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实验十一 配置OSPF路由协议

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实验十一 配置OSPF路由协议

11．1 路由协议OSPF概述

OSPF路由协议是一种典型的链路状态路由协议，用于一个自治系统内部.在这个自治系统中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个自治系统结构的数据库，其中存放路由域中相应链路的状态信息。OSPF路由器正是通过这个数据库计算出OSPF路由表的.作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给区域内的所有路由器，这一点与距离向量路由协议不同。运行距离向量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给相邻的路由器。对于OSPF路由协议，度量与网络中链路的带宽等因素相关，也就是说OSPF路由信息不受物理跳数的限制。另外，OSPF路由协议还支持TOS(Type of Service）路由，因此OSPF适用于大型网络中.
1．区域
在RIP协议中，网络是一个平面的概念，并无区域及边界的定义。在OSPF路由协议中，一个网络或者说是一个路由域可以划分为很多个区域area，每一个区域通过OSPF边界路由器相连，区域间可以通过路由总结(Summary)来减少路由信息，减小路由表，提高路由器的运算速度。
在OSPF路由协议的定义中,可以将一个自治系统划分为几个区域,我们把按照一定的OSPF路由法则组合在一起的一组网络或路由器的集合称为区域(area）.
在OSPF路由协议中,每一个区域中的路由器都按照该区域中定义的链路状态算法来计算网络拓扑结构，这意味着每一个区域都有该区域独立的网络拓扑数据库及网络拓扑图.对于每一个区域,其网络拓扑结构在区域外是不可见的，每一区域内部的路由器对域外的其余网络结构也不了解,这意味着OSPF路由域中的网络链路状态数据广播被区域的边界挡住了，这样有利于减少网络中链路状态数据包在全网范围内的广播，也是OSPF将一个自治系统划分成很多个区域的重要原因。
随着区域概念的引入，不再是在同一个自治系统内的所有路由器都有一个相同的链路状态数据库,路由器只具有与其相连的每一个区域的链路状态信息,即该区域的结构数据库.当一个路由器与多个区域相连时，我们称之为区域边界路由器.一个区域边界路由器具有相连的所有区域的网络结构数据，在同一个区域中的两个路由器有着相同的关于该区域结构的数据库.
2．骨干区域
在OSPF路由协议中存在一个骨干区域（Backbone)，该区域包括属于这个区域的网络及相应的路由器。骨干区域必须是连续的，同时也要求其余区域必须与骨干区域直接相连。骨干区域一般设为区域0,其主要工作是在其余区域间传递路由信息。所有的区域（包括骨干区域）之间的网络结构是互不可见的，当一个区域对外广播时，其路由信息首先传递至区域0（骨干区域)，再由区域0将该路由信息向其余区域广播。骨干区域与其余区域的关系可以用图11。1来说明。

图11.1 骨干区域传播域间路由

3．OSPF路由器分类
当一个AS划分成几个OSPF区域时，根据路由器在相应区域内的作用，可以将OSPF路由器作如下分类：
⑴ 内部路由器：当一个OSPF路由器上所有直连的链路都处于同一个区域时，我们称这种路由器为内部路由器.内部路由器仅运行其所属区域的OSPF运算法则。
⑵ 区域边界路由器：当一个路由器与多个区域相连时，我们称之为区域边界路由器。区域边界路由器运行与其相连的所有区域定义的OSPF运算法则，具有相连的每一个区域的网络结构数据，并且了解如何将该区域的链路状态信息广播至骨干区域，再由骨干区域转发至其余区域。
在图11。1所示的网络中,R1是内部路由器，R2和R3是区域边界路由器.

11．2 命令格式

⑴ 指定使用OSPF协议
router ospf process—id
OSPF路由进程process-id的范围必须指定在1～65535.多个OSPF进程可以同时在一个路由器上运行，但不提倡这样做。多个OSPF进程需要多个OSPF数据库副本，必须运行多个最短路径算法的副本。process-id只在路由器内部起作用,不同路由器的process-id可以相同。
⑵ 指定与该路由器直接相连的网络
network address wildcard—mask area area—id
wildcard-mask 是子网掩码的反码， area-id（网络区域号)是在0～4294967295内的十进制数，也可以是具有IP地址格式X。X。X.X的数据。当主干区域的网络区域号为0或0。0.0。0时，主干区域中不同的路由器通过主干域学习路由信息.
⑶ 指定与该路由器相邻的节点地址
neighbor ip-address

11．3 实验 设置OSPF多域

1．实验要求
⑴ 掌握路由器OSPF多域的设置过程
⑵ 通过观察路由表，理解OSPF多域路由更新的过程,从而掌握使用OSPF协议实现不同子网通信的方法。
2．实验设备
⑴ 路由器3台⑵ 计算机3台⑶ 交换机4台⑷ console线3根⑸ 直通双绞线8根
1． 实验过程和主要步骤
⑴ 连接网络
按照图11。2所示的拓扑，连接好网络，并将PC1和R1，PC2和R2，PC3和R3分别用console线连接。
⑵ 设置PC机的网络属性
按照表11—1中内容,填写PC机的网络连接参数。

图11.2 OSPF多域的设置

表11—1 网络连接参数

⑶ 设置R1端口
① 设置端口F0/0
R1(config)#int fa0/0
R1(config-if)＃ip address 10。0。0.1 255.0.0.0
R1（config—if)＃no shutdown
②设置端口F0/1
R1（config）#int fa0/1
R1(config—if)#ip address 172.16.0.1 255.255。0.0
R1（config—if）＃no shutdown
⑷ 设置R2端口
① 设置端口F0/1
R2(config）＃int f0/1
R2（config—if)＃ip address 172.16。0.2 255。255.0。0
R2（config—if)#no shutdown
② 设置端口F0/0
R2（config）＃int f0/0
R2（config—if)＃ip address 172。17.0.1 255。255。0.0
R2（config—if）#no shutdown
⑸ 设置R3端口
① 设置端口F0/0
R3（config)#int fa0/0
R3（config—if)＃ip address 172。17.0。2 255.255.0.0
R3（config—if)#no shutdown
②设置端口F0/1
R3（config)#int fa0/1
R3（config-if）#ip address 192。168。1。1 255。255.255.0
R3（config-if)＃no shutdown
⑹ 设置OSPF协议
① 在R1上启用OSPF协议
R1（config）#router ospf 1
R1（config—router）#network 10。0。0.0 0。255.255.255 area 0
R1（config—router）#network 172。16.0.0 0。0.255。255 area 0
② 在R2上启用OSPF协议
R2(config）#router ospf 1
R2(config—router）＃network 172。16.0.0 0。0.255。255 area 0
R2(config-router)＃network 172.17.0.1 0.0.255。255 area 1
③ 在R3上启用OSPF协议
R3（config)#router ospf 2
R3（config-router）＃network 172.17。0。0 0。0。255。255 area 1
R3（config—router)#network 192.168。1。0 0.0。0.255 area 1
④ 在R1上查看路由表
R1#show ip route
Codes: 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-IS， 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 route

Gateway of last resort is not set

O IA 172.17。0.0/16 [110/2] via 172.16.0。2， 00:01:00， FastEthernet0/1
C 172。16。0.0/16 is directly connected, FastEthernet0/1
C 10。0.0.0/8 is directly connected， FastEthernet0/0
O E2 192。168。1.0/24 ［110/20］ via 172。16。0.2， 00：01：00， FastEthernet0/1
⑤ 在R2上查看路由表
R2#show ip route
Codes: 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—IS， 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 route

Gateway of last resort is not set

C 172.17.0。0/16 is directly connected, FastEthernet0/0
C 172.16.0。0/16 is directly connected， FastEthernet0/1
O E2 10。0.0。0/8 ［110/1] via 172。16。0.1， 00：05：00， FastEthernet0/1
O E2 192.168。1。0/24 [110/20］ via 172。17.0。2, 00：05:00， FastEthernet0/0
⑥ 在R3上查看路由表
R3＃show ip route
Codes： 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—IS, 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 route

Gateway of last resort is not set

C 172。17.0.0/16 is directly connected， FastEthernet0/0
O IA 172。16.0.0/16 [110/2］ via 172.17。0.1, 00:01：26， FastEthernet0/0
O E2 10。0。0。0/8 ［110/1］ via 172。17。0。1， 00：01：27， FastEthernet0/0
C 192。168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1

⑺ 测试PC1和PC3的连通性
如果配置正确，用ping命令测试可以发现PC1和PC3可以连通。
⑻ 结束实验
为了不影响以后的实验，需要清除本实验的路由设置.需要注意的是,命令中使用的process-id要与起初配置该路由器OSPF时涉及的process-id一致.具体命令如下:
① 清除R1上的路由设置
R1(config）＃ no router ospf 1
② 清除R2上的路由设置
R2（config)# no router ospf 1
③ 清除R3上的路由设置
R3（config)# no router ospf 2