OSPF(Open Shortest Path First,开放式最短路径优先)路由协议

为了弥补距离矢量路由协议的不足,IETF组织于20世纪80年代末开发了一种基于链路状态的内部网关协议OSPF(Open Shortest Path First,开放式最短路径优先)。OSPF作为基于链路状态的协议,具有收敛快、路由无环、扩展性好等特定。

案例:OSPF单区域配置

OSPF支持区域划分,区域是从逻辑上将路由器划分为不同的组,每个组用区域号标识。

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1、基础配置

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2、部署单区域OSPF网络


[Huawei]ospf 1 运行ospf,进程号为1
[Huawei-ospf-1]area 0 创建区域,输入区域的ID
指定运行ospf协议的接口和接口所属的区域,R1上有3个物理接口
[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.10.0 0.0.0.255
[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.20.0 0.0.0.255
[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.1.0 0.0.0.255

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查看ospf接口通告,使用的进程是172.16.10.1

“type”是以太网默认的广播方式,“state”是接口当前的状态,DR状态表示被选举为DR

在R2和R3上完成相同的配置

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3、检查ospf单区域的配置结果


dis ospf peer

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dis ip routing-table protocol ospf

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R1路由表已经拥有了去往所有其他网段的路由条目

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案例:OSPF多区域配置

链路状态信息只在区域内部泛红,区域之间传递的只是路由条目而非链路状态信息,因此大大减少了路由器的负担。

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1、基础配置

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2、配置骨干区域路由器

在R1—R4上创建ospf进程

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3、配置非骨干区域路由器

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在R1和R3上创建并进入区域1视图,将与R5相连的接口进行通告

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现在R5与R1和R3的ospf邻居关系建立正常,为full状态


dis ip routing-table protocol ospf

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除ospf区域2内的路由之外,相关ospf路由条目都已经获得


dis ospf lsdb

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关于其他区域的路由信息都是通过“sum-net”这类LSA获取,这类LSA是不参与本区域的SPF算法运算的。

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案例:配置OSPF的认证

OSPF支持报文验证功能,只有通过验证的报文才能接收,否则不能正常建立邻居关系。

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1、基础配置

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2、搭建OSPF网络

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此时测试R1与R6的连通性,发现无法连通

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配置所有路由器的回环路由,再次测试,就可以连通了

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3、配置OSPF区域明文认证

R1上OSPF的区域1指定使用simple认证模式,配置plain参数,可以使得在查看配置文件时,口令均以明文方式显示。如果没有,将以密文显示。


[Huawei]ospf
[Huawei-ospf-1]area 1
[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.1]aut  
[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.1]authentication-mode simple plain huawei1
[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.1]dis this

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此时可以看到口令是明文显示,可以重新配置,去掉plain参数,将会是密文显示。

查看R1与R2的ospf邻居

dis ospf peer brief 

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R1与R2邻居关系中断,因为目前仅仅在R1上配置了认证,导致两者认证不匹配,在R2上配置认证

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R1与R2的邻居关系状态正常了。在R4上做相同配置

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4、配置OSPF区域密文认证

R2上配置OSPF区域0认证,验证模式为md5,标识符为1,口令为huawei3

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5、配置OSPF链路认证

用链路认证可以达到与OSPF认证相同的效果,如果用链路认证,需要在同一个OSPF的链路接口下都配置链路认证,设置验证模式和口令。采用区域认证,在同一区域,只需要在OSPF进程下的相应区域视图下配置一条命令来设置验证模式和口令。

R2接口1配置链路认证

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等待一段时间之后,R2与R4之间的OSPF邻居信息消失了。

案例:OSPF被动接口配置

OSPF被动接口也称为抑制接口,成为被动接口之后,将不会接收和发送OSPF报文。

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1、基础配置

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2、搭建OSPF网络

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在PC1的接口1抓包,可以看到PC所在的网关路由器R4在不停向这条线路发出OSPF的Hello报文,尝试发现邻居。对于PC而言,该报文是无用的,也是不安全的。

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3、配置被动接口

通告配置被动接口来优化连接终端的网络,使得终端不再接收OSPF报文。


[Huawei]ospf
[Huawei-ospf-1]silen  
[Huawei-ospf-1]silent-interface g0/0/1

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再次抓包会发现不会再有OSPF报文。

如果有多个接口需要设置为被动接口,只有个别接口不是被动接口,可以用下面的命令


silent-interface all
undo silent-interface g0/0/1

对其他路由器做相同的配置

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4、验证被动接口

配置被动接口,该接口禁止接收和发送OSPF报文,假设两台路由器间OSPF链路的接口上也做该配置,会导致OSPF邻居无法建立。

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给R5配置被动接口之后,R5的OSPF进来全部消失,查看OSPF路由条目,所有的路由条目也丢失


dis ip routing-table protocol ospf

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查看R1上是否有R4接口1上所连网段的路由条目,此时其他邻居路由器仍然可以收到该网段的路由条目。

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被动接口特性为只是不再收发任何OSPF协议报文,但是被动接口所在网段的直连路由条目如果已经OSPF中通告,那么也会被其他的OSPF邻居路由器接收。

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案例:理解OSPF router-ID

一些动态路由协议要求使用router-id作为路由器的身份标识,如果在启动这些路由协议时没有指定router-id,则默认使用路由器全局下的路由管理router-id。

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1、验证router id选举规则

查看当前设备上的router id,默认是0.0.0.0


dis router id

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在R1上配置IP地址等信息,可以看到所有接口信息

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此时设备上的全局router id 是10.0.1.254,而不是环回地址1.1.1.1.因为接口配置顺序会影响router-id的选举,设备上第一次配置的是物理接口的地址,会触发router-id的选举。

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删除该接口地址之后,也会触发router-id的选举,按照环回接口优先的规则选择了1.1.1.1作为router id。

可以采用手动配置的方式强制指定router-id为1.1.1.1,这样配置的优点是,即使该地址现在已经不是R1的任何接口的地址,也可以修改成为router-id

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2、基础配置

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3、理解OSPF的router id

在所有路由器上配置OSPF协议,并运行在区域0,用ospf router id来配置ospf协议的私有router id,如果不配置,则默认使用全局下的router id。

设备全局下的router id和路由协议的router id不同,如果在路由协议中没有配置router id,就会默认使用路由器的全局router id,如果配置了,则可以和全局router id不一致。

一般建议采用环回接口地址作为路由协议的router id,因为环回接口是逻辑接口,比物理接口更加稳定。

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现在修改R2的router id 为3.3.3.3,使得R3与R2的router id重叠,并重置协议的进程使得配置生效

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可以看到R2与R3的邻居关系消失,PC1与PC2也不能连通

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由此可知,OSPF建立直接邻居关系时,router id 一定不能重叠。

还原R2之前的配置,调整R4的router id 为3.3.3.3

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此时R2有两个3.3.3.3的邻居,查看R2的路由表

dis ip routing-table protocol ospf

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