
OSPF的数据包
1：hello包 ：用于发现、建立、维持、周期地保活邻居关系 存在router ID
2：DBD包：数据库描述包
3：LSR：链路状态请求
4：LSU：链路装填更新–用于携带各种的LSA信息
4：LSACK：链路状态确认
OSPF的状态机
1：Down：一旦本地发出hello包就进入下一个状态
2：Init初始化：接收到的hello包中，若存在本地的RID，则进入下一状态
3:2Way 双向通信：邻居关系建立的标志
4：Exstart预启动：类hello的DBD，进行主从关系的选举，RID数字大的为主，优先进入下一状态
4：Exchange准交换：使用真正的DBD包，进行数据库目录的共享，需要ACK来进行确认
5：Loading 加载：使用LSR\LSU\LSACK来获取未知的LSA信息
6：Full转发：邻接关系建立的标志
OSPF的工作过程
当启动OSPF配置完成后，本地采用组播向周围所有的邻居发送hello包，若收到其他邻居的hello包，则建立邻居关系，并生成邻居表。和所有邻居进行条件匹配，若匹配失败，则维持邻居关系，仅用hello包周期保活。若条件匹配成功，建立邻接关系；邻接关系之间使用LSR\LSU\LSAC来获取未知的LSA信息；当收集到所有的LSA信息后，本地生成LSDB–数据库表，再在本地基于LSDB计算到达所有未知网段的最佳路径，然后将其加载到路由表中。
OSPF实验

实验要求：
1：R3不能宣告环回，全网可达
2：R2-R5所在MA网络，只有R2为DR，其他为DRother
3：area1开启明文认证，area2开启密文认证
4：R3和R4开启明文认证，R4和R5开启密文认证
5：所有环回做被动
6：R1和R2加快收敛速度为原来的1/2

实验配置
R1

Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip address 12.1.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown 
Router(config-if)#exit 
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#router-id 1.1.1.1 
Router(config-router)#network 12.1.1.0 0.0.0.255 area 1
Router(config-router)#exit 
Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 123.1.1.1
Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip ospf hello-interval 5
Router(config-if)#exit 
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#area 1 authentication 
Router(config-router)#exit 
Router#clear ip ospf process 
Reset ALL OSPF processes? [no]: y

R2

Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip address 12.1.1.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface f0/0
Router(config-if)#ip address 123.1.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown 
Router(config-if)#exit 
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#router-id 2.2.2.2
Router(config-router)#network 12.1.1.0 0.0.0.255 area 1
Router(config-router)#network 123.1.1.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)#exit 
Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 123.1.1.4
Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip ospf hello-interval 5
Router(config-if)#exit 
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#area 1 authentication 
Router(config-router)#exit 
Router#clear ip ospf process 
Reset ALL OSPF processes? [no]: y

R3

Router(config)#interface f0/0
Router(config-if)#ip address 123.1.1.4 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown 
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip address 34.1.1.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown 
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface loopback 0
Router(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.0
Router(config-if)#exit 
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#router-id 5.5.5.5
Router(config-router)#network 123.1.1.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)#network 34.1.1.0 0.0.0.255 area 2
Router(config-router)#passive-interface loopback 0
Router(config-router)#area 2 authentication message-digest 
Router(config-router)#exit
Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip ospf authentication message-digest 
Router(config-if)#ip ospf authentication-key 1 cisco
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface f0/0
Router(config-if)#ip ospf priority 0
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip ospf priority 0
Router(config-if)#exit 
Router#clear ip ospf process 
Reset ALL OSPF processes? [no]: y

R4

Router(config)#interface f0/0
Router(config-if)#ip address 123.1.1.3 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown 
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip address 23.1.1.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown 
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface s1/1
Router(config-if)#ip address 34.1.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown 
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface loopback 0
Router(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown 
Router(config-if)#exit 
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#router-id 4.4.4.4
Router(config-router)#network 123.1.1.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)#network 23.1.1.0 0.0.0.255 area 2
Router(config-router)#network 34.1.1.0 0.0.0.255 area 2
Router(config-router)#network 172.16.2.0 0.0.0.255 area 2
Router(config-router)#exit 
Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 34.1.1.2
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#passive-interface loopback 0
Router(config-router)#area 2 authentication message-digest
Router(config-router)#exit 
Router(config)#interface s1/1
Router(config-if)#ip ospf authentication message-digest 
Router(config-if)#ip ospf authentication-key 1 cisco
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip ospf authentication message-digest 
Router(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 cisco123
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface f0/0
Router(config-if)#ip ospf priority 0
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip ospf priority 0
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface s1/1
Router(config-if)#ip ospf priority 0
Router(config-if)#exit 
Router#clear ip ospf process 
Reset ALL OSPF processes? [no]: y

R5

Router(config)#interface f0/0
Router(config-if)#ip address 123.1.1.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown 
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip address 23.1.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown 
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface loopback 0
Router(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#exit 
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#router-id 3.3.3.3
Router(config-router)#network 123.1.1.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)#network 23.1.1.0 0.0.0.255 area 2
Router(config-router)#network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 2
Router(config-router)#passive-interface loopback 0
Router(config-router)#area 2 authentication message-digest 
Router(config-router)#exit 
Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 23.1.1.2
Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip ospf authentication message-digest 
Router(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 cisco123
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface f0/0
Router(config-if)#ip ospf priority 0
Router(config-if)#exit 
Router(config)#interface s1/0
Router(config-if)#ip ospf priority 0
Router(config-if)#exit 
Router#clear ip ospf process 
Reset ALL OSPF processes? [no]: y

实验测试

Router#ping 172.16.3.1

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.3.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/2/9 ms

Router#ping 172.16.2.1

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.2.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/6/26 ms

Router#ping 172.16.1.1

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.1.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/3/11 ms

Router#ping 23.1.1.1

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 23.1.1.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/5/21 ms

Router#ping 34.1.1.1

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 34.1.1.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/8/24 ms