第十五章：网络系统建设与运维（高级）—— 总复习

一、OSPF路由协议

[1.1 基础概念（RouterID相关）](#1.1 基础概念（RouterID相关）)

[1.2 OSPF报文类型及作用](#1.2 OSPF报文类型及作用)

[1.3 邻居建立过程（状态机）](#1.3 邻居建立过程（状态机）)

[1.3.1 七种状态及行为](#1.3.1 七种状态及行为)

[1.3.2 邻居/邻接关系定义](#1.3.2 邻居/邻接关系定义)

[1.3.3 邻居建立条件（8项）](#1.3.3 邻居建立条件（8项）)

[1.4 DR/BDR相关](#1.4 DR/BDR相关)

[1.5 LSA相关](#1.5 LSA相关)

[1.5.1 LSA核心要素与新旧判断](#1.5.1 LSA核心要素与新旧判断)

[1.5.2 各类LSA作用及产生条件](#1.5.2 各类LSA作用及产生条件)

[1.5.3 OSPF更新机制](#1.5.3 OSPF更新机制)

[1.6 特殊功能与设备](#1.6 特殊功能与设备)

[1.6.1 虚链路](#1.6.1 虚链路)

[1.6.2 关键设备定义](#1.6.2 关键设备定义)

[1.6.3 特殊区域（优化LSDB）](#1.6.3 特殊区域（优化LSDB）)

[1.7 其他关键配置](#1.7 其他关键配置)

二、ISIS路由协议

[2.1 基础概念](#2.1 基础概念)

[2.2 级别分类（路由器/链路/邻居）](#2.2 级别分类（路由器/链路/邻居）)

[2.3 区域定义](#2.3 区域定义)

[2.4 配置命令](#2.4 配置命令)

[2.5 邻居建立与报文](#2.5 邻居建立与报文)

[2.5.1 邻居建立过程（MA网络）](#2.5.1 邻居建立过程（MA网络）)

[2.5.2 报文类型及作用](#2.5.2 报文类型及作用)

[2.5.3 数据同步过程](#2.5.3 数据同步过程)

[2.6 DIS选举（与OSPF DR的区别）](#2.6 DIS选举（与OSPF DR的区别）)

[2.7 LSP相关](#2.7 LSP相关)

[2.8 路由计算与防环](#2.8 路由计算与防环)

[2.8.1 域间路由原则](#2.8.1 域间路由原则)

[2.8.2 防环机制](#2.8.2 防环机制)

[2.9 认证与过载](#2.9 认证与过载)

[2.9.1 认证分类及作用](#2.9.1 认证分类及作用)

[2.9.2 路由过载](#2.9.2 路由过载)

[2.10 度量值（补充）](#2.10 度量值（补充）)

三、BGP路由协议（配置为主）

[3.1 核心配置命令](#3.1 核心配置命令)

[3.2 关键概念补充](#3.2 关键概念补充)

一、OSPF路由协议

1.1 基础概念（RouterID相关）

RouterID（RID）核心信息
1. 作用：在网络或协议中唯一标识路由器
2. 位数：32位二进制数
3. 与IP地址关系：特定情况下数值相同
4. 初始值：全局RID和协议RID初始值均为[0.0.0.0](0.0.0.0)（全局RID初始无效）
全局RID与协议RID的关系
1. 未单独配置协议RID时，OSPF协议自动使用全局RID作为自身协议RID
全局RID的动态变化规则
1. 优先选择LoopBack端口的IP地址
2. 端口类型相同时，优先选择数值更大的IP地址

协议RID修改命令

复制代码

[huawei]ospf 1 router-id 1.1.1.1 <huawei>reset ospf process

1.2 OSPF报文类型及作用

|-------|------------------------------|
| 报文类型 | 核心作用 |
| HELLO | 发现、建立和维持邻居关系；发送间隔10秒，超期时间40秒 |
| DD | 主从选举、交互LSA摘要信息 |
| LSR | 请求LSA数据报文 |
| LSU | 发送LSA数据报文的详细信息 |
| LSACK | 对接收到的LSA数据报文进行确认 |

1.3 邻居建立过程（状态机）

1.3.1 七种状态及行为

Down：未收到其他路由器的HELLO报文
Init：收到其他路由器发送的NBR字段为NULL的HELLO报文
2-WAY：收到其他路由器HELLO报文，且对方报文中Active-Neighbor包含自身RID（邻居关系建立标志）
ExStart：发送空DD报文，进行主从选举（RID大的为主设备，小的为从设备）
Exchange：主从关系确定后，发送带LSA摘要信息的DD报文
Loading：收到DD报文且M位置为0时，请求自身缺失的LSA
Full：所有待接收LSA均同步完成（邻接关系建立标志）

1.3.2 邻居/邻接关系定义

邻居关系：2-WAY状态（仅DROther-DROther之间）
邻接关系：Full状态（DR-BDR、DR-DROther、BDR-DROther之间）

1.3.3 邻居建立条件（8项）

OSPF协议版本一致
Router-ID不冲突
区域ID一致
认证类型和认证密码一致
MA链路两端端口IP在同一网段且子网掩码相同
HELLO发送间隔和邻居失效时间一致
HELLO报文中Options选项的N位、E位一致
链路两端端口MTU一致

1.4 DR/BDR相关

作用：收集和发送广播网络中所有设备的LSA信息
选举原则
1. 优先比较DR优先级（取值0-255，默认1）
2. 优先级相等时比较RID，最大为DR，第二大为BDR，其余为DROther
3. 优先级=0时，该路由器不参与DR/BDR选举
4. 不支持抢占机制
常见问题解答
1. 一个路由器可成为多个广播网络的DR
2. 一个广播网络只能有1个DR、1个BDR，可有多台DROther
3. 广播网络可不存在DROther（仅DR和BDR），但不能无BDR
4. DR故障：BDR自动升级为DR，重新选举新BDR
5. BDR故障：重新选举新BDR
6. DROther故障：不影响DR/BDR，仅移除该邻居
7. 故障DR恢复后：作为DROther（不抢占）
8. 故障BDR恢复后：作为DROther（不抢占）

1.5 LSA相关

1.5.1 LSA核心要素与新旧判断

三要素：LSA类型、LSA链路状态ID、ADVRouter
新旧判断顺序：序列号（越大越新）→ 校验和（越大越新）→ 老化时间（越小越新）

1.5.2 各类LSA作用及产生条件

|-------|----------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| LSA类型 | 作用 | 产生条件/场景 |
| 1类 | 记录路由器一跳范围内网络信息 | - StubNet：连接终端PC、环回接口启用OSPF、对端路由器未启用OSPF - P-2-P：串口启用OSPF - TransNet：以太网端口启用OSPF - Virtual：设置虚链路 |
| 2类 | 表示广播网络中伪节点连接的网络和设备信息 | 广播网络环境中由DR生成 |
| 3类 | 跨区域传输网络信息（仅叶子信息） | ABR设备生成，用于不同区域间信息交互（替代1、2类LSA跨区域传输） |
| 4类 | 指导自治系统内其他路由器找到ASBR | ASBR所在区域的ABR生成 |
| 5类 | 传输外部路由信息 | ASBR生成，自治系统内传输时内容不变 |
| 7类 | NSSA区域内替代5类LSA | NSSA区域内的ASBR生成 |

1.5.3 OSPF更新机制

触发更新：链路状态变更（COST值、网段、子网掩码变更）时触发
周期更新：每30分钟更新一次自身产生的LSA，序列号+1，校验和重算，Age重置

1.6 特殊功能与设备

1.6.1 虚链路

解决问题：非骨干区域未直接连接骨干区域的问题
配置命令：vlink-peer 后续参数为RID（优势：邻居关系更稳定，冗余链路故障不影响）
源/目的IP获取：通过绘制最短路径树确定
特性：
- 属于区域0的逻辑链路
- 不能穿越特殊区域，仅能穿越一个常规非骨干区域
- 继承区域0的认证设置
潜在问题：可能产生环路

1.6.2 关键设备定义

ABR（区域边界路由器）：连接骨干区域和非骨干区域的路由器
ASBR（自治系统边界路由器）：运行多种路由协议且进行路由引入的路由器

1.6.3 特殊区域（优化LSDB）

|--------|-------------|--------------------------|
| 区域类型 | 优化内容 | 核心特性 |
| Stub | 过滤4、5类LSA | 产生缺省3类LSA，不能进行路由引入 |
| 完全Stub | 过滤3、4、5类LSA | 在Stub基础上进一步优化，仅保留缺省3类LSA |
| NSSA | 过滤4、5类LSA | 支持路由引入，用7类LSA传输外部路由 |

1.7 其他关键配置

COST值计算：COST=参考带宽（默认100Mbps）/接口带宽，0<结果<1时进位为1
路由汇总：优化骨干区域LSDB的LSA信息（ABR或ASBR上配置）
认证方式：NULL（无认证）、Simple（简单认证）、MD5（加密认证）

二、ISIS路由协议

2.1 基础概念

核心定义
1. 中间系统（IS）：具有路由/报文转发能力的网络设备
2. 端系统（ES）：无路由/报文转发能力的网络设备
3. 标准ISIS：适用于OSI/RM架构
4. 集成ISIS：适用于OSI/RM和TCP/IP架构
地址相关
1. NSAP地址组成：IDP（区域地址）+ System ID（区分主机）+ SEL（服务类型，标识上层协议）
2. NET地址：SEL=00的NSAP地址

2.2 级别分类（路由器/链路/邻居）

|-------|------------|----------------------------------------------------------------------------------|
| 级别类型 | 分类 | 核心规则 |
| 路由器级别 | L1、L2、L1/2 | - L1：仅发送L1 HELLO报文 - L2：仅发送L2 HELLO报文 - L1/2：可发送L1和L2 HELLO报文（由链路级别决定） |
| 链路级别 | L1、L2、L1/2 | 限制L1/2路由器发送的HELLO报文类型（对应端口发送对应级别报文） |
| 邻居级别 | L1、L2 | 邻居建立需级别匹配 |

2.3 区域定义

骨干区域：连续的L2邻居关系组成的逻辑区域
非骨干区域：连续的L1邻居关系组成的逻辑区域

2.4 配置命令

复制代码

# 启用ISIS进程

isis 1

# 设置NET地址

network-entity 49.0000.0000000.00

# 设置路由器级别（默认L1/2）

is-level level-1-2

# 端口启用ISIS进程

interface <端口号> isis enable 1

# 设置端口链路级别

isis circuit-level level-1-2

2.5 邻居建立与报文

2.5.1 邻居建立过程（MA网络）

Down状态：双方均未收到HELLO报文
Init状态：收到对方System-ID有效、NBR=NULL的IIH报文
Up状态：收到对方NBR字段包含自身System-ID的IIH报文
最终步骤：DIS选举

2.5.2 报文类型及作用

|------------|----------------------------|
| 报文类型 | 作用 |
| HELLO（IIH） | 建立和维护邻居关系（发送周期10秒，超期时间30秒） |
| CSNP | 发送链路状态摘要信息 |
| LSP | 发送链路状态更新信息 |
| PSNP | 发送请求信息和确认信息 |

2.5.3 数据同步过程

P2P网络：CSNP → PSNP → LSP → PSNP（确认）
MA网络：DIS选举完成后，通过CSNP同步摘要，缺失信息通过PSNP请求LSP补充

2.6 DIS选举（与OSPF DR的区别）

|--------|-----------|---------|
| 对比项 | ISIS DIS | OSPF DR |
| 默认优先级 | 64 | 1 |
| 优先级=0时 | 仍参与选举 | 不参与选举 |
| 抢占机制 | 支持 | 不支持 |
| 备用角色 | 无（无BDR概念） | 有BDR |
| 优先级最大值 | 127 | 255 |

2.7 LSP相关

LSPID字段含义
1. SystemID：唯一标识中间系统IS
2. 伪节点标识符：00=实节点信息（1类），非00=伪节点信息（2类）
3. 分片标识符：标识设备是否用多个信息描述自身
关键字段作用
1. ATT位：骨干区域连接符（L1/2设备ATT=1时，非骨干区域设备以其为缺省路由）
2. P位：虚链路标识（未被厂商实现）
3. OL位：路由过载位（标识设备不希望被其他设备转发报文）
LSP更新机制
1. 触发更新：链路状态变化时触发
2. 周期更新：每900秒更新一次自身产生的LSP

2.8 路由计算与防环

2.8.1 域间路由原则

骨干区域→非骨干区域：L1/2路由器将L1路由以叶子形式放入L2 LSP
非骨干区域→骨干区域：通过缺省路由访问

2.8.2 防环机制

L1/2路由器忽略ATT位计算
路由优先级：L1路由 > L2路由 > L1*路由（无论COST值）

2.9 认证与过载

2.9.1 认证分类及作用

|-------|-----------------------|
| 认证类型 | 作用范围 |
| 接口认证 | 仅认证L1、L2的HELLO报文 |
| 区域认证 | 仅认证L1的LSP、CSNP、PSNP报文 |
| 路由域认证 | 仅认证L2的LSP、CSNP、PSNP报文 |

2.9.2 路由过载

适用场景：设备负载过高时，避免转发其他设备的报文
LSP变化：L1/2路由器关闭部分L1→L2路由泄露，ATT位设为0；L1、L2路由器LSP无变化

2.10 度量值（补充）

窄度量：支持发送和处理两种度量
宽度量：支持发送和处理两种度量
兼容模式：窄兼容、宽度量兼容、全兼容（具体需结合设备支持）

三、BGP路由协议（配置为主）

3.1 核心配置命令

复制代码

# 创建BGP进程
  bgp 100

# 设置BGP的router-id
  router-id 1.1.1.1

# 设置BGP邻居信息
  peer 10.0.12.2 as-number 200 
  peer 192.168.4.1 as-number 200

# 设置当前路由器使用环回端口0建立BGP邻居
  peer 192.168.4.1 connect-interface LoopBack 0

# 设置当前路由器发送BGP路由信息时修改下一跳地址
  peer 192.168.4.1 next-hop-local

# 设置路由器宣告BGP路由
  network 192.168.1.0 24

# 设置路由器宣告BGP路由
  import-route direct route-policy 192.168.5.0

# 查看BGP邻居信息
  dis bgp peer

# 查看BGP路由表
  dis bgp routing-table

3.2 关键概念补充

邻居类型：EBGP（不同AS）、IBGP（同一AS）
路由宣告方式：network（精确宣告已存在的路由）、import-route（引入其他协议路由）
下一跳优化：next-hop-local适用于IBGP邻居，确保路由可达