构建互联互通的ip网络——（实验二：OSPF路由协议基础实验）

夺命美羊羊2024-03-22 20:45

实验介绍

关于本实验

开放式最短路径优先OSPF（Open Shortest Path First）是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议（Interior Gateway Protocol）。目前针对IPv4协议使用的是OSPF Version 2（RFC2328）；OSPF作为基于链路状态的协议，OSPF具有以下优点：

  • OSPF采用组播形式收发报文，这样可以减少对其它不运行OSPF路由器的影响。
  • OSPF支持无类型域间选路（CIDR）。
  • OSPF支持对等价路由进行负载分担。
  • OSPF支持报文认证。

由于OSPF具有以上优势，使得OSPF作为优秀的内部网关协议被快速接收并广泛使用

本实验将通过配置单区域OSPF，帮助学员理解OSPF基本配置与原理。

实验目的

  1. 掌握OSPF的基本配置命令
  2. 掌握如何查看OSPF的运行状态
  3. 掌握如何通过Cost控制OSPF的选路
  4. 掌握OSPF发布默认路由的方法
  5. 掌握OSPF认证配置方法

实验组网介绍

OSPF路由协议基础实验拓扑

实验背景

R1、R2、R3都是各自网络的网关设备，现在需要通过OSPF动态路由协议，来实现这些网络之间的互联互通

实验任务配置

配置思路

  1. 创建设备上的OSPF进程并使能接口上的OSPF功能

  2. 配置OSPF认证

  3. 通过OSPF发布默认路由

  4. 通过修改Cost值控制OSPF选路

配置步骤

步骤一 设备基础配置

按照实验一的步骤1、2、3、4完成路由器的命名、物理接口和LoopBack接口的IP地址配置

查看设备的路由表，以R1为例

复制代码 
[R1]display ip routing-table 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public
         Destinations : 11       Routes : 11       

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags  NextHop         Interface

       10.0.1.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       LoopBack0
      10.0.12.0/24  Direct  0    0           D   10.0.12.1       GigabitEthernet0/0/3
      10.0.12.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/3
    10.0.12.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/3
      10.0.13.0/24  Direct  0    0           D   10.0.13.1       GigabitEthernet0/0/1
      10.0.13.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/1
    10.0.13.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/1
      127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
      127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
127.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
255.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0

此时设备上仅存在直连路由。

步骤二 完成OSPF基本配置

创建OSPF进程

R1\]ospf 1 创建OSPF进程是配置与OSPF协议有关参数的首要步骤。OSPF支持多进程，在同一台设备上可以运行多个不同的OSPF进程，它们之间互不影响，彼此独立。不同OSPF进程之间的路由交互相当于不同路由协议之间的路由交互。可以在创建OSPF进程时指定进程号，若不指定，默认进程号为"1"。 # 创建OSPF区域并使能相应的接口 [R1-ospf-1]area 0 **area**命令用来创建OSPF区域，并进入OSPF区域视图 [R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.12.1 0.0.0.255 [R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.13.1 0.0.0.255 [R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.1.1 0.0.0.0 **network** *network-address wildcard-mask*用来指定运行OSPF协议的接口。满足下面两个条件，OSPF协议才能在接口上运行： 1. 接口的IP地址掩码长度≥network命令中的掩码长度。OSPF使用反掩码，例如0.0.0.255表示掩码长度24位。 2. 接口的IP地址必须在network命令指定的网段范围之内。 此时三个接口都被使能，同时属于区域0 [R2]ospf [R2-ospf-1]area 0 [R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.12.2 0.0.0.0 [R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.23.2 0.0.0.0 [R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.1.2 0.0.0.0 当network命令配置的wildcard-mask为全0时，如果接口的IP地址与network-address配置的IP地址相同，则此接口也会运行OSPF协议。 [R3]ospf [R3-ospf-1]area 0 [R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.13.3 0.0.0.0 [R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.23.3 0.0.0.0 [R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.1.3 0.0.0.0 #### 步骤三 查看OSPF状态 # 查看OSPF邻居 [R1]display ospf peer OSPF Process 1 with Router ID 10.0.1.1 Neighbors Area 0.0.0.0 interface 10.0.13.1(GigabitEthernet0/0/1)'s neighbors Router ID: 10.0.1.3 Address: 10.0.13.3 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1 DR: 10.0.13.3 BDR: 10.0.13.1 MTU: 0 Dead timer due in 36 sec Retrans timer interval: 0 Neighbor is up for 00:00:30 Authentication Sequence: [ 0 ] Neighbors Area 0.0.0.0 interface 10.0.12.1(GigabitEthernet0/0/3)'s neighbors Router ID: 10.0.1.2 Address: 10.0.12.2 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1 DR: 10.0.12.2 BDR: 10.0.12.1 MTU: 0 Dead timer due in 39 sec Retrans timer interval: 4 Neighbor is up for 00:00:28 Authentication Sequence: [ 0 ] **display ospf peer**命令用来显示OSPF中各区域邻居的信息。包括邻居所属的区域、邻居Router ID、邻居状态、DR和BDR路由器等信息。 # 查看IP路由表中由OSPF学习到的路由 [R1]display ip routing-table protocol ospf Route Flags: R - relay, D - download to fib ------------------------------------------------------------------------------ Public routing table : OSPF Destinations : 3 Routes : 4 OSPF routing table status : Destinations : 3 Routes : 4 Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface 10.0.1.2/32 OSPF 10 1 D 10.0.12.2 GigabitEthernet0/0/3 10.0.1.3/32 OSPF 10 1 D 10.0.13.3 GigabitEthernet0/0/1 10.0.23.0/24 OSPF 10 2 D 10.0.13.3 GigabitEthernet0/0/1 OSPF 10 2 D 10.0.12.2 GigabitEthernet0/0/3 OSPF routing table status : Destinations : 0 Routes : 0 #### 步骤四 配置OSPF认证 # 在R1上配置接口认证 # 在R1上配置接口认证 [R1]interface GigabitEthernet0/0/1 [R1- GigabitEthernet0/0/1]ospf authentication-mode md5 1 cipher HCIA-Datacom [R1]interface GigabitEthernet0/0/3 [R1- GigabitEthernet0/0/3]ospf authentication-mode md5 1 cipher HCIA-Datacom [R1- GigabitEthernet0/0/3]display this # interface GigabitEthernet0/0/3 ip address 10.0.12.1 255.255.255.0 ospf authentication-mode md5 1 cipher foCQTYsq-4.A\^38y!DVwQ0# # 由于cipher是密文口令类型，所以查看配置时以密文方式显示口令 # 查看当前的邻居状态 [R1]display ospf peer brief OSPF Process 1 with Router ID 10.0.1.1 Peer Statistic Information ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Area Id Interface Neighbor id State ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Total Peer(s): 0 *由于其他路由器还未配置认证，所以认证不通过，无邻居。* # 配置R2上的接口认证 [R2]interface GigabitEthernet0/0/3 [R2- GigabitEthernet0/0/3]ospf authentication-mode md5 1 cipher HCIA-Datacom [R2]interface GigabitEthernet0/0/4 [R2- GigabitEthernet0/0/4]ospf authentication-mode md5 1 cipher HCIA-Datacom # 查看R2的邻居状态 [R2]display ospf peer brief OSPF Process 1 with Router ID 10.0.1.2 Peer Statistic Information ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Area Id Interface Neighbor id State 0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/3 10.0.1.1 Full ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Total Peer(s): 1 *此时R2已经可以和R1建立起正常的邻居关系。* # 在R3上配置区域认证 [R3]ospf [R3-ospf-1]area 0 [R3-ospf-1-area-0.0.0.0]authentication-mode md5 1 cipher HCIA-Datacom # 查看R3上的邻居状态 [R3]display ospf peer brief OSPF Process 1 with Router ID 10.0.1.3 Peer Statistic Information ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Area Id Interface Neighbor id State 0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/1 10.0.1.1 Full 0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/3 10.0.1.2 Full ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Total Peer(s): 2 *此时R3已经和R1与R2建立邻接关系。说明OSPF接口认证与区域认证产生的效果都是在设备的OSPF接口上实现OSPF报文认证。* #### 步骤五 假设R1为所有网络的出口，所以在R1上向OSPF宣告默认路由 # 在R1上宣告默认路由 [R1]ospf [R1-ospf-1]default-route-advertise always **default-route-advertise** 命令用来将默认路由通告到普通OSPF区域，如果没有配置**always** 参数，本机路由表中必须有激活的非本OSPF默认路由时才向其他路由器发布默认路由。本例中，本地路由表中没有默认路由，所以需要增加**always**参数。 # 查看R2与R3上的IP路由表 [R2]display ip routing-table Route Flags: R - relay, D - download to fib ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Routing Tables: Public Destinations : 15 Routes : 16 Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface 0.0.0.0/0 O_ASE 150 1 D 10.0.12.1 GigabitEthernet0/0/3 10.0.1.1/32 OSPF 10 1 D 10.0.12.1 GigabitEthernet0/0/3 10.0.1.2/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 LoopBack0 10.0.1.3/32 OSPF 10 1 D 10.0.23.3 GigabitEthernet0/0/4 10.0.12.0/24 Direct 0 0 D 10.0.12.2 GigabitEthernet0/0/3 10.0.12.2/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/3 10.0.12.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/3 10.0.13.0/24 OSPF 10 2 D 10.0.12.1 GigabitEthernet0/0/3 OSPF 10 2 D 10.0.23.3 GigabitEthernet0/0/4 10.0.23.0/24 Direct 0 0 D 10.0.23.2 GigabitEthernet0/0/4 10.0.23.2/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/4 10.0.23.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/4 127.0.0.0/8 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 127.0.0.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 127.255.255.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 255.255.255.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 [R3]display ip routing-table Route Flags: R - relay, D - download to fib ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Routing Tables: Public Destinations : 15 Routes : 16 Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface 0.0.0.0/0 O_ASE 150 1 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/1 10.0.1.1/32 OSPF 10 1 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/1 10.0.1.2/32 OSPF 10 1 D 10.0.23.2 GigabitEthernet0/0/3 10.0.1.3/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 LoopBack0 10.0.12.0/24 OSPF 10 2 D 10.0.23.2 GigabitEthernet0/0/3 OSPF 10 2 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/1 10.0.13.0/24 Direct 0 0 D 10.0.13.3 GigabitEthernet0/0/1 10.0.13.3/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/1 10.0.13.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/1 10.0.23.0/24 Direct 0 0 D 10.0.23.3 GigabitEthernet0/0/3 10.0.23.3/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/3 10.0.23.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/3 127.0.0.0/8 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 127.0.0.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 127.255.255.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 255.255.255.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 *R2与R3上已经学习到相应的默认路由。* #### 步骤六 通过修改R1相应接口的Cost值，使得R1的LoopBack0接口通过R1-\>R3-\>R2的路径访问R2的LoopBack0接口 # 从R1的路由表可知，R1通过R1-\>R2的路径访问R2的LoopBack0接口的路由开销为1，从R1-\>R3-\>R2的路由开销为2，故只要使R1-\>R2的路由开销大于2即可。 [R1]interface GigabitEthernet0/0/3 [R1- GigabitEthernet0/0/3]ospf cost 10 # 查看R1的路由表 [R1]display ip routing-table Route Flags: R - relay, D - download to fib ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Routing Tables: Public Destinations : 14 Routes : 14 Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface 10.0.1.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 LoopBack0 10.0.1.2/32 OSPF 10 2 D 10.0.13.3 GigabitEthernet0/0/1 10.0.1.3/32 OSPF 10 1 D 10.0.13.3 GigabitEthernet0/0/1 10.0.12.0/24 Direct 0 0 D 10.0.12.1 GigabitEthernet0/0/3 10.0.12.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/3 10.0.12.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/3 10.0.13.0/24 Direct 0 0 D 10.0.13.1 GigabitEthernet0/0/1 10.0.13.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/1 10.0.13.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 GigabitEthernet0/0/1 10.0.23.0/24 OSPF 10 2 D 10.0.13.3 GigabitEthernet0/0/1 127.0.0.0/8 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 127.0.0.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 127.255.255.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 255.255.255.255/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0 *此时R1访问R2的LoopBack0接口的下一跳为R3的GigabitEthernet0/0/1接口* # 通过Tracert命令验证 [R1]tracert --a 10.0.1.1 10.0.1.2 traceroute to 10.0.1.2(10.0.1.2), max hops: 30 ,packet length: 40,press CTRL_C to break 1 10.0.13.3 40 ms 50 ms 50 ms 2 10.0.23.2 60 ms 110 ms 70 ms ## 结果验证 1. 通过ping功能检查设备各接口之间的联通性。 2. 通过关闭接口模拟链路故障，查看路由表的变化。 ## 配置参考 ### R1的配置 # sysname R1 # interface GigabitEthernet0/0/1 ip address 10.0.13.1 255.255.255.0 ospf authentication-mode md5 1 cipher %^%#`f*R'6q/RMq(+5*g(sP~SB8oQ49;%7WE:07P7X:W%^%# # interface GigabitEthernet0/0/3 ip address 10.0.12.1 255.255.255.0 ospf cost 10 ospf authentication-mode md5 1 cipher %^%#]e)pBf~7B0.FM~U;bRAVgE$U>%X;>T\M\tLlYRj2%^%# # interface LoopBack0 ip address 10.0.1.1 255.255.255.255 # ospf 1 default-route-advertise always area 0.0.0.0 network 10.0.1.1 0.0.0.0 network 10.0.12.0 0.0.0.255 network 10.0.13.0 0.0.0.255 # return ### R2的配置 # sysname R2 # interface GigabitEthernet0/0/3 ip address 10.0.12.2 255.255.255.0 ospf authentication-mode md5 1 cipher %^%#z+72ZaTk2+v/g7E~AmR"NFYAKC>LZ8~Y`[**Gh=&%^%# # interface GigabitEthernet0/0/4 ip address 10.0.23.2 255.255.255.0 ospf authentication-mode md5 1 cipher %^%#=@2jEBu!{&UYoB*(RDVLc5t~<1B_a-PwC$WH%jQ3%^%# # interface LoopBack0 ip address 10.0.1.2 255.255.255.255 # ospf 1 area 0.0.0.0 network 10.0.1.2 0.0.0.0 network 10.0.12.2 0.0.0.0 network 10.0.23.2 0.0.0.0 # return ### R3的配置 # sysname R3 # interface GigabitEthernet0/0/1 ip address 10.0.13.3 255.255.255.0 # interface GigabitEthernet0/0/3 ip address 10.0.23.3 255.255.255.0 # interface LoopBack0 ip address 10.0.1.3 255.255.255.255 # ospf 1 area 0.0.0.0 authentication-mode md5 1 cipher %^%#Rl<:SVln1M>[Gk"v/OeSEW|:0:4*h;b|-d:N"s{>%^%# network 10.0.1.3 0.0.0.0 network 10.0.13.3 0.0.0.0 network 10.0.23.3 0.0.0.0 # return ## 思考题 1. 步骤6中，R2回复R1的ICMP报文的路径是什么样的？试着解释一下原因。

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