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配置OSPF的多区域

作者：我家自动化 | 2024-03-06 07:56:01

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配置OSPF的多区域

实验6：配置多区域OSPF

实验需求

实现OSPF多区域配置
阐明OSPF的LSA的类型
阐明OSPF引入外部路由的配置方法
阐明向OSPF引入缺省路由的方法

实验拓扑

配置多区域OSPF如图1-16所示。

图1-16 配置多区域OSPF

实验步骤

[1] IP地址配置

R1的配置

<Huawei>system-view

[Huawei]sysname R1

[R1]interface g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.1.1 24

[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit

[R1]interface LoopBack 0

[R1-LoopBack0]ip address 1.1.1.1 32

[R1-LoopBack0]quit

R2的配置

<Huawei>system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname R2

[R2]interface g0/0/0

[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.1.2 24

[R2-GigabitEthernet0/0/0]quit

[R2]interface s0/0/0

[R2-Serial0/0/0]ip address 23.1.1.2 24

[R2-Serial0/0/0]quit

[R2]interface LoopBack 0

[R2-LoopBack0]ip address 2.2.2.2 32

[R2-LoopBack0]quit

R3的配置

<Huawei>system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname R3

[R3]interface s0/0/1

[R3-Serial0/0/1]ip address 23.1.1.3 24

[R3-Serial0/0/1]quit

[R3]interface s0/0/0

[R3-Serial0/0/0]ip address 34.1.1.3 24

[R3-Serial0/0/0]undo shutdown

[R3-Serial0/0/0]quit

[R3]interface LoopBack 0

[R3-LoopBack0]ip address 3.3.3.3 32

[R3-LoopBack0]quit

R4的配置

<Huawei>system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname R4

[R4]interface s0/0/1

[R4-Serial0/0/1]ip address 34.1.1.4 24

[R4-Serial0/0/1]quit

[R4]interface s0/0/0

[R4-Serial0/0/0]ip address 45.1.1.4 24

[R4-Serial0/0/0]quit

[R4]interface LoopBack 0

[R4-LoopBack0]ip address 4.4.4.4 32

[R4-LoopBack0]quit

R5的配置

<Huawei>system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname R5

[R5]interface s0/0/1

[R5-Serial0/0/1]ip address 45.1.1.5 24

[R5-Serial0/0/1]quit

[R5]interface LoopBack 0

[R5-LoopBack0]ip address 5.5.5.5 32

[R5-LoopBack0]quit

R6的配置

<Huawei>system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname R6

[R6]interface g0/0/0

[R6-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.1.6 24

[R6-GigabitEthernet0/0/0]quit

[R6]interface LoopBack 0

[R6-LoopBack0]ip address 6.6.6.6 32

[R6-LoopBack0]quit

运行OSPF

R1的配置

[R1]ospf router-id 1.1.1.1

[R1-ospf-1]area 2

[R1-ospf-1-area-0.0.0.2]network 10.1.1.0 0.0.0.255

[R1-ospf-1-area-0.0.0.2]network 1.1.1.1 0.0.0.0

[R1-ospf-1-area-0.0.0.2]quit

[R1-ospf-1]quit

R2的配置

[R2]ospf router-id 2.2.2.2

[R2-ospf-1]area 2

[R2-ospf-1-area-0.0.0.2]network 10.1.1.0 0.0.0.255

[R2-ospf-1-area-0.0.0.2]network 2.2.2.2 0.0.0.0

[R2-ospf-1-area-0.0.0.2]quit

[R2-ospf-1]area 0

[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.1.1.0 0.0.0.255

[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

R3的配置

[R3]ospf router-id 3.3.3.3

[R3-ospf-1]area 0

[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.1.1.0 0.0.0.255

[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

[R3-ospf-1]area 1

[R3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 34.1.1.0 0.0.0.255

[R3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 3.3.3.3 0.0.0.0

[R3-ospf-1-area-0.0.0.1]quit

[R3-ospf-1]quit

R4的配置

[R4]ospf router-id 4.4.4.4

[R4-ospf-1]area 1

[R4-ospf-1-area-0.0.0.1]network 34.1.1.0 0.0.0.255

[R4-ospf-1-area-0.0.0.1]network 45.1.1.0 0.0.0.255

[R4-ospf-1-area-0.0.0.1]network 4.4.4.4 0.0.0.0

[R4-ospf-1-area-0.0.0.1]quit

R5的配置

[R5]ospf router-id 5.5.5.5

[R5-ospf-1]area 1

[R5-ospf-1-area-0.0.0.1]network 45.1.1.0 0.0.0.255

[R5-ospf-1-area-0.0.0.1]network 5.5.5.5 0.0.0.0

[R5-ospf-1-area-0.0.0.1]quit

R6的配置

[R6]ospf router-id 6.6.6.6

[R6-ospf-1]area 2

[R6-ospf-1-area-0.0.0.2]network 10.1.1.0 0.0.0.255

[R6-ospf-1-area-0.0.0.2]network 6.6.6.6 0.0.0.0

[R6-ospf-1-area-0.0.0.2]quit

实验调试

在路由器上查看1类的LSA

[R1]display ospf lsdb router 1.1.1.1 //查看1.1.1.1产生的1类LSA

OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1

Area: 0.0.0.2 //所属区域

Link State Database

Type : Router //LSA的类型为router

Ls id : 1.1.1.1 //链路状态ID为路由器的router-id

Adv rtr : 1.1.1.1 //生成LSA的路由器的router-id

Ls age : 327 //表示LSA已经生存的时间，单位是秒。

Len : 48 //长度

Options : E //选项，E代表支持外部路由

seq# : 8000000f //序列号

chksum : 0x1ef0 //检验和

Link count: 2

* Link ID: 10.1.1.6 //DR的接口IP地址

Data : 10.1.1.1 //自己接口的IP地址

Link Type: TransNet //MA类型链路

Metric : 1 //开销

* Link ID: 1.1.1.1 //网络号

Data : 255.255.255.255 //网络掩码

Link Type: StubNet //末节类型链路

Metric : 0 //开销

Priority : Medium

【技术要点1】老化时间

LSA 的最大年龄是 3600s，LSA 在路由器间泛洪时每经过一跳年龄增加1，在LSDB 中存放时年龄也增加1。当LSA 的年龄达到 3600s(即 Maxage)，路由器会从 LSDB 中清除该LSA。在拓扑稳定的场合下，每份存放在LSDB 中的ISA 间隔 1800s 都会被周期产生的新 LSA 刷新。

【技术要点2】序列号

取值范围为0X80000001 – 0X7FFFFFFE
路由器每发送同一条LSA信息，则将携带一个序列号，并且序列号依次加1。
当一条LSA信息的序列号达到0X7FFFFFFE时，发出的路由器会将其老化时间改为3600S；其他设备收到该LSA信息后，会根据序号判断出这是一条最新的LSA信息，将该信息刷新到本地LSDB中。之后，由于该LSA信息老化时间达到3600S，则将这条LSA信息删除掉。始发的路由器会再发送一条相同的LSA信息，其序列号使用0X80000001，其他设备收到后将会把最新的LSA信息刷新到LSDB中，则刷新了序列号空间。

【技术要点3】校验和

确保数据完整性。
校验和也会参与LSA的新旧比较。

【技术要点4】判断LSA 新旧的规则如下：

序列号越大代表越新。
若序列号相同，则Checksum 数值越大代表越新。
上述一致的情况下，继续比较 Age。

若LSA 的 Age 为 MaxAge，即 3600s,则该LSA 被认定更“新”
若LSA 间Age差额超过15min，则 Age 小的LSA被认定更“新”
若 LSA Age 差额在15min 以内，则二者视为相同“新”的 LSA，只保留先收到的

【技术要点5】router-lsa定义了四种link类型见表1-7所示。

Type	描述	Link id	Link data
Point-to-point	点到点链路类型	邻居路由器的RID	自己接口的IP地址
Transnetwork	MA类型链路	DR的接口IP地址	自己的接口IP地址
Stubnetwork	末节类型链路-环回口	网络号	网络掩码
Virtual Link	虚拟点到点链路	Vlink对端ABR的RID	本地VLINK的IP地址

表1-7：router-lsa link类型

在路由器上查看2类的LSA

<R1>display ospf lsdb network

OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1

Area: 0.0.0.2

Link State Database

Type : Network //LSA的类型为2类

Ls id : 10.1.1.6 //链路状态ID为DR的接口IP地址

Adv rtr : 6.6.6.6 //产生LSA2的通告路由器

Ls age : 1015

Len : 36

Options : E

seq# : 80000007

chksum : 0x768b

Net mask : 255.255.255.0 //子网掩码

Priority : Low

Attached Router 6.6.6.6 //连接到本网络的所有的邻居路由器的router-id

Attached Router 1.1.1.1

Attached Router 2.2.2.2

【技术要点1】LSA2的特征

由DR（Designated Router）产生，描述本网段的链路状态
在所属的区域内传播

在路由器上查看3类LSA

<R1>display ospf lsdb summary //查看3类LSA

OSPF Process 1 with Router ID 10.1.1.1

Area: 0.0.0.2

Link State Database

Type : Sum-Net //LSA的类型为3类

Ls id : 23.1.1.0 //网络号

Adv rtr : 2.2.2.2 //产生LSA3的路由器

Ls age : 158

Len : 28

Options : E

seq# : 80000001

chksum : 0x27f4

Net mask : 255.255.255.0 //子网掩码

Tos 0 metric: 1562 //开销值（为ABR到目标网络的最小开销值）

Priority : Low

Type : Sum-Net

Ls id : 3.3.3.3

Adv rtr : 2.2.2.2

Ls age : 153

Len : 28

Options : E

seq# : 80000001

chksum : 0xdf49

Net mask : 255.255.255.255

Tos 0 metric: 1562

Priority : Medium

Type : Sum-Net

Ls id : 2.2.2.2

Adv rtr : 2.2.2.2

Ls age : 158

Len : 28

Options : E

seq# : 80000001

chksum : 0xd27a

Net mask : 255.255.255.255

Tos 0 metric: 0

Priority : Medium

【技术要点1】3类LSA的特性

边界路由器 ABR 为区域内的每条 OSPF 路由各产生一份 LSA3 并向其他区域通告。
边界若有多个 ABR，则每个 ABR 都产生 ISA3 来通告区域间路由，通过 Adveritsing Router 字域来区分。
区域间传递的是路由，LSA3 是由每个区域的 ABR 产生的、并仅在该区域内泛洪的一类LSA。路由进入其他区域后，再由该区域的 ABR 产生LSA3 继续泛洪。
OSPF 在区域边界上具备矢量特性，只有出现在 ABR 路由表里的路由才会被通告给邻居区域。
计算路由时，路由器计算自己区域内到 ABR 的成本加上LSA3 传递的区域间成本，得到的是当前路由器到目标网络端到端的成本。
如果 ABR 路由器上路由表中的某条 OSPF 路由不再可达，则 ABR 会立即产生一份 Age 为 3600s 的LSA3 向区域内泛洪，用于在区域内撤销该网络。

在R5上创建一个环回口loopback100，地址设置为100.100.100.100/32，并把它引入进OSPF

[R5]interface LoopBack 100

[R5-LoopBack100]ip address 100.100.100.100 32

[R5-LoopBack100]quit

[R5]ospf

[R5-ospf-1]import-route direct //引入直连路由

[R5-ospf-1]quit

在R5上查看5类的LSA

<R5>display ospf lsdb ase 100.100.100.100 //查看5类LSA

OSPF Process 1 with Router ID 5.5.5.5

Link State Database

Type : External //LSA的类型为5类

Ls id : 100.100.100.100 //引入外部路由的网络号

Adv rtr : 5.5.5.5 // ASBR的router-id

Ls age : 140

Len : 36

Options : E

seq# : 80000001

chksum : 0x5ecc

Net mask : 255.255.255.255 //外部路由的子网掩码

TOS 0 Metric: 1 //ASBR到外部网络的成本

E type : 2 //开销类型，默认为2

Forwarding Address : 0.0.0.0 // 如果是0，访问外部网络的报文转发给ASBR，如果是非0，报文转发给非0的地址

Tag : 1

Priority : Low

【技术要点1】区分OSPF外部路由的2种度量值类型，见表2-8所示。

Type	描述	开销计算
Type-1	可信任程度高	AS内部开销+AS外部开销
Type-2	可信任程度低，AS外部开销远大于AS内部开销	AS外部开销

图2-8 OSPF外部路由的2种度量值类型

【技术要点2】Forwarding Address

5类LSA若同时满足以下三个条件：

引入的这条外部路由，其对应的出接口启用了OSPF
引入的这条外部路由，其对应的出接口未设置为passive-interface
引入的这条外部路由，其对应的出接口的OSPF网络类型为broadcast

则产生的Type 5 LSA，其FA地址等于该引入的外部路由的下一条地址，反之为0.0.0.0（ASBR）

在R3上查看4类LSA

<R3>display ospf lsdb asbr //查看4类LSA

OSPF Process 1 with Router ID 3.3.3.3

Area: 0.0.0.0

Link State Database

Type : Sum-Asbr //LSA的类型为4类

Ls id : 5.5.5.5 //ASBR的router-id

Adv rtr : 3.3.3.3 //产生4类LSA的路由器的router-id

Ls age : 1689

Len : 28

Options : E

seq# : 80000001

chksum : 0x9269

Tos 0 metric: 3124 //ABR到ASBR的开销

Area: 0.0.0.1

Link State Database

【技术要点】4类LSA的特性

由ABR产生，描述本区域到其他区域中的ASBR的路由，通告给除ASBR所在区域的其他区域（除了Stub区域、Totally Stub、NSSA区域和Totally NSSA区域）。

本文出自作者的书《HCIP-DATACOM 认证实验指南》

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