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1、Chapter1/43,第7章 内容回顾,什么是ADSL ADSL的特点 ADSL的工作原理网络基本结构物理层频分复用数据链路层封装协议 ADSL的接入方式 ADSL的发展ADSL Modem的配置,OSPF基本概念及单区域配置,第8章,Chapter3/43,本章目标,掌握OSPF单区域的配置 理解OSPF的工作原理掌握OSPF单区域的故障排除理解OSPF的邻接关系建立的过程理解OSPF接口的类型与DR/BDR的选举理解OSPF保存的3张表的内容,Chapter4/43,本章结构,OSPF,OSPF保存的3张表,OSPF协议概述,OSPF协议的应用环境,邻接关系建立的过程,OSPF的Cost
2、值,OSPF单域的配置,路由表,状态,接口类型,邻居列表,链路状态数据库,报文类型,Chapter5/43,OSPF协议概述内部网关路由协议,AS 1,AS 2,OSPF内部网关路由协议用于在单一自治系统(AutonomousSystem-AS)内决策路由自制系统（AS）执行统一路由策略的一组网络设备的组合,例如：RIP OSPF等,例如：BGP,外部网关路由协议（EGP）用来连接不同的AS,内部网关路由协议（IGP）,Chapter6/43,为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域每个OSPF路由器只维护所在区域的完整的链路状态信息,OSPF协议概述区域,AS,Area 0,Area
3、 1,Area 2,骨干区域,边界路由器了解area 0和Area 2的链路信息,Chapter7/43,OSPF协议概述链路状态路由协议2-1,OSPF是链路状态路由协议，链路状态路由协议中的路由器了解OSPF网络内的链路状态信息,最初，RA只知道直连的3个网段10、20、30，RB、RC、RD也一样,Chapter8/43,链路状态路由协议中，直连的路由器之间建立邻接关系，互相“交流”链路信息，来“画”出完整的网络结构,OSPF协议概述链路状态路由协议2-2,为了标识链路信息是由谁发出的，用Router ID标识路由器,路由器学习到的链路信息，保存在链路状态数据库中,相邻路由器之间建立邻接
4、关系，保存在邻居列表中,Chapter9/43,Router ID,Router ID是在OSPF区域内唯一标识一台路由器的IP地址Router ID选取规则首先，路由器选取它所有loopback接口上数值最高的IP地址如果没有loopback接口，就在所有物理端口中选取一个数值最高的IP地址,Chapter10/43,链路状态路由协议中的数据库类型,邻居列表列出每台路由器全部已经建立邻接关系的邻居路由器链路状态数据库（LSDB）列出网络中其他路由器的信息，由此显示了全网的网络拓扑路由表列出通过SPF算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径,A,B,C,D,E,F,以A为例，A的链路状态数据库中
5、保存着OSPF网络的所有链路信息,A以自己为中心，计算到达每个路由器最近的链路,1,1,1,1,1,1,1.5,1.5,生成一个最短路径树,根据最短路径树，生成路由表,链路状态数据库,最短路径树,Djkstra算法,建立邻接关系,路由表,学习链路状态信息,Chapter11/43,建立邻接关系的过程,RA,RB,Down,Down,Init,2-way,2-way,Full,Hello(neighbor=“”),Hello(neighbor=“RA”),Hello(neighbor=“RB”),Hello(neighbor=“”),Init,DBD（Seq）,接收到对方的HELLO报文，转换为
6、初始状态,在对方发来的HELLO报文中看到自己的Router ID，转换为双向状态,确定数据库描述报文的序列号，转换为信息交换初始状态,DBD（Seq）,ExStart,ExStart,DBD,DBD,ExChange,ExChange,发送数据库描述报文，转换为信息交换状态,LSR,Loading,LSU,LSR,LSU,Loading,Full,发送链路状态信息请求报文，获取未知的链路状态信息,发送链路状态信息更新报文，同步链路状态数据库,直到两台路由器的链路状态数据库完全一致，形成邻接关系,发送Hello消息就像双方互相打个招呼,DBD类似于一个目录,互相发送对方未知的链路信息,Chap
7、ter12/43,OSPF的邻接关系需满足的条件,邻居两个路由器之间如果不满足下列条件，则他们就不能成为邻居：Area-id：两个路由器必须在共同的网段上，它们的端口必须属于该网段上的同一个区，且属于同一个子网 验证（Authentication OSPF）：同一区域路由器必须交换相同的验证密码，才能成为邻居 Hello Interval和Dead Interval：OSPF协议需要两个邻居路由器的这些时间间隔相同，否则就不能成为邻居路由器。stub区域标记：两个路由器可以在Hello报文中通过协商Stub区域的标记来成为邻居,Chapter13/43,OSPF的网络类型,路由器接口类型不同，
8、在建立邻接关系的时候，OSPF路由器执行的操作也略有不同,Chapter14/43,OSPF的DR与BDR 4-1,A,C,B,D,E,广播网络中 建立邻接关系,构成n(n一1)2个 邻接关系,如果直连的路由器互相都建立邻接关系,这种方法非常烦琐！不可取！,Chapter15/43,OSPF的DR与BDR 4-2,A,C,B,D,E,(DR),指定路由器（DR）一个网段上的其他路由器都和指定路由器（DR）构成邻接关系，而不是它们互相之间构成邻接关系,Chapter16/43,OSPF的DR与BDR 4-3,DR,BDR,通过Hello报文选择DR和BDR来代表OSPF网段其他的路由器(DRot
9、hers)只和DR及BDR路由器之间形成邻接关系,Chapter17/43,OSPF的DR与BDR 4-4,P=1,P=0,P=1,P=3,P=2,DR,BDR,通过组播发送Hello报文具有最高OSPF优先级的路由器会被选为DR如果OSPF优先级相同，则具有最高Router ID的路由器会被选为DR,Chapter18/43,建立邻接关系过程总结,发送Hello消息,接口类型为点到点,接口类型为点到多点,接口类型为广播,接口类型为NBMA,选择DR和BDR,发送DBD,请求/发送LSU,生成完整的LSDB,形成邻接关系,Chapter19/43,OSPF的包类型总结,Chapter20/43
10、,OSPF的Hello协议,当路由器上启动OSPF进程时，每台路由器都会间隔一定的时间发送Hello包Hello包通过组播地址发送OSPF路由器使用Hello包发起建立邻接关系并监视这种关系的存在和消失在广播网或者点对点网上，Hello的发送间隔是10秒；在NBMA网络上，Hello的发送间隔是30秒,Chapter21/43,OSPF的度量方法,COST=108/BWOSPF协议决定最短路径是基于路由器每一个接口指定的代价（cost）来的一条路由的代价：是指沿着到达目的网络的路由路径上所有出站接口的代价之和!,100M,128K,A,B,C,C学习到的10网段的Cost是多少？,108/10
11、0M1,108/128K781,Cost值为11781783,10,100M,Chapter22/43,何时需要OSPF路由协议,网络的规模 网络中的路由器在10台以上；中等或大规模的网络网络的拓扑结构 网络的拓扑结构为网状，并且任意两台路由器之间都有互通的需求 其它特殊的需求 要求路由变化时能够快速收敛，要求路由协议自身的网络开销尽量降低 对路由器自身的要求 运行OSPF协议时，对路由器的CPU的处理能力及内存的大小都有一定的要求，性能很低的路由器不推荐使用OSPF协议,Chapter23/43,OSPF路由协议的特点,可适应大规模网络 路由变化收敛速度快 无路由环支持变长子网掩码VLSM
12、支持区域划分 支持以组播地址发送协议报,Chapter24/43,OSPF与RIP的比较,Chapter25/43,阶段总结,OSPF建立邻接关系包类型状态转换接口类型OSPF路由协议的Cost值OSPF的应用环境与特点,Chapter26/43,OSPF单区域的配置命令4-1,配置loopback接口地址Router(config)#interface loopback 0Router(config-if)#ip address IP地址 掩码启动OSPF路由进程Router(config)#router ospf 进程号 指定OSPF协议运行的接口和所在的区域Router(config-r
13、outer)#network 网络号 反向掩码 area 区域号,本路由器的进程号，用于标识同一路由器上的多个OSPF进程,可以是网络地址、子网地址、接口地址,指明网络所属区域，此处是0-骨干区域,用于产生路由器的Router ID,子网掩码：反向掩码：子网掩码为1的位，在反向掩码中为0；子网掩码为0的位，在反向掩码中为1。例如：的反向掩码应该是多少？,反向掩码：,Chapter27/43,OSPF单区域的配置命令4-2,修改接口的Cost值 Router(config-if)#ip ospf cost number 例如：Router(config)#interface s0 Router(
14、config-if)#ip ospf cost 1000,取值范围165535,OSPF路由器在接口上使用cost值来决定最佳路径,Chapter28/43,OSPF单区域的配置命令4-3,配置OSPF计时器 Router(config-if)#ip ospf hello-interval 时间(s)Router(config-if)#ip ospf dead-interval 时间(s)例如：Router(config)#interface e0 Router(config-if)#ip ospf hello-interval 5 Router(config-if)#ip ospf dead
15、-interval 20,为了交换信息，相邻由器必须有相同的hello和dead间隔，通常dead时间是hello时间的4倍,Chapter29/43,OSPF单区域的配置命令4-4,查看邻居列表Router#show ip ospf neighbor查看链路状态数据库Router#show ip ospf database查看路由表Router#show ip route 查看OSPF的配置Router#show ip ospf查看OSPF接口数据结构Router#show ip ospf interface 接口,Chapter30/43,OSPF单区域配置实例10-1,S0/1,S0/1
16、,A,B,C,f0/0,f0/0,Loopback 0：,Loopback 0：,Loopback 0：,Chapter31/43,OSPF单区域配置实例10-2,RA#config terminalRA(config)#interface loopback 0RA(config-if)#ipRA(config-if)#exitRA(config)#interface f0/0RA(config-if)#ipRA(config-if)#no shutRA(config)#interface s0/1RA(config-if)#clock rate 128000RA(config-if)#ban
17、dwidth 128RA(config-if)#ipRA(config-if)#no shut,带宽值用于计算OSPF的Cost,Chapter32/43,OSPF单区域配置实例10-3,RA(config)#router ospf 20RA(config-router)#network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0RA(config-router)#network 192.168.20.0 0.0.0.255 area 0,Chapter33/43,OSPF单区域配置实例10-4,S0/1,S0/1,A,B,C,f0/0,f0/0,Loopback 0：,Loo
18、pback 0：,Loopback 0：,Chapter34/43,OSPF单区域配置实例10-5,RB(config)#interface loopback 0RB(config-if)#ipRB(config-if)#exitRB(config)#interface s0/1RB(config-if)#ipRB(config-if)#no shutRB(config)#router ospf 10RB(config-router)#network 192.168.20.0 0.0.0.255 area 0RB(config-router)#network 10.0.0.0 0.255.25
19、5.255 area 0,Chapter35/43,OSPF单区域配置实例10-6,S0/1,S0/1,A,B,C,f0/0,f0/0,Loopback 0：,Loopback 0：,Loopback 0：,由学员完成,Chapter36/43,OSPF单区域配置实例10-7,查看邻居列表RA#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface30.1.1.1 1 FULL/BDR 00:00:37 192.168.20.2 FastEthernet0/010.1.1.1 1 FULL/-00:00:3
20、5 192.168.10.2 Serial0/1,Chapter37/43,OSPF单区域配置实例10-8,查看路由表RA#show ip routeCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGP D-EIGRP,EX-EIGRP external,O-OSPF,IA-OSPF inter area N1-OSPF NSSA external type 1,N2-OSPF NSSA external type 2 E1-OSPF external type 1,E2-OSPF external type 2,E-EGP i-IS-I
21、S,L1-IS-IS level-1,L2-IS-IS level-2,ia-IS-IS inter area*-candidate default,U-per-user static route,o-ODR P-periodic downloaded static routeGateway of last resort is not setC 20.0.0.0/8 is directly connected,Loopback0C 192.168.10.0/24 is directly connected,Serial0/1C 192.168.20.0/24 is directly conne
22、cted,FastEthernet0/0subnetted,1 subnetsO 10.1.1.1 110/782 via 192.168.10.2,00:45:55,Serial0/1subnetted,1 subnetsO 30.1.1.1 110/2 via 192.168.20.2,00:45:55,FastEthernet0/0,通过OSPF学习到的路由,OSPF的管理距离是110,128K的链路COST值为781,Chapter38/43,OSPF单区域配置实例10-9,查看接口数据结构RA#show ip ospf inter f0/0FastEthernet0/0 is up,
23、line protocol is up Internet Address 192.168.20.1/24,Area 0 Process ID 20,Router ID 20.1.1.1,Network Type BROADCAST,Cost:1 Transmit Delay is 1 sec,State DR,Priority 1 Timer intervals configured,Hello 10,Dead 40,Wait 40,Retransmit 5 Hello due in 00:00:05 Index 2/2,flood queue length 0 Next 0 x0(0)/0
24、x0(0)Last flood scan length is 2,maximum is 2 Last flood scan time is 0 msec,maximum is 0 msec Neighbor Count is 1,Adjacent neighbor count is 1 Adjacent with neighbor 30.1.1.1(Backup Designated Router)Suppress hello for 0 neighbor(s),广播型网络,DR的ID,BDR的ID,接口所属区域,Chapter39/43,RA#show ip ospf interface s
25、0/1Serial0/1 is up,line protocol is up Internet Address 192.168.10.1/24,Area 0 Process ID 20,Router ID 20.1.1.1,Network Type POINT_TO_POINT,Cost:781 Transmit Delay is 1 sec,State POINT_TO_POINT,Timer intervals configured,Hello 10,Dead 40,Wait 40,Retransmit 5 Hello due in 00:00:03 Index 1/1,flood que
26、ue length 0 Next 0 x0(0)/0 x0(0)Last flood scan length is 1,maximum is 2 Last flood scan time is 0 msec,maximum is 0 msec Neighbor Count is 1,Adjacent neighbor count is 1 Suppress hello for 0 neighbor(s),OSPF单区域配置实例10-10,点到点,同其邻接的路由器的ID,接口所属区域,Chapter40/43,本章总结,OSPF,OSPF保存的3张表,OSPF协议概述,OSPF协议的应用环境,邻
27、接关系建立的过程,OSPF的Cost值,OSPF单域的配置,路由表,状态,接口类型,邻居列表,链路状态数据库,报文类型,内部网关路由协议划分区域链路状态路由协议,Router ospf 进程号Network 地址 反掩码 area 区域ID,Chapter41/43,实验,实验背景,BENET公司网络由三台路由器和一台交换机组成，现在想要三台路由器之间通过OSPF实现互连互通。网络结构如下页所示，请根据要求完成相应配置任务。,Chapter42/43,实验拓扑,Chapter43/43,实验任务,任务1：OSPF单区域的配置配置loopback地址作为路由器的ID配置OSPF的进程并在相应的接口上启用 更新OSPF计数器 完成标准可以ping通各路由器的loopback地址show run时可以查看到每台路由器所属的区域show run时可以查看到路由器的计数器已经更新,
