ospf综合实验 - 详解
一．实验拓扑
二．实验需求
1. R4 为 ISP，仅配置 IP 地址，与直连设备使用公有 IP
需求分析
- R4 是模拟的 ISP 路由器，不参与动态路由协议（如 OSPF），仅负责提供连接。
- R4 与其他设备（如 R3、R12）之间的链路使用公有 IP 地址，模拟公网环境。
- R4 的环回地址（如 4.4.4.4）需要被全网访问，因此得确保其他设备能通过路由找到该地址。
实现逻辑
- 在 R4 上配置接口 IP 地址，但不启用任何动态路由协议。
- 其他设备（如 R3、R12）需通过静态路由或动态路由（如 OSPF）将 R4 的环回地址注入路由表。
2. R3-R5、R6、R7 为 MGRE 环境，R3 为中心站点
需求分析
- MGRE（多点 GRE）是一种隧道技术，允许多个分支站点凭借一个中心站点（R3）通信。
- R3 作为中心站点，R5、R6、R7 作为分支站点，通过 GRE 隧道连接到 R3。
- MGRE 环境需要支持动态路由协议（如 OSPF），以完成分支站点之间的通信。
实现逻辑
- 在 R3 上安装 MGRE 隧道接口，并指定源接口（如连接 R4 的接口）。
- 在 R5、R6、R7 上配置 GRE 隧道接口，指向 R3 的公有 IP 地址。
- 在 MGRE 隧道接口上启用 OSPF，确保分支站点之间允许学习路由。
3. 整个 OSPF 环境 IP 基于 172.16.0.0/16 划分；R12 有两个环回，其他路由器均有一个环回 IP
需求分析
- OSPF 的路由环境基于 172.16.0.0/16 网段划分，确保 IP 地址规划合理。
- R12 有两个环回接口（如 172.16.12.1/32 和 172.16.12.2/32），其他路由器各有一个环回接口（如 R3 的环回为 172.16.3.3/32）。
- 环回地址用于测试路由可达性和 OSPF 邻居关系。
实现逻辑
- 为每个路由器的环回接口分配唯一的 IP 地址，并在 OSPF 中宣告。
- 确保 OSPF 的网络划分清晰，避免 IP 地址冲突。
4. 所有设备均可访问 R4 的环回
需求分析
- R4 的环回地址（如 4.4.4.4）需要被全网访问，包括 OSPF 环境中的所有路由器。
- 由于 R4 不参与 OSPF，要求通过其他方式（如静态路由或默认路由）将 R4 的环回地址注入 OSPF 环境。
实现逻辑
- 在 R3 和 R12 上配置静态路由，指向 R4 的环回地址。
- 在 OSPF 中依据默认路由注入（如 default-information originate）或静态路由重分发，使其他设备能够访问 R4 的环回。
5. 减少 LSA 的更新量，加快收敛，保障更新安全
需求分析
- OSPF 的 LSA（链路状态通告）更新量过大可能导致网络性能下降。
- 通过加快收敛速度能够减少网络故障时的恢复时间。
- 保障更新安全可以通过 OSPF 认证实现，防止非法路由器注入错误路由。
实现逻辑
- 减少 LSA 更新量：
- 应用 OSPF Stub 区域或 Totally Stub 区域，减少外部路由的传播。
- 在 MGRE 环境中，将 R3 作为 ABR（区域边界路由器），过滤不必要的 LSA。
- 加快收敛：
- 调整 OSPF 计时器（如 Hello 和 Dead 时间）。
- 使用 BFD（双向转发检测）加速故障检测。
- 保障更新安全：
- 启用 OSPF 认证（如 MD5 认证），确保只有合法路由器可以参与 OSPF。
6. 全网可达
需求分析
- 所有设备（包括 OSPF 环境中的路由器和 R4）之间需要能够互相通信。
- 需要确保路由表完整，没有黑洞路由。
实现逻辑
- 通过 OSPF 学习内部路由，通过静态路由或默认路由访问外部网络（如 R4 的环回）。
- 使用ping测试全网可达性。
三．实验思路
1. 网络拓扑角色划分
- R4：模拟 ISP，仅配置 IP 地址，不参与动态路由。
- R3：MGRE 中心站点，连接 R5、R6、R7，并作为 OSPF 的核心路由器。
- R5、R6、R7：MGRE 分支站点，通过 GRE 隧道与 R3 通信。
- R12：连接 R4，拥有两个环回接口，参与 OSPF。
- 其他路由器：各有一个环回接口，参与 OSPF。
2. IP 地址规划
- IP：R4 与直连设备（如 R3、R12）之间使用 IP
- IP：OSPF 环境基于 172.16.0.0/16 划分，包括环回接口和 GRE 隧道接口。
- 172.16.0.0/16
- 172.16.0.0/19----area0
- 172.16.0.0/24----骨干
- 172.16.0.0/30----R3-R4
- 172.16.0.4/30----R4-R6
- 172.16.0.8/30----R4-R7
- 45.0.0.0/30----R4-R5
- 100.1.1.0/24----R5环回
- 172.16.32.0/19----area1
- 172.16.32.0/24----R1
- 172.16.33.0/24----R2
- 172.16.34.0/24----R3
- 172.16.35.0/24----骨干
- 172.16.35.0/29
- 172.16.64.0/19
- 172.16.64.0/24
- 172.16.66.0/30
- 172.16.65.0/24
- 172.16.66.4/30
- 172.16.65.0/24
- 172.16.96.0/24----R7环回
- 172.16.98.0/30----R7-R8
- 172.16.97.0/24----R8环回
- 172.16.98.4/30----R8-R9
- 172.16.128.0/24----R9环回
- 172.16.130.0/30----R9-R10
- 172.16.129.0/24----R10环回
- 3. 路由协议选择
- MGRE 环境：使用 GRE 隧道 + OSPF 实现分支站点与中心站点的通信。
- OSPF 优化：
- 划分区域（如 Area 0 为骨干区域，其他区域为 Stub 区域）。
- 调整 OSPF 计时器（Hello 和 Dead 时间）以加快收敛。
- 启用 OSPF 认证以保障更新安全。
四．实验步骤
配置IP地址同时进行OSPF宣告
PS：R4的S接口是连接公网的，不可宣告！
R1
R2
R3
R4
ISP
R6
R7
R8
R9
R10
R11
R12
OSPF配置
在各个路由器上进行OSPF配置，由于area 4 是远离骨干的特殊区域所以不能直接进行宣告，且由于area 3需要进行优化，所以让R9成为ASBR设备进行双向重发布（不使用Vink是因为使用Vink可能会产生换路疑问，且area 3必须优化），在配置R12时顺便将RIP同时进行配置与宣告。
R1
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
[r1-ospf-1]a 1
[r1-ospf-1-area-0.0.0.1]network 172.16.32.1 0.0.0.0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.1]network 172.16.35.1 0.0.0.0
R2
[r2]ospf 1 rou
[r2]ospf 1 router-id 2.2.2.2
[r2-ospf-1]a 1
[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]network 172.16.33.1 0.0.0.0
[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]network 172.16.35.2 0.0.0.0
R3
[r3]ospf 1 rou
[r3]ospf 1 router-id 3.3.3.3
[r3-ospf-1]a 1
[r3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 172.16.35.3 0.0.0.0
[r3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 172.16.34.1 0.0.0.0
[r3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.0.1 0.0.0.0
R4
[r4]ospf 1 router-id 4.4.4.4
[r4-ospf-1]a 0
[r4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.0.2 0.0.0.0
[r4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.0.5 0.0.0.0
[r4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.0.9 0.0.0.0
R6
[r6]ospf 1 router-id 6.6.6.6
[r6-ospf-1]a 0
[r6-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.0.6 0.0.0.0
[r6-ospf-1-area-0.0.0.2]network 172.16.66.1 0.0.0.0
[r6-ospf-1-area-0.0.0.2]network 172.16.64.1 0.0.0.0
R7
[r7]ospf 1 router-id 7.7.7.7
[r7-ospf-1]a 0
[r7-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.0.10 0.0.0.0
[r7-ospf-1]a 3
[r7-ospf-1-area-0.0.0.3]network 172.16.96.1 0.0.0.0
[r7-ospf-1-area-0.0.0.3]network 172.16.98.1 0.0.0.0
R8
[r8]ospf 1 router-id 8.8.8.8
[r8-ospf-1]a 3
[r8-ospf-1-area-0.0.0.3]network 172.16.98.2 0.0.0.0
[r8-ospf-1-area-0.0.0.3]network 172.16.97.1 0.0.0.0
[r8-ospf-1-area-0.0.0.3]network 172.16.98.5 0.0.0.0
R9
[r9]ospf 2 router-id 9.9.9.9
[r9-ospf-2]area 4
[r9-ospf-2-area-0.0.0.4]network 172.16.128.1 0.0.0.0
[r9-ospf-2-area-0.0.0.4]network 172.16.130.1 0.0.0.0
R10
[r10]ospf 1 router-id 10.10.10.10
[r10-ospf-1]a 4
[r10-ospf-1-area-0.0.0.4]network 172.16.129.1 0.0.0.0
[r10-ospf-1-area-0.0.0.4]network 172.16.130.2 0.0.0.0
R11
[r11]ospf 1 router-id 11.11.11.11
[r11-ospf-1]a 2
[r11-ospf-1-area-0.0.0.2]network 172.16.65.1 0.0.0.0
[r11-ospf-1-area-0.0.0.2]network 172.16.66.5 0.0.0.0
R12
[r12]ospf 1 router-id 12.12.12.12
[r12-ospf-1]a 2
[r12-ospf-1-area-0.0.0.2]network 172.16.66.6 0.0.0.0
[r12-rip-1]ver 2
[r12-rip-1]network 10.0.0.0
检查OSPF邻居
R1
R2
R3
R4
R8
R9
R10
R12
连通性测试
由于该实验设备太多，不展示所有设备的测试
R1pingR3的环回
R3pingR6的环回
配置缺省路由
R4
在R4上设置一条0.0.0.0的缺省路由指向R5的 4/0/0方向
[R4]ip route-static 0.0.0.0 0 45.0.0.2
否可通，可通则没问题就是通过pingR5的环回检测
OSPF优化部分
路由汇总
域间路由汇总
因为域间路由汇总是针对骨干区域（area 0）的优化，所以配置域间路由汇总的应该是与area 0直连（直接相连的）的区域，即区域1、2、3；那么则在这三个区域的ABR上进行配置：
Area 1的ABR
[r3]ospf 1
[r3-ospf-1]a 1 ---配置路由汇总在区域1做的原因是因为R3上的明细路由是利用区域1的1/2类LSA学到的
[r3-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary 172.16.64.0 255.255.224.0
Area 2的ABR
[r6]ospf 1
[r6-ospf-1]a 2
[r6-ospf-1-area-0.0.0.2]abr-summary 172.16.64.0 255.255.224.0
Area 3的ABR
[r7]ospf 1
[r7-ospf-1]a 3
[r7-ospf-1-area-0.0.0.3]abr-summary 172.16.96.0 255.255.224.0
查表
在R4上查OSPF表，发现三个区域已经汇总
域外路由汇总
非直连的远离骨干区域则为域外路由汇总
RIP区域的ASBR
[r12]ospf 1
[r12-ospf-1]asbr-summary 10.1.0.0 255.255.252.0
OSPF 2区域的ASBR
[r9]ospf 1
[r9-ospf-1]asbr-summary 172.16.128.0 255.255.224.0
查表
在R4上查OSPF表，发现RIP区域和OSPF 2区域都已汇总
做特殊区域
区域1可以做成完全末梢区域、区域2可以做成完全NSSA区域、区域3也许可做成完全NSSA区域、区域4则不能做特殊区域（因为区域4上ospf 2的骨干区域！骨干区域不能做成特殊区域！！！）
Area 1
----- R1 -----
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]a 1
[r1-ospf-1-area-0.0.0.1]stub
----- R2 -----
[r2]ospf 1
[r2-ospf-1]a 1
[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]stub
----- R3 -----
[r3]ospf 1
[r3-ospf-1]a 1
[r3-ospf-1-area-0.0.0.1]stub no-summary
Area 2
----- R6 -----
[r6]ospf 1
[r6-ospf-1]a 2
[r6-ospf-1-area-0.0.0.2]nssa no-summary
----- R11 -----
[r11]ospf 1
[r11-ospf-1]a 2
[r11-ospf-1-area-0.0.0.2]nssa
----- R12 -----
[r12]ospf 1
[r12-ospf-1]a 2
[r12-ospf-1-area-0.0.0.2]nssa
Area 3
----- R7 -----
[r7]ospf 1
[r7-ospf-1]a 3
[r7-ospf-1-area-0.0.0.3]nssa no-summary
----- R8 -----
[r8]ospf 1
[r8-ospf-1]a 3
[r8-ospf-1-area-0.0.0.3]nssa
----- R9 -----
[r9]ospf 1
[r9-ospf-1]a 3
[r9-ospf-1-area-0.0.0.3]nssa
查表
在R2/12/9上
做完特殊区域后的缺省下放
在R9上下放缺省（OSPF 2）
----- R9 -----
[r9]ospf 2
[r9-ospf-2]default-route-advertise
下放完毕，我们在R10上查看是否有缺省路由
有，则下方成功
但因为有了缺省，R10能凭借缺省获取R9的所有路由，所以R9上的一个重发布就不用执行了，故大家undo一下
[r9-ospf-2]undo import-route ospf 1
在R4上下放缺省
目前大家做完了私网的所有包括优化，所以我们可以正式下放缺省路由了
[r4]ospf 1
[r4-ospf-1]default-route-advertise
那么这样对于与R4直连的区域而言，就有了缺省，下面举例R3的查表：
加快收敛配置
修改network-type类型
加快收敛操作即把此图的多个两个端点链路修改成P2P类型，如遇一点对多点，则修改为P2MP类型即可，因为P2P不需要选举DR和BDR，这样即可加快收敛
----- R3-R1/2 -----
[r3]int g0/0/0
[r3-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2mp
[r1]int g0/0/0
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2mp
[r2]int g0/0/0
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2mp
----- R3-R4 -----
[r3]int g0/0/1
[r3-GigabitEthernet0/0/1]ospf network-type p2p
[r4]int g0/0/1
[r4-GigabitEthernet0/0/1]ospf network-type p2p
----- R4-R6 -----
[r4]int g0/0/2
[r4-GigabitEthernet0/0/2]ospf network-type p2p
[r6]int g0/0/1
[r6-GigabitEthernet0/0/1]ospf network-type p2p
----- R4-R7 -----
[r4]int g0/0/0
[r4-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2p
[r7]int g0/0/0
[r7-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2p
----- R6-R11 -----
[r6]int g0/0/0
[r6-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2p
[r11]int g0/0/0
[r11-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2p
----- R11-R12 -----
[r11-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r11-GigabitEthernet0/0/1]ospf network-type p2p
[r12]int g0/0/0
[r12-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2p
----- R7-R8 -----
[r7]int g0/0/1
[r7-GigabitEthernet0/0/1]ospf network-type p2p
[r8]int g0/0/0
[r8-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2p
----- R8-R9 -----
[r8-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r8-GigabitEthernet0/0/1]ospf network-type p2p
[r9]int g0/0/0
[r9-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2p
----- R9-R10 -----
[r9]int g0/0/1
[r9-GigabitEthernet0/0/1]ospf network-type p2p
[r10]int g0/0/0
[r10-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2p
修改hello时间
改完network-type后确实加快了收敛，但是P2P和P2MP类型的hello时间和dead时间是比ospf原本的要长的，所以为了做完加快收敛的要求，大家还要修改其hello与dead时间（但修改只用改hello时间，因为dead时间随hello时间变化，无需修改）
由于修改hello时间的配置思路与上面的“修改network-type类型”思路类似，所以这里就只展示R3-R1/2区域的修改配置指令，其余路由器安装同理，不做赘述
----- R3-R1/2 -----
[r1]int g0/0/0
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 10 -- hello时间统一修改成10s，如还想再快，缩短时间即可
[r2]int g0/0/0
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 10
[r3]int g0/0/0
[r3-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 10
设置OSPF认证
一般情况下，ospf的认证只在骨干区域0调整即可，故大家在此只配置区域0的
----- Area 0 -----
[r4]ospf 1
[r4-ospf-1]a 0
[r4-ospf-1-area-0.0.0.0]authentication-mode md5 1 cipher 123456
[r3]ospf 1
[r3-ospf-1]a 0
[r3-ospf-1-area-0.0.0.0]authentication-mode md5 1 cipher 123456
[r6]ospf 1
[r6-ospf-1]a 0
[r6-ospf-1-area-0.0.0.0]authentication-mode md5 1 cipher 123456
[r7]ospf 1
[r7-ospf-1]a 0
[r7-ospf-1-area-0.0.0.0]authentication-mode md5 1 cipher 123456
保障更新安全
配置NAT
配置NAT来访问外网环境
[r4]acl 2000
[r4-acl-basic-2000]rule permit source 172.16.0.0 0.0.255.255
[r4]int s4/0/1
[r4-Serial4/0/1]nat outbound 2000
R1pingISP
R10的环回上进行ping测试
都可通，则配置无误
至此，整个OSPF综合实验配置完毕。
浙公网安备 33010602011771号