路由器OSPF协议的配置 CISCO之CCNA篇实验之四

路由器OSPF协议的配置 CISCO之CCNA篇实验之四

OSPF:开放式最短路径优先（链路状态协议）
OSPF的优点：
①对网络发生的 变化能够快速的响应；
②当网络发生变化的时候发送触发式更新；
③支持VLSM（可变长子网掩码）；
④方便管理。
⑤拥有不受限的跳计数；
⑥允许多厂商的设备集成（开放的标准）。
OSPF术语：
链路：链路就是指定给网络的一个网络或路由器接口。当一个接口被加入该OSPF中时，它就被OSPF认为是一个链路。这个链路或接口，将有一个指定给它的状态信息（UP或DOWN，即激活或失效），以及一个或多个IP地址。
路由器ID：路由器ID（RID）是一个用来标识此路由器的IP地址。Cisco通过使用所有被配置的环回接口中最高的IP地址，来指定此路由器ID。如果没有带有地址的环回接口被配置，OSPF将选择所有激活的物理接口中最高的IP地址为其RID。
邻居：邻居可以是两台或更多的路由器，这些路由器都有某个接口连接到一个公共的网络上，如两台连接在一个点到点串行链路上的路由器。
邻接：邻接是两台OSPF路由器之间的关系，这两台路由器允许直接交换路由更新数据。OSPF对于共享的路由选择信息是非常讲究的，不像EIGRP那样直接地与自己所有的邻居共享路由信息。
HELLO协议：OSPF的Hello协议可以动态发现邻居，并维护邻居关系。Hello数据包和链路状态通告（LSA）建立并维护着拓扑数据库。Hello数据包的地址是组播地址224.0.0.5
邻居关系数据库（邻居表）：邻居关系数据库是一个OSPF路由器的列表，这些路由器的Hello数据包是可以被相互看见的。每台路由器上的邻居关系数据库管理着各种详细资料，如路由器ID和状态。存放邻居路由器的信息。
拓扑数据库（拓扑表）：拓扑数据库中包含有来自所有从某个地区接收到的链路状态通告数据包中的信息。路由器使用这些来自拓扑数据库中的信息作为Dijkstra算法的输入，并为每个网络计算出最短路径。
转发数据库（路由表）：用来保存从拓扑数据库中计算出来的到达目标网络的最佳路径。
链路状态通告（LSA）：链路状态通告是一个OSPF的数据包，它包含有在OSPF路由器中共享的链路状态和路由信息。有多种不同类型的LSA数据包，在CCNP中再详细介绍。OSPF路由器将只与建立了邻接关系的路由器交换LSA数据包。
指定路由器（DR）：无论什么时候，当OSPF路由器被连接到相同的多路访问型的网络时，都需要选择一台指定路由器。为确保所有路由器上的拓扑表是同步的，共享网络中的所有路由器都将与DR和BDR（备用路由器）建立邻接关系。具体解析可关注后续CCNP的文章。
备用指定路由器（BDR）：备用指定路由器是多路访问链路上跃跃欲试的待命DR。BDR将从OSPF邻接路由器上接收所有的路由更新，但并不泛发这些LSA更新。

反掩码（通配符掩码）：路由器使用的通配符掩码(或反掩码)与源或目标地址一起来分辨匹配的地址范围，它跟子网掩码刚好相反。
通配符掩码表
CIDR    子网掩码                反掩码
/30     255.255.255.252  0.0.0.3
/29     255.255.255.248  0.0.0.7
/28     255.255.255.240  0.0.0.15
/27     255.255.255.224  0.0.0.31
/26     255.255.255.192  0.0.0.63
/25     255.255.255.128  0.0.0.127
/24     255.255.255.0      0.0.0.255
/23     255.255.254.0      0.0.1.255
/22     255.255.252.0      0.0.3.255
/21     255.255.248.0      0.0.7.255
/20     255.255.240.0      0.0.15.255
/19     255.255.224.0      0.0.31.255
/18     255.255.192.0      0.0.63.255
/17     255.255.128.0      0.0.127.255
/16     255.255.0.0          0.0.255.255
/15     255.254.0.0          0.1.255.255
/14     255.252.0.0          0.3.255.255
/13     255.248.0.0          0.7.255.255
/12     255.240.0.0          0.15.255.255
/11     255.224.0.0          0.31.255.255
/10     255.192.0.0          0.63.255.255
/9      255.128.0.0            0.127.255.255
/8      255.0.0.0                0.255.255.255

 

十进制通配符掩码 计算方法
用二进制来表示子网掩码值，再用广播地址求其差值，然后再算回十进制。
即,推出公式：通配符掩码=255-掩码.255-掩码.255-掩码.255-掩码
举例：
一、求子网掩码255.255.255.248通配符掩码(反掩码)
　(1)、把子网掩码255.255.255.248转换成二进制为：
　　11111111.11111111.11111111.11111000
　　通配符掩码值为：广播全1(二进制)地址 减去 子网掩码二制制值，即：
　　11111111.11111111.11111111.11111111 - 11111111.11111111.11111111.11111000
　　得到结果为：
　　00000000.00000000.00000000.00000111
　　转换为十进制：
　　0.0.0.7
　(2)、通配符掩码=255-掩码.255-掩码.255-掩码.255-掩码，即：
　　255-255.255-255.255-255.255-248=0.0.0.7
二、求子网掩码255.255.128.0通配符掩码(反掩码)
　(1)、把子网掩码255.255.128.0转换成二进制为：
　　11111111.11111111.10000000.0000000
　　通配符掩码值为：广播全1(二进制)地址 减去 子网掩码二制制值，即：
　　11111111.11111111.11111111.11111111 - 11111111.11111111.10000000.0000000
　　得到结果为：
　　00000000.00000000.01111111.11111111
　　转换为十进制：
　　0.0.127.255
　(2)、通配符掩码=255-掩码.255-掩码.255-掩码.255-掩码，即：
　　255-255.255-255.255-128.255-0=0.0.127.255
（参考百度百科 http://baike.baidu.com/view/542169.htm ）

 

OSPF区域（AREA）：一个区域是一组相邻的网络和路由器，在同一区域内的路由器共享一个公共区域ID。一个AS（自制系统）内可以有多个区域，同一区域中的路由器拥有相同的拓扑表。
区域又分为骨干区域（默认ID为0）和非骨干区域（常规区域）。注意，所有的非骨干区域必须和骨干区域相连方可相互通讯。

OSPF协议的配置命令（单区域）：
Router(config)#router ospf process-id                              启用OSPF
Router(config-router)#network address wildcard-mask area area-id  将网段指派到指定的区域

相关查看命令：
Router#show ip protocols         查看启用的路由协议
Router#show ip route             查看路由表
Router#show ip ospf interface    查看区域号和接口下信息
Router#show ip ospf neighbor     查看邻居表

    实验 4 
环境                         192.168.x.y
                     pc1----R----R----R----pc2
pc1---(e1/0)---r1*---(s0/0)---r2*---(s0/1)---r3---(e1/0)--- pc2
6.1               6.2 7.1             7.2 8.1            8.2 9.1                9.2

  pd（进程号）=100       area（区域）=0

 

实验详细拓扑图如下：

实验过程：
        一、连接PC机和路由器
        二、路由器上进行OSPF协议的配置
        三、在虚拟PC上进行配置和测试

 

一、连接PC机和路由器

 

路由器和PC机之间的连接：
Router1 E1/0 <----> VPCS V0/1
Router1 S0/0 <----> Router2 S0/0
Router2 S0/1 <----> Router3 S0/1
Router3 E1/0 <----> VPCS V0/2
这个过程的连接情况和上篇文章的一样，不再具体赘述。

 

二、在路由器上进行OSPF协议的配置

打开三台路由器后，先分别进行基本的IP配置,如下

 

 

配置好IP地址后，再分别为路由器配置OSPF协议，看下面图片中的具体做法：

R1在宣告本地网段，以便被其他网段路由器所知道。同理，下面的R2和R3也要宣告直连的本地网段。

 

 

三、在虚拟PC上进行配置和测试

OSPF协议配好后，该为两台PC机配IP和网关。然后在PC2上ping下PC1,可以通讯，说明三台路由器上的OSPF协议配置成功。

再来在R1上进行相关的查看命令，这里只拿R1做例子，R2和R3不再测试，具体如下：

协议和进程都可以看到。

查看路由器表，可以看到直连的网段和OSPF通告后学习的网段。

看到R1的邻居表，有直连邻居的相关信息。

 

上面两个图片可以看到区域号和接口信息。

 

总结，配置协议要理解其原理和目的，过程其实都一样，关键是掌握其用法。明白查看到的相关信息，在故障时可以排查出来。实验中要看清其连接情况和接口类型，不要把IP和接口之类的混淆。

 

谢谢大家光顾本篇文章，欢迎大家提出宝贵意见！

下附OSPF讲解PPT