配置單區域OSPF實驗和報文抓包和分析

一、配置單區域OSPF概念：

（1）配置單區域OSPF（Open Shortest Path First）是一種常見的動態路由協議配置方式，主要用于在同一區域內實現路由信息的交換和路由表的更新。

（2）OSPF是一種基于鏈路狀態的內部網關路由協議（IGP），用于在自治系統內部進行路由選擇。它通過廣播鏈路狀態更新信息。

二、實驗目的：

（1）實現單區域OSPF的配置

（2）描述OSPF在多路訪問中鄰居關系建立的過程

三、實驗步驟：

?（1）對路由器重命名

?（2）配置路由器接口IP地址

?（3）運行OSPF

?（4）查看使能OSPF的接口? //display ospf interface all

?（5）查看當前設備鄰居關系狀態? ?//display ospf peer

?（6）查看當前設備LSDB? ?//display ospf lsdb

四、實驗拓撲：

五、實驗配置：

（1）配置IP地址。

R1的配置：

<Huawei>system-view ?//進入接口視圖

[Huawei]undo info-center enable ?//關閉路由器輸出信息

[Huawei]sysname AR1 ?//修改設備名

[AR1]interface g0/0/0 ?//進入接口

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 12.1.1.1 24 // 在接口上配置IP地址

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown ?//打開接口

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q??//退出

[AR1]interface LoopBack 0??//進入環回接口

[AR1-LoopBack0]ip address 1.1.1.1 24??//在接口上配置IP地址

[AR1-LoopBack0]q??//退出

R2的配置：

<Huawei>system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname AR2

[AR2]interface g0/0/1

[AR2-GigabitEthernet0/0/1]ip address 12.1.1.2 24

[AR2-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown

[AR2-GigabitEthernet0/0/1]q

[AR2]interface g0/0/0

[AR2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 23.1.1.2 24

[AR2-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown

[AR2-GigabitEthernet0/0/0]q

[AR2]interface LoopBack 0

[AR2-LoopBack0]ip address 2.2.2.2 24

[AR2-LoopBack0]quit

R3的配置：

<AR3>system-view

[AR3]interface g0/0/1

[AR3-GigabitEthernet0/0/1]ip address 23.1.1.3 24

[AR3-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown

Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.

[AR3-GigabitEthernet0/0/1]q

[AR3]interface LoopBack 0

[AR3-LoopBack0]ip address 3.3.3.3 24

[AR3-LoopBack0]q

（2）運行OSPF。

R1的配置：

[AR1]ospf router-id 1.1.1.1

[AR1-ospf-1]area 0

[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255

[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.0 0.0.0.255

[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

R2的配置：

[AR2]ospf router-id 2.2.2.2

[AR2-ospf-1]area 0

[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255

[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.1.1.0 0.0.0.255

[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.0 0.0.0.255

[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

R3的配置：

[AR3]ospf router-id 3.3.3.3

[AR3-ospf-1]area 0

[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.1.1.0 0.0.0.255

[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network

3.3.3.0 0.0.0.255

[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]q

六、實驗調試：

（1）在R1上查看當前設備所有激活的OSPF的接口信息。

（1）priority:1 優先級為1；（2）cost：1 開銷為1；（3）state：DR ?它是DR ?;（4）type：Broadcast 網絡類型為廣播；（5）MTU：1500 最大傳輸單元為1500 （6）state：p-2-p 接口狀態；（7）Type:p2p 接口類型為點對點；（8）Timers:Hello 10 時間間隔；（9）Dead 40 ：消亡時間。

OSPF進程信息?：OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1：表示OSPF進程1的Router ID是1.1.1.1。

接口信息?：Area: 0.0.0.0 (MPLS TE not enabled)：表示OSPF區域是0.0.0.0，且MPLS TE（多協議標簽交換流量工程）未啟用。

接口12.1.1.1 (GigabitEthernet0/0/0)?：

Interface: 12.1.1.1 (GigabitEthernet0/0/0)：表示接口是GigabitEthernet0/0/0，IP地址是12.1.1.1。

Cost: 1：表示該接口的OSPF開銷（Cost）是1。

State: BDR：表示該接口的狀態是備份指定路由器（Backup Designated Router）。

Type: Broadcast：表示接口類型是多播（Broadcast）。

MTU: 1500：表示最大傳輸單元（MTU）是1500字節。

以下是OSPF接口中計時器參數的詳細分析（當前時間：2025年03月10日）：

?Hello 10?

表示OSPF發送Hello報文的時間間隔為10秒?12

用于發現和維護鄰居關系，不同網絡類型（如Broadcast/P2P）的默認值可能不同?23

?Dead 40?

定義鄰居失效判定時間，超過40秒未收到鄰居的Hello報文則認為鄰居失效?12

通常設置為Hello間隔的4倍，需與鄰居設備保持一致?23

?Poll 120?

表示輪詢間隔時間為120秒?34

僅在NBMA網絡類型中使用，用于定期檢測失效鄰居的連通性?34

?Retransmit 5?

定義LSA（鏈路狀態通告）重傳間隔為5秒?23

當未收到對方確認時，每隔5秒重傳一次未確認的LSA報文?23

?Transmit Delay 1?

表示接口傳輸延遲補償值為1秒?35

用于修正LSA在傳輸過程中產生的延遲，該值會被累計到路徑開銷（Cost）計算中

DR與BDR的基本定義：?

DR（Designated Router）?

在廣播型（Broadcast）或NBMA網絡中被選舉出的主路由器，負責與區域內所有其他路由器（DROther）同步鏈路狀態信息，并統一轉發LSA報文，避免重復泛洪?23。

?BDR（Backup Designated Router）?

DR的備份角色，實時監控DR狀態。當DR失效時，BDR立即接管DR職責，保障網絡收斂的快速性?23。

（2）在R1上查看當前設備的鄰居狀態。

OSPF進程信息?：

OSPF進程ID為1，Router ID為1.1.1.1。

?鄰居信息?：

鄰居區域是Area 0.0.0.0，接口是12.1.1.1（GigabitEthernet0/0/0）。

鄰居路由器的Router ID是2.2.2.2，IP地址是12.1.1.2。

?鄰居狀態?：

狀態為Full，表示鄰居關系已經建立完全。

鄰居模式是Nbr is Master，表示鄰居路由器是主路由器。

優先級為1。

?指定路由器（DR）和備份指定路由器（BDR）?：

DR（指定路由器）是12.1.1.2。

BDR（備份指定路由器）是12.1.1.1。

?MTU（最大傳輸單元）?：

MTU為0，表示沒有設置特定的MTU值。

?計時器信息?：

死亡計時器剩余時間為35秒。

重傳計時器間隔為5秒。

?鄰居上線時間?：

鄰居已經上線00:13:05（13分鐘5秒）。

?認證序列?：

認證序列為[ 0 ]，表示沒有配置認證序列。

總結：
展示了一個OSPF鄰居關系的詳細信息，包括鄰居路由器的ID、IP地址、狀態、DR和BDR信息、MTU、計時器以及上線時間等。這些信息有助于網絡管理員了解OSPF鄰居關系的狀態和配置情況。

（3）在R1上查看當前設備的LSDB。

OSPF進程信息?：

OSPF進程ID為1。

路由器ID為1.1.1.1。

?鏈路狀態數據庫區域?：

區域編號為0.0.0.0。

?鏈路狀態條目?：

?Router類型?：表示路由器的鏈路狀態信息。

有一個Router的LinkState ID為2.2.2.2，由路由器2.2.2.2發布，年齡為982，長度為60，序列號8000000A，度量值為1。

另一個Router的LinkState ID為1.1.1.1，由路由器1.1.1.1發布，年齡為993，長度為48，序列號80000006，度量值為1。

還有一個Router的LinkState ID為3.3.3.3，由路由器3.3.3.3發布，年齡為985，長度為36，序列號80000004，度量值為1。

?Network類型?：表示網絡的鏈路狀態信息。

有一個Network的LinkState ID為23.1.1.3，由路由器3.3.3.3發布，年齡為985，長度為32，序列號80000002，度量值為0。

另一個Network的LinkState ID為12.1.1.2，由路由器2.2.2.2發布，年齡為985，長度為32，序列號80000002，度量值為0。

?年齡（Age）?：表示該鏈路狀態信息在路由器中的存在時間。年齡越大，表示該信息在路由器中存在的時間越長。

?長度（Len）?：表示該鏈路狀態信息的長度。

?序列號（Sequence）?：用于檢測鏈路狀態信息的變化。序列號越大，表示信息越新。

?度量值（Metric）?：用于表示到達目的地的開銷。度量值為0通常表示直接連接的網絡。

從這些信息可以看出，圖片中的鏈路狀態數據庫包含了多個路由器的鏈路狀態信息以及兩個網絡的鏈路狀態信息。這些信息用于OSPF路由協議計算最佳路徑。

（4）在R1上查看當前設備的OSPF路由表。

OSPF進程和路由器ID?：

OSPF進程1的路由器ID是1.1.1.1。

?路由表條目?：

?1.1.1.1/32?：這是一個Stub網絡，成本為0，下一跳是1.1.1.1，廣告路由器也是1.1.1.1，區域是0.0.0.0。

?12.1.1.0/24?：這是一個Transit網絡，成本為1，下一跳是12.1.1.1，廣告路由器是1.1.1.1，區域是0.0.0.0。

?2.2.2.2/32?：這是一個Stub網絡，成本為1，下一跳是12.1.1.2，廣告路由器是2.2.2.2，區域是0.0.0.0。

?23.1.1.0/24?：這是一個Transit網絡，成本為2，下一跳是12.1.1.2，廣告路由器是3.3.3.3，區域是0.0.0.0。

?總網絡數?：

總共有4個網絡。

?區域內和區域間路由?：

4個網絡都在同一個區域內（Intra Area），沒有區域間的路由（Inter Area）。

?ASE和NSSA?：

沒有外部類型5路由（ASE）和外部類型7路由（NSSA）。

總結：

該OSPF路由表顯示了4個網絡，其中兩個是Stub網絡，兩個是Transit網絡。

所有網絡都在同一個區域內，沒有區域間的路由。

沒有外部路由信息。

這些信息可以幫助網絡管理員了解當前網絡的路由狀態，并進行相應的網絡配置和優化。

七、優勢：

（1）簡單易管理；（2）快速收斂；（3）減少復雜性；（4）提高容錯性和可靠性；（5）靈活性。

八、總結：

單區域OSPF是一種適用于小型網絡環境的動態路由協議配置方式。它通過簡化網絡管理和配置、提供快速收斂和高容錯性等優點，為網絡管理者提供了一種高效且可靠的網絡解決方案。然而，隨著網絡規模的擴大，單區域OSPF可能會面臨一些挑戰，如鏈路狀態數據庫的爆炸性增長等。因此，在選擇使用單區域OSPF時，需要根據實際網絡規模和需求進行權衡和決策。