實驗1L0000002OSPF實驗指導(dǎo)書(中文版1.1)

1、實驗1 ospf協(xié)議實驗11.1 實驗內(nèi)容11.2 ospf基本配置11.2.1 實驗?zāi)康?1.2.2 實驗環(huán)境11.2.3 實驗組網(wǎng)圖21.2.4 實驗步驟21.2.5 思考題111.3 dr的選舉過程121.3.1 實驗?zāi)康?21.3.2 實驗環(huán)境121.3.3 實驗組網(wǎng)圖121.3.4 實驗步驟121.4 虛鏈路與路由聚合、路由引入181.4.1 實驗?zāi)康?81.4.2 實驗環(huán)境181.4.3 實驗組網(wǎng)圖181.4.4 實驗步驟181.4.5 思考題241.5 nbma非廣播式網(wǎng)絡(luò)和點到多點網(wǎng)絡(luò)配置ospf251.5.1 實驗?zāi)康?51.5.2 實驗環(huán)境251.5.3 實驗組網(wǎng)圖251.

2、5.4 實驗步驟251.5.5 小結(jié)32實驗1 ospf協(xié)議實驗1.1 實驗內(nèi)容l ospf基本配置；l “dr”選舉過程；l 虛鏈路與路由聚合、路由引入；l nbma非廣播式網(wǎng)絡(luò)和點到多點網(wǎng)絡(luò)配置ospf。1.2 ospf基本配置1.2.1 實驗?zāi)康膌 掌握在華為路由器上配置ospf所需的基本命令；l 通過使用“debugging”命令，能清晰的理解ospf的幾種協(xié)議報文：hello， dd， ack， rquest和update的主要用途；l 了解ospf協(xié)議描述在一個ospf區(qū)域中的網(wǎng)絡(luò)的方法；l 清楚ospf中鄰居關(guān)系的建立過程，以及路由器之間鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（lsdb）的同步過程；l

3、掌握ospf中一些基于端口的參數(shù)的配置方法。（例如：hello_interval、dead_interval、poll_interval和authentication等）。1.2.2 實驗環(huán)境l quidway 26 系列路由器 2 臺，以太網(wǎng)交換機或集線器 1 臺，pc機 2 臺，標準網(wǎng)線 4 根，v35或v24 dte/dce 線纜 1 對；l vrp版本要求：vrp 1.74版本以上。1.2.3 實驗組網(wǎng)圖圖1-1 實驗組網(wǎng)圖1.2.4 實驗步驟1. 首先依照上面的組網(wǎng)圖將各實驗設(shè)備相連，然后正確的配置各設(shè)備的ip地址。并在圖中兩臺路由器的接口上運行ospf協(xié)議。然后我們可以用下面兩種方

4、法來檢查是否正確運行了ospf協(xié)議：從pca ping pcb看是否能夠ping通；或者在router a上運行“display ip routing-table”命令來看router a是否從router b上學(xué)習(xí)到了相關(guān)的路由。下面是主要的配置命令（router b略），供大家在配置時進行參考：routera -serial0 ip address 10.0.1.1 255.255.255.0routera -serial0 ospf enable area 0.0.0.0routera -serial0 interface ethernet0routera -ethernet0 ip a

5、ddress 10.0.0.1 255.255.255.0routera -ethernet0 ospf enable area 0.0.0.0routera -ethernet0 quitroutera ospf enable在完成上述配置之后，我們可以在路由器上執(zhí)行“display ospf”命令，然后請根據(jù)顯示的結(jié)果回答下列問題：l 如果一臺路由器沒有手工配置router id，那么它會如何選擇router id？如果一臺路由器沒有手工配置router id，則系統(tǒng)會從當前接口的ip地址中自動選一個。選擇的原則如下：如果路由器配置了loopback接口，則優(yōu)選loopback接口；如果沒

6、有l(wèi)oopback接口，則從已經(jīng)up的物理接口中選擇接口ip地址最小的一個。對于該原則，大家可以自己在路由器上驗證一下。由于自動選舉的router id會隨著ip地址的變化而改變，這樣會干擾協(xié)議的正常運行。所以強烈建議：手工指定router id。下面給出在router a 上執(zhí)行“display ospf”后顯示的結(jié)果，供大家參考：routera display ospf routerid: 10.0.0.1 routing selection preference: inter/intra: 10 external: 150 default ase parametres: metric:

7、1 tag: 1 type: 2 spf computation count: 2 area 0.0.0.0: authtype: none flags: spf scheduled: interface: 10.0.1.1 (serial0) - 10.0.1.2 cost: 1562 state: p to p type: pointtopoint priority: 1 donotage lsa allowed authentication: none timers: hello: 10 poll: 0 dead: 40 retrans: 5 transmit delay: 1 inte

8、rface: 10.0.0.1 (ethernet0) cost: 10 state: dr type: broadcast priority: 1 designated router: 10.0.0.1 donotage lsa allowed authentication: none timers: hello: 10 poll: 0 dead: 40 retrans: 5 transmit delay: 1 as border routes: area border routes: 我們還可以通過執(zhí)行“display ospf lsa”命令來顯示ospf連接狀態(tài)數(shù)據(jù)庫詳細信息（即rout

9、er a和router b發(fā)送的所以lsa（鏈路狀態(tài)廣播）。請根據(jù)顯示結(jié)果回答下列問題：l 請對輸出的信息給出確切的解釋。（注意：這些信息對于路由器的日常管理工作來說是很重要的。）l 請總結(jié)一下ospf協(xié)議是怎樣描述點對點網(wǎng)絡(luò)（point-to-point network）和廣播網(wǎng)絡(luò)（broadcast network）的。下面給出lsa 信息供參考：router a display ospf lsals database:area: 0.0.0.0type : router /這是一條router lsa（router b）ls id : 10.0.2.1 /lsa的連接標識， 即route

10、r idadv rtr : 10.0.2.1 /本路由器的router id（router b）ls age : 1090len : 60seq : 80000003cksum : 0x2a57options :(dc)link count: 3 /連接數(shù)量 link id: 10.0.2.0 data : 255.255.255.0 type : stubnet metric : 10 link id: 10.0.0.1 /對端路由器id data : 10.0.1.2 type : router metric : 1562 link id: 10.0.1.0 /串口網(wǎng)段 data : 25

11、5.255.255.0 type : stubnet metric : 1562type : router /router a 的router lsals id : 10.0.0.1adv rtr : 10.0.0.1ls age : 1090len : 60seq : 80000003cksum : 0x91f4options :(dc)link count: 3link id: 10.0.2.1 /對端路由器id data : 10.0.1.1 type : router metric : 1562 link id: 10.0.1.0 /串口網(wǎng)段 data : 255.255.255.0

12、type : stubnet metric : 1562 link id: 10.0.0.0 /以太網(wǎng)段 data : 255.255.255.0 type : stubnet metric : 10 下面是針對ospf的5種協(xié)議報文的實驗：ospf的報文類型一共有五種：hello報文、dd報文、request、update和ack報文。我們可以用“debugging ospf packet”命令打開所有五種報文的調(diào)試開關(guān)，或者用“ debugging ospf packet hello/dd/request/update/ack”分別打開五種報文的調(diào)試開關(guān)，以進行觀察。我們可以先用“debu

13、gging ospf packet”打開報文的調(diào)試開關(guān)，然后將兩臺路由器相應(yīng)的接口重起，以觀察ospf的鄰居建立過程。下面分別予以說明：hello報文執(zhí)行下列命令打開hello報文的調(diào)試信息：router a debugging ospf packet hellorouter a info-center enablerouter a info-center console請仔細觀察終端上輸出的結(jié)果，然后請試著解釋一下本地路由器發(fā)送和接收的hello報文的每條參數(shù)的含義。（完成本部分實驗后可以用“undo debugging all”命令來關(guān)閉調(diào)試開關(guān)）ospf sent 10.0.0.1(et

14、hernet0) - 224.0.0.5 hello vers: 2 len: 44 ospf sent routerid: 10.0.0.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0xe89c ospf sent auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf sent netmask: 255.255.255.0 hello int: 10 options: ospf sent pri: 1 deadint: 40 dr: 10.0.0.1 bdr: 0.0.0.0 /router a 在發(fā)現(xiàn)鄰居之前使用組播地址224.0.0.5發(fā)送hello

15、報文ospf sent 10.0.1.1(serial0) - 10.0.1.2 hello vers: 2 len: 44 ospf sent routerid: 10.0.0.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0xf29d ospf sent auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf sent netmask: 255.255.255.0 hello int: 10 options: ospf sent pri: 1 deadint: 40 dr: 0.0.0.0 bdr: 0.0.0.0 ospf recv 10.0.1.2(s

16、erial0) - 10.0.1.1 hello vers: 2 len: 44 ospf recv routerid: 10.0.1.2 area: 0.0.0.0 checksum: 0xf09d ospf recv auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf recv netmask: 255.255.255.0 hello int: 10 options: ospf recv pri: 1 deadint: 40 dr: 0.0.0.0 bdr: 0.0.0.0 /router a 和router b在發(fā)現(xiàn)鄰居之后交換hello報文，下一步雙方開

17、始發(fā)送各自的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。dd報文交換hello報文之后，下一步雙方開始發(fā)送各自的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。為了提高發(fā)送的效率，雙方需先了解一下對端數(shù)據(jù)庫中那些lsa是自己所需要的（如果某一條lsa自己已經(jīng)有了，就不再需要請求了）。方法是先發(fā)送dd報文。有關(guān)dd報文的觀察完成后請回答下列的問題：l 值得注意的是并不是所有的dd報文都具有相同的功能。比如說在終端上顯示的前兩個dd報文被用來在兩臺路由器之間協(xié)商某些參數(shù)，以建立一條可靠的連接。根據(jù)你的觀察，請列出這些參數(shù)，并描述一下協(xié)商的過程。然后請說明后續(xù)的dd報文是如何利用這些參數(shù)的。l 仔細分析報文中的lsa報頭，并解釋lsa報頭在交換報文過程中的變

18、化。下面是對dd報文的分析，以供大家參考解答：ospf sent 10.0.1.1(serial0) - 10.0.1.2 database description vers: 2 len: 32 ospf sent routerid: 10.0.0.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0xdf8b ospf sent auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf sent flags options: seq: 124a 考慮到報文傳輸?shù)目煽啃?，在dd報文的發(fā)送過程中需要確定雙方的主從關(guān)系。所以，上面的報文是router a 首先發(fā)送一個

19、dd報文，宣稱自己是master（ms=1），并規(guī)定序列號為124a。該報文不含lsa摘要。ospf recv 10.0.1.2(serial0) - 10.0.1.1 database description vers: 2 len: 32 ospf recv routerid: 10.0.2.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0xf0a5 ospf recv auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf recv flags options: seq: 1249 上面的報文是router b在收到router a 的dd報文后，回應(yīng)了

20、一個dd報文（該報文中同樣不包含lsa的摘要信息）。由于router b的router id較大，所以在報文中router b認為自己是master，并且重新規(guī)定了序列號為1249。ospf sent 10.0.1.1(serial0) - 10.0.1.2 database description vers: 2 len: 72 ospf sent routerid: 10.0.0.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0x5682 ospf sent auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf sent flags options: s

21、eq: 1249 ospf sent router id: 10.0.2.1 advrtr: 10.0.2.1 age: 17:01 ospf sent len: 60 seq : 8000000b checksum: 0x1a5f ospf sent options:() 然后router a 收到報文后，同意了router b為master。router a 使用rt2的序列號1249來發(fā)送新的dd報文，該報文開始正式地傳送lsa的摘要。在報文中router a 將ms=0，說明自己是slave。ospf recv 10.0.1.2(serial0) - 10.0.1.1 database

22、 description vers: 2 len: 72 ospf recv routerid: 10.0.2.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0x4491 ospf recv auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf recv flags options: seq: 124a ospf recv router id: 10.0.2.1 advrtr: 10.0.2.1 age: 17:02 ospf recv len: 60 seq : 8000000b checksum: 0x3c42 ospf recv options:()

23、router b收到報文后，將router a 的鄰居狀態(tài)機改為exchange，并發(fā)送新的dd報文來描述自己的lsa摘要，需要注意的是：此時router b已將報文的序列號改為1249+1124a了。此報文中的m=0，表示這是最后一個dd報文了。（因此作為master的一方定義一個序列號seq，每發(fā)送一個新的dd報文將seq加一。作為slave的一方，每次發(fā)送dd報文時使用接收到的上一個master的dd報文中的seq。實際上這種序列號機制是一種隱含的確認方法。）ospf sent 10.0.1.1(serial0) - 10.0.1.2 database description vers:

24、 2 len: 32 ospf sent routerid: 10.0.0.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0xdf92 ospf sent auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf sent flags options: seq: 124a router a 收到最后一個dd報文后，也向router b發(fā)一個最后dd報文。request報文ospf sent 10.0.1.1(serial0) - 10.0.1.2 link state request vers: 2 len: 36 ospf sent routerid: 10.

25、0.0.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0xdbd4 ospf sent auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf sent router id: 10.0.2.1 advrtr: 10.0.2.1router a 收到最后一個dd報文后，router a 發(fā)現(xiàn)router b的數(shù)據(jù)庫中有許多l(xiāng)sa是自己沒有的，因此在向router b發(fā)一個最后dd報文之后，發(fā)送ls request報文向rt2請求所需要的lsa。ospf recv 10.0.1.2(serial0) - 10.0.1.1 link state request ve

26、rs: 2 len: 36 ospf recv routerid: 10.0.2.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0xddd4 ospf recv auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf recv router id: 10.0.0.1 advrtr: 10.0.0.1 同樣router b發(fā)送ls request報文向router a 請求所需要的lsa。update報文ospf sent 10.0.1.1(serial0) - 10.0.1.2 link state update vers: 2 len: 88 ospf se

27、nt routerid: 10.0.0.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0xd5be ospf sent auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf sent advertisement count: 1 ospf sent router id: 10.0.0.1 advrtr: 10.0.0.1 age: 1 ospf sent len: 60 seq : 80000013 checksum: 0x2c4a ospf sent options:() ospf sent stubnet id: 10.0.0.0 data: 255.2

28、55.255.0 metric: 10 ospf sent router id: 10.0.2.1 data: 10.0.1.1 metric: 1562ospf sent stubnet id: 10.0.1.0 data: 255.255.255.0 metric: 1562 ospf recv 10.0.1.2(serial0) - 10.0.1.1 link state update vers: 2 len: 88 ospf recv routerid: 10.0.2.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0xf1a0 ospf recv auth: type: 0 ke

29、y: 00000000.00000000 ospf recv advertisement count: 1 ospf recv router id: 10.0.2.1 advrtr: 10.0.2.1 age: 1 ospf recv len: 60 seq : 80000013 checksum: 0xa67 ospf recv options:() ospf recv stubnet id: 10.0.2.0 data: 255.255.255.0 metric: 10 ospf recv router id: 10.0.0.1 data: 10.0.1.2 metric: 1562 os

30、pf recv stubnet id: 10.0.1.0 data: 255.255.255.0 metric: 1562 router a 和router b互發(fā)ls update報文來回應(yīng)對方的請求。ack報文ospf sent 10.0.1.1(serial0) - 10.0.1.2 link state ack vers: 2 len: 44 ospf sent routerid: 10.0.0.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0x3113 ospf sent auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf sent router

31、 id: 10.0.2.1 advrtr: 10.0.2.1 age: 1 ospf sent len: 60 seq : 80000013 checksum: 0xa67 ospf sent options:() ospf recv 10.0.1.2(serial0) - 10.0.1.1 link state ack vers: 2 len: 44 ospf recv routerid: 10.0.2.1 area: 0.0.0.0 checksum: 0x1130 ospf recv auth: type: 0 key: 00000000.00000000 ospf recv route

32、r id: 10.0.0.1 advrtr: 10.0.0.1 age: 1 ospf recv len: 60 seq : 80000013 checksum: 0x2c4a ospf recv options:() 路由器收到ls update報文之后，需要發(fā)送ls ack報文來確認。上述過程持續(xù)到router a 中的lsa與router b的lsa完全同步為止。ospf中一些基于端口的參數(shù)的配置方法：接下來在router a上執(zhí)行下列命令：routera serial0 ospf authentication-mode simple 123該命令指定 ospf報文的明文認證字以在接口上

33、進行報文認證。然后我們可以用“display ospf peer”命令來看一看router a和router b之間是否建立了鄰居關(guān)系。結(jié)果是無法建立鄰居關(guān)系。然后我們可以在router b上也加上上述命令，發(fā)現(xiàn)可以建立鄰居關(guān)系了。我們還可以用上面講過的調(diào)試命令來觀察ospf的hello報文情況。ospf支持明文（simple）和md5兩種認證算法，您可以自己試一下md5認證算法。我們可以使用下面兩條命令來改變hello報文的另兩條參數(shù)：/設(shè)置接口發(fā)送 hello報文的時間間隔router a -serial0 ospf timer hello 123/配置鄰居路由器的失效時間router a

34、 -serial0 ospf timer dead 123通過調(diào)試命令觀察設(shè)置參數(shù)后hello報文在發(fā)送上的改變，以及hello報文在發(fā)送和接收上的不同。注意：以上的三項參數(shù)在設(shè)置時必須保證在鄰居路由器之間保持一致。1.2.5 思考題到此，我們完成了ospf基本配置實驗，您都掌握了嗎？如果掌握了，作為本實驗的總結(jié)，請您畫圖舉例說明在這兩臺路由器之間報文信息交換的整個過程。1.3 dr的選舉過程1.3.1 實驗?zāi)康膌 掌握ospf中路由器優(yōu)先級的設(shè)置。l 理解選舉dr的過程，以及怎樣控制dr的選舉。1.3.2 實驗環(huán)境l quidway 26 系列路由器 4 臺，以太網(wǎng)交換機或集線器 1 臺，標

35、準網(wǎng)線 4 根；l vrp版本要求：vrp 1.74版本以上。1.3.3 實驗組網(wǎng)圖1.3.4 實驗步驟1. 按照上面的組網(wǎng)圖連接所有的設(shè)備，并在路由器上設(shè)置ip地址。為每臺路由器手工設(shè)定router id，并在e0口上運行ospf協(xié)議。下面是router a的配置命令，以供大家在配置時進行參考：（其他路由器的配置與router a相類似）routera router id 1.1.1.1 routera interface ethernet0routera -ethernet0 ip address 10.1.1.1 255.255.255.0routera -ethernet0 ospf

36、enable area 0.0.0.0routera -ethernet0 quitroutera ospf enable2. 在配置完所有的路由器之后，保存配置后重起路由器。然后在router a上使用“display ospf peer”命令，顯示結(jié)果如下：routera display ospf peerinterface: 10.1.1.1 area: 0.0.0.0 neighbors: routerid: 2.2.2.2 address: 10.1.1.2 state: 2 way mode: none priority: 1 dr: 10.1.1.4 bdr: 10.1.1.3

37、last hello: 2:15:39 last exchange: 0 routerid: 3.3.3.3 address: 10.1.1.3 state: full mode: slave priority: 1 dr: 10.1.1.4 bdr: 10.1.1.3 last hello: 2:15:47 last exchange: 2:11:47 routerid: 4.4.4.4 address: 10.1.1.4 state: full mode: slave priority: 1 dr: 10.1.1.4 bdr: 10.1.1.3 last hello: 2:15:46 la

38、st exchange: 2:11:51 從上面的信息中可以看出：router d為現(xiàn)任的dr，而router c為bdr。為什么會這樣？這是因為我們都沒有為路由器設(shè)置優(yōu)先級，所以大家的優(yōu)先級都是缺省值1。而有這樣一個原則：若路由器的priority值相等，則router id最大的當選為dr。所以router id最大（4.4.4.4）的router d當選為dr，而第二大的router c當選為bdr。然后我們可以為router a和router b設(shè)置優(yōu)先級如下：routera -ethernet0 ospf dr-priority 3 routerb -ethernet0 ospf d

39、r-priority 2然后保存配置后重起所有路由器，在router a上打開hello報文調(diào)試開關(guān)，以觀察dr的選舉過程。下面給出選舉過程，以供大家參考：ospf recv 10.1.1.3(ethernet0) - 224.0.0.5 hello vers: 2 len: 56ospf recv routerid: 3.3.3.3 area: 0.0.0.0 checksum: 0xe87eospf recv auth: type: 0 key: 00000000.00000000ospf recv netmask: 255.255.255.0 hello int: 10 options:

40、 ospf recv pri: 1 deadint: 40 dr: 0.0.0.0 bdr: 0.0.0.0ospf recv attached routers: 1.1.1.1 2.2.2.2 4.4.4.4ospf recv 10.1.1.4(ethernet0) - 224.0.0.5 hello vers: 2 len: 56ospf recv routerid: 4.4.4.4 area: 0.0.0.0 checksum: 0xe87eospf recv auth: type: 0 key: 00000000.00000000ospf recv netmask: 255.255.2

41、55.0 hello int: 10 options: ospf recv pri: 1 deadint: 40 dr: 0.0.0.0 bdr: 0.0.0.0ospf recv attached routers: 1.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3ospf recv 10.1.1.2(ethernet0) - 224.0.0.5 hello vers: 2 len: 56ospf recv routerid: 2.2.2.2 area: 0.0.0.0 checksum: 0xe87dospf recv auth: type: 0 key: 00000000.00000000o

42、spf recv netmask: 255.255.255.0 hello int: 10 options: ospf recv pri: 2 deadint: 40 dr: 0.0.0.0 bdr: 0.0.0.0ospf recv attached routers: 1.1.1.1 3.3.3.3 4.4.4.4 /router a收到其他三臺路由器組播的“登記候選人”hello報文。ospf sent 10.1.1.1(ethernet0) - 224.0.0.5 hello vers: 2 len: 56ospf sent routerid: 1.1.1.1 area: 0.0.0.0

43、 checksum: 0xe87cospf sent auth: type: 0 key: 00000000.00000000ospf sent netmask: 255.255.255.0 hello int: 10 options: ospf sent pri: 3 deadint: 40 dr: 0.0.0.0 bdr: 0.0.0.0ospf sent attached routers: 2.2.2.2 3.3.3.3 4.4.4.4 / router a組播也參與“候選人登記”。 ospf recv 10.1.1.4(ethernet0) - 224.0.0.5 hello vers

44、: 2 len: 56ospf recv routerid: 4.4.4.4 area: 0.0.0.0 checksum: 0xd27aospf recv auth: type: 0 key: 00000000.00000000ospf recv netmask: 255.255.255.0 hello int: 10 options: ospf recv pri: 1 deadint: 40 dr: 10.1.1.1 bdr: 10.1.1.1ospf recv attached routers: 1.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3 ospf recv 10.1.1.3(eth

45、ernet0) - 224.0.0.5 hello vers: 2 len: 56ospf recv routerid: 3.3.3.3 area: 0.0.0.0 checksum: 0xd27aospf recv auth: type: 0 key: 00000000.00000000ospf recv netmask: 255.255.255.0 hello int: 10 options: ospf recv pri: 1 deadint: 40 dr: 10.1.1.1 bdr: 10.1.1.1ospf recv attached routers: 1.1.1.1 2.2.2.2 4.4.4.4ospf recv 10.1.1.2(ethernet0) - 224.0.0.5 hello vers: 2 len: 56ospf recv routerid: 2.2.2.2 area: 0.0.0.0 checksum: 0xd279ospf r