OSPF笔记作业

编程入门行业动态更新时间:2024-10-24 01:55:23

HCIP第一天

HCIA复习

抽象语言---电信号

抽象语言--编译-->编码---->二进制--->电信号---处理电信号

OSI参考模型---Open System Intercomcation开放式系统互联参考模型---ISO---国际标准化组织---1979年

扩充：1946第一台计算机

1876第一台电话

OSI核心思想---分层

目的：1.分治 2.降低依赖关系（解耦）

七层模型

应用层---提供各种应用服务，人机交互的接口，将抽象语言转换成编码

表示层---将编码转换成二进制

会话层---维持网络应用和网络服务器之间的会话连接

传输层---实现端到端的传输---应用到应用之间的传输---端口号---16位二进制---0-65535(其中0保留)所以，端口号的真实取值范围为1-65535。其中1-1023知名端口号。---SPORT（源端口号），DPORT（目标端口号）

HTTP：80； HTTPS：443 ； DHCP：67/68（c/s架构）telnet：23 ；FTP ：20、21（两种模式）

网络层---通过IP地址进行逻辑寻址。（IP地址->逻辑（可变）；MAC地址->物理（不可变））

IPV4地址由32位二进制构成，分为网络位和主机位。网络位相同，则代表在同一个广播域内，属于同一个网段；网络位不同，则代表在不同的网段---SIP，DIP

　　获取目标IP地址的方法：

　　１、如果直接知道对方IP地址，则可以直接使用IP地址访问。

　　２、通过域名访问服务器

　　３、通过应用程序来进行访问

　　４、通过广播获取

数据链路层---控制物理层，将二进制转化成电信号。在以太网中，可以使用MAC地址来进行物理地址---MAC地址由48位二进制构成---1、全球唯一（IEEE统一分配；前24代表厂商；后24位代表产品）；2、格式统一---SMAC，DMAC

获取目标MAC地址方式---ARP协议---地址解析协议---通过一种地址获取另一种地址

正向ARP---通过IP地址获取MAC地址

工作原理---首先，主机通过广播的形式发送ARP请求，通过IP地址请求MAC地址。因为是广播帧所以，广播域内所有设备都会收到请求报文。设备收到后，会先将数据包中的源IP地址和源MAC地址的对应关系记录在本地的ARP缓存表中。之后，再看请求的IP地址。如果是本地的IP地址，则将回复ARP应答报文。如果不是，则将直接丢弃数据包。之后再发送信息之前，先查看ARP缓存表，如果存在记录，则直接按照记录转发;如果不存在，则再发送ARP请求。

反向ARP---通过MAC地址获取IP地址

免费ARP---按照正向ARP的工作原理，只不过请求的IP地址是自己本地的IP地址。

1.自我介绍；2.检测地址冲突

物理层---传输或处理电信号

TCP/IP---TCP/IP协议簇（Internet伴生协议）

OSI参考模型

TCP/IP四层模型---TCP/IP标准模型

TCP/IP五层模型---TCP/IP对等模型

封装--解封装

应用层---有封装

传输层---端口号---TCP，UDP

网络层---IP地址---IP

数据链路层---以太网中需要封装MAC地址---以太网协议

物理层

TCP：6

UDP：17

PDU---协议数据单元

L1PDU

L 2PDU

...

L7PDU

应用层---报文

传输层---段

网络层---包

数据链路层---帧

物理层---比特流

下午

OSI参考模型不支持跨层封装，而TCP/IP可以跨层封装。跨层封装一般存在直连设备中

跨层封装的好处，可以提高转发效率

1、跨四层封装---一般应用在直连的路由器之间。OSPF协议号---89 OSPF协议就是一个跨四层封装的协议

RIP传输层使用的UDP（520）协议，TCP只能以单播形式发送；OSPF（应用层协议）

8位协议（0-255）：TCP-6；UDP-17

第二行的作用：分片

2、跨三四层封装---一般出现在直连的交换设备之间---STP

----------------------MAC--------- LLC

Preamble前导符：标记，数据帧的

Type：上层协议类型

SOF---帧首定界符

DSAP---指明目标的上层协议类型

SSAP---指明数据帧的上层协议类型

Control---可以实现数据的分片和重组。

1、电脑获取IP地址

1.手工配置

2.通过DHCP协议自动获取

DHCP---动态主机配置协议---C/S协议

1.客户端---服务器---DHCP-Discover（以广播形式发送）

传输层封装---UDP---SPORT（源端口号）：68 DPORT：67

网络层---IP---SIP：0.0.0.0（表示不知道IP或代表任何IP）DIP：255.255.255.255（受限广播地址；受路由器的限制）

直接广播地址：主机位全1

数据链路层---以太网协议来封装---SM：自己的MAC DM：全F

交换机的转发原理:数据来到交换机上，交换机先查看数据帧中的源MAC地址，之后将源MAC地址和进入的接口号的对应关系记录在本地的MAC地址表中，之后，再着目标MAC地址，根据目标MAC地址查看MAC地址表，如果表中存在记录，则直接按照记录实现单播;如果没有记录，则将泛洪---除了进入的接口外，剩余所有接口都发送。交换机在遇见三种帧时必然泛洪：

1广播帧(目标MAC地址是广播地址的数据帧) 2，组播帧(目标MAC地址是组播MAC地址的数据帧) 3，未知单播帧(目标MAC地址是单播MAC地址的数据帧)

路由器收到这个数据帧后，先看二层，一看是广播帧，所以，解二层封装，将解开后的数据包发送给IP模块进行处理。IP模块需要先看目标IP地址，一看是受限广播地址，则解三层封装，因为协议字段为17，则交给UDP模块进行处理。之后依靠数据段中的目标端口号---67判断，交给对应的DHCP服务进行进一步处理。

2.服务器---客户端---DHCP-offer报文（可以单播也可以是广播）

传输层---UDP---SPORT：67 DPORT：68

网络层---IP---SIP：68.85.2.1 DIP：68.85.2.101

数据链路层---以太网协议---SM：服务器的MAC地址 DM：客户端的MAC地址

3。客户端---服务器---DHCP-Request选择第一个offer报文---广播（告诉其他服务器我选择了此服务器的IP地址，其他服务器收到后将原本准备分配的IP地址收回并分配给其他PC）---这个数据包一定是以广播形式发送的，因为一方面它需要告诉获取IP地址的服务器，请求该IP地址;另一方面，需要告诉剩余没有获取IP地址的服务器，可以释放该地址。

4，服务器---客户端---DHCP-ACK---单播/广播

DHCP-NAK不同意

T1=50%--->request---单播

T2=87.5%--->request---广播

2、在浏览器中输入谷歌服务器的URL---资源定位符

因为输入的内容中包含谷歌的域名信息，但是，访问服务器需要获取对方的IP地址信息，所以，需要使用DNS服务进行地址解析

DNS请求报文

递归UDP

迭代TCP

传输层---UDP---SPORT：随机 DPORT：53

网络层---IP---SIP：68.85.2.101　DIP：68.87.71.226

　　数据链路层---以太网协议---SM：自己MAC DM：网关的MAC

ARP---首先，主机通过广播的形式发送ARP请求，通过IP地址请求MAC地址。因为是广播帧所以，广播域内所有设备都会收到请求报文。设备收到后，会先将数据包中的源IP地址和源MAC地址的对应关系记录在本地的ARP缓存表中。之后，再看请求的IP地址。如果是本地的IP地址，则将回复ARP应答报文。如果不是，则将直接丢弃数据包。之后再发送信息之前，先查看ARP缓存表，如果存在记录，则直接按照记录转发;如果不存在，则再发送ARP请求。

路由器的转发原理：数据来到路由器上，路由器会基于目标IP地址查看本地路由表，如果本地路由表中存在记录，则无条件按照路由条目转发;如果没有记录，则将丢弃该数据包。

DNS服务器收到请求报文后，将先在本地缓存中查找记录，如果有，则直接返回;如果没有，则将向根服务器发送迭代查询。(迭代查询使用TCP协议封装传输层。)

3.通过HTTP协议获取谷歌服务器的网页信息。

因为，HTTP协议传输层使用的是TCP协议，所以，需要先建立点到点的连接，也就是TCP的三次握手。

建立连接之后，将发送HTTP的请求报文。

客户端会发送GET包请求网页信息，之后，服务器会回复HTTP的应答报文，其中将携带网页信息。

HCIP第二天

网络类型---指根据数据链路层所运行的协议及规则进行划分的

P2P---Point to Point---点到点网络

MA---Muti-Access---多点接入型网络

BMA---Broad cast（广播型多点接入网络）
NBMA---Non-Broad cast（非广播型多点接入网络）
区别：是否支持广播

应用层协议：DHCP ，DNS，HTTP，Telnet

传输层协议：TCP，UDP

网络层协议：IP，ARP，ICMP

数据链路层：以太网协议

以太网协议的特点---需要通过MAC地址对设备进行区分和标定。

以太网协议之所以需要通过MAC地址对设备进行区分和标定，主要是因为利用以太网所构建的二层网络可以包含两个或两个以上接口，每个以太网接口都可以通过以太网帧的形式来进行二层通信。

所以，以太网属于BMA网络

如果一个网络中，只能包含两台设备，就不需要通过地址进行区分，这样的网络我们就称为点到点网络。

Serial串线（相对古老）---2SA

T1--最大1.544Mbps

E1--最大2.048Mbps

频分---所谓频分，就是传输介质上可以同时发送不同频段的电流而互不干扰。实现数据的并行发送。光纤，无线---遵循以太网

数据链路层的：

HDLC

PPP

HDLC---High-level Data Linls control---高级数据链路控制协议（兼容性差）

标准的HDLC---ISO组织在SDLC的基础上改进所颁布的符合工业标准的HDLC。
非标准的HDLC---各大厂商在标准的HDLC的基础上改进而来。

（思科设备组件的串线网络默认使用的协议为HDLC协议，华为设备组件的串线网络默认使用的协议为PPP协议）

[r1]display interface Serial 4/0/0 --- 查看接口二层特征

[r1-Serial4/0/0]link-protocol hdlc ---- 将数据链路层使用的封装协议改为HDLC

Link layer protocol is nonstandard HDLC

三种通讯方式：单工

双工:半双

全双

PPP---Point（to)Point Protcol---点到点协议

1、兼容性强

2、可移植性强---PPPoE

3、可以进行认证和授权（计费系统）

PPP协议和TCP协议类似，在正式传输数据之前，也需要建立PPP会话

1、链路建立阶段---LCP建立（LinkControl Pvotal)---链路控制协议

2、认证阶段---可选项

3、网络层协议协商阶段---NCP协商---网络控制协议---一堆协议的集合，具体使用哪一个取决于网络层选择的协议类型，如果网络层使用IP协议，则需要使用对应的IPCP协议来协商。

PPP协议包含多个附属协议，也可以理解为成员协议。

F----flag---类似于以太网中的前导符（后一个类似后导符）---01111110

A---Address---11111111

C---Control---00000011

FCS---帧校验序列

1、链路建立阶段---LCP建立---就是通过LCP协议协商链路相关参数，之后根据协商好的参数建立链路。

MRU---PPP帧中数据部分所允许携带的最大长度（字节），默认值1500.

因为第二阶段认证阶段是可选项，所以是否需要认证以及认证方式，需要在LCP建立阶段完
2、认证阶段---PPP在认证时需要调用AAA来进行认证

PPP中的认证可以是单向认证，也可以双向认证

PAP---密码认证协议---被认证方将用户名和密码信息以明文的形式发送给认证方，

CHAP---挑战握手协议---通过比对摘要值的方式进行认证

摘要值---HASH算法（散列函数）---可以将任意长度的输入转换成固定长度的输出

1、相同输入，相同输出

2、不可逆性

3、雪崩效应

MD5是HASH算法的一种---可以将任意长度的输入，转换成128位的输出。

3、网络层协议协商阶段---NCP协商---IPCP
- 1、IP地址
- 2、IP报文的压缩格式

主机路由：到达这一个路由的方法 /32

获得地址方配置

[r1-Serial4/0/0]ip address ppp-negotiate

给予方的配置

[r2-Serial4/0/o]remote address 1.1.1.1

PAP认证：

认证方配置：

1，在AAA中创建用户名和密码 [r1]aaa

[r1-aaa]

[r1-aaa]local-user aa password cipher 123456

Info: Add a new user

[r1-aaa]local-user aa service-type ppp

2，开启PAP认证：

[r1-Serial4/0/0]ppp authentication-mode pap

被认证方配置:

r2-Serial4/0/0]ppp pap local-user aa password cipher 123456

PPP会话是一次性会话

CHAP认证: 认证方配置:

1，在AAA中创建用户名和密码

[r1jaaa

[r1-aaa]

[rl-aaa]local-user aa password cipher 123456

Info: Add a new user.

[r1-aaa]local-user aa service-type ppp

2，开启CHAP认证

[r1-Serial4/0/0]ppp authentication-mode chap

被认证方配置:

[r2-Serial4/0/0]ppp chap user aa

[r2-Serial4/0/0]ppp chap password cipher 123456

GRE,MGRE

物理专线---1.成本问题；2.地理位置不能变化

重要思想：1.范围太大，分割；2.实的不行来虚的

VPN---虚拟专用网

VPN技术的核心技术---隧道技术---封装技术GRE---通用路由封装

GRE配置

1、创建隧道接口

[r1Jinterface Tunnel 0/0/?

<0-511> Tunnelinterface interface number

[r1Jinterface Tunnel 0/0/0

2、给隧道接口配置IP地址

[r1-Tunnel0/0/]ip address 192.168.3.1 24 3、定义封装类型 [r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre 4、定义封装内容 [r1-Tunnel0/0/0]source 12.0.0.1

[r1-Tunnelo/0/0]destination 23.0.0.2

隧道技术 --- 在隧道的两端通过封装以及解封装技术，在公网上建立一条数据通道，使用这条通道来进行数据传输.

NHRP协议---下一跳解析协议---NHS（下一跳解析服务器）---需要在私网中选出一个出口物理IP地址不会发生变化的设备成为NHS，之后剩余的分支都需要知道中心的隧道IP地址和物理接口IP地址，之后，NHRP要求，所有分支需要将自己物理接口和隧道接口的映射关系发送给NHS，之后，如果分支出接口的IP地址发生变化，则需要将最新的映射关系发送给中心。之后，中心发送消息，只需要依靠记录表搭建隧道即可。当然分支和分支之间，需要通信，可以先找中心下载映射表，之后，在根据映射关系搭建隧道，进行通信。 ---hub-spoke架构

中心分支

中心配置

1、创建隧道接口

[r1Jinterface Tunnel 0/0/?

<0-511> Tunnelinterface interface number

[r1Jinterface Tunnel 0/0/0

2、给隧道接口配置IP地址

[r1-Tunnel0/0/]ip address 192.168.3.1 24 3、定义封装类型 [r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre p2mp

4、定义封装内容

[r1-Tunnel0/0/0]source 15.0.0.1

[r1-Tunnel0/0/0]nhrp network-id 100 ---创建ID为100的NHRP域

分支配置

1、创建隧道接口

[r1Jinterface Tunnel 0/0/?

<0-511> Tunnelinterface interface number

[r1Jinterface Tunnel 0/0/0

2、给隧道接口配置IP地址

[r1-Tunnel0/0/]olip address 192.168.3.1 24 3、定义封装类型 [r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre p2mp

4、定义封装内容

[r1-Tunnel0/0/0]source GigabitEthernet 0/0/1

r2-Tunnelo/0/o]nhrp network-id 100 [r2-Tunnel0/0/0jnhrp entry 192.168.5.1 (中心隧道接口的IP地址) 15.0.0.1 (中心物理接口的IP地址)register --- 找中心注册信息

查看NHRP邻居上报的信息

[ri]display nhrp peer all

我们MGRE环境在逻辑拓扑上是一个多点接入的网络，但是，在数据收发时，依然是走的是点到点的隧道所以，这样的网络中是不支持广播行为，所以，可以将它理解为是一种NBMA的网络。

MGRE环境下运行RIP遇到的问题: 1，只有中心获取到路由信息，分支没有获取到

开启中心伪广播的命令

[r1-Tunnel0/0/0]nhrp entry multicast dynamic

2，分支只学习到了中心的路由信息，而没有其他分支的路由信息

原因 --- RIP的水平分割

解决方案 --- 关闭水平分割

[r1-Tunnel0/0/0]undo rip split-horizon

HCIP第三天

上午讲实验

下午

复习OSPF（开放式链路状态协议）

1.范围 AS---自治系统
- IGP---内部网关协议
  - 算法：距离矢量：代表：RIP
  - 链路状态：代表:OSPF，
  LSA---链路状态通告
- EGP---外部网关协议
选路佳，收敛快，占用资源少，

周期更新计时器：30s

失效计时器：180s

垃圾收集计时器：120s

OSPF

选路佳：开销评判：带宽

收敛快：hello时间--10s

deadtime---40s

占用资源：OSPF单个传递大，

RIP---RIPV１，RIPV２---IPV4

　　　　　RIPNG---IPV6

OSPF---OSPFV1（实验室阶段夭折），OSPFV2---IPV４

OSPFV3---IPV6

RIPV２和OSPFV2的异同点

１.RIP和OSPF都是无类别（传递路由信息时是否携带子网掩码）的路由协议。

2.RIPV2（224.0.0.9）和OSPFV2（224.0.0.5，224.0.0.6）都使用组播来更新信息。---所有224.0.0.x格式的组播地址我们称为本地链路组播 ---- 目标P地址是本地链路组播的数据包，中的TTL值被设定为1。

本地链路组播都会存在对应的组播MAC地址 --- 01-00-5e-后24位为组播IP地址的后24位。

3.RIPV2和OSPFV2都支持等开销负载均衡

不同点

RIPV2只能适用于中小型网络环境中，而OSPFV2可以适用于中大型网络环境。---OSPF支持结构化部署---区域划分

如果网络规模不大，只存在一个区域，这样的OSPF网络---单区域OSPF网络

如果存在多个区域，则我们称为---多区域OSPF网络

区域划分的目的 --- 区域内部传递拓扑信息，区域之间传递路由信息。

区域边界路由器 --- ABR --- 同时处于两个区域，一个接口连接一个区域,并且，有一个接口连接在区域0中。

区域之间，可以存在多个ABR设备，一个ABR设备也可以连接多个区域。

区域划分的要求：

1.区域之间必须存在ABR设备

2.必须按照星型拓扑结构划分---所有区域需要连接在骨干区域上

区域ID(area ID)---用来区分和标识OSPF的不同区域。---32位二进制构成---可以使用点分十进制来进行表示，还可以直接使用十进制来表示。其中，骨千区域的区域ID必须设置为0。

1、OSPF的数据包

hello包---周期性的发现，建立，保活邻居关系。hello时间---10s（30s)

失效判定时间：dead time---hello时间的4倍。

RID---可以区分和标定不同的路由器---32位二进制构成---1、全网唯一；2、格式统一（采用点分十进制的方式来表达）

RID的获取方法：

1、手工配置---仅需要，满足以上两点需求即可

2、自动生成---1.优先选择环回接口中IP地址最大的作为RID；2.如果没有环回接口，则选择物理接口中IP地址最大的作为RID。

DBD包---数据库描述报文---数据库---LSDB（链路状态数据库---存储LSA信息的数据库）
LSR包---链路状态请求报文---基于DBD报文请求未知的LSA信息
LSU包---链路状态更新报文---真正携带LSA信息的数据包
LSACK包---链路状态确认报文

OSPF存在30min一次的周期更新。

2、OSPF的状态机

Down 启动ospf，发送hello包之后进入下一个状态；
Init初始化---收到hello包中存在本地的RID，则将进入到下一个状态
2way（双向通信）---标志邻居关系的建立。

（条件匹配）---匹配成功，则可以进入下一个状态；如果匹配失败，则只能停留在邻居关系，仅使用hello包进行周期保活

Exstart（预启动）状态 ---使用未通过比较RID进行主从关系选举，RID大的为主，为主可以优先获得LSA信息。

实现隐性确认---为主的可以主导隐性确认，可以定义隐性确认中的序列号。---这里使用未携带数据的DBD包来进行主从关系选举主要是为了和之前的邻居关系进行区分。
Exchange（准交换）状态---使用携带数据的DBD包共享目录信息
Loading（加载）状态---使用LSR，LSU，LSACK包获取未知的LSA信息
Full状态---标志着邻接关系的建立。---邻接关系的设定是为了和之前邻居关系进行区分，邻居关系只是单纯的使用hello包进行保活，而只有邻接关系，才会发LSA信息。

3、OSPF的工作过程

启动配置完成后，OSPF向本地所有运行协议的接口以组播224.0.0.5的形式发送hello包，hello包中包含本地的RID以及自己已知的邻居的RID。之后，将收集到的邻居关系记录在一张表 --- 邻居表。
邻居表建立完成后，将进行条件匹配;如果失败，则停留在邻居关系，仅使用helo包进行周期保活
如果匹配成功，则开始建立邻接关系。首先使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举，之后使用携带数据的DBD包共享目录信息。之后，本地使用LSR/LSU/LSAck包获取未知的LSA信息。完成本地数据库的建立--- LSDB --- 数据库表。
最后，基于本地的链路状态数据库，生成有向留及最短路径树，之后，计算出到达未知网段的路由信息。将生成的路由信息加载到本地的路由表中。
收敛完成后，OSPF依然会没10S一次发送hello包进行周期保活，每30min进行一次周期更新。

4、OSPF的基本配置（第四天讲）

CHIP第四天（接第三天）

4OSPF的基本配置

1、启动OSPF进程

[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1

[r1-ospf-1]
2、创建区域

宣告作用：1.激活接口；2.发布路由

[r1-ospf-1]area 0

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]
3、宣告

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.1 0.0.0.0 --- 反掩码---有连续的的1和连续的0组成，其中，0对应位不可变，1对应位可变

查看邻居表---display ospf peer

查看邻居表摘要信息 ---display ospf brief

查看数据库表---display ospf lsdb

展开一条LSA信息---display ospf lsdb router 2.2.2.2

华为体系下OSPF协议的默认优先级为10.

COST=参考带宽/真实带宽---华为体系下，参考带宽的默认值为100Mbps

注意：开销值如果算出来是个小数，如果是大于1的小数，则直接取整数部分;如果是小于1的小数，直接取1。

修改参考带宽---bandwidth-reference 1000

Info: Reference bandwidth is changed, Please ensure that the reference bandwidththat is configured for all the routers are the same.

参考带宽必须一致，改一个，其余都得改。

条件匹配

指定路由器---DR

备份指定路由器---BDR

条件匹配--- 在MA网络中，若所有的设备均为邻接关系，将出现大量的重复更新;所以，需要进行DR/BDR的选举，所有非DR/BDR (DROther) 之间仅维持邻居关系。DR和BDR需要和其他设备之间建立邻接关系，一个MA网络中，如果DR和BDR都齐全，则至少需要4台设备才能看到邻居关系。DR和BDR其实是接口的概念。

DR/BDR的选举规则：

1、先比较优先级，优先级大的为DR，次大的为BDR；

所有接口的优先级默认为1。

修改优先级---[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority ?

INTEGER<0-255> Router priority value

如果将一个接口的优先级设置为0，则该接口将放弃DR和BDR的选举。

2、如果优先级相同，则比较RID，RID大的为DR，次大的为BDR。

DR和BDR选举是非抢占模式的。---选举时间---等同于死亡时间

OSPF协议号---89

版本---OSPF协议的版本

类型---OSPF数据包的类型

hello-1；

DBD-2；

LSR-3；

LSU-4；

LSACK-5

RID---携带的是发出数据包设备的RID

区域ID(AREA ID)---发出数据包的接口所在区域的ID

三种认证类型：1.不认证NULL-0;

2.明文认证simple-1;

3.比对摘要值md5-2；

1、hello包---周期发现，建立和保活邻居关系，DR和BDR选举

（公共区域）

网络掩码---数据包发出的接口所对应的网络掩码---邻居双方这个参数必须相同才能正常建立邻居关系（但是，这个参数在点到点网络中是不生效的）

hello时间，死亡时间---这两个时间参数如果不相同，则邻居关系无法建立

可选项 --- 每一个标记位都代表设备遵循OSPF的某一种特性。

其中包含特殊区域的标记位。这个标记位不同，则邻居关系无法正常建立

路由器优先级---指发出数据包的接口在进行DR和BDR选举时的优先级

DR和BDR---在没选出来之前，使用0.0.0.0进行填充，选出来之后，将对应接口的IP地址进行携带。

影响邻居关系建立的参数：

1.网络掩码

2.hello时间

3.dead time

4.特殊区域标记位

5.认证

224.0.0.5本地链路组播

DBD报文---数据库描述报文---1、使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举

2、使用携带数据的DBD包共享数据库摘要信息

MTU---发送接口所支持的MTU值，华为设备默认不检测MTU值。

[r1-Serial4/0/0]ospf mtu-enable---如果两边均开启MTU的检测，并且两边MTU值设定不同，则OSPF的邻居关系将卡在EXSTRAT状态

I---init---该位置1---代表这个数据包是主从关系选举的数据包

M---more---该位置1---则代表这个DBD包后面还有其他的DBD包需要发送。

MS---master---该位置1---则代表发送这个数据包的设备为主

序列号---在DBD报文中，会逐渐加1，用于确保DBD报文

LSA的三元组：链路状态类型；链路状态ID；通告路由器

这三个参数可以唯一的标识出一条LSA信息。

4、LSU---链路状态更新报文---真正携带LSA信息的数据包

5、 LSACK---链路状态确认报文

OSPF的接口网络类型

OSPF的接口网络类型指的的是OSPF接口，在不同网络类型下，不同的各种方式。

网络类型	OSPF接口的网络类型（工作方式）
BMA（以太网）	Broadcast，可以建立多个邻居关系，需要进行DR和BDR选举，hello10s，deadtime40s
P2P（PPP，HDLC，MGRE，GRE）	P2P，只能建立一个邻居关系，不需要进行DR和BDR的选举，hello10s,deadtime 40s
虚拟接口（环回接口）	P2P，只是华为定义为P2P类型，实际没有数据收发，环回接口的开销值定义为0。环回接口默认学习32位的主机路由，如果想还原真实配置，可以将接口网络类型从P2P改为Broadcast。
	P2MP,可以创建多个邻居关系，不需要进行DR和BDR选举，hello30s,deadtime120s,可以学习邻居接口的主机路由。
NBMA（帧中继）	NBMA ，可以建立多个邻居关系，需要进行DR和BDR选举，hello 30S，dead time 120S，只能手工建立邻居关系

[r2]display ospf interface GigabitEthernet 0/0/0 --- 查看接口网络类型(接口的工作方式)

在华为体系中，将OSPF中的环回接口的开销值定义为0.这个定义值是不会收到外界的变化（修改参考带宽）而改变

[r2-LoopBack0]ospf network-type broadcast---修改接口网络类型

注意：隧道接口的传输速率被定义为64K，实际无数据收发，其目的是为了让接口的开销值变得非常大，能不走就不走。因为，走隧道接口实际还是需要从物理接口发出，但是会额外增加复杂的封装过程，造成资源浪费。

在MGRE环境中，还存在一种全连的MGRE环境（MESH），这种环境下，所有节点既是中心，

也是分支，所有节点都将开启伪广播。这样将所有节点接口的网络类型改为Broadcast之后，

所有节点在进行DR和BDR选举是，将共同进行，则不会出现DR和BDR认知不统一的情况。

[r1-ospf-1]peer 12.0.0.2 --- 指定单播邻居

Attempt --- 尝试 --- 过度状态 --- 出现在NBMA网络中，在DOWN和INIT状态之间，等待对

端指定自己成为单播邻居，一旦指定后，将立即进入下一个状态。

HCIP第五天

OSPF的不规则区域

OSPF区域划分需要遵循的要求：

1、必须存在ABR设备

2、必须按照星型拓扑结构来划分

1，远离骨干的非骨干区域

2，不连续骨干

1、使用Tunnel隧道将非法的ABR设备合法化

创建隧道

宣告

查看路由信息是否共享

R4在使用隧道连接到区域0之后，可以直接通过拓扑信息学习到区域0里的路由信息，同时，也可以通过R2将区域0的拓扑信息转换成路由信息学习一次，但是，R4会将自己通过拓扑信息计算的路由信息加表，即使他的开销值巨大，也在所不惜。

使用隧道来解决不规则区域的问题：

1，可能造成选路不佳的情况

2，可能导致重复更新

3，R2和R4直接需要建立邻居关系，所以，需要发送周期性的数据进行维护，造成中间通过链路的负担加重

2、使用虚链路解决不规则区域
- 注意：虚链路永远属于区域0
进入区域内

虚链路配置

虚链路建立完成后相当于建立邻居关系，但无法在邻居表中看到

[r4-ospf-1-area-0.0.0.]wlink-peer 2.2.2.2

[r2]display ospf vlink --- 查看虚链路的详情

网络类型	OSPF接口的网络类型（工作方式）
BMA（以太网）	Broadcast，可以建立多个邻居关系，需要进行DR和BDR选举，hello10s，deadtime40s
P2P（PPP，HDLC，MGRE，GRE）	P2P，只能建立一个邻居关系，不需要进行DR和BDR的选举，hello10s,deadtime 40s
虚拟接口（环回接口）	P2P，只是华为定义为P2P类型，实际没有数据收发，环回接口的开销值定义为0。环回接口默认学习32位的主机路由，如果想还原真实配置，可以将接口网络类型从P2P改为Broadcast。
	P2MP,可以创建多个邻居关系，不需要进行DR和BDR选举，hello30s,deadtime120s,可以学习邻居接口的主机路由。
NBMA（帧中继）	NBMA ，可以建立多个邻居关系，需要进行DR和BDR选举，hello 30S，dead time 120S，只能手工建立邻居关系
	Virtual，只有在虚链路情况下自动出现，hello 10S，dead time 40S，以单播形式发送hello包周期保活

使用虚链路解决不规则区域的问题：

1，R2和R4直接需要建立邻居关系，所以，需要发送周期性的数据进行维护，造成中间通过链路的负担加重。

2,虚链路只能穿越一个区域

R5和R2无法建立虚链路，但是用Tunnel隧道可以

使用多进程双向重发布

因为不同的路由协议之间，对路由的理解及运行逻辑都不相同，所有，不同的路由协议之间是存在信息隔离的。

重发布---将一种协议按照另一种协议的规则发布出去---需要同时运行两种协议的设备（ASBR设备---自治系统边界路由器/协议边界路由器）上执行该技术---只有执行了重发布的设备才能叫做ASBR设备。
在进程1里面只宣告区域1
在R4上建立区域2的新进程2，将两个网络彻底隔开
重发布：把进程2的信息导入进程1里面
[r4-ospf-1]import-route ospf 2

把进程1的信息导入进程2里面
[r4-ospf-2]import-route ospf 1

缺点：

O_ASE --- 导入的路由信息标记为此标记，代表是域外的路由信息，这些路由信息的可控性较低，信任程度较低，优先级默认设置为150。

下午

LSA---链路状态通告---是OSPF在不同环境下用于携带和传递不同的信息

LSDB---链路状态数据库

SPF

LSA的头部内容

Type---LSA的类型---在OSPFV2当中，需要具体掌握6种LSA

LinkState ID---链路状态标识符---可以理解为是一个LSA的名称，而且，这个参数在不同的LSA类型中将携带不同的信息。

AdvRouter---通告路由器---谁发出的LSA在这个参数就是谁的RID。

链路状态类型；链路状态ID；通告路由器---被称为LSA的”三元组“，因为这三个参数可以唯一的标识出一条LSA信息。

LS　AGE---LSA的老化时间---单位s---当一条LSA被始发路由器产生时置为0，之后，该LSA在网络中传播，老化时间也会持续累加。----1800S---3600S最大老化时间---MAX-Age----当一条LSA的老化时间到达3600S时 (最大老化时间) 则将会从LSDB数据库中删除。

LEN---长度---代表LSA的内容所占的字节数

SEQ---序列号---本质是由32位二进制构成--- 一台路由器每发送同一条LSA时都会携带一个序列号，且逐次加1.

序列号空间：

直线型空间---从最小值到最大值逐次加一，优点是新旧关系容易区分，缺点是一旦序列号空间用尽，将无法判断新旧。

循环型空间---从最小值到最大值在继续循环，序列号可以一直使用，但是，当两个序列号差值较时，新旧关系不好区分。

棒棒糖型空间---OSPF采用的就是这种序列号空间，但是，为了避免循环型序列空间的缺点，OSPF要求不能进入循环部分，所以，其取值为0X80000001 - 0X7FFFFFFE

当序列号达到最大值时，始发设备会将该LSA的老化时间设置为最大老化时间，之后发出，其他收到该LSA的设备因为其序列号值最大，将刷新本地LSDB数据库，之后，又因为该LSA老化时间为最大老化时间，将把该LSA信息删除。同时，始发设备会再发送一条相同的LSA，其序列号为0X80000001，之后，其他设备将该LSA信息收集入库，起到刷新序列号空间的效果。

chksum---校验和---这个参数也会参与新旧关系的比较。如果两条相同的LSA其序列号也相同，则将比较校验和，校验和大的判定为新。

类型	LS ID	通告路由器	传播范围	携带信息
Type-1 LSA Router	通告者的RID	本区域内所有运行OSPF的设备的RID	单区域	本地接口直连的拓扑信息
Type-2LSA Network	DR的IP	MA网络中DR所在的路由器的RID	单区域	单个MA网络网段的补充信息
Type-3LSA sum-Net(summary)	路由的目标网络信号	ABR，在通过下一个ABR设备时，将修改为新的ABR	ABR相邻的单区域	域间路由信息
Type-4 LSA sum-Asbr(asbr)	ASBR的RID	ASBR所在区域的ABR设备，在通过下一个ABR设备时，将修改为新的ABR	除了ASBR所在区域的单区域	ASBR的位置
Type-5 LSA External(ase)	路由的目标网络号	ASBR	整个OSPF区域	域外路由信息
Type-7LSA NSSA		ASBR，离开NSSA区域后将被转换成5类LSA		域外路由信息

Type-1 LSA---一个网络中，每台设备都需要发送且只发送一条1类LSA。1类LSA使用通告者的RID作为LS ID。

LINK---每一条LINK都是在描述路由器接口的连接情况，一个接口可以使用多个LINk来进行描述

TransNet传输网络

StubNet末梢网络

Virtual只针对虚电路

Type-2 LSA---在MA网络环境下，仅依靠1类LSA无法获取完整拓扑信息，所以，我们引入了2类LSA，对拓扑信息进行补充说明。--- 二类LSA所补充的都是一些公共信息，所以，一个MA网络中只需要一台设备发送就可以了。所以，2类LSA由MA网络中的DR设备发送，并且使用DR设备的IP地址作为LS ID.

因为，1类和2类LSA传递的是拓扑信息，而其余的LSA传递的是路由信息，传递路由信息的LSA需要经过1类和2类LSA的验算才能使用。----需要通过1类和2类LSA找到通告者的位置
Type-3 LSA---传递的是路由信息，由ABR设通告，使用目标网络号作为LS ID。三类LSA中所携带的开销值是通告者到达目标网段的开销值。

HCIP第六天

Type-5 LSA

Metric---因为不同路由协议对开销值的评判标准不同，所以，在进行审发布时，无法直接使用其原先的开销值，所以，我们在重发化后将舍弃原先的开销值，而重新赋予其一个规定的初始值 --- seed metric(种子度量值)将路由重发布到OSPF中时，其初始的种子度量值默认为1。

[r4-ospf-1]import-route rip 1 cost 2 --- 在审发布过程中惨改种子度量值

E---标记位---标志着开销值的类型

E位置0---类型1--- 如果开销值类型为类型1，则所有OSPF网络内设备到达域外目标网段的开销值都等于种子度量值加沿途累加开销值。
E位置1---类型2---五类LSA默认的开销值类型为类型2.如果开销值类型为类型2，则所有OSPF网络设备到达域外目标网段的开销值都等于种子度量值

[r4-ospf-1]import-route rip 1 type 1---在重发布中修改开销值类型

Forwarding Address --- 转发地址---主要是为了应对选路不佳的情况。如果不存在选路不佳的情况，则将使用0.0.0.0进行填充，无实质性作用，但是，如果存在选路不佳的情况，则将会把最佳选路携带在FA地址上，之后设备到达目标网段会查找到达FA地址的路径，而不会按照算法再去找通告路由器。

Tag --- 路由标记 --- 主要是给路由信息打标记，方便后面流量的抓取。默认取值为1。

1类LSA的报文格式（黑底的是公共部分）

V---置1，代表该路由器是V-LINK的一个端点

E---置1，代表该路由器为ASBR设备

B --- 置1，代表该路由为ABR设备

OSPF优化---主要指减少OSPF中LSA的更新量

1，汇总---为了减少骨干区域的更新量

2，做特殊区域---为了减少非骨干区域的LSA的更新量

汇总---OSPF的汇总和RIP的接口汇总不同，因为OSPF只有在区域之间传递路由信息，所以，OSPF的汇总被称为区域汇总。

1，域间路由汇总---区域之间在传递三类LSA时进行汇总，减少3类LSA的更新量
- 注意：域间路由汇总只能时一台ABR设备将自己通过1类和2类LSA学习到的路由信息汇总成一条3类LSA发送。
2，域外路由汇总---主要针对5类/7类LSA进行汇总
- [r4-ospf-1]asbr-summary 172.16.0.0 255.255.252.0
- 域外汇总网段的度量值：
  - 类型1：将选择所有明细路由中开销值最大的作为汇总网段的度量值
  - 类型2：将选择所有明细路由中开销值最大加1的作为汇总网段的度量值

特殊区域

第一大类的特殊区域(末梢区域)---1，不能是骨干区域； 2，不能存在虚链路； 3，不能存在ASBR设备

符合以上特点的区域，我们可以配置成为第一大类的特殊区域 --- 末梢区域 (stub)

如果，将一个区域配置成为末梢区域，则这个区域将拒绝学习4类和5类LSA，为了保证可以正常访问到域外的网段，所以，末梢区域会自动生成一条指向骨干的的三类缺省 (通过3类LSA生成的缺省)。

[r5-ospf-1-area-0.0.0.2]stub 注意:一旦配置特殊区域，区域内所有设备都必须配置

2，完全末梢区域（Totally stud）---在拒绝4类和5类LSA的基础上，进一步拒绝3类LSA但是保留3类缺省.

[r1-ospf-1-area-0.0.0.2]stub no-summary ---只需要在ABR设备上配置即可

第二大类特殊区域 --- 1，不能是骨千区域; 2，不能存在虚链路; 3，必须存在ASBR设备

符合以上特点的区域，我们可以配置成为第二大类的特殊区域---非完全末梢区域（NSSA）

如果，将一个区域配置成为NSSA，则这个区域将拒绝学习4类和5类LSA。为了保证可以正常访问到域外的网段，所以，NSSA会自动生成一条指向骨干的的七类缺省 (通过7类LSA生成的缺省)

[r4-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa

注意:一旦配置特殊区域，区域内所有设备都必须配置

在7类LSA中，会默认使用ASBR设备环回接口的IP地址作为转发地址（如果不存在环回接口，则将使用ASBR的物理接口的IP地址作为转发地址），这样收到这条LSA的设备到达目标网段将直接发送到转发地址上。

E---一般置1，代表支持5类LSA，如果配置成为特殊区域，则该标记位置0

N---一般置0，如果在NSSA区域中，将置1

P---P位置1，则代表该LSA支持７转５

0.0.0.0/0 O NSSA 150 --- 7类LSA生成的路由信息其标记为O NSSA，优先级也是150

４，完全的非完全末梢区域（Totally NSSA)--- 在拒绝4类和5类LSA的基础上，进一步拒绝三类LSA。

并自动生成一条指向骨干区域的3类缺省。

[r3-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa no-summary --- 仅需在ABR设备上配置即可

下午

OSPF的附录E---OSPF针对3类或5类/7类在某些特定情况下的解决方案

为了避免三元组完全相同，导致无法区分两条不同的LSA，则附录E要求，掩码长度较长将使用目标网段的直接广播地址作为LS ID

HCIP第七天

上午讲实验

OSPF的扩展配置

1.缺省路由

3类缺省 --- 只能通过特殊区域 (普通的STUB，完全STUB，完全的NSSA) 的配置自动生成

5类缺省 --- 通过配置命令生成，将域外的路由信息重发布到OSPF中

[r9-ospf-2]default-route-advertise --- 相当于将设备上其他途径获得的缺省信息重发布到OSPF网络中

[r9-ospf-2]default-route-advertise ALWAYS --- 如果设备上本身不存在缺省信息，则可以通过后面增加always参数来强制下发一条缺省

7类缺省---可以通过配置特殊区域（普通的NSSA）自动生成，也可以通过配置手工配置

[r9-ospf-1-area-0.0.0.3]nssa default-route-advertise --- 在NSSA区域内部生成一条缺省信息

2、手工认证---OSPF邻居间发送数据包中携带口令，两边如果口令相同，则身份合法。
- 1，接口认证---邻居接口上配置，两端口令不相同，则无法建立邻居关系
  - [r11-GigabitEthernet0/0/0 ]ospf authentication-mode md5 1 plain 123456 注意: 认证模式，Key ID以及认证口令必须相同，否则将影响邻居关系的建立
- 2，区域认证---本质还是接口认证，在一个区域中配置区域认证，相当于同时在这个区域中所有激活的接口上配置了接口认证。
  - [r1-ospf-1-area-0.0.0.1]authentication-mode md5 1 cipher 123456
- 3，虚链路认证---虚链路建立过程中的认证
  - [r9-ospf-1-area-0.0.0.3]vlink-peer 7.7.7.7 md5 1 cipher 123456

3、加速收敛---减少计时器的时间
- 修改hello时间的命令 [r6-GigabitEthernet0/o/0]ospf timer hello 5
- 注意: hello时间修改，死亡时间会自动按照4倍的关系进行匹配
- 修改死亡时间的命令
  
  [r6-GigabitEthernet0/o/0]ospf timer dead 40
  
  注意：修改死亡时间，hello时间不会改变
- Waiting time---等待时间---时间长短等同于死亡时间，DR/BDR选举时间修改死亡时间，该计时器时间会同步修改。注意，两个计时器分开计时，只是数值长短相同。
Poll---轮询时间---120S---与状态为DOWN的邻居关系发送hello包的间隔时间---NBMA

NBMA环境下单方面指定邻居后，将邻居置为Attempt状态，等待对方指定自己。如果对方一直没有指定(经过一个等待时间 -- 120S，这个时间内，会以30S为周期发送hello包) 会将邻居的状态改为down状态，之后，将按照poll时间为周期发送hello包。

[r6-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer poll ?

INTEGER<1-3600> Second(s)

Retransmit---重传时间---5s---发送信息时需要确认，如果重传时间内没有收到确认信息，则将重传。

[r6-GigabitEthernet0/0/o]ospf timer retransmit ?

INTEGER<1-3600> Second(s)

Transmit Delay---传输延迟---1S---主要是附加在LSA的老化时间上的为了补偿传输过程中消耗的时间。

[r6-GigabitEthernet0/0/0]ospf trans-delay ?INTEGER<1-500> Second(s)

4、沉默接口---将一个接口设置称为沉默接口，他将只接受不发送OSPF的数据包。
[r6-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/0
5、路由过滤---主要是针对3类，5类，7类LSA进行过滤
- 过滤3类LSA
  
  [r3-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary 172.16.32.0 255.255.224.0 not-advertise --- 在ABR设备
  
  上进入对应的区域配置
  
  过滤5类/7类LSA
  
  [r12-ospf-1]asbr-summary 172.16.160.0 255.255.224.0 not-advertise
  
  6，路由控制（第八天讲）
  
  OSPF的选路原则（第八天讲）
  
  OSPF的防环（第八天讲）

HCIP第八天

OSPF的扩展配置

6、路由控制
- 优先级

[r3-ospf-1]preference 50 --- 修改类型为OSPF路由 (通过1类，2类和3类LSA学到的) 的默认优先级

[r3-ospf-1]preference ase 200 --- 修改类型为O_ASE/O_NSSA的路由(通过5类和7类LSA学到的)的默认优先级

注意:这两条命令在修改时只能影响本设备，并目将本设备上所有对应协议类型的路由条目优先级统一修改。

COST

COST=参考带宽/真实带宽

1，通过修改参考带宽达到修改开销值的目的

[r3-ospf-1]bandwidth-reference ?

INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s)

[r3-ospf-1]bandwidth-reference 1000

lnfo: Reference bandwidth is changed. Please ensure that the reference bandwidth that is configured for all the routers are the same.

参考带宽改一个其他都得改为一致的。

注意:因为参考带宽一改，所有设备都需要修改，所以，无法进行有效的选路控制，只能是通过增大参考带宽的方式来应对选路不佳的情况

2，通过修改真实带宽达到修改开销值的目的

[r3-GigabitEthernet0/0/o]undo negotiation auto --- 关闭接门自动协商功能

[r3-GigabitEthernet0/0/0]speed 10 --- 将接口的传输速率修改为10Mbps (在修改传输速率时，只能将接口的传输速率改小)

注意: 该修改效果必须重启接口后生效

关闭自动协商

重启接口

开销值由1变为10了

这种方法确实可以起到控制选路的效果，但是，因为只能把接口的传输速率改低，所以，会影响链路的传输效率，不建议使用

3，直接修改接口的开销值

这种方法也可以修改环回接口的开销值。

[r3-LoopBackoJospf cost 10

注意:如果一条链路两端接口的开销值大小不一样，则我们将按照路由传递方向的入接口的开销值计算。

路由层面 (控制层面) : 路由信息传递的方向，路由协议传递路由信息产生的流量

数据层面: 数据流动的方向，设备访问目标地址时产生的数据流量

两种流量传输的方向相反

注意: 如果想要改变到达某一个末梢网段的开销值，建议直接在这个修改这个未梢网段接口的开销值，而不要修改沿途骨干链路的开销值，因为沿途修改则经过的路由的开销都会影响

OSPF的选路原则

　　　域内：１类，２类

　　　域间：３类

　　　域外：５类，７类---还分为类型1，类型2

1，如果学到了两条到达相同目标的路由时，并且都是通过1类和2类LSA学到的，这种情况下，直接比较开销值，若两边开销值相同，则负载均衡。

2，如果学到了两条到达相同目标的路由时，并且都是通过3类LSA学到的，这种情况下，直接比较开销值，若两边开销值相同，则负载均衡。

3,类型2的选路原则 --- 先比较种子度量值，优选种子度量值小的;如果种子度量值相同，则比较沿途累加开销值，优先沿途累加开销值小的。如果都相同，则负载均衡。

类型1的选路原则 --- 直接比较总度量值(种子度量+沿途累加开销值)，优选总度量小的，如果总度量相同，则负载均衡。

E---标记位 --- 标志着开销值的类型 E位置0 --- 类型1 --- 如果开销值类型为类型1，则所有OSPF网络内设备到达域外目标网段的开销值都等于种子度量值加沿途累加开销值。 E位置1 --- 类型2 --- 5类LSA默认的开销值类型为类型2。如果开销值类型为类型2，则所有OSPF网络内设备到达域外目标网段的开销值都等于种子度量值。

类型1永远优于类型2

[r3]display ospflsdb ase --- 同时展开所有5类LSA

下午

4，域内和域间---域内路由优于域间路由

5，域间和域外---域间优于域外

6，5类和7类---在华为体系中，5类和7类LSA生成的路由信息在优先级比较方面没有区别。

OSPF的防环