配置OSPF的多区域

实验6：配置多区域OSPF

1. 实验需求

1. 实现OSPF多区域配置
2. 阐明OSPF的LSA的类型
3. 阐明OSPF引入外部路由的配置方法
4. 阐明向OSPF引入缺省路由的方法

1. 实验拓扑

配置多区域OSPF如图1-16所示。

                         图1-16 配置多区域OSPF

1. 实验步骤

1. [1] IP地址配置

  R1的配置

system-view

[Huawei]sysname R1

[R1]interface g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.1.1 24

[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit

[R1]interface LoopBack 0

[R1-LoopBack0]ip address 1.1.1.1 32

[R1-LoopBack0]quit

  R2的配置

system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname R2

[R2]interface g0/0/0

[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.1.2 24

[R2-GigabitEthernet0/0/0]quit

[R2]interface s0/0/0

[R2-Serial0/0/0]ip address 23.1.1.2 24

[R2-Serial0/0/0]quit

[R2]interface LoopBack 0

[R2-LoopBack0]ip address 2.2.2.2 32

[R2-LoopBack0]quit

  R3的配置

system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname R3

[R3]interface s0/0/1

[R3-Serial0/0/1]ip address 23.1.1.3 24

[R3-Serial0/0/1]quit

[R3]interface s0/0/0

[R3-Serial0/0/0]ip address 34.1.1.3 24

[R3-Serial0/0/0]undo shutdown

[R3-Serial0/0/0]quit

[R3]interface LoopBack 0

[R3-LoopBack0]ip address 3.3.3.3 32

[R3-LoopBack0]quit

  R4的配置

system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname R4

[R4]interface s0/0/1

[R4-Serial0/0/1]ip address 34.1.1.4 24

[R4-Serial0/0/1]quit

[R4]interface s0/0/0

[R4-Serial0/0/0]ip address 45.1.1.4 24

[R4-Serial0/0/0]quit

[R4]interface LoopBack 0

[R4-LoopBack0]ip address 4.4.4.4 32

[R4-LoopBack0]quit

  R5的配置

system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname R5

[R5]interface s0/0/1

[R5-Serial0/0/1]ip address 45.1.1.5 24

[R5-Serial0/0/1]quit

[R5]interface LoopBack 0

[R5-LoopBack0]ip address 5.5.5.5 32

[R5-LoopBack0]quit

  R6的配置

system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname R6

[R6]interface g0/0/0

[R6-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.1.6 24

[R6-GigabitEthernet0/0/0]quit

[R6]interface LoopBack 0

[R6-LoopBack0]ip address 6.6.6.6 32

[R6-LoopBack0]quit

1. 运行OSPF

R1的配置

[R1]ospf router-id 1.1.1.1

[R1-ospf-1]area 2

[R1-ospf-1-area-0.0.0.2]network 10.1.1.0 0.0.0.255

[R1-ospf-1-area-0.0.0.2]network 1.1.1.1 0.0.0.0

[R1-ospf-1-area-0.0.0.2]quit

[R1-ospf-1]quit

  R2的配置

[R2]ospf router-id 2.2.2.2

[R2-ospf-1]area 2

[R2-ospf-1-area-0.0.0.2]network 10.1.1.0 0.0.0.255

[R2-ospf-1-area-0.0.0.2]network 2.2.2.2 0.0.0.0

[R2-ospf-1-area-0.0.0.2]quit

[R2-ospf-1]area 0

[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.1.1.0 0.0.0.255

[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

  R3的配置

[R3]ospf router-id 3.3.3.3

[R3-ospf-1]area 0

[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.1.1.0 0.0.0.255

[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

[R3-ospf-1]area 1

[R3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 34.1.1.0 0.0.0.255

[R3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 3.3.3.3 0.0.0.0

[R3-ospf-1-area-0.0.0.1]quit

[R3-ospf-1]quit

  R4的配置

[R4]ospf router-id 4.4.4.4

[R4-ospf-1]area 1

[R4-ospf-1-area-0.0.0.1]network 34.1.1.0 0.0.0.255

[R4-ospf-1-area-0.0.0.1]network 45.1.1.0 0.0.0.255

[R4-ospf-1-area-0.0.0.1]network 4.4.4.4 0.0.0.0

[R4-ospf-1-area-0.0.0.1]quit

  R5的配置

[R5]ospf router-id 5.5.5.5

[R5-ospf-1]area 1

[R5-ospf-1-area-0.0.0.1]network 45.1.1.0 0.0.0.255

[R5-ospf-1-area-0.0.0.1]network 5.5.5.5 0.0.0.0

1. [R5-ospf-1-area-0.0.0.1]quit

  R6的配置

[R6]ospf router-id 6.6.6.6

[R6-ospf-1]area 2

[R6-ospf-1-area-0.0.0.2]network 10.1.1.0 0.0.0.255

[R6-ospf-1-area-0.0.0.2]network 6.6.6.6 0.0.0.0

[R6-ospf-1-area-0.0.0.2]quit

1. 实验调试

1. 在路由器上查看1类的LSA

[R1]display ospf lsdb router 1.1.1.1  //查看1.1.1.1产生的1类LSA

         OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1

                         Area: 0.0.0.2  //所属区域

                 Link State Database

  Type      : Router  //LSA的类型为router

  Ls id     : 1.1.1.1  //链路状态ID为路由器的router-id

  Adv rtr   : 1.1.1.1   //生成LSA的路由器的router-id

  Ls age    : 327  //表示LSA已经生存的时间，单位是秒。

  Len       : 48 //长度

  Options   :  E  //选项，E代表支持外部路由

  seq#      : 8000000f  //序列号

  chksum    : 0x1ef0  //检验和

  Link count: 2 

   * Link ID: 10.1.1.6    //DR的接口IP地址

     Data   : 10.1.1.1     //自己接口的IP地址

     Link Type: TransNet     //MA类型链路

     Metric : 1  //开销

   * Link ID: 1.1.1.1      //网络号

     Data   : 255.255.255.255   //网络掩码

     Link Type: StubNet      //末节类型链路

     Metric : 0   //开销

     Priority : Medium

【技术要点1】老化时间

LSA 的最大年龄是 3600s，LSA 在路由器间泛洪时每经过一跳年龄增加1，在LSDB 中存放时年龄也增加1。当LSA 的年龄达到 3600s(即 Maxage)，路由器会从 LSDB 中清除该LSA。在拓扑稳定的场合下，每份存放在LSDB 中的ISA 间隔 1800s 都会被周期产生的新 LSA 刷新。

【技术要点2】序列号

• 取值范围为0X80000001 – 0X7FFFFFFE
• 路由器每发送同一条LSA信息，则将携带一个序列号，并且序列号依次加1。
• 当一条LSA信息的序列号达到0X7FFFFFFE时，发出的路由器会将其老化时间改为3600S；其他设备收到该LSA信息后，会根据序号判断出这是一条最新的LSA信息，将该信息刷新到本地LSDB中。之后，由于该LSA信息老化时间达到3600S，则将这条LSA信息删除掉。始发的路由器会再发送一条相同的LSA信息，其序列号使用0X80000001，其他设备收到后将会把最新的LSA信息刷新到LSDB中，则刷新了序列号空间。

【技术要点3】校验和

• 确保数据完整性。
• 校验和也会参与LSA的新旧比较。

【技术要点4】判断LSA 新旧的规则如下：

• 序列号越大代表越新。
• 若序列号相同，则Checksum 数值越大代表越新。
• 上述一致的情况下，继续比较 Age。

1. 若LSA 的 Age 为 MaxAge，即 3600s,则该LSA 被认定更“新”
2. 若LSA 间Age差额超过15min，则 Age 小的LSA被认定更“新”
3. 若 LSA Age 差额在15min 以内，则二者视为相同“新”的 LSA，只保留先收到的

【技术要点5】router-lsa定义了四种link类型见表1-7所示。

Type	描述	Link id	Link data
Point-to-point	点到点链路类型	邻居路由器的RID	自己接口的IP地址
Transnetwork	MA类型链路	DR的接口IP地址	自己的接口IP地址
Stubnetwork	末节类型链路-环回口	网络号	网络掩码
Virtual Link	虚拟点到点链路	Vlink对端ABR的RID	本地VLINK的IP地址

                           表1-7：router-lsa link类型

1. 在路由器上查看2类的LSA

display ospf lsdb network

         OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1

                         Area: 0.0.0.2

                 Link State Database

  Type      : Network  //LSA的类型为2类

  Ls id     : 10.1.1.6  //链路状态ID为DR的接口IP地址

  Adv rtr   : 6.6.6.6  //产生LSA2的通告路由器

  Ls age    : 1015

  Len       : 36

  Options   :  E 

  seq#      : 80000007

  chksum    : 0x768b

  Net mask  : 255.255.255.0  //子网掩码

  Priority  : Low

     Attached Router    6.6.6.6  //连接到本网络的所有的邻居路由器的router-id

     Attached Router    1.1.1.1

     Attached Router    2.2.2.2

【技术要点1】LSA2的特征

• 由DR（Designated Router）产生，描述本网段的链路状态
• 在所属的区域内传播

1. 在路由器上查看3类LSA

display ospf lsdb summary   //查看3类LSA

         OSPF Process 1 with Router ID 10.1.1.1

                         Area: 0.0.0.2

                 Link State Database

  Type      : Sum-Net   //LSA的类型为3类

  Ls id     : 23.1.1.0   //网络号

  Adv rtr   : 2.2.2.2  //产生LSA3的路由器

  Ls age    : 158

  Len       : 28

  Options   :  E 

  seq#      : 80000001

  chksum    : 0x27f4

  Net mask  : 255.255.255.0  //子网掩码

  Tos 0  metric: 1562  //开销值（为ABR到目标网络的最小开销值）

  Priority  : Low

  Type      : Sum-Net

  Ls id     : 3.3.3.3

  Adv rtr   : 2.2.2.2 

  Ls age    : 153

  Len       : 28

  Options   :  E 

  seq#      : 80000001

  chksum    : 0xdf49

  Net mask  : 255.255.255.255

  Tos 0  metric: 1562

  Priority  : Medium

                                         

  Type      : Sum-Net

  Ls id     : 2.2.2.2

  Adv rtr   : 2.2.2.2 

  Ls age    : 158

  Len       : 28

  Options   :  E 

  seq#      : 80000001

  chksum    : 0xd27a

  Net mask  : 255.255.255.255

  Tos 0  metric: 0

  Priority  : Medium

【技术要点1】3类LSA的特性

• 边界路由器 ABR 为区域内的每条 OSPF 路由各产生一份 LSA3 并向其他区域通告。
• 边界若有多个 ABR，则每个 ABR 都产生 ISA3 来通告区域间路由，通过 Adveritsing Router 字域来区分。
• 区域间传递的是路由，LSA3 是由每个区域的 ABR 产生的、并仅在该区域内泛洪的一类LSA。路由进入其他区域后，再由该区域的 ABR 产生LSA3 继续泛洪。
• OSPF 在区域边界上具备矢量特性，只有出现在 ABR 路由表里的路由才会被通告给邻居区域。
• 计算路由时，路由器计算自己区域内到 ABR 的成本加上LSA3 传递的区域间成本，得到的是当前路由器到目标网络端到端的成本。
• 如果 ABR 路由器上路由表中的某条 OSPF 路由不再可达，则 ABR 会立即产生一份 Age 为 3600s 的LSA3 向区域内泛洪，用于在区域内撤销该网络。

1. 在R5上创建一个环回口loopback100，地址设置为100.100.100.100/32，并把它引入进OSPF

[R5]interface LoopBack 100

[R5-LoopBack100]ip address 100.100.100.100 32

[R5-LoopBack100]quit

[R5]ospf

[R5-ospf-1]import-route direct  //引入直连路由

[R5-ospf-1]quit

1. 在R5上查看5类的LSA

display ospf lsdb ase 100.100.100.100  //查看5类LSA

         OSPF Process 1 with Router ID 5.5.5.5

                 Link State Database

  Type      : External  //LSA的类型为5类

  Ls id     : 100.100.100.100  //引入外部路由的网络号

  Adv rtr   : 5.5.5.5   // ASBR的router-id

  Ls age    : 140

  Len       : 36

  Options   :  E 

  seq#      : 80000001

  chksum    : 0x5ecc

  Net mask  : 255.255.255.255   //外部路由的子网掩码

  TOS 0  Metric: 1   //ASBR到外部网络的成本

  E type    : 2  //开销类型，默认为2

  Forwarding Address : 0.0.0.0   // 如果是0，访问外部网络的报文转发给ASBR，如果是非0，报文转发给非0的地址

  Tag       : 1

  Priority  : Low

【技术要点1】区分OSPF外部路由的2种度量值类型，见表2-8所示。

Type	描述	开销计算
Type-1	可信任程度高	AS内部开销+AS外部开销
Type-2	可信任程度低，AS外部开销远大于AS内部开销	AS外部开销

                  图2-8 OSPF外部路由的2种度量值类型

【技术要点2】Forwarding Address

5类LSA若同时满足以下三个条件：

• 引入的这条外部路由，其对应的出接口启用了OSPF
• 引入的这条外部路由，其对应的出接口未设置为passive-interface
• 引入的这条外部路由，其对应的出接口的OSPF网络类型为broadcast

则产生的Type 5 LSA，其FA地址等于该引入的外部路由的下一条地址，反之为0.0.0.0（ASBR）

1. 在R3上查看4类LSA

display ospf lsdb asbr  //查看4类LSA

         OSPF Process 1 with Router ID 3.3.3.3

                         Area: 0.0.0.0

                 Link State Database

  Type      : Sum-Asbr  //LSA的类型为4类

  Ls id     : 5.5.5.5  //ASBR的router-id

  Adv rtr   : 3.3.3.3   //产生4类LSA的路由器的router-id

  Ls age    : 1689

  Len       : 28

  Options   :  E 

  seq#      : 80000001

  chksum    : 0x9269

  Tos 0  metric: 3124  //ABR到ASBR的开销

  Area: 0.0.0.1

  Link State Database

【技术要点】4类LSA的特性

由ABR产生，描述本区域到其他区域中的ASBR的路由，通告给除ASBR所在区域的其他区域（除了Stub区域、Totally Stub、NSSA区域和Totally NSSA区域）。

本文出自作者的书《HCIP-DATACOM 认证实验指南》

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改为“ 1）”

以下序号顺改