单区域OSPF配置实验

单区域OSPF

命令：

R1(config)#router ospf 1        //启动OSPF进程

R1(config-router)#router-id 1.1.1.1        //配置路由器ID

R1(config-router)#network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 0        //通告直连网络

R1(config-router)#network 172.16.1.0 255.255.255.0 area 0        //通告直连网络

说明：网络地址的后面即可以跟通配符掩码，在高版本IOS中也可以跟网络掩码，IOS会自动转换成通配符掩码。

R1(config)#router ospf 1

R1(config-router)#router-id 1.1.1.1

R1(config-router)#network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 0

R1(config-router)#network 172.16.12.0 0.0.0.255 area 0

R2(config)#router ospf 1

R2(config-router)#router-id 2.2.2.2

R2(config-router)#network 172.16.2.0 0.0.0.255 area 0

R2(config-router)#network 172.16.12.0 0.0.0.255 area 0

R2(config-router)#network 172.16.23.0 0.0.0.255 area 0

R3(config)#router ospf 1

R3(config-router)#router-id 3.3.3.3

R3(config-router)#network 172.16.3.0 0.0.0.255 area 0

R3(config-router)#network 172.16.23.0 0.0.0.255 area 0

R3(config-router)#network 172.16.34.0 0.0.0.255 area 0

R4(config)#router ospf 1

R4(config-router)#router-id 4.4.4.4

R4(config-router)#network 172.16.4.0 0.0.0.255 area 0

R4(config-router)#network 172.16.34.0 0.0.0.255 area 0

说明：

1.OSPF路由进程ID的范围在1-65535之间，而且只有本地含义，不同路由器的路由进程ID可以不同。如果要想启

  动OSPF路由进程，至少确保有一个接口是up的。同一台路由器上可以启动多个OSPF进程，但会消耗更多的CPU

  和内存等资源。

2.区域ID是0-4294967295的数，也可以是IP地址的格式A.B.C.D。当网络区域为0或0.0.0.0时称为主干区域。

3.Router ID选择遵循如下顺序：

  1>最优先的是在OSPF进程中使用“router-id”指定了RID；

  2>如果没有在OSPF进程中指定RID，则选择IP地址最大的环回接口的IP地址为RID；

  3>如果没有环回接口，则选择活动的IP地址最大的物理接口的IP地址为RID。

     ①如果使用“secondary”配置IP地址时，该地址不起作用，即不参与RID竞选；

     ②使用“router-id”后，应使用命令“clear ip ospf process”重置ospf进程，新配置的RID才能生效；

     ③2、3步只有在下次重启路由器时才会生效，即后来加入大的IP地址也不能选举为RID直到路由器重启。

4.Router ID重新选举规则：

  1>使用“router-id”和“clear ip ospf process”命令；

  2>重启路由器(不一定)。

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实验调试

R1#show ip route ospf 1        //查看OSPF路由表

以上输出结果表明在同一个区域内，通过OSPF路由协议学习到的路由条目用代码“O”表示。

OSPF度量值cost计算公式 = 所有链路入接口的cost之和；

接口cost计算公式 = 10⁸/带宽(bps)取整；环回接口的cost值为1。

说明：

1.环回接口所在网络的OSPF路由条目的掩码长度都是32位，这是环回接口的特性，尽管通告了24位，解决的办法

  是在环回接口下修改网络类型为“Point-to-Point”这样收到的路由条目的掩码长度和通告的就能一致：

  R1(config-if)#ip ospf network point-to-point        //设置网络类型为点到点网络

 

  OSPF定义了6种网络类型，分别为：点对点、广播多路访问(BMA)、非广播多路访问(NBMA)、点对多点、环回接

  口、虚拟链路(Virtual Links)。
2.路由条目“172.16.4.4/32”的度量值为“193”，到路由器R1经过的入接口包括：R4的loopback0、R3的

  S0/0、R2的S0/1及R1的S0/0，所以计算如下：1+10^8/1544000+10^8/1544000+10^8/1544000=193。也可以直接通过

  命令“ip ospf cost”配置接口的cost值，并且它是优先计算的cost值的，命令如下：
  R1(config-if)#ip ospf cost 64        //设置接口cost为64

 
R1#show ip protocols        //查看启用的路由协议

R1#show ip ospf 1        //可查看OSPF进程ID、RID、OSPF区域信息以及上次计算SPF算法的时间

R1#show ip ospf interface        //查看运行OSPF接口的信息

R1#show ip ospf neighbor        //查看OSPF邻居表的基本信息

OSPF邻居关系不能建立的常见原因：

1.Hello间隔和Dead间隔不同；

  1>同一链路上的Hello间隔和Dead间隔必须相同才能建立邻居关系；

   

  2>默认时，Dead间隔是Hello间隔的4倍。可以在接口下通过如下命令调整：

    R1(config-if)#ip ospf hello-intrval 10        //设置Hello包发送间隔为10s

    R1(config-if)#ip ospf dead-interval 40        //设置Dead时间为40s

   

2.区域ID不一样；

3.特殊区域(如stub、nssa等)区域类型不匹配；

4.认证类型或密码不一致；

5.路由器ID相同；

6.Hello包被ACL拒绝；

7.链路上的MTU不匹配；

8.接口下OSPF网络类型不匹配。
R1#show ip ospf database        //查看OSPF链路状态数据库的信息

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广播多路访问链路上的OSPF

命令：

R1(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 1000 //修改OSPF计算度量值的参考带宽，单位MB/s

R1(config)#router ospf 1

R1(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 1000

R2(config)#router ospf 1

R2(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 1000
R3(config)#router ospf 1

R3(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 1000
R4(config)#router ospf 1

R4(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 1000
说明：“auto-cost reference-bandwidth”命令是修改计算OSPF度量值参考带宽的。如果以太口带宽为千兆，而采用默认的百兆参考带宽，计算出来的cost是0.1，这显然是不太合理的。修改参考带宽要在路由器内所有的OSPF路由器上配置，目的是确保参考标准是相同的。

另外，当执行命令“auto-cost reference-bandwidth”时，系统也会提示如下信息：

实验调试
R4#show ip ospf neighbor        //分别在路由器R4和R1上执行该命令

以上输出表明在该广播多路访问网络中，路由器R4是DR，路由器R3是BDR，路由器R1和路由器R2是DROTHER。

说明：

1.DR和BDR有自己的组播地址224.0.0.6；

2.DR和BDR的选举是以各网络为基础的，也就是说DR和BDR选举是路由器的接口特性，而不是整个路由器的特性；

3.DR选举是非抢占的，除非人为地重新选举。

4.DR选举的原则：

  ①首要因素是时间，最先启动的路由器会启动一个Waite Timer计时器(Cisco规定是40s)，在计时器超时前如

    果没有新的OSPF路由器启动，它就被选举为DR，如果有新的路由器启动那么它们将按照②、③进行选举；
  ②如果同时启动，或者重新选举，则看接口优先级(范围为0-255)，优先级最高的被选举成DR，默认情况下，

    多路访问网络的接口优先级为1，点到点网络接口优先级为0，如果接口优先级被设置为0，那么该接口将不

    参与DR选举，修改接口优先级命令是“ip ospf priority”：

  R1(config-if)#ip ospf priority 150        //修改端口优先级为150

 

  ③如果同时启动，而优先级相同，则最后看RID，RID最高的被选举成DR。

5.重新选举DR/BDR的方法：

  ①重启路由器(不一定)；

  ②“clear ip ospf process”(不一定)。

R4#show ip ospf int f0/0        //分别在路由器R4和R1上执行该命令

从上面的路由器R1和路由器R4的输出得知，邻居关系和邻接关系是不能混为一谈的，邻居关系是指达到2-Way状态的两台路由器，而邻接关系是指达到FULL状态的两台路由器。

 

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OSPF区域认证

命令

区域简单口令认证：

R1(config-router)#area 0 authentication        //区域0启用简单口令认证

R1(config-if)#ip ospf authentication-key cisco        //配置认证密码

区域MD5认证：

R1(config-router)#area 0 authentication message-digest        //区域0启用MD5认证

R1(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 cisco        //配置认证Key ID及密匙

区域简单口令认证

R1(config)#router ospf 1

R1(config-router)#area 0 authentication

R1(config)#int s0/0

R1(config-if)#ip ospf authentication-key cisco

R2(config)#router ospf 1

R2(config-router)#area 0 authentication

R2(config)#int s0/0

R2(config-if)#ip ospf authentication-key cisco

实验调试

R1#show ip ospf

以上输出表明区域0采用了简单口令认证。

R1#show ip ospf int s0/0

以上输出最后一行信息表明该接口启用了简单口令认证。

R1#debug ip ospf packet

以上输出表明接收到认证类型为1的Hello数据包。

认证：

1.如果R1区域0没有启用认证，而R2区域0启用简单口令认证，则R2会出现下面的信息：

R2#debug ip ospf events

2.如果R1和R2的区域0都启用简单口令认证，但R2接口下没有配置密码或密码错误，则R2会出现下面的信息：

R2#debug ip ospf events

区域MD5认证

R1(config)#router ospf 1

R1(config-router)#area 0 authentication message-digest

R1(config)#int s0/0

R1(config-if)#ip ospf message-digest-key cisco

R2(config)#router ospf 1

R2(config-router)#area 0 authentication message-digest

R2(config)#int s0/0

R2(config-if)#ip ospf message-digest-key cisco
实验调试
R1#show ip ospf

以上输出表明区域0采用了MD5认证。

R1#show ip ospf int s0/0

以上输出最后两行信息表明该接口启用了MD5认证，而且使用密钥ID为1进行认证。

R1#debug ip ospf packet

以上输出表明接收到认证类型为2，Key ID为1，序列号为0x3C7ECCC1的Hello数据包。

认证

1.如果R1的区域0启用MD5认证，而R2的区域0启用简单口令认证，则R2会出现下面的信息：

R2#debug ip ospf events

2.如果R1和R2的区域0都启用MD5认证，但R2的接口下没配置Key ID和密码或错误密码，则R2会出现下面的信息：
R2#debug ip ospf events

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OSPF接口认证

命令

接口简单口令认证：

R1(config-if)#ip ospf authentication        //接口启用简单口令认证

R1(config-if)#ip ospf authentication-key cisco        //配置认证密码

接口MD5认证：

R1(config-if)#ip ospf authentication message-digest        //接口启用MD5认证

R1(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 cisco        //配置认证Key ID及密匙

接口简单口令认证

R1(config)#int s0/0

R1(config-if)#ip ospf authentication

R1(config-if)#ip ospf authentication-key cisco

R2(config)#int s0/0

R2(config-if)#ip ospf authentication

R2(config-if)#ip ospf authentication-key cisco

实验调试

R1#show ip ospf int s0/0

以上输出最后一行信息表明该接口启用了简单口令认证。

R1#debug ip ospf packet

以上输出表明接收到认证类型为1的Hello数据包。

认证：

1.如果R1的s0/0没有启用认证，而R2的s0/0启用简单口令认证，则R2会出现下面的信息：

R2#debug ip ospf events

2.如果R1和R2的s0/0都启用简单口令认证，但R2的s0/0没有配置密码或密码错误，则R2会出现下面的信息：

R2#debug ip ospf events

接口MD5认证

R1(config)#int s0/0

R1(config-if)#ip ospf authentication message-digest

R1(config-if)#ip ospf message-digest-key cisco

R2(config)#int s0/0

R2(config-if)#ip ospf authentication message-digest

R2(config-if)#ip ospf message-digest-key cisco
实验调试
R1#show ip ospf int s0/0

以上输出最后两行信息表明该接口启用了MD5认证，而且使用密钥ID为1进行认证。

R1#debug ip ospf packet

以上输出表明接收到认证类型为2，Key ID为1，序列号为0x3C7EC76D的Hello数据包。

认证

1.如果R1的s0/0启用MD5认证，而R2的s0/0启用简单口令认证，则R2会出现下面的信息：

R2#debug ip ospf events

2.如果R1和R2的s0/0都启用MD5认证，但R2的s0/0没配置Key ID和密码或错误密码，则R2会出现下面的信息：
R2#debug ip ospf events

默认路由再发布(本地：静态默认路由 S*；其它：通告缺省默认外部路由 O*E2)

命令：

R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 loopback 1        //添加静态默认路由

R1(config)#router ospf 1

R1(config-router)#default-information originate        //再发布默认路由

说明：“default-information originate”命令后面可以加可选的“always”参数，如果不使用该参数，路由器上必须存在一条默认路由，否则该命令不产生任何效果。如果使用该参数，无论路由器上是否存在默认路由，路由器都会向OSPF区域内注入一条默认路由。

实验调试

R4#show ip route

以上R4路由表的输出表明，通过命令“default-information originate”确实可以向OSPF区域注入“O*E2”的默认路由。同样，R2、R3的路由表中也包含一条“O*E2”的默认路由。

R4#show ip ospf database

通过查看R4的拓扑结构数据库可以看到，确实从外面注入了一条类型5的LSA。