OSPF的网络类型：NBMA和P2MP

一、NBMA和P2MP

****NBMA：****‌非广播多路访问（NBMA）网络‌是OSPF协议中为适应特定广域网环境而设计的一种网络类型，主要应用于帧中继、ATM、X.25等不支持广播和组播的网络。其核心特点如下：

‌连接方式‌

NBMA网络允许多台路由器连接到同一个逻辑网络段，形成‌多点可达‌的拓扑结构，但各设备之间通过‌虚电路（VC）‌ 实现点对点通信，而非真正的广播介质。

这种网络要求在逻辑上实现‌全连通（Full Mesh）‌，即任意两台路由器之间必须有直接的虚电路连接，否则需采用P2MP等替代方案。

‌DR/BDR选举‌

‌需要选举DR和BDR‌。

尽管NBMA网络不具备广播能力，但OSPF仍将其视为多路访问网络，因此必须选举‌指定路由器（DR）‌ 和‌备份指定路由器（BDR）‌，以减少邻接关系数量、优化LSA泛洪效率。

选举依据接口优先级和Router ID，优先级最高者为DR，次高者为BDR；优先级为0则不参与选举。

为确保中心节点（如总部路由器）当选DR，通常会手动设置较高优先级。

‌邻居发现‌

‌必须手动配置邻居‌。

由于网络不支持组播，OSPF无法通过组播地址 ‌224.0.0.5‌ 自动发现邻居

‌LSA泛洪‌

LSA（链路状态通告）的泛洪由‌DR统一管理‌。

当网络拓扑发生变化时，所有路由器将更新信息发送给DR和BDR（使用组播地址 ‌224.0.0.6‌），再由DR向所有其他路由器（DROther）泛洪更新（使用 ‌224.0.0.5‌）。

DROther之间‌不建立邻接关系‌，仅与DR/BDR建立邻接，从而将邻接关系数量从O(n²)降至O(n)，显著降低协议开销。

5.链路开销（Cost）

由于NBMA网络多用于广域网，链路带宽通常较低，因此‌Cost值较高‌，影响最短路径计算。

****P2MP:****点到多点（Point-to-Multipoint, P2MP）‌ 是OSPF协议中一种特殊的网络类型，主要用于解决‌非全连通的非广播网络‌（如帧中继、ATM）中的路由通信问题。它不是任何链路层协议的默认类型，必须通过‌手动配置‌将其他网络类型（通常是NBMA）强制更改为P2MP 。

1.无需全连通拓扑‌

与标准NBMA要求全互联不同，P2MP适用于‌星型或部分网状拓扑‌，允许某些远程节点之间没有直接虚电路连接。两台无法直连的路由器可通过中心节点中转实现路由交换。

2.‌无DR/BDR选举‌

P2MP网络‌不选举指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）‌，所有邻居之间均可建立完全邻接关系（Full Adjacency），简化了配置与管理。

3.‌邻居自动发现（组播）‌

Hello报文以组播地址 ‌224.0.0.5‌ 发送，默认Hello间隔为30秒，Dead间隔为120秒。在支持组播的环境中，邻居可自动发现，‌无需手动配置neighbor命令‌ 。

若网络不支持组播，则需使用"P2MP非广播"变体并手动指定邻居。

4.‌路由学习方式‌

中心节点向所有远程节点发送路由更新，远程节点仅从中心节点学习路由，彼此之间不直接交换LSA。这种设计模拟了Hub-and-Spoke结构的行为逻辑。

5.‌报文传输机制‌

Hello报文：‌组播‌（224.0.0.5）

DD、LSR、LSU、LSAck报文：‌单播‌发送

6.LSA 泛洪

每台路由器都和所有对端节点建立 Full 邻接。

LSU 报文直接发送给各个邻居，不需要 DR 统一转发。

因为没有广播，LSA 只能逐个发送到各个节点。

7.链路开销

开销根据接口带宽计算，和 P2P 类似。

接口之间是点到点逻辑，没有广播域开销。

二、实验目的及步骤

实验目的：

控制OSPF DR的选举
修改OSPF的网络类型

实验步骤：

帧中继设备的配置
设备重命名以及IP地址的配置
运行OSPF
实验调试

1).在R1上查看OSPF的邻接关系//

$R1$ display ospf peer brief

2).查看R1的OSPF的接口状态//

$R1$ display ospf interface s1/0/0

3).配置单播建立邻居

peer 10.1.1.2

4).配置R1为DR，不选择BDR

ospf dr-priority 0

5).在R1上查看OSPF的邻接关系//

display ospf peer brief

6).删除(3)(4)的配置，并配置网络类型

为P2MP并查看OSPF的邻居关系状态

三、实验拓扑

四、实验配置及调试分析

1.帧中继设备的配置

2.IP及OSPF配置

R1：

$R1$ int s1/0/0

$R1-Serial1/0/0$ link-protocol fr //二层封装协议为FR

$R1-Serial1/0/0$ fr map ip 10.1.1.2 102 broadcast //去10.1.1.2打上102的标记然后广播

$R1-Serial1/0/0$ fr map ip 10.1.1.3 103 broadcast

$R1-Serial1/0/0$ ip add 10.1.1.1 24

$R1$ int LoopBack 0

$R1-LoopBack0$ ip add 1.1.1.1 24

$R1$ ospf router-id 1.1.1.1

$R1-ospf-1$ area 0

$R1-ospf-1-area-0.0.0.0$ network 10.1.1.0 0.0.0.255

$R1-ospf-1-area-0.0.0.0$ network 1.1.1.0 0.0.0.255

R2：

$R2$ int s1/0/0

$R2-Serial1/0/0$ link-protocol fr

$R2-Serial1/0/0$ fr map ip 10.1.1.1 201 broadcast

$R2-Serial1/0/0$ ip add 10.1.1.2 24

$R2$ int LoopBack 0

$R2-LoopBack0$ ip add 2.2.2.2 24

$R2$ ospf router-id 2.2.2.2

$R2-ospf-1$ area 0

$R2-ospf-1-area-0.0.0.0$ network 10.1.1.0 0.0.0.255

$R2-ospf-1-area-0.0.0.0$ network 2.2.2.0 0.0.0.255

R3：

$R3$ int s1/0/0

$R3-Serial1/0/0$ link-protocol fr

$R3-Serial1/0/0$ fr map ip 10.1.1.1 301 broadcast

$R3-Serial1/0/0$ ip add 10.1.1.3 24

$R3$ int LoopBack 0

$R3-LoopBack0$ ip add 3.3.3.3 24

$R3$ ospf router-id 3.3.3.3

$R3-ospf-1$ area 0

$R3-ospf-1-area-0.0.0.0$ network 10.1.1.0 0.0.0.255

$R3-ospf-1-area-0.0.0.0$ network 3.3.3.0 0.0.0.255

在R1上查看ospf的邻接状态

输出中无任何邻居条目，说明当前 R1 未建立任何 OSPF 邻居关系。

查看R1的OSPF的接口状态

这是路由器 Serial1/0/0 接口的 OSPF 状态信息

基础信息

OSPF 进程：进程 1，Router ID 1.1.1.1

接口 IP：10.1.1.1

接口类型：NBMA（Non-Broadcast Multi-Access，非广播多点接入）

接口状态：DR（Designated Router，指定路由器）

Cost（开销）：48（由接口带宽计算得出）

MTU：1500 字节

DR/BDR 选举

Priority（优先级）：1（默认值，范围 0--255）

DR（指定路由器）：10.1.1.1（本路由器自身）

BDR（备份指定路由器）：0.0.0.0（未选举出 BDR，说明当前网段仅本台路由器参与选举，或对端未完成选举流程）

定时器配置（NBMA 特有）

Hello 间隔：30 秒（NBMA 网络默认值，区别于 Broadcast/P2P 的 10 秒）

Dead 间隔：120 秒（Hello 间隔的 4 倍，符合 OSPF 规范）

Poll 间隔：120 秒（NBMA 特有，用于向静默邻居发送 Hello 报文）

Retransmit 间隔：5 秒

Transmit Delay：1 秒

配置单播建立邻居

R1：

$R1$ ospf

$R1-ospf-1$ peer 10.1.1.2 //和10.1.1.2单播建立邻居

$R1-ospf-1$ peer 10.1.1.3

R2：

$R2$ ospf

$R2-ospf-1$ peer 10.1.1.1

R3：

$R3$ ospf

$R3-ospf-1$ peer 10.1.1.1

配置R1为DR，不选择BDR

R2：

$R2$ int s1/0/0

$R2-Serial1/0/0$ ospf dr-priority 0

R3：

$R3$ int s1/0/0

$R3-Serial1/0/0$ ospf dr-priority 0

在R1上查看邻接关系

$R1$ dis ospf peer brief

可以看到R2、R3都成了R1邻居

接下来将NBMA改为P2MP

将刚才建立的邻居删除

R1：

$R1$ ospf

$R1-ospf-1$ undo peer 10.1.1.2

$R1-ospf-1$ undo peer 10.1.1.3

R2：

$R2$ ospf

$R2-ospf-1$ undo peer 10.1.1.1

R3：

$R3$ ospf

$R3-ospf-1$ undo peer 10.1.1.1

确认是否删除，再查看一次R1的邻接关系

$R1$ dis ospf peer brief

可以看到输出中无任何邻居条目，说明当前 R1 未建立任何 OSPF 邻居关系。

接下来将网络的类型改为P2MP

R1：

$R1$ int s1/0/0

$R1-Serial1/0/0$ ospf network-type p2mp //将网络类型改成p2mp

R2：

$R2$ int s1/0/0

$R2-Serial1/0/0$ ospf network-type p2mp

R3：

$R3$ int s1/0/0

$R3-Serial1/0/0$ ospf network-type p2mp

查看OSPF的邻接关系

$R1$ display ospf peer br

这是路由器 Serial1/0/0 接口的 OSPF 状态信息：

基础信息

OSPF 进程：进程 1，Router ID 1.1.1.1

接口 IP：10.1.1.1

接口类型：P2MP（Point-to-Multipoint，点到多点）

接口状态：P-2-P（点到点状态，体现 P2MP 无 DR/BDR 的特征）

Cost（开销）：48（由接口带宽计算得出，通常对应低速串行链路）

MTU：1500 字节（标准以太网 MTU）

核心特征：无 DR/BDR 选举

输出中无 Priority、DR、BDR 相关字段，这是 P2MP 网络类型的标志性特征：

不进行 DR/BDR 选举

所有路由器之间直接建立 Full 邻接关系

避免了广播 / 非广播网络中的选举开销与复杂度

定时器配置

Hello 间隔：30 秒（P2MP 网络默认值，也可手动修改为 10 秒）

Dead 间隔：120 秒（Hello 间隔的 4 倍，符合 OSPF 规范）

Poll 间隔：120 秒（用于向长时间未响应的邻居发送 Hello 报文）

Retransmit 间隔：5 秒（LSU 报文重传间隔）

Transmit Delay：1 秒（LSA 传输延迟，用于计算老化时间）

查看R1、R2、R3的lsdb

三台路由器的 LSDB 条目完全一致，仅 R1 自身 LSA 序列号为 80000006（略高于其他设备的 80000005），说明 R1 刚更新过自身链路信息，全网 LSDB 已完成同步。

Age 字段：各 LSA 的老化时间（Age）均在 11~54 秒之间，属于正常范围，未达到最大老化时间（3600 秒）。

Len 字段：R1 的 LSA 长度为 72，其他为 60，与序列号更新对应，属于正常的 LSA 内容差异。

查看R1所有激活ospf的接口信息

接口一：LoopBack0（环回接口）

接口 IP：1.1.1.1

OSPF 网络类型：P2P（点到点）

说明：LoopBack 接口在 OSPF 中默认被视为 Type 1 (Router) LSA，且网络类型固定为 P2P，不进行 DR/BDR 选举。

Cost（开销）：0

说明：环回口的 Cost 默认为 0，用于发布路由器 ID，确保在全网路由中可达。

MTU：1500

定时器：

Hello：10 秒

Dead：40 秒

其他：Poll/Retransmit/Transmit Delay 均为标准值。

接口二：Serial1/0/0（串行接口）

接口 IP：10.1.1.1

OSPF 网络类型：P2MP（点到多点）

核心特征：无 DR/BDR 选举，所有邻居直接建立 Full 邻接。

Cost（开销）：48

计算逻辑：通常由链路带宽（如 64kbps 等低速链路）根据公式 Cost = 10^8 / 带宽计算得出。

MTU：1500

定时器（P2MP 特有）：

Hello：30 秒（P2MP 网络默认 Hello 间隔，继承自 NBMA 特性）

Dead：120 秒（Hello 的 4 倍）

Poll：120 秒

Retransmit：5 秒

Transmit Delay：1 秒

接口类型验证：

R1 上配置了两种接口：用于标识自身的 LoopBack0 (P2P) 和用于连接邻居的 Serial1/0/0 (P2MP)。

P2MP 网络状态：

接口 Type: P2MP 且状态为 P-2-P，确认 OSPF 已正确识别该接口为点到多点类型，且无需选举 DR/BDR。

结论：

R1 的 OSPF 接口配置完整且规范。

LoopBack0：作为路由器标识，已正常宣告。

Serial1/0/0：已正确切换为 P2MP 模式，准备好与对端建立自动发现、无 DR 选举的邻接关系。

五、总结

|-----------|-----------------------------------|----------------------------|
| 对比项 | NBMA（Non-Broadcast Multi-Access） | P2MP（Point-to-Multipoint） |
| 网络本质 | 原生非广播多点接入（如帧中继、ATM） | 将非广播链路逻辑化为 "点到多点" |
| DR/BDR 选举 | ✅ 必须选举，和 Broadcast 一致 | ❌ 不选举，无 DR/BDR 概念 |
| 邻居发现 | ❌ 无法自动发现，必须手动配置 ospf peer x.x.x.x | ✅ 自动发现，通过组播 224.0.0.5 发现邻居 |
| Hello 间隔 | 默认 30 秒 | 默认 30 秒（可手动改为 10 秒） |
| 邻接关系 | 仅与 DR/BDR 建立 Full 邻接 | 与所有邻居直接建立 Full 邻接 |
| LSA 泛洪 | 由 DR 统一向组播泛洪，减少流量 | 逐个向所有邻居发送 LSU，无 DR 转发 |
| 配置复杂度 | 高，需手动指定邻居 | 低，自动发现，无需额外配置 |
| 适用场景 | 严格遵循 NBMA 原生特性的场景 | 希望简化 NBMA 部署、避免选举的场景 |