OSPF实验报告

一、实验要求

1、R4为ISP，其上只能配置IP地址；R4与其它所有直连设备间使用公有IP
2、R3——R5/6/7为MGRE环境，R3为中心站点
3、整个OSPF环境IP地址为172.16.0.0/16
4、所有设备均可访问R4的环回
5、减少LSA的更新量，加快收敛，保证更新安全
6、全网可达

二、实验拓扑图

三、OSPF知识点介绍

  • Open Shortest Path First，最短路径优先

（1）基本概念

  • 标准的LS型协议---->共享拓扑
  • 组播更新----->224.0.0.5/6
  • 触发更新，存在周期更新---->30min
  • 是跨层封装协议，协议号--->89
  • 需要结构化部署----->1.区域划分    2.IP地址规划
  • 链路状态型路由协议的距离矢量特征：在OSPF中，区域内传拓扑，区域间传路由
  • 管理距离----->110
  • 度量值------->使用cost值作为度量值，有计算公式

（2）OSPF的数据包

  • hello---->用于发现、建立和保活（10s）邻居关系。存在全网唯一的Router-ID，表示路由器建立邻居关系所用的身份标识，使用IP地址的方式表示
  • DbD---->Database Description，携带着链路状态的目录
  • LSR---->链路状态请求
  • LSU---->链路状态更新--携带了真正的LSA
  • LSAck---->确认

　　　　LSA：链路状态通告，就是OSPF中不同拓扑或路由信息

　　　　LSDB：链路状态数据库，是所有LSA的集合

（3）OSPF状态机：

  • down----->未开启OSPF协议。一旦启动协议并宣告之后，接口发出hello包，立即切换到下一状态
  • Init----->初始化状态，若接收到的hello包中存在自己的router-id,则和对方一起进入下一状态
  • 2-way----->此状态表明邻居关系建立完成
  • 条件匹配----->关注网络类型，点到点网络类型直接将进入邻接关系的建立，MA网络类型需要DR/BDR的选举，选举时间40s
  • Exstart----->预启动，双方使用类hello的DBD包，进行主从关系选举-比较RID，大者优先进入下一状态
  • Exchange----->准交换，交互真正的DBD报文，需要使用ACK确认
  • Loading----->加载，使用LSR/LSU/LSAck获取未知的LSA信息
  • Full----->邻接关系建立完成
  • 启动配置完成后，本地基于224.0.0.5组播收发hello包，建立邻居关系，生成邻居
  • 再进行条件的匹配，匹配失败将停留于邻居关系，仅hello包周期保活即可
  • 匹配成功者间可以建立邻接（毗邻）关系，需要DBD共享数据库目录，LSR/LSU/LSack来获取未知的LSA信息，当收集完网络中所有的LSA后，生成数据表--LSDB
  • LSDB建立完成后，本地基于SPF选路规则，计算本地到达所有未知网段的最短路径，然后将其加载到路由表中；完成收敛
  • 收敛完成后--hello包周期保活   -- 30min周期的DBD比对，若不一致将使用LSR/LSU/LSack重新获取

四、划分IP地址

五、配置

1.配置IP地址和环回

R1配置：

R1(config)#int lo 1
R1(config-if)#ip add 172.16.32.1 255.255.248.0
R1(config-if)#int f0/0
R1(config-if)#ip add 172.16.40.0 255.255.248.0
R1(config-if)#no shu

R2配置：

R2(config)#int lo 1
R2(config-if)#ip add 172.16.48.1 255.255.248.0
R2(config-if)#int f0/0
R2(config-if)#ip add 172.16.40.2 255.255.248.0
R2(config-if)#no shut

R3的配置：

Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
R3(config)#int s2/0
R3(config-if)#ip add 34.1.1.1 255.255.255.0
R3(config-if)#no shut

R4的配置：

R4(config)#int lo 1
R4(config-if)#ip add 4.4.4.4 255.255.255.0

R5的配置：

R5(config)#int s2/0
R5(config-if)#ip add 45.1.1.1 255.255.255.0
R5(config-if)#no shu
R5(config-if)#int lo 1
R5(config-if)#ip add 172.16.72.1

R6的配置：

R6(config)#int s2/0
R6(config-if)#ip add 46.1.1.1 255.255.255.0
R6(config-if)#int lo 1
R6(config-if)#ip add 172.16.80.1 255.255.248.0
R6(config-if)#no shu
R6(config-if)#int s2/2
R6(config-if)#ip add 172.16.96.1 255.255.248.0
R6(config-if)#no

R7的配置：

R7(config)#int s2/0
R7(config-if)#ip add 47.1.1.1 255.255.255.0
R7(config-if)#no shu
R7(config-if)#int lo 1
R7(config-if)#ip add 172.16.88.1 255.255.248.0
R7(config-if)#int s2/1
R7(config-if)#ip address 172.16.128.1 255.255.248.0
R7(config-if)#no shu

R8的配置：

R8(config)#int s2/0
R8(config-if)#ip add 172.16.136.1 255.255.248.0
R8(config-if)#no shut
R8(config-if)#int s2/1
R8(config-if)#ip add 172.16.144.1 255.255.248.0
R8(config-if)#no shut

R9的配置：

R9(config)#int s2/0
R9(config-if)#ip add 172.16.144.2 255.255.248.0
R9(config-if)#no shut
R9(config-if)#int s2/1
R9(config-if)#ip add 172.16.168.1 255.255.248.0
R9(config-if)#no shut
R9(config-if)#int lo 1
R9(config-if)#ip address 172.16.160.1 255.255.248.0

R10的配置：

R10(config)#int s2/0
R10(config-if)#ip add 172.16.168.2 255.255.248.0
R10(config-if)#no shu
R10(config-if)#int lo 1
R10(config-if)#ip add 172.16.176.1 255.255.248.0
R10(config-if)#end

R11的配置：

R11(config)#int s2/0
R11(config-if)#ip address 172.16.96.2 255.255.248.0
R11(config-if)#no shut
R11(config-if)#int lo 1
R11(config-if)#ip add 172.16.104.1 255.255.248.0
R11(config-if)#int s2/2
R11(config-if)#ip add 172.16.112.1 255.255.248.0
R11(config-if)#no shu

R12的配置：

R12(config)#int s2/0
R12(config-if)#ip add 172.16.112.2 255.255.248.0
R12(config-if)#no shut
R12(config-if)#int lo 1
R12(config-if)#ip add 172.16.192.1 255.255.240.0
R12(config-if)#int lo 2
R12(config-if)#ip address 172.16.208.1 255.255.240.0

2.中心站点设置

将R3设为中心站点

R3(config)#int tunnel 1
R3(config-if)#ip add 172.16.64.1 255.255.248.0
R3(config-if)#tunnel source 34.1.1.1
R3(config-if)#tunnel mode gre multipoint
R3(config-if)#ip nhrp map multicast dy
R3(config-if)#ip nhrp network-id 100

3.隧道技术

  • 一种简单的VPN技术，普通的tunnel为点到点网络类型
  • 原理：生成隧道接口，流量通过路由查询后，若通过隧道接口转发时，需要在原有的三层报头前，再添加一个共有地址间的报头
  • 将两个仅可以通过WAN通讯的LAN，合成一个
  • 注意：建立tunnel，还需要编辑路由表，来将流量引向隧道接口

配置

R5配置：

R5(config)#ip rou 0.0.0.0 0.0.0.0 45.1.1.2
R5(config)#int tunnel 1
R5(config-if)#ip add 172.16.64.2 255.255.248.0
R5(config-if)#tunnel source s2/0
R5(config-if)#tunnel mode gre multipoint
R5(config-if)#ip nhrp nhs 172.16.64.1
R5(config-if)#ip nhrp map 172.16.64.1 34.1.1.1
R5(config-if)#ip nhrp network-id 100

R6配置：

R6(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 46.1.1.2
R6(config)#int tunnel 1
R6(config-if)#ip address 172.16.64.3 255.255.248.0
R6(config-if)#tunnel source s2/0
R6(config-if)#tunnel mode gre multipoint
R6(config-if)#ip nh nhs 172.16.64.1
R6(config-if)#ip nhrp map 172.16.64.1 34.1.1.1
R6(config-if)#ip nhrp network-id 100

R7配置：

R7(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 47.1.1.2
R7(config)#int tunnel 1
R7(config-if)#ip add 172.16.64.4 255.255.248.0
R7(config-if)#tunnel source s2/0
R7(config-if)#tunnel mode gre multipoint
R7(config-if)#ip nhrp nhs 172.16.64.1
R7(config-if)#ip nh map 172.16.64.1 34.1.1.1
R7(config-if)#ip nhrp network-id 100

4.开启OSPF配置：

R1配置：

R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#router-id 1.1.1.1
R1(config-router)#network 172.16.0.0 0.0.255.255 a 1

R2配置：

R2(config)#router ospf 1
R2(config-router)#router-id 2.2.2.2
R2(config-router)#net172.16.0.0 0.0.255.255 a 1

R3配置：

R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)#router-id 3.3.3.3
R3(config-router)#net 172.16.40.3 0.0.0.0 a 1
R3(config-router)#net 172.16.64.1 0.0.0.0 a 0
R3(config-router)#net 172.16.56.1 0.0.0.0 a 1

R5配置：

R5(config)#router ospf 1
R5(config-router)#router-id 5.5.5.5
R5(config-router)#net 172.16.0.0 0.0.255.255 a 0

R6配置：

R6(config)#router ospf 1
R6(config-router)#router-id 6.6.6.6
R6(config-router)#net 172.16.64.3 0.0.0.0 a 0
R6(config-router)#net 172.16.80.1 0.0.0.0 a 0
R6(config-router)#network 172.16.96.1 0.0.0.0 a 2

R7配置：

R7(config)#router ospf 1   
R7(config-router)#router-id 7.7.7.7
R7(config-router)#net172.16.64.4 0.0.0.0 a 0
R7(config-router)#net 172.16.88.1 0.0.0.0 a 0
R7(config-router)#net 172.16.128.1 0.0.0.0 a 3

R8配置：

R8(config)#router ospf 1
R8(config-router)#router-id 8.8.8.8
R8(config-router)#network 172.16.0.0 0.0.255.255 a 3

R11配置：

R11(config)#router ospf 1
R11(config-router)#router-id 11.11.11.11    
R11(config-router)#network 172.16.0.0 0.0.255.255 a 2

R12配置：

R12(config)#router ospf 1
R12(config-router)#router-id 12.12.12.12
R12(config-router)#network 172.16.112.2 0.0.0.0 a 2
R12(config-router)#exit
R12(config)#router eigrp 90
R12(config-router)#network 172.16.192.1 0.0.0.0
R12(config-router)#network 172.16.208.1 0.0.0.0
R12(config-router)#no auto-summary

5.开启伪广播

R5(config)#int tunnel 1
R5(config-if)#ip nhrp map multicast 34.1.1.1
R6(config)#int tunnel 1
R6(config-if)#ip nhrp map multicast 34.1.1.1
R7(config)#int tunnel 1
R7(config-if)#ip nhrp map multicast 34.1.1.1

6.点到点配置

  • 点到点：仅适用于一个网段两个节点的网；
  • 在MGRE环境下若适用tunnel口默认的工作方式，那么一个网段内若存在两个以上节点将出现邻居关系翻滚

配置：

R5配置：

R5(config)#int tunnel 1
R5(config-if)#ip ospf net point-to-multipoint

R6配置：

R6(config)#int tunnel 1
R6(config-if)#ip ospf net point-to-multipoint

R7配置：

R7(config)#int tunnel 1
R7(config-if)#ip ospf network point-to-multipoint

R3配置：

R3(config)#int tunnel 1
R3(config-if)#ip ospf network point-to-multipoint

7.宣告和重发布：

  • 一台设备同时运行于两个协议或两个进程，默认从两端学习到的路由条目不共享；重发布技术就是人为的进行共享
  • 规则：

　　　　将A协议发布到B协议时，在ASBR上的B协议中配置
　　　　将A协议发布到B协议时，将ASBR上所有通过A协议学习，及ASBR直连到A协议中的所有路由全部共享到B协议中

  • 名词：

　　　　单点单向重发布
　　　　单点双向重发布
　　　　多点单向（双向）重发布

R9配置：

R9(config)#router ospf 1
R9(config-router)#router-id 9.9.9.9
R9(config-router)#network 172.16.144.2 0.0.0.0 a 3
R9(config)#router ospf 2
R9(config-router)#router-id 99.9.9.9
R9(config-router)#network 172.16.160.1 0.0.0.0 a 4
R9(config-router)#network 172.16.168.1 0.0.0.0 a 4
R9(config-router)#exit
R9(config)#router ospf 1

R9(config-router)#redistribute ospf 2 subnets

R9(config-router)#exit

R9(config)#router ospf 2

R9(config-router)#redistribute ospf 1 subnets

R12的配置：

R12(config)#router ospf 1
R12(config-router)#router-id 12.12.12.12
R12(config-router)#network 172.16.112.2 0.0.0.0 a 2
R12(config-router)#exit
R12(config)#router eigrp 90
R12(config-router)#network 172.16.192.1 0.0.0.0
R12(config-router)#network 172.16.208.1 0.0.0.0
R12(config-router)#no auto-summary
R12(config-router)#exit
R12(config)#router ospf 1
R12(config-router)#redistribute eigrp 90 subnets

R10的配置：

R10(config)#router ospf 1
R10(config-router)#router-id 10.10.10.10
R10(config-router)#network 172.16.0.0 0.0.255.255 a 4

8.NAT配置

R3配置：
R3(config)#int serial 2/0
R3(config-if)#ip nat outside
R3(config-if)#int f0/0
R3(config-if)#ip nat inside
R3(config)#access-list 1 permit 172.16.0.0 0.0.255.255
R3(config)#ip nat inside source list 1 interface serial 2/0

R5的配置：

R5(config)#access-list 1 permit 172.16.0.0 0.0.255.255
R5(config)#int s2/0
R5(config-if)#ip nat outside
R5(config-if)#exit
R5(config)#ip nat inside source list 1 interface s2/0

R6的配置：

R6(config)#int s2/0
R6(config-if)#ip nat outside
R6(config-if)#int s2/2
R6(config-if)#ip nat inside
R6(config-if)#exit
R6(config)#access-list 1 permit 172.16.0.0 0.0.255.255
R6(config)#ip nat inside source list 1 int s2/0

R7的配置：

R7(config)#access-list 1 permit 172.16.0.0 0.0.255.255
R7(config)#int s2/0
R7(config-if)#ip nat outside
R7(config-if)#int s2/1
R7(config-if)#ip nat inside
R7(config-if)#exit
R7(config)#ip nat inside source list 1 int s2/0

9.缺省路由：（专用命令）

R3的配置：

R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)#default-information originate
R6(config)#router ospf 1
R6(config-router)#default-information originate

R7的配置：

R7(config)#router ospf 1
R7(config-router)#default-information originate

R9的配置：

R9(config)#router ospf 2
R9(config-router)#default-information originate
R9(config-router)#end

10.手工汇总

  • 减少骨干区域LSA量

area 0上的汇总：
R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)#area 1 range 172.16.32.0 255.255.224.0

area 2上的汇总：

R6(config)#router ospf 1
R6(config-router)#area 2 range 172.16.96.0 255.255.224.0

area 3上的汇总：

R7(config)#router ospf 1
R7(config-router)#area 3 range 172.16.128.0 255.255.224.0

域外汇总：

eigrp上的汇总

R12(config)#router ospf 1
R12(config-router)#summary-address 172.16.192.0 255.255.224.0

area 4上的汇总：

R9(config)#router ospf 1
R9(config-router)#summary-address 172.16.160.0 255.255.224.0

11.完全末梢

特殊区域：

该类在area 1 上：

R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#area 1 stub

  • stub,末梢区域—拒绝4/5类的LSA，ABR自动产生3类缺省发向该区域

R2(config)#router ospf 1
R2(config-router)#area 1 stub
R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)#area 1 stub

仅在ABR
完全末梢：

R3(config-router)#area 1 stub
R3(config-router)#area 1 stub no-summary

area2上：

R6(config-router)#area 2 nssa         （该区域所有设备配置）
R6(config-router)#area 2 nssa no-summary

R11(config-router)#area 2 nssa
R12(config-router)#area 2 nssa

R3上：

R7(config-router)#area 3 nssa
R7(config-router)#area 3 nssa no-summary
R8(config-router)#area 3 nssa
R9(config-router)#area 3 nssa

*完全NSSA–在NSSA的基础上进一步拒绝3的LSA，自动产生3类缺省
先将该区域配置为NSSA，然后仅在ABR上定义完全即可

OSPF实验完成

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