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OSPF路由合同配备
原理概述
为了弥补距离矢量路由合同局限性，IETF组织于20世纪80年代末开发了一种基于链路状态内部网关合同，OSPF（Open Shortest Path First）。
最初OSPF规范体当前RFC 113中，这个第1版( OSPFv1 )不久被进行了重大改进版本所代替，新版本体当前RFC 1247文档中，称为OSPFv2，版本2在稳定性和功能性方面做出了很大改进。当前IPv4网络中所使用都是OSPFv2。
OSPF作为基于链路状态合同，具备收敛快、路由无环、扩展性好等长处，被迅速接受并广泛使用。链路状态算法路由合同互相告示是链路状态信息，每台路由器都将自己链路状态信息（包括接口IP地址和子网掩码、网络类型、该链路开销等）发送给其她路由器，并在网络中泛洪，当每台路由器收集到网络内所有链路状态信息后，就能拥有整个网络拓扑状况，然后依照整网拓扑状况运营SPF算法，得出到所有网段最短途径。
OSPF支持区域划分，区域是从逻辑上将路由器划分为不同组，每个组用区域号（Area ID）来标记。一种网段（链路）只能属于一种区域，或者说每个运营OSPF接口必要指明属于哪一种区域。区域0为骨干区域，骨干区域负责在非骨干区域之间发布区域间路由信息，在一种OSPF区域中只能有一种骨干区域。
在OSPF单区域中，每台路由器都需要收集其她所有路由器链路状态信息，如果网络规模不断扩大，链路状态信息也会随之不断增多，这将使得单台路由器上链路状态数据库非常庞大，导致路由器承担加重，也不便于维护管理。为理解决上述问题，OSPF合同可以将整个自治系统划分为不同区域（Area），就像一种国家国土面积很大时，会把整个国家划分为不同省份来管理同样。
区域是从逻辑上将路由器划分为不同组，每个组用区域号（Area ID）来标记，区域0为骨干区域，就像一种国家必要有首都同样，OSPF必要有骨干区域，且只能有一种，其她区域为非骨干区。一台路由器不同接口可以属于不同区域，但是同一网段（链路）必要属于同一区域。
链路状态信息只在区域内部泛洪，区域之间传递只是路由条目而非链路状态信息，因而大大减小了路由器承担。当一台路由器属于不同区域时称它为区域边界路由器（Area Border Router），负责传递区域间路由信息。区域间路由信息传递类似距离矢量算法，为了防止区域间产生环路，所有非骨干区域之间路由信息必要通过骨干区域，也就是非骨干区域必要和骨干区域相连，且非骨干区域之间不能直接进行路由信息交互。
实验目
l 掌握OSPF单区域及多区域基本配备
l 掌握NSSA区域及有关参数配备办法
l 掌握OSPF路由过滤配备办法
l 掌握OSPF路由汇总配备办法
l 掌握OSPF认证配备办法
l 掌握运用OSPF发布缺省路由配备办法
l 掌握修改OSPF计时器配备办法
l 掌握OSPF虚连接配备办法
l 掌握LSA过滤配备办法
实验内容
公司A网络如实验拓扑所示，请依照如下需求对网络进行布置：
1） 按照拓扑所示配备OSPF多区域，此外R3与R6，R4与R6间配备RIPv2。R1，R2，R3，R4环回接口0告示入Area 0，R5告示入Area 1，R6告示入RIP中；
2） R6上公司内部业务网段192.168.10.0/24和192.168.20.0/24告示入RIP中，R5上公司外部业务网段172.16.10.0/24和172.16.20.0/24引入OSPF中；
3） 在R3，R4上配备OSPF与RIP间双点双向路由引入，将业务网段192.168.10.0/24和192.168.20.0/24引入到OSPF中；
4） 通过配备减少Area 2中维护LSA条目数量，涉及Type-3 LSA和Type-5 LSA；
5） 通过配备使得R5上业务网段通过R1访问192.168.10.0/24网段，通过R2访问192.168.20.0/24网段，仅在R3上配备；
6） 通过配备解决当前OSPF网络中存在次优途径问题；
7） R1与R2间物理链路状态时而不稳定，尝试通过恰当配备以提高OSPF网络健壮性；
8） 优化R5OSPF路由表，减少其需要维护LSA条目，并汇总R5上两条业务网段；
9） 依照R2与R4间链路状况，恰当调节OSPF有关计时器；
10） 为了提高OSPF网络安全性，布置OSPF区域密文认证。
实验拓扑

实验编址表
设备
接口
IP地址
子网掩码
默认网关
R1
G 0/0/0
10.0.12.1
255.255.255.0
N/A
G 0/0/1
10.0.13.1
255.255.255.0
N/A
G 0/0/2
10.0.15.1
255.255.255.0
N/A
Loopback 0
10.0.1.1
255.255.255.255
N/A
R2
G 0/0/1
10.0.12.2
255.255.255.0
N/A
G 0/0/2
10.0.25.2
255.255.255.0
N/A
S 1/0/0
10.0.24.2
255.255.255.0
N/A
Loopback 0
10.0.2.2
255.255.255.255
N/A
R3
G 0/0/0
10.0.13.3
255.255.255.0
N/A
G 0/0/1
10.0.34.3
255.255.255.0
N/A
G 0/0/2
10.0.36.3
255.255.255.0
N/A
Loopback 0
10.0.3.3
255.255.255.255
N/A
R4
G 0/0/0
10.0.34.4
255.255.255.0
N/A
G 0/0/2
10.0.46.4
255.255.255.0
N/A
S 1/0/0
10.0.24.4
255.255.255.0
N/A
Loopback 0
10.0.4.4
255.255.255.255
N/A
R5
G 0/0/0
10.0.15.5
255.255.255.0
N/A
G 0/0/1
10.0.25.5
255.255.255.0
N/A
Loopback 0
10.0.5.5
255.255.255.255
N/A
R6
G 0/0/0
10.0.36.6
255.255.255.0
N/A
G 0/0/1
10.0.46.6
255.255.255.0
N/A
Loopback 0
10.0.6.6
255.255.255.255
N/A
验证与提示
1. 按照拓扑所示配备OSPF多区域，此外R3与R6，R4与R6间配备RIPv2。R1，R2，R3，R4环回接口0告示入Area 0，R5告示入Area 1，R6告示入RIP中
依照实验编址表进行相应基本配备，配备完毕后检查OSPF邻居建立状况，各设备间关于各环回接口0网段所在路由接受状况，以及RIP路由域工作状况。下面仅以R3为例（如下仅为核心信息，某些信息省略）：
[R3]display ip routing-table
Route Flags：R - relay，D - download to fib
-------------------------------------------------------------------------
Routing Tables：Public
Destinations ：28 Routes ：29
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
10.0.1.1/32 OSPF 10 1 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/0
10.0.2.2/32 OSPF 10 2 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/0
10.0.4.4/32 OSPF 10 50 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/0
10.0.5.5/32 OSPF 10 2 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/0
10.0.6.6/32 RIP 100 1 D 10.0.36.6 GigabitEthernet0/0/2
10.0.12.0/24 OSPF 10 2 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/0
10.0.15.0/24 OSPF 10 2 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/0
10.0.24.0/24 OSPF 10 50 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/0
10.0.25.0/24 OSPF 10 3 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/0
10.0.46.0/24 RIP 100 1 D 10.0.36.6 GigabitEthernet0/0/2
RIP 100 1 D 10.0.34.4 GigabitEthernet0/0/1
172.16.10.0/24 O_ASE 150 1 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/0
172.16.20.0/24 O_ASE 150 1 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/0
192.168.10.0/24 RIP 100 1 D 10.0.36.6 GigabitEthernet0/0/2
192.168.20.0/24 RIP 100 1 D 10.0.36.6 GigabitEthernet0/0/2

在验证时也可以借助如下命令进行：
display ospf peer brief
display ip routing-table protocol rip
2. R6上公司内部业务网段192.168.10.0/24和192.168.20.0/24告示入RIP中，R5上外部业务网段172.16.10.0/24和172.16.20.0/24引入OSPF中
在R5上配备路由引入时需注意，规定是引入172.16.10.0/24与172.16.20.0/24该两个网段，不要将别的无关网段一并引入。
配备完毕后，以R1为例，将观测到如下现象（如下仅为核心信息，某些信息省略）：
[R1]display ip routing-table
Route Flags：R - relay，D - download to fib
-------------------------------------------------------------------------
Routing Tables：Public
Destinations ：23 Routes ：23
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
172.16.10.0/24 O_ASE 150 1 D 10.0.15.5 GigabitEthernet0/0/2
172.16.20.0/24 O_ASE 150 1 D 10.0.15.5 GigabitEthernet0/0/2
3. 在R3，R4上配备OSPF与RIP间双点双向路由引入，将业务网段192.168.10.0/24和192.168.20.0/24引入到OSPF中
在配备将RIP路由引入至OSPF时需注意，仅规定引入192.168.10.0/24与192.168.20.0/24该两个业务网段。
配备完毕后，以R5为例，将观测到如下现象（如下仅为核心信息，某些信息省略）：
[R5]display ip routing-
Route Flags：R - relay，D - download to fib
-------------------------------------------------------------------------
Routing Tables：Public
Destinations ：27 Routes ：28
Destination/Mas Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
192.168.10.0/24 O_ASE 150 1 D 10.0.15.1 GigabitEthernet0/0/0
192.168.20.0/24 O_ASE 150 1 D 10.0.15.1 GigabitEthernet0/0/0
4. 通过配备减少Area 2中维护LSA条目数量，涉及Type-3 LSA和Type-5 LSA
由于当前Area 2中R3，R4为ASBR，通过将其配备为NSSA区域方可实现规定。
配备完毕后，以R3为例，将观测到如下现象（如下仅为核心信息，某些信息省略）：
[R3]display ospf lsdb
OSPF Process 1 with Router ID 10.0.3.3
Link State Database
Area：0.0.0.2
Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric
Router 10.0.3.3 10.0.3.3 162 36 80000005 1
Router 10.0.4.4 10.0.4.4 159 36 80000005 1
Network 10.0.34.4 10.0.4.4 159 32 80000002 0
Sum-Net 0.0.0.0 10.0.3.3 233 28 80000001 1
Sum-Net 0.0.0.0 10.0.4.4 215 28 80000001 1
NSSA 0.0.0.0 10.0.3.3 233 36 80000001 1
NSSA 192.168.10.0 10.0.3.3 233 36 80000001 1
NSSA 192.168.20.0 10.0.3.3 233 36 80000001 1
NSSA 0.0.0.0 10.0.4.4 215 36 80000001 1
NSSA 192.168.10.0 10.0.4.4 216 36 80000001 1
NSSA 192.168.20.0 10.0.4.4 216 36 80000001 1
5. 通过配备使得R5上业务网段通过R1访问192.168.10.0/24网段，通过R2访问192.168.20.0/24网段，仅在R3上配备
分析在默认状况下所产生现象因素，结合仅在R3上进行配备规定，可以采用修改cost值办法进行配备。
配备完毕后，以R5为例，将观测到如下现象（如下仅为核心信息，某些信息省略）：
[R5]display ip routing-
Route Flags：R - relay，D - download to fib
-------------------------------------------------------------------------
Routing Tables：Public
Destinations ：27 Routes ：28
Destination/Mas Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
192.168.10.0/24 O_ASE 150 1 D 10.0.15.1 GigabitEthernet0/0/0
192.168.20.0/24 O_ASE 150 1 D 10.0.25.2 GigabitEthernet0/0/1
6. 通过配备解决当前OSPF网络中存在次优途径问题
观测拓扑可知，R2与R4间链路为串行链路，其带宽远不大于以太网链路。结合该点进行分析，以环回接口0作为测试对象，使得OSPF网络中每台设备上，其所拥有别的设备环回接口0所在网段路由条目选路最优。
配备完毕后，以R5为例，将观测到如下现象（如下仅为核心信息，某些信息省略）：
[R5]display ip routing-table protocol ospf
Route Flags：R - relay，D - download to fib
-------------------------------------------------------------------------
Public routing table ：OSPF
Destinations ：15 Routes ：16
OSPF routing table status ：<Active>
Destinations ：15 Routes ：16
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
10.0.1.1/32 OSPF 10 1 D 10.0.15.1 GigabitEthernet0/0/0
10.0.2.2/32 OSPF 10 1 D 10.0.25.2 GigabitEthernet0/0/1
10.0.3.3/32 OSPF 10 2 D 10.0.15.1 GigabitEthernet0/0/0
10.0.4.4/32 OSPF 10 3 D 10.0.15.1 GigabitEthernet0/0/0
7. R1与R2间物理链路状态时而不稳定，尝试通过恰当配备以提高OSPF网络健壮性
依照规定，假设R1与R2之间物理链路发生故障断开，分析此时会导致什么后果？依照分析成果，完毕恰当OSPF配备。
8. 优化R5OSPF路由表，减少其需要维护LSA条目，并汇总R5上两条业务网段
理解OSPF过滤路由与过滤LSA异同，选用适当命令完毕需求。
配备完毕后，以R5为例，将观测到如下现象（如下仅为核心信息，某些信息省略）：
[R5]display ip routing-table protocol ospf
Route Flags：R - relay，D - download to fib
-------------------------------------------------------------------------
Public routing table ：OSPF
Destinations ：6 Routes ：6
OSPF routing table status ：<Active>
Destinations ：6 Routes ：6
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
10.0.1.1/32 OSPF 10 1 D 10.0.15.1 GigabitEthernet0/0/0
10.0.2.2/32 OSPF 10 1 D 10.0.25.2 GigabitEthernet0/0/1
10.0.3.3/32 OSPF 10 2 D 10.0.15.1 GigabitEthernet0/0/0
10.0.4.4/32 OSPF 10 3 D 10.0.15.1 GigabitEthernet0/0/0
192.168.10.0/24 O_ASE 150 1 D 10.0.15.1 GigabitEthernet0/0/0
192.168.20.0/24 O_ASE 150 1 D 10.0.15.1 GigabitEthernet0/0/0
OSPF routing table status ：<Inactive>
Destinations ：0 Routes ：0
9. 依照R2与R4间链路状况，恰当调节OSPF有关计时器
理解OSPF邻居建立规则，依照实际状况做相应调节。
10. 为了提高OSPF网络安全性，布置OSPF区域密文认证
在三个OSPF区域中分别布置区域密文认证，密钥可采用huawei。
思考
完毕需求6之后，反观需求5与否仍满足？如果不满足，请分析因素并找到解决方案。

配备清单
<R1>display current-configuration
#
sysname R1
#
acl number
rule 5 permit source 10.0.12.0 0.0.0.255
rule 10 permit source 10.0.13.0 0.0.0.255
rule 15 permit source 10.0.24.0 0.0.0.255
rule 20 permit source 10.0.34.0 0.0.0.255
rule 25 permit source 202.101.34.0 0.0.0.255
#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 10.0.12.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 10.0.13.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/2
ip address 10.0.15.1 255.255.255.0
#
interface LoopBack0
ip address 10.0.1.1 255.255.255.255
#
ospf 1 router-id 10.0.1.1
area 0.0.0.0
authentication-mode md5 1 plain huawei
network 10.0.1.1 0.0.0.0
network 10.0.12.1 0.0.0.0
network 10.0.13.1 0.0.0.0
area 0.0.0.1
authentication-mode md5 1 plain huawei
filter route-policy R1 import
network 10.0.15.1 0.0.0.0
vlink-peer 10.0.2.2
#
route-policy R1 deny node 10
if-match acl
#
route-policy R1 permit node 20
#
return

<R2>display current-configuration
#
sysname R2
#
acl number
rule 5 permit source 10.0.12.0 0.0.0.255
rule 10 permit source 10.0.13.0 0.0.0.255
rule 15 permit source 10.0.24.0 0.0.0.255
rule 20 permit source 10.0.34.0 0.0.0.255
rule 25 permit source 202.101.34.0 0.0.0.255
#
interface Serial1/0/0
link-protocol ppp
ip address 10.0.24.2 255.255.255.0
ospf timer hello 60
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 10.0.12.2 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/2
ip address 10.0.25.2 255.255.255.0
#
interface LoopBack0
ip address 10.0.2.2 255.255.255.255
#
ospf 1 router-id 10.0.2.2
area 0.0.0.0
authentication-mode md5 1 plain huawei
network 10.0.2.2 0.0.0.0
network 10.0.12.2 0.0.0.0
network 10.0.24.2 0.0.0.0
area 0.0.0.1
authentication-mode md5 1 plain huawei
filter route-policy R2 import
network 10.0.25.2 0.0.0.0
vlink-peer 10.0.1.1
#
route-policy R2 deny node 10
if-match acl
#
route-policy R2 permit node 20
#
user-interface con 0
authentication-mode password
idle-timeout 0 0
user-interface vty 0 4
user-interface vty 16 20
#
Return

<R3>display current-configuration
#
sysname R3
#
acl number
rule 5 permit source 192.168.10.0 0.0.0.255
acl number
rule 5 permit source 192.168.20.0 0.0.0.255
#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 10.0.13.3 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 10.0.34.3 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/2
ip address 10.0.36.3 255.255.255.0
#
interface LoopBack0
ip address 10.0.3.3 255.255.255.255
#
interface Tunnel0/0/0
ip address 202.101.34.3 255.255.255.0
tunnel-protocol gre
source 10.0.34.3
destination 10.0.34.4
ospf cost 1
ospf network-type broadcast
#
ospf 1 router-id 10.0.3.3
import-route rip 1 route-policy R2O
area 0.0.0.0
authentication-mode md5 1 plain huawei
network 10.0.3.3 0.0.0.0
network 10.0.13.3 0.0.0.0
network 202.101.34.3 0.0.0.0
area 0.0.0.2
authentication-mode md5 1 plain huawei
network 10.0.34.3 0.0.0.0
nssa no-summary
#
rip 1
network 10.0.0.0
import-route ospf 1
#
route-policy R2O permit node 10
if-match acl
#
route-policy R2O permit node 20
if-match acl
apply cost 50
#
return

<R4>display current-configuration
#
sysname R4
#
acl number
rule 5 permit source 192.168.10.0 0.0.0.255
rule 10 permit source 192.168.20.0 0.0.0.255
#
interface Serial1/0/0
link-protocol ppp
ip address 10.0.24.4 255.255.255.0
ospf timer hello 60
#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 10.0.34.4 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/2
ip address 10.0.46.4 255.255
#
interface LoopBack0
ip address 10.0.4.4 255.255.255.255
#
interface Tunnel0/0/0
ip address 202.101.34.4 255.255.255.0
tunnel-protocol gre
source 10.0.34.4
destination 10.0.34.3
ospf cost 1
ospf network-type broadcast
#
ospf 1 router-id 10.0.4.4
import-route rip 1 route-policy R2O
area 0.0.0.0
authentication-mode md5 1 plain huawei
network 10.0.4.4 0.0.0.0
network 10.0.24.4 0.0.0.0
network 202.101.34.4 0.0.0.0
area 0.0.0.2
authentication-mode md5 1 plain huawei
network 10.0.34.4 0.0.0.0
nssa no-summary
#
rip 1
network 10.0.0.0
import-route ospf 1
#
route-policy R2O permit node 10
if-match acl
#
return

<R5>display current-configuration
#
sysname R5
#
acl number
rule 5 permit source 172.16.10.0 0.0.0.255
rule 10 permit source 172.16.20.0 0.0.0.255
#
acl number 3001
rule 5 permit ip source 172.16.0.0 0.0.255.255 destination 192.168.20.0 0.0.0.255
#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 10.0.15.5 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 10.0.25.5 255.255.255.0
#
interface LoopBack0
ip address 10.0.5.5 255.255.255.255
#
interface LoopBack1
ip address 172.16.10.1 255.255.255.0
#
interface LoopBack2
ip address 172.16.20.1 255.255.255.0
#
ospf 1 router-id 10.0.5.5
asbr-summary 172.16.0.0 255.255.0.0
import-route direct route-policy D2O
area 0.0.