OSPF 基础配置

笔记 · 2023-07-24 · 430 人浏览
OSPF 基础配置

　　开放式最短路径优先 OSPF（Open Shortest Path First）是 IETF 组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议（Interior Gateway Protocol）。

　　在OSPF出现前，网络上广泛使用 RIP（Routing Information Protocol）作为内部网关协议。由于 RIP 是基于距离矢量算法的路由协议，存在着收敛慢、路由环路、可扩展性差等问题，所以逐渐被 OSPF 取代。OSPF 作为基于链路状态的协议，能够解决RIP所面临的诸多问题。此外，OSPF 还有以下优点：

  • OSPF 采用组播形式收发报文，这样可以减少对其它不运行OSPF路由器的影响。
  • OSPF 支持无类型域间选路（CIDR）。
  • OSPF 支持对等价路由进行负载分担。
  • OSPF 支持报文加密。

　　由于 OSPF 具有以上优势，使得 OSPF 作为优秀的内部网关协议被快速接收并广泛使用。

OSPF 基本原理

　　OSPF 协议路由的计算过程可简单描述如下：

(1) 建立邻接关系，过程如下：
1. 本端设备通过接口向外发送Hello报文与对端设备建立邻居关系。
2. 两端设备进行主/从关系协商和DD报文交换。
3. 两端设备通过更新LSA完成链路数据库LSDB的同步。

　　此时，邻接关系建立成功。

(2) 路由计算

　　OSPF 采用 SPF（Shortest Path First）算法计算路由，可以达到路由快速收敛的目的。

命令功能

  • ospf 命令用来创建并运行OSPF进程。
  • undo ospf 命令用来关闭OSPF进程。

缺省情况下，系统不运行OSPF协议，即不运行OSPF进程。

命令格式

  • ospf [ process-id | router-id router-id | vpn-instance vpn-instance-name ]
  • undo ospf process-id [ flush-waiting-timer time ]

参数说明

2023-07-24T06:30:39.png

使用指南

使用场景

　　创建OSPF进程是配置与OSPF协议有关参数的首要步骤。

　　OSPF支持多进程，在同一台设备上可以运行多个不同的OSPF进程，它们之间互不影响，彼此独立。不同OSPF进程之间的路由交互相当于不同路由协议之间的路由交互。

　　设备的ID可以手工配置，如果没有通过命令指定ID号，系统会从当前接口的IP地址中自动选取一个作为设备的ID号。其选择顺序是：Loopback口的IP地址从大到小排序，然后非Loopback接口IP地址从大到小排序，按照排序后的ID选择第二大的ip作为ID。当设备出现router id冲突时，会将该IP从以上排序中剔除。以下3种情况会进行Router ID的重新选取：

  • 通过本命令重新配置OSPF的Router ID，然后重启OSPF进程
  • 重新配置系统的Router ID，并且重新启动OSPF进程
  • 原来被选举为系统的Router ID的IP地址被删除并且重新启动OSPF进程

配置影响

　　使用undo ospf命令关闭OSPF进程后，接收端会一直保留这个OSPF进程早先产生的已无效的LSA，占用了系统内存，只有这些LSA超时（即LSA中的age字段达到3600秒）才会被删除。使用undo ospf process-id flush-waiting-timer time命令关闭OSPF进程后，设备会在设定的时间内再次产生自己的LSA，并将其age字段置为3600。其他设备收到age字段为3600的LSA后，会立刻删除保留在本机的此条LSA。若本机没有在设定的时间发送完所有的LSA，则其他设备仍会继续保留着一部分已无效的LSA。

当LSA头部中LS字段（老化时间）达到3600秒时，这条LSA会被删除。

注意事项

　　设备的一个接口只能属于某一个OSPF进程。如果指定了VPN实例，那么OSPF进程属于此实例，否则属于全局实例。进程实例不可更改，只能在第一次使能该进程时指定。

每个OSPF进程的Router ID要保证全网唯一，否则会导致邻居不能正常建立、路由信息不正确的问题。建议在OSPF设备上单独为每个OSPF进程配置全网唯一的Router ID。

使用实例

<Huawei> system-view
[Huawei] ospf 100 router-id 1.1.1.1

简单示例

如下图所示，所有的路由器都运行OSPF，其中粉色区域都在同一网段（可观察期间主从关系的现象），蓝色区域不在同一网段。要求 AR1 能够 ping 通 7.7.7.7，且 4.4.4.4 访问 7.7.7.7 时，去走 AR6，回走 AR5。

2023-07-24T07:08:11.png

配置思路

  1. 配置各路由器的接口IP。
  2. 使各路由器上运行OSPF（都在area0区域）。
  3. 按照要求方便实验，配置AR4和AR7上的环回地址。
  4. 在AR4和AR7上分别宣告两个环回口地址。
  5. 在AR5和AR6上设置相对应接口的开销值。

操作步骤

(1) 配置各路由器接口的IP地址

这里以AR1举例，其余路由器命令一致，只需进入相应接口修改IP地址即可。

<Huawei> system-view
[Huawei] sysname R1
[R1] interface gigabitethernet 0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
[R1-GigabitEthernet0/0/0] quit

　　检查各路由器接口地址是否配置成功：

[R1]display ip interface brief

结果如下图：
2023-07-24T07:29:24.png

(2) 配置各路由器OSPF基本功能

以AR1举例，其余路由器命令一致。可由路由器ID进行RID命名（可默认），如AR1对应RID为1.1.1.1，然后根据当前路由器所处网段来宣告不同网段。

[R1]ospf 100 router id 1.1.1.1
[R1-ospf-100]area 0
[R1-ospf-100-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255

(3) 配置AR4和AR7上的环回地址(LoopBack)

两台配置命令一样，修改IP即可。（这里以 AR4 为例，命令已简写）

<R4>sy
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[R4]int lo 0
[R4]ip add 4.4.4.4 
[R4-LoopBack0]q
[R4]dis ip int br
....

(4) 宣告环回地址

两台配置命令一样，修改IP即可。

[R4-ospf-100-area-0.0.0.0]network 4.4.4.4 0.0.0.0

　　检查当前宣告的直连网络：

[R4-ospf-100-area-0.0.0.0]display this

2023-07-24T07:55:26.png

(5) 配置OSPF的接口开销值

这里以 AR5 为例修改，AR6也是相同的命令。

　　首先我们检查当前AR4的路由表：
2023-07-24T08:16:14.png
很清楚的看到当前到达7.7.7.7有两条路径，为满足需求在优先级一致的情况下，依据路由加表原则我们修改AR5下的g0/0/1接口的开销即可，这里我们修改为 2。

<R5>system-view
[R5]interface gigabitethernet 0/0/1
[R5]ospf cost 2

　　修改完成后再查看当前AR4的路由表：对比上一次的路由表可以发现当前路由已经只有一条。
2023-07-24T08:28:45.png

示例验证

(1) AR1来 ping 通 7.7.7.7

2023-07-24T08:33:01.png
　　由AR1的路由表可以看到是有到达7.7.7.7的路由的，并且下一跳是192.168.1.4，此时确定结果无误。
2023-07-24T08:38:08.png

(2) 4.4.4.4 访问 7.7.7.7 时，去走 AR6，回走 AR5。

这里我们需要使用的tracert命令跟踪。

1.在AR4上以4.4.4.4为源地址去向7.7.7.7，可以看到选择的是下面的路由。
2023-07-24T08:47:39.png
2.在AR7上以7.7.7.7为源地址去向4.4.4.4，可以看到选择的是上面的路由。
2023-07-24T08:51:23.png

相关配置

AR1：

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 
#
ospf 100 router-id 1.1.1.1 
 area 0.0.0.0 
  network 192.168.1.0 0.0.0.255 
#

AR2：

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 
#
ospf 100 router-id 2.2.2.2 
 area 0.0.0.0 
  network 192.168.1.0 0.0.0.255 
#

AR3：

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.3 255.255.255.0 
#
ospf 100 router-id 3.3.3.3 
 area 0.0.0.0 
  network 192.168.1.0 0.0.0.255 
#

AR4：

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.4 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 45.1.1.4 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 46.1.1.4 255.255.255.0 
#
interface LoopBack0
 ip address 4.4.4.4 255.255.255.255 
#
ospf 100 router-id 4.4.4.4 
 area 0.0.0.0 
  network 4.4.4.4 0.0.0.0 
  network 45.1.1.0 0.0.0.255 
  network 46.1.1.0 0.0.0.255 
  network 192.168.1.0 0.0.0.255 
#

AR5：

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 45.1.1.5 255.255.255.0 
 ospf cost 1
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 57.1.1.5 255.255.255.0 
 ospf cost 2
#
ospf 100 router-id 5.5.5.5 
 area 0.0.0.0 
  network 45.1.1.0 0.0.0.255 
  network 57.1.1.0 0.0.0.255 
#

AR6：

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 67.1.1.6 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 46.1.1.6 255.255.255.0 
 ospf cost 2
#
ospf 100 router-id 6.6.6.6 
 area 0.0.0.0 
  network 46.1.1.0 0.0.0.255 
  network 67.1.1.0 0.0.0.255 
#

AR7：

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 57.1.1.7 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 67.1.1.7 255.255.255.0 
#
interface LoopBack0
 ip address 7.7.7.7 255.255.255.255 
#
ospf 100 router-id 7.7.7.7 
 area 0.0.0.0 
  network 7.7.7.7 0.0.0.0 
  network 57.1.1.0 0.0.0.255 
  network 67.1.1.0 0.0.0.255 
#

参考文献

  1. 华为AR系列命令参考：OSPF配置命令
  2. IP知识百科：OSPF
  3. 调整OSPF的选路（NetEngine AR路由器）
数通
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