ospf综合实验 - 技术栈

一．实验拓扑

二．实验需求

1. R4 为 ISP，仅配置 IP 地址，与直连设备使用公有 IP

需求分析

R4 是模拟的 ISP 路由器，不参与动态路由协议（如 OSPF），仅负责提供连接。
R4 与其他设备（如 R3、R12）之间的链路使用公有 IP 地址，模拟公网环境。
R4 的环回地址（如 4.4.4.4）需要被全网访问，因此需要确保其他设备能通过路由找到该地址。

实现逻辑

在 R4 上配置接口 IP 地址，但不启用任何动态路由协议。
其他设备（如 R3、R12）需要通过静态路由或动态路由（如 OSPF）将 R4 的环回地址注入路由表。

2. R3-R5 、R6、R7 为 MGRE 环境，R3 为中心站点

需求分析

MGRE（多点 GRE）是一种隧道技术，允许多个分支站点通过一个中心站点（R3）通信。
R3 作为中心站点，R5、R6、R7 作为分支站点，通过 GRE 隧道连接到 R3。
MGRE 环境需要支持动态路由协议（如 OSPF），以实现分支站点之间的通信。

实现逻辑

在 R3 上配置 MGRE 隧道接口，并指定源接口（如连接 R4 的接口）。
在 R5、R6、R7 上配置 GRE 隧道接口，指向 R3 的公有 IP 地址。
在 MGRE 隧道接口上启用 OSPF，确保分支站点之间可以学习路由。

3. 整个 OSPF 环境 IP 基于 172.16.0.0/16 划分；R12 有两个环回，其他路由器均有一个环回 IP

需求分析

OSPF 的路由环境基于 172.16.0.0/16 网段划分，确保 IP 地址规划合理。
R12 有两个环回接口（如 172.16.12.1/32 和 172.16.12.2/32），其他路由器各有一个环回接口（如 R3 的环回为 172.16.3.3/32）。
环回地址用于测试路由可达性和 OSPF 邻居关系。

实现逻辑

为每个路由器的环回接口分配唯一的 IP 地址，并在 OSPF 中宣告。
确保 OSPF 的网络划分清晰，避免 IP 地址冲突。

4. 所有设备均可访问 R4 的环回

需求分析

R4 的环回地址（如 4.4.4.4）需要被全网访问，包括 OSPF 环境中的所有路由器。
由于 R4 不参与 OSPF，需要通过其他方式（如静态路由或默认路由）将 R4 的环回地址注入 OSPF 环境。

实现逻辑

在 R3 和 R12 上配置静态路由，指向 R4 的环回地址。
在 OSPF 中通过默认路由注入 （如 default-information originate）或静态路由重分发，使其他设备能够访问 R4 的环回。

5. 减少 LSA 的更新量，加快收敛，保障更新安全

需求分析

OSPF 的 LSA（链路状态通告）更新量过大可能导致网络性能下降。
加快收敛速度可以减少网络故障时的恢复时间。
保障更新安全可以通过 OSPF 认证实现，防止非法路由器注入错误路由。

实现逻辑

减少 LSA 更新量 ：
- 使用 OSPF Stub 区域或 Totally Stub 区域，减少外部路由的传播。
- 在 MGRE 环境中，将 R3 作为 ABR（区域边界路由器），过滤不必要的 LSA。
加快收敛 ：
- 调整 OSPF 计时器（如 Hello 和 Dead 时间）。
- 使用 BFD（双向转发检测）加速故障检测。
保障更新安全 ：
- 启用 OSPF 认证（如 MD5 认证），确保只有合法路由器可以参与 OSPF。

6. 全网可达

需求分析

所有设备（包括 OSPF 环境中的路由器和 R4）之间需要能够互相通信。
需要确保路由表完整，没有黑洞路由。

实现逻辑

通过 OSPF 学习内部路由，通过静态路由或默认路由访问外部网络（如 R4 的环回）。
使用ping测试全网可达性。

三．实验思路

1. 网络拓扑角色划分

R4：模拟 ISP，仅配置 IP 地址，不参与动态路由。
R3：MGRE 中心站点，连接 R5、R6、R7，并作为 OSPF 的核心路由器。
R5 、R6、R7：MGRE 分支站点，通过 GRE 隧道与 R3 通信。
R12：连接 R4，拥有两个环回接口，参与 OSPF。
其他路由器：各有一个环回接口，参与 OSPF。

2. IP 地址规划

IP：R4 与直连设备（如 R3、R12）之间使用 IP
IP：OSPF 环境基于 172.16.0.0/16 划分，包括环回接口和 GRE 隧道接口。
172.16.0.0/16
172.16.0.0/19----area0
172.16.0.0/24----骨干
172.16.0.0/30----R3-R4
172.16.0.4/30----R4-R6
172.16.0.8/30----R4-R7
45.0.0.0/30----R4-R5
100.1.1.0/24----R5环回
172.16.32.0/19----area1
172.16.32.0/24----R1
172.16.33.0/24----R2
172.16.34.0/24----R3
172.16.35.0/24----骨干
172.16.35.0/29
172.16.64.0/19
172.16.64.0/24
172.16.66.0/30
172.16.65.0/24
172.16.66.4/30
172.16.65.0/24
172.16.96.0/24----R7环回
172.16.98.0/30----R7-R8
172.16.97.0/24----R8环回
172.16.98.4/30----R8-R9
172.16.128.0/24----R9环回
172.16.130.0/30----R9-R10
172.16.129.0/24----R10环回
3. 路由协议选择
MGRE 环境：使用 GRE 隧道 + OSPF 实现分支站点与中心站点的通信。
OSPF 优化：
- 划分区域（如 Area 0 为骨干区域，其他区域为 Stub 区域）。
- 调整 OSPF 计时器（Hello 和 Dead 时间）以加快收敛。
- 启用 OSPF 认证以保障更新安全。

四．实验步骤

配置IP地址同时进行OSPF宣告

PS：R4的S接口是连接公网的，不可宣告！

ISP

R10

R11

R12

OSPF 配置

在各个路由器上进行OSPF配置，由于area 4 是远离骨干的特殊区域所以不能直接进行宣告，且由于area 3需要进行优化，所以让R9成为ASBR设备进行双向重发布（不使用Vink是因为使用Vink可能会产生换路问题，且area 3需要优化），在配置R12时顺便将RIP同时进行配置与宣告。

$r1$ ospf 1 router-id 1.1.1.1

$r1-ospf-1$ a 1

$r1-ospf-1-area-0.0.0.1$ network 172.16.32.1 0.0.0.0

$r1-ospf-1-area-0.0.0.1$ network 172.16.35.1 0.0.0.0

$r2$ ospf 1 rou

$r2$ ospf 1 router-id 2.2.2.2

$r2-ospf-1$ a 1

$r2-ospf-1-area-0.0.0.1$ network 172.16.33.1 0.0.0.0

$r2-ospf-1-area-0.0.0.1$ network 172.16.35.2 0.0.0.0

$r3$ ospf 1 rou

$r3$ ospf 1 router-id 3.3.3.3

$r3-ospf-1$ a 1

$r3-ospf-1-area-0.0.0.1$ network 172.16.35.3 0.0.0.0

$r3-ospf-1-area-0.0.0.1$ network 172.16.34.1 0.0.0.0

$r3-ospf-1-area-0.0.0.0$ network 172.16.0.1 0.0.0.0

$r4$ ospf 1 router-id 4.4.4.4

$r4-ospf-1$ a 0

$r4-ospf-1-area-0.0.0.0$ network 172.16.0.2 0.0.0.0

$r4-ospf-1-area-0.0.0.0$ network 172.16.0.5 0.0.0.0

$r4-ospf-1-area-0.0.0.0$ network 172.16.0.9 0.0.0.0

$r6$ ospf 1 router-id 6.6.6.6

$r6-ospf-1$ a 0

$r6-ospf-1-area-0.0.0.0$ network 172.16.0.6 0.0.0.0

$r6-ospf-1-area-0.0.0.2$ network 172.16.66.1 0.0.0.0

$r6-ospf-1-area-0.0.0.2$ network 172.16.64.1 0.0.0.0

$r7$ ospf 1 router-id 7.7.7.7

$r7-ospf-1$ a 0

$r7-ospf-1-area-0.0.0.0$ network 172.16.0.10 0.0.0.0

$r7-ospf-1$ a 3

$r7-ospf-1-area-0.0.0.3$ network 172.16.96.1 0.0.0.0

$r7-ospf-1-area-0.0.0.3$ network 172.16.98.1 0.0.0.0

$r8$ ospf 1 router-id 8.8.8.8

$r8-ospf-1$ a 3

$r8-ospf-1-area-0.0.0.3$ network 172.16.98.2 0.0.0.0

$r8-ospf-1-area-0.0.0.3$ network 172.16.97.1 0.0.0.0

$r8-ospf-1-area-0.0.0.3$ network 172.16.98.5 0.0.0.0

$r9$ ospf 2 router-id 9.9.9.9

$r9-ospf-2$ area 4

$r9-ospf-2-area-0.0.0.4$ network 172.16.128.1 0.0.0.0

$r9-ospf-2-area-0.0.0.4$ network 172.16.130.1 0.0.0.0

R10

$r10$ ospf 1 router-id 10.10.10.10

$r10-ospf-1$ a 4

$r10-ospf-1-area-0.0.0.4$ network 172.16.129.1 0.0.0.0

$r10-ospf-1-area-0.0.0.4$ network 172.16.130.2 0.0.0.0

R11

$r11$ ospf 1 router-id 11.11.11.11

$r11-ospf-1$ a 2

$r11-ospf-1-area-0.0.0.2$ network 172.16.65.1 0.0.0.0

$r11-ospf-1-area-0.0.0.2$ network 172.16.66.5 0.0.0.0

R12

$r12$ ospf 1 router-id 12.12.12.12

$r12-ospf-1$ a 2

$r12-ospf-1-area-0.0.0.2$ network 172.16.66.6 0.0.0.0

$r12-rip-1$ ver 2

$r12-rip-1$ network 10.0.0.0

检查OSPF邻居

R10

R12

连通性测试

由于该实验设备太多，不展示所有设备的测试

R1pingR3的环回

R3pingR6的环回

配置缺省路由

在R4上配置一条0.0.0.0的缺省路由指向R5的 4/0/0方向

$R4$ ip route-static 0.0.0.0 0 45.0.0.2

通过pingR5的环回检测是否可通，可通则没问题

OSPF 优化部分

路由汇总

域间路由汇总

因为域间路由汇总是针对骨干区域（area 0）的优化，所以配置域间路由汇总的应该是与area 0直连（直接相连的）的区域，即区域1、2、3；那么则在这三个区域的ABR上进行配置：

Area 1 的ABR

$r3$ ospf 1

$r3-ospf-1$ a 1 ---配置路由汇总在区域1做的原因是因为R3上的明细路由是通过区域1的1/2类LSA学到的

$r3-ospf-1-area-0.0.0.1$ abr-summary 172.16.64.0 255.255.224.0

Area 2 的ABR

$r6$ ospf 1

$r6-ospf-1$ a 2

$r6-ospf-1-area-0.0.0.2$ abr-summary 172.16.64.0 255.255.224.0

Area 3 的ABR

$r7$ ospf 1

$r7-ospf-1$ a 3

$r7-ospf-1-area-0.0.0.3$ abr-summary 172.16.96.0 255.255.224.0

查表

在R4上查OSPF表，发现三个区域已经汇总

域外路由汇总

非直连的远离骨干区域则为域外路由汇总

RIP 区域的ASBR

$r12$ ospf 1

$r12-ospf-1$ asbr-summary 10.1.0.0 255.255.252.0

OSPF 2 区域的ASBR

$r9$ ospf 1

$r9-ospf-1$ asbr-summary 172.16.128.0 255.255.224.0

查表

在R4上查OSPF表，发现RIP区域和OSPF 2区域都已汇总

做特殊区域

区域1可以做成完全末梢区域、区域2可以做成完全NSSA区域、区域3也可以做成完全NSSA区域、区域4则不能做特殊区域（因为区域4上ospf 2的骨干区域 ！骨干区域不能做成特殊区域！！！）

Area 1

----- R1 -----

$r1$ ospf 1

$r1-ospf-1$ a 1

$r1-ospf-1-area-0.0.0.1$ stub

----- R2 -----

$r2$ ospf 1

$r2-ospf-1$ a 1

$r2-ospf-1-area-0.0.0.1$ stub

----- R3 -----

$r3$ ospf 1

$r3-ospf-1$ a 1

$r3-ospf-1-area-0.0.0.1$ stub no-summary

Area 2

----- R6 -----

$r6$ ospf 1

$r6-ospf-1$ a 2

$r6-ospf-1-area-0.0.0.2$ nssa no-summary

----- R11 -----

$r11$ ospf 1

$r11-ospf-1$ a 2

$r11-ospf-1-area-0.0.0.2$ nssa

----- R12 -----

$r12$ ospf 1

$r12-ospf-1$ a 2

$r12-ospf-1-area-0.0.0.2$ nssa

Area 3

----- R7 -----

$r7$ ospf 1

$r7-ospf-1$ a 3

$r7-ospf-1-area-0.0.0.3$ nssa no-summary

----- R8 -----

$r8$ ospf 1

$r8-ospf-1$ a 3

$r8-ospf-1-area-0.0.0.3$ nssa

----- R9 -----

$r9$ ospf 1

$r9-ospf-1$ a 3

$r9-ospf-1-area-0.0.0.3$ nssa

查表

在R2/12/9上

做完特殊区域后的缺省下放

在R9上下放缺省（OSPF 2）

----- R9 -----

$r9$ ospf 2

$r9-ospf-2$ default-route-advertise

下放完毕，我们在R10上查看是否有缺省路由

有，则下方成功

但因为有了缺省，R10能通过缺省获取R9的所有路由，所以R9上的一个重发布就不用执行了，故我们undo一下

$r9-ospf-2$ undo import-route ospf 1

在R4上下放缺省

目前我们做完了私网的所有包括优化，所以我们可以正式下放缺省路由了

$r4$ ospf 1

$r4-ospf-1$ default-route-advertise

那么这样对于与R4直连的区域而言，就有了缺省，下面举例R3的查表：

加快收敛配置

修改network-type类型

加快收敛操作即把此图的多个两个端点链路修改成P2P类型，如遇一点对多点，则修改为P2MP类型即可，因为P2P不需要选举DR和BDR，这样即可加快收敛

----- R3-R1/2 -----

$r3$ int g0/0/0

$r3-GigabitEthernet0/0/0$ ospf network-type p2mp

$r1$ int g0/0/0

$r1-GigabitEthernet0/0/0$ ospf network-type p2mp

$r2$ int g0/0/0

$r2-GigabitEthernet0/0/0$ ospf network-type p2mp

----- R3-R4 -----

$r3$ int g0/0/1

$r3-GigabitEthernet0/0/1$ ospf network-type p2p

$r4$ int g0/0/1

$r4-GigabitEthernet0/0/1$ ospf network-type p2p

----- R4-R6 -----

$r4$ int g0/0/2

$r4-GigabitEthernet0/0/2$ ospf network-type p2p

$r6$ int g0/0/1

$r6-GigabitEthernet0/0/1$ ospf network-type p2p

----- R4-R7 -----

$r4$ int g0/0/0

$r4-GigabitEthernet0/0/0$ ospf network-type p2p

$r7$ int g0/0/0

$r7-GigabitEthernet0/0/0$ ospf network-type p2p

----- R6-R11 -----

$r6$ int g0/0/0

$r6-GigabitEthernet0/0/0$ ospf network-type p2p

$r11$ int g0/0/0

$r11-GigabitEthernet0/0/0$ ospf network-type p2p

----- R11-R12 -----

$r11-GigabitEthernet0/0/0$ int g0/0/1

$r11-GigabitEthernet0/0/1$ ospf network-type p2p

$r12$ int g0/0/0

$r12-GigabitEthernet0/0/0$ ospf network-type p2p

----- R7-R8 -----

$r7$ int g0/0/1

$r7-GigabitEthernet0/0/1$ ospf network-type p2p

$r8$ int g0/0/0

$r8-GigabitEthernet0/0/0$ ospf network-type p2p

----- R8-R9 -----

$r8-GigabitEthernet0/0/0$ int g0/0/1

$r8-GigabitEthernet0/0/1$ ospf network-type p2p

$r9$ int g0/0/0

$r9-GigabitEthernet0/0/0$ ospf network-type p2p

----- R9-R10 -----

$r9$ int g0/0/1

$r9-GigabitEthernet0/0/1$ ospf network-type p2p

$r10$ int g0/0/0

$r10-GigabitEthernet0/0/0$ ospf network-type p2p

修改hello时间

改完network-type后确实加快了收敛，但是P2P和P2MP类型的hello时间和dead时间是比ospf原本的要长的，所以为了完成加快收敛的要求，我们还要修改其hello与dead时间（但修改只用改hello时间，因为dead时间随hello时间变化，无需修改）

由于修改hello时间的配置思路与上面的"修改network-type类型"思路类似，所以这里就只展示R3-R1/2区域的修改配置指令，其余路由器配置同理，不做赘述

----- R3-R1/2 -----

$r1$ int g0/0/0

$r1-GigabitEthernet0/0/0$ ospf timer hello 10 -- hello时间统一修改成10s，如还想再快，缩短时间即可

$r2$ int g0/0/0

$r2-GigabitEthernet0/0/0$ ospf timer hello 10

$r3$ int g0/0/0

$r3-GigabitEthernet0/0/0$ ospf timer hello 10

配置OSPF认证

一般情况下，ospf的认证只在骨干区域0配置即可，故我们在此只配置区域0的

----- Area 0 -----

$r4$ ospf 1

$r4-ospf-1$ a 0

$r4-ospf-1-area-0.0.0.0$ authentication-mode md5 1 cipher 123456

$r3$ ospf 1

$r3-ospf-1$ a 0

$r3-ospf-1-area-0.0.0.0$ authentication-mode md5 1 cipher 123456

$r6$ ospf 1

$r6-ospf-1$ a 0

$r6-ospf-1-area-0.0.0.0$ authentication-mode md5 1 cipher 123456

$r7$ ospf 1

$r7-ospf-1$ a 0

$r7-ospf-1-area-0.0.0.0$ authentication-mode md5 1 cipher 123456

保障更新安全

配置NAT

配置NAT来访问外网环境

$r4$ acl 2000

$r4-acl-basic-2000$ rule permit source 172.16.0.0 0.0.255.255

$r4$ int s4/0/1

$r4-Serial4/0/1$ nat outbound 2000

R1pingISP

R10的环回上进行ping测试

都可通，则配置无误

至此，整个OSPF综合实验配置完毕。