初见HCIA——入门篇 学习笔记(四)（静态、RIP、OSPF）
系列文章目录
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初见HCIA——入门篇 学习笔记(一)（网络基本概念）.
初见HCIA——入门篇 学习笔记(二)（ICMP和ARP）.
初见HCIA——入门篇 学习笔记(三)（TCP和UDP）.
初见HCIA——入门篇 （VRP 补充篇）.
初见HCIA——入门篇 学习笔记(四)（静态、RIP、OSPF）.
初见HCIA——入门篇 学习笔记(五)（DHCP和FTP传输）.
初见HCIA——入门篇 学习笔记(六)（VLAN及三层交换机）.
初见HCIA——入门篇 学习笔记(七)（链路聚合和 NAT（acl）地址转换）.
目 录
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- 前言
- 一、路由器
-
- 1.路由器的功能
- 2.路由协议
- 二、静态路由
-
- 1.静态
- 2.静态配置实验
- 三、动态路由
-
- 1.RIP协议
- 2.RIP如何防止RIP环路
- 3.OSPF
前言
经过四天的学习HCIA ，现在已经可以慢慢的在华为eNSP组件中，搭建各种小型的拓扑网络结构。本文的内容主要是对路由器，这个重要的网关设备，进行了总结。
一、路由器
路由器是连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。
1.路由器的功能
- 解封装，对二层的头部进行解封装。
- 选路，根据三层的DMAC来查找路由表，从而找出对应的IP地址。
补充一个概念：
2.路由协议
选路：根据三层的头部（DMAC）去查找（路由表）最佳路径
下图是路由表：
Destination/Mask：目标前缀和掩码（路由器查找的目标，只要包含要查找的内容，就可以进行匹配）。
路由表匹配原则：
1. 精确匹配也叫最长匹配，查找时会从最短的开始查找，如果有更长的继续匹配，找到最长的前缀为止。
2. 如果出现下一跳不是直接下一跳，需要两次查找（先查找到，发现不是则下一跳，继续在路由表中查找）递归查找。
3.在数据包中无法查找到目标IP，那么数据将会被丢弃。
下一跳：发现路由不在自己物理的下一跳位置，就在路由表中继续查找。
Proto:这个是路由的来源标志。
路由的来源三大类：
- 链路层自发现
- 静态
- 动态
下面实际中路由中常见的关键字：
- Direct 直连
- Static 静态 由人工写入
- RIP 动态路由 是一种程序和软件，自动计算出来的路由
- OSPF 动态路由
- ISIS 动态路由
- BGP 动态路由
Pre：路由优先级：相同前缀的只能存放一个，有优先级决定存放那个来源的
上述不同来源的路由，有不同的优先级（数字小越优（0~255））。
- Direct 0
- Static 60
- RIP 100
- OSPF 10
- ISIS 95
Cost：路由开销，用于相同前缀相同来源，不同距离的时候根据cost，来选择路径（越小越好，数字越小表示越近） 如果两条路径的cost相同，则两条都会放置在路由表，这种现象叫负载均衡。
Nexthop：目标MAC对应的Ip ,interface源Mac的接口。
二、静态路由
1.静态
使用一下的语句进行静态的配置：
- Ip route-static 目标前缀（网段） 下一跳或接口（多个接口一般用下一跳，家庭网络一般用接口（每次拨号的地址不同））
- Undo ip route-static //可以撤销路由表的配置，不做这一步
- Display ip routing-table//查找路由表的内容
- Ip route-static preference 70//(调整优先级)高可用性 (冗余线路）
Ping -t//可以用来长ping
Ctrl+c停止
2.静态配置实验
通过配置，让10.1.1.1去ping 10.1.3.1 ,且AR2为主，AR3为辅。
10.1.2.1去ping 10.1.4.1，AR3为主，AR2为辅。
首先需要进行各个路由的配置工作，这个是最基本的能力，需要多多练习，就和标记一个点是一样的。只要规划好了，细心就可以了。
之后进行静态的配置。
已10.1.1.1 ping 10.1.3.1 为例。首先要将路由器进行连接，分三步
- R1>>>R2
[R1]ip route-static 10.1.3.0 24 172.16.12.2//要访问10.1.3.0网段，让他经过AR2路由接口（172.16.12.2） - R4>>>R2
[R4]ip route-static 10.1.1.0 24 172.16.23.2//要访问10.1.1.0网段，要走172.16.23.2 - R2>>>R1 &&R2>>>R4
[R2]ip route-static 10.1.1.0 24 172.16.12.1//建立和R1的连接
[R2]ip route-static 10.1.3.0 24 172.16.12.1/建立和R2的连接
可以看出10.1.3.0 24 已经有了60的static
再把下面的进行优先级的设置： - R1>>>R3
[R1]Ip route-static 10.1.3.0 24 172.16.14.2 preference 70 - R4>>>R3
[R1]Ip route-static 10.1.1.0 24 172.16.34.2 preference 70 - R3>>>R1 && R3>>>R2
[R1]Ip route-static 10.1.1.0 24 172.16.14.1 preference 70
[R1]Ip route-static 10.1.3.0 24 172.16.34.1 preference 70
三、动态路由
静态适合小型的企业，缺乏灵活性。不能自动收敛。
- 距离矢量性 （分布式（基于之前），保存了路由表）（快） RIP
- 链路状态性 （集中性计算（知道所有），保存了拓扑结构）（准确）OSPF ISIS
- 混合型（结合了两者的特点）EIGRP BGP
1.RIP协议
交换路由表，看从哪个端口进入，跳过一个路由器代价加一。
路由规则：
1.如果发现更新的路由在自己的表中没有就学习。
2.如果有，就判断是否需要学习。
- 如果更新的路由与自己表中的路由，来源方向一致，则无条件学习（在来的基础上加一）。
- 如果不一致则学习开销小的的一方。
周期性更新。
但是RIP会产生环路的问题。
环路：
- 1跳数会越来越高
- 2数据会在设备间打转
2.RIP如何防止RIP环路
防环原则
- 1.水平分隔：当一个路由从一个接口收到，将不会从了这个接口再发出。
- 2.毒性逆转
毒性逆转是可以跨越水平分割的。
- 3.抑制计时器
更新周期太长
- 4.触发更新
不等周期立马更新。
- 5.最大跳数
设置最大跳数16，到达16时就设为infinity。
RIP的计时器
- 1.更新计时器（60S）
- 2.失效计时器 3*60S 如果未更新路由失效，不能用于转发数据。
- 3.抑制计时器 3*60S 如果未更新就失效了
- 4.刷新计时器 （60S）失效的路由60S后，会被删除
RIP的使用
- Rip 1//进程号
- Version 2//启动版本
- Undo summer//关闭主类汇总
- Network 10.0.0.0//宣告
宣告的两个作用：
1.让路由器的RIP学习宣告的网段以及它包含的网段。这些网段将被RIP传递。
2.这些网段包含的接口自动发出或者接受RIP的组播。224.0.0.9 udp 520
- （1）Update包
- （2）Response包
3.OSPF
IETF开发的 IP的专用路由协议。其中的SPF是算法——是一种迪杰斯特拉的改进版
- 无环路
- 收敛快
- 扩展性好
- 支持认证
OSPF原理
开始的时候，在路由器之间会形成一种邻接关系。然后，路由器之间洪范LSA（链路状态信息），当LSA同步的时候会形成LSDB（链路状态数据库），启动SPF算法，最终生成一个以当前路由器为根，其他路由器为树的节点。然后以这个树来查找网段，并生成对应的路由表。
OSPF的数据包
- Hello包（打招呼）
- DD报文（Database Description）（菜单）lsa的头部
- LSR（点餐）把从DBD中找出需要的链路状态头部信息传给邻居，请求完整信息。
- LSU（上菜）将LSR请求的头部信息对应的完整信息发给邻居。
- LSACK（确认）
这些包是封装在三层，协议号是89
OSPF邻居状态机（目的是为了获取路由）：
工作分布在不同的阶段中。
Down （未启动）---->Init （启动）----->2-way-----> exstart----->exchange----->loading----->full
- Down邻居的初始状态，没有在有效时间内收到邻居的hello包。
- Init 已经收到了邻居的hello包，但是自己不在邻居的列表中。
- 2-Way 双向通信已经建立。但是没有建立邻接关系。
- Exstart 形成邻接关系的第一步，选举信息交换前的主从关系（先发信息和后发信息的选举，用空的DD报文选举）。RID大的为主。
- Exchange邻居之间相互发送携带LSA头部的DD，用于描述本地的LSDB。
- Loading 相互发送LSR请求LSA，发LSU携带完整的LSA。
- Full LSDB已经同步，形成邻接关系。
RID
OSPF的路由器在进行SPF计算时必须有一个标识，该标识就是RID，格式为IP地址。
RID选举：如果路由器有回环地址那么在回环地址值选最大的RID，如没有，则选举接口地址最大的IP，为RID（RID的选举也可以人工指定，一般建议人工指定。）
邻居关系
OSPF在启动后会通过hello寻找邻居，收到包的会检测hello包中的参数，如果参数一致会形成邻居关系。
邻接关系
形成邻居关系不一定会变成邻接关系。这个是网络类型来确定的，只有双方交换了DD报文才能形成邻接关系。LSDB同步后才能形成邻接关系。
DR/BDR机制
DR/BDR机制：选班长机制，备份的DR，在现实中的副班长，在MA网络中OSPF会指定一个路由器（DR）和其他路由器建立邻接关系，已达到邻接关系的最小化键立，防止信息的重复传递。
DR/BDR的选举：先看优先级，优先级越大越好（0~255），如果一样默认是1，则比较RID ，RID大的优。
OSPF区域
首先，OSPF 路由协议是支持多区域划分的。在一个最为简单的 OSPF 多区域网络环境中，OSPF 需采用两级分层结构。
即：骨干区域–Area 0
普通区域–非 Area 0 区域
并同时需按照普通区域要直连骨干区域，骨干区域要直连的模式搭建网络环境。
因为 OSPF 路由协议是链路状态路由协议，同时以自己为根节点，通过 SPF 算法计算路由，从而得出自己的路由表。
假设多区域的 OSPF 中没有骨干 Area 0 ，那么，多区域的 OSPF 中将不会传播域间路由信息。
调整参考带宽如下：
[Huawei]ospf
[Huawei-ospf-1]bandwidth-reference ?
INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s)
也可以直接修改接口cost
[Huawei]int e0/0/0
[Huawei-Ethernet0/0/0]ospf cost ?
INTEGER<1-65535> Cost value <1-65535>
OSPF配置
- ospf 1 router-id 5.5.5.5 //启动ospf并设置RID为5.5.5.5
- area 0.0.0.0 //进入ospf区域0
- network 10.1.1.0 0.0.0.255 //宣告ospf的网段 用反掩码控制宣告位
Dis ospf peer//查看邻居信息的详细
Dis ospf peer brief//查看简略信息
Dis ip routing-table ospf//在路由表中查看ospf的路由
Dis ofps lsdb//查看ospf lsdb的信息
配置的位置要根据ip来定，也能是（10.1.0.0 0.0.255.255）