实验11 OSPF协议配置

一、OSPF单区域配置

（一）原理描述

OSPF （Open Shortest Path First，开放最短路径优先）协议是基于链路状态算法的内部网关协议，具有收敛快、无环路、扩展性好等优点，是目前因特网中运用广泛的路由协议之一。运行OSPF 协议的路由器互相通告链路状态信息，每台路由器都将自己的链路状态信息（包含接口的IP地址、子网掩码、网络类型以及链路开销等）发送给其他路由器，并在网络内洪泛，当路由器收集到网络内所有链路状态信息之后，以自己为根，运行最短路径算法，得到到达所有网段的最短路径。
OSPF支持层次路由，可以将网络划分为不同的区域，能够适应各种规模的网络环境。区域用区域号来标识，一个网段只能属于一个区域，每个运行OSPF 协议的接口必须指明其属于哪个区域。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的路由信息。在一个OSPF区域中有且仅有一个骨干区域。

（二）实验目的

1.掌握OSPF单区域配置的方法。
2.掌握查看OSPF邻居状态的方法。

（三）实验内容

某公司要用3台路由器将位于3个区域的设备相互连接起来，3个路由器各连接一个区域的子网，要求在所有路由器上部署路由协议，使得3个子网内主机之间能够正常通信。考虑到公司未来的发展，适应不断扩展的网络需求，公司在所有的路由器上部署OSPF协议，且现在所有路由器都属于骨干区域。

（四）实验配置

1.实验设备
路由器AR22203台，PC3台。
2.网络拓扑
单区域OSPF配置拓扑结构如图11-1所示。

3.设备编址
设备接口编址如表11-1所示。

（五）实验步骤

1.新建网络拓扑结构。
2.配置好PC1~PC3的网络参数。
3.为路由器R1、R2和R3配置端口地址。
4.部署单区域OSPF网络。
第1步：在路由器R1上使用ospf命令创建并运行OSPF。其中，1是进程号，若没有写明进程号，则默认为1。使用area命令创建区域并进入OSPF区域视图。单区域配置使用骨干区域，即区域0。

[R1]ospf 1
[Rl-ospf-1]area 0

第2步：使用network命令来指定运行OSPF协议的接口和接口所属的区域，network命令后的两个参数分别为网络号和反掩码。R1的3个接口均需要指定。配置中需注意，尽量精确匹配所通告的网段。

[Rl-ospf-1-area-0.0.0.0]network 223.1.4.0 0.0.0.255
[Rl-ospf-1-area-0.0.0.0]network 223.1.6.0 0.0.0.255
[Rl-ospf-1-area-0.0.0.0]network 223.1.1.0 0.0.0.255

第3步：可以使用display ospf interface命令来检查OSPF接口通告是否正确。

可以观察到，本地OSPF 进程使用的RouterID是223.1.4.1，在此进程下，有3个接口加入OSPF进程。接下来，在路由器R2和R3上做相应配置。
5.查看OSPF的配置结果。
第1步：可以使用display ospf peer 命令查看OSPF的邻居状态。

通过这条命令，可以查看与本路由器连接的邻居的信息，包括邻居路由器的标识(Router ID)、邻居的OSPF 接口的I地址（Address)、邻居OSPF的状态（State)，以及邻居OSPF 接口的优先级（Priority）等。
第2步：可以使用display ip routing-table protocol ospf命令查看OSPF 路由表。

通过此命令可以查看OSPF 路由表项，显示到达所有目的网段的下一跳IP地址、接口、优先级信息，以及所需耗费。最后两条表项说明从路由器R1到达目的网络“223.1.5.0/24”有两条路径，度量值都是2。
6.测试主机之间的连通性。
在主机PC1上测试到达主机PC2和PC3的连通情况。

可以发现，主机之间的通信正常。

二、OSPF多区域配置

（一）原理描述

OSPF 协议是基于链路状态算法的路由协议，因此每个路由器都需要收集所有路由器的链路状态信息。当网络规模比较大时，链路状态信息也会随之增多，这将给路由器带来极大的存储和计算负担，也不利于网络管理员维护和管理。OSPP的层次化路由结构可以很好地解决上述问题。OSPF协议可以将一个自治系统划分为多个不同的区域，链路状态信息只在区域内广播，而区域之间仅传递路由条目，而不是链路状态信息，大大减少了路由信息的交互开销和减轻了路由器的负担。每个区域内都有一个或多个区域边界路由器，用于传递区域间的路由信息。为了避免区域间产生环路，所有非骨干区域均要连接到骨干区域,通过骨干区域转发路由信息，非骨干区域之间不能直接进行路由信息的交互。

（二）实验目的

1.掌握OSPF多区域配置的方法。
2.理解OSPF区域边界路由器的工作特点。

（三）实验内容

某企业网络具有两台核心区域路由器，属于区域0。下属两个机构，分别用2台网关设备接连到核心区域路由器，两个机构中各有1台主机。使用多区域方案对企业网络进行路由配置，将两个机构运行在不同的OSPF区域中。

（四）实验配置

1.实验设备
路由器AR22204台，PC2台。
2.网络拓扑
多区域OSPF配置拓扑结构如图11-2所示。

3.设备编址
设备接口编址如表11-2所示。

（五）实验步骤

1.新建网络拓扑结构。
2.配置好PC1和PC2的网络参数。
3.为路由器R1~R4配置端口IP地址。
4.配置骨干区域路由器。
在核心区域路由器R1和R2上创建OSPF进程，并配置核心区域路由器为骨干区域，在骨干区域通告核心路由器各网段。

[R1]ospf 1
[Rl-ospf-1]area 0
[Rl-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.0.0 0.0.0.255

[R2]ospf 1
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.0.0 0.0.0.255

5.配置非骨干区域路由器。
第1步：在机构1的路由器R3上创建OSPF进程，建立区域1，并通告区域1的相应网段。

[R3]ospf 1
[R3-ospf-1]area 1
[R3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 192.168.1.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 172.16.1.0 0.0.0.255

第2步：在R1上也创建区域1，并将其与R3相连的接口进行通告。

[R1]ospf 1
[R1-ospf-1larea 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]network 172.16.1.0 0.0.0.255

第3步：配置完成后，在R3上查看OSPF的邻居状态。

可以看到，R1和R3的邻居关系建立正常，都为Full状态。
第4步：使用display ip routing-table protocol ospf命令查看R3 路由表中的OSPF 路由条目。

可以看到，除了区域2内的路由，都已经获得了相关的OSPF路由条目。R1和R3为连接两个不同区域的路由器，它们被称为区域边界路由器。
6.在路由器R4和R2上做类似配置。
配置完成后，查看R4的路由条目。

可以看到，路由器R4可以正常接收到所有的OSPF路由信息。
7.测试区域1中的主机PC1和区域2中的主机PC2之间的连通性。

可以看到，不同OSPF区域内的主机通信正常。

注：此为记录笔记，如有不足，还望海涵，可留言斧正