ospf综合实验

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！

R1

R2

R3

R4

ISP

R6

R7

R8

R9

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

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 \[r2\]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 \[r3\]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 \[r4\]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 \[r6\]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 \[r7\]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 \[r8\]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 \[r9\]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** R1  R2  R3 R4  R8  R9  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** **R4** 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。