Network-Route-OSPF-2

OSPF 路由协议配置部分 (以华为为主)

转载: Astion 路由交换技术笔记,可在 Gitee 上找到相关笔记项目

配置及实现

Routing&Switching—OSPF

基础配置命令

OSPF 基础配置包含几个关键动作:

一是在设备上创建 OSPF 进程并进入进程配置视图

二是创建 OSPF 区域

三是在特定接口上激活 OSPF

1.创建OSPF进程

OSPF Process-ID 只有本地意义,每个 OSPF 进程既相互独立,又能够为该设备的路由表贡献路由。

ospf 可以关联 Router-id,采用该关键字手工配置 router-id,而不是让设备自动选取。

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[router] ospf 1 route-id 1.1.1.1

2.创建OSPF区域

使用area命令即可创建一个区域,在该命令中需要指定区域 ID

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[router-ospf-1]area 1

3.在接口上激活 OSPF

缺省时所有接口都未激活 OSPF,激活 OSPF 有两种方法。

在区域视图中使用network命令指定IP地址及通配符掩码,满足条件的接口会在相应的区域中激活 OSPF

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#在172.1.1.1.0网段的接口上激活OSPF
network 172.1.1.0 0.0.0.255

第二种激活方式:进入需要激活的OSPF接口使用ospf enable命令将接口在特定的 OSPF 进程及区域中激活。

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[R1] interface g0/0/0
[R1-g0/0/0] ospf enable 1 area 1
# 进程号 区域号

案例

单区域配置

在 R1 和 R2 上运行 OSPF,使得网络中的 PC 能够访问全网各个网段。

R1 配置:

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#创建OSPF进程1,配置Router-ID 1.1.1.1 在它所有相连接口上激活OSPF
ospf 1 router-id 1.1.1.1
area 0
network 172.16.0.0 0.0.3.255
network 172.16.12.0 0.0.0.3

R2 配置:

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ospf 1 router-id 2.2.2.2
area 0
network 172.16.12.0 0.0.0.3
network 172.16.255.0 0.0.0.255

查看 R1 的 OSPF 邻居表

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[Huawei]dis ospf peer 

OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Neighbors

Area 0.0.0.0 interface 172.16.12.1(GigabitEthernet0/0/0)'s neighbors
#R1的邻居R2的router-id 接口地址
Router ID: 2.2.2.2 Address: 172.16.12.2
#建立状态 #对端为Master DR优先级 缺省相同
State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1
#对端router-id大对方为DR
DR: 172.16.12.2 BDR: 172.16.12.1 MTU: 0
Dead timer due in 35 sec
Retrans timer interval: 5
Neighbor is up for 00:00:56
Authentication Sequence: [ 0 ]

查看 R1 的 ospf 路由表

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[Huawei]dis ospf routing 

OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Routing Tables

Routing for Network
Destination Cost Type NextHop AdvRouter Area
172.16.1.0/24 1 Stub 172.16.1.254 1.1.1.1 0.0.0.0
172.16.2.0/24 1 Stub 172.16.2.254 1.1.1.1 0.0.0.0
172.16.12.0/30 1 Transit 172.16.12.1 1.1.1.1 0.0.0.0
172.16.255.2/32 1 Stub 172.16.12.2 2.2.2.2 0.0.0.0

Total Nets: 4
Intra Area: 4 Inter Area: 0 ASE: 0 NSSA: 0
#ospf路由表不是全局路由表,是否加载到全局还需要计算优先级等

上表看出我们模拟的 172.16.255.0 网段被 Type-1-LSA 宣告成了主机路由,可以将 LoopBack 接口类型修改为 Broadcast 或者 NBMA 类型。

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R2:
int loo 0
ospf network-type broadcast

查看 R2 的一类 LSA,环回接口的路由不为主机路由了

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[Huawei]dis ospf lsdb router 

OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Router
Ls id : 2.2.2.2
Adv rtr : 2.2.2.2
Ls age : 541
Len : 48
Options : E
seq# : 8000000c
chksum : 0x3f96
Link count: 2
* Link ID: 172.16.12.2
Data : 172.16.12.2
Link Type: TransNet
Metric : 1
* Link ID: 172.16.255.0
Data : 255.255.255.0
Link Type: StubNet
Metric : 0
Priority : Low

Silent-Interface

与上图一样

为了使 R2 能够访问 172.16.1.0 和 172.16.2.0 两个个网段,需要在R1的两个连接终端的接口激活 OSPF,这样可以产生一类 LSA 来描述这两个网段,同时这两个接口会周期性的发送 Hello 报文以便发现邻居,但这样就给终端链路造成了困扰。

这种情况下可以将连接终端的接口配置为Silent-Interface,使其不再发送Hello报文。

R1:

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[R1-ospf-1]slient-interface G0/0/0
[R1-ospf-1]slient-interface G0/0/1

虽然不发送 hello 报文 R2 仍可以学习到这两个网段的路由,查看 R1 的 ospf 接口信息

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[Huawei]dis ospf interface e0/0/0

OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Interfaces
Interface: 172.16.1.254 (Ethernet0/0/0)
Cost: 1 State: DR Type: Broadcast MTU: 1500
Priority: 1
Designated Router: 172.16.1.254
Backup Designated Router: 0.0.0.0
Timers: Hello 10 , Dead 40 , Poll 120 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1
#静默接口 不再发送hello包
Silent interface, No hellos

多区域配置

在三台路由器上部署 OSPF,使得全网各个网段能够实现数据互通。

需要注意在 ABR 上正确的区域下配置network命令。

R4 配置:

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ospf 1 router-id 4.4.4.4
#宣告至骨干区域
area 0
network 172.16.0.1 0.0.0.0
#宣告常规区域
area 1
network 172.16.0.0 0.0.3.255
#配置静默接口
ospf 1
silent-interface e 0/0/0
silent-interface e 0/0/1

R5 配置:

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ospf 1 router-id 5.5.5.5
area 0
network 172.16.0.5 0.0.0.0
area 2
network 172.16.0.0 0.0.15.255
ospf 1
silent-interface e 0/0/0
silent-interface e 0/0/1

在 R3 上查看路由表

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[Huawei]dis ip routing-table pro ospf 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
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Public routing table : OSPF
Destinations : 5 Routes : 5

OSPF routing table status : <Active>
Destinations : 5 Routes : 5

Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

5.5.5.5/32 OSPF 10 1 D 172.16.0.5 Ethernet0/0/1
172.16.1.0/24 OSPF 10 2 D 172.16.0.1 Ethernet0/0/0
172.16.2.0/24 OSPF 10 2 D 172.16.0.1 Ethernet0/0/0
172.16.9.0/24 OSPF 10 2 D 172.16.0.5 Ethernet0/0/1
172.16.10.0/24 OSPF 10 2 D 172.16.0.5 Ethernet0/0/1

OSPF routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0

查看 ABR 的信息使用dis ospf abr-asbr

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[Huawei]dis ospf abr-asbr 

OSPF Process 1 with Router ID 3.3.3.3
Routing Table to ABR and ASBR

RtType Destination Area Cost Nexthop Type
Intra-area 4.4.4.4 0.0.0.0 1 172.16.0.1 ABR
Intra-area 5.5.5.5 0.0.0.0 1 172.16.0.5 ABR

调整 Cost 值

R1、R2、R3 都使能 OSPF 并且 Cost 都使用缺省值时,相对于 R3 来说 192.168.100.0 的路由处于等价负载分担状态。

执行dis ip routing-table protocol ospf来查看这条路由

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[Huawei]dis ip routing-table protocol ospf
Route Flags: R - relay, D - download to fib
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Public routing table : OSPF
Destinations : 1 Routes : 2

OSPF routing table status : <Active>
Destinations : 1 Routes : 2

Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

192.168.100.0/24 OSPF 10 2 D 192.168.0.5 Ethernet0/0/1
OSPF 10 2 D 192.168.0.1 Ethernet0/0/0

OSPF routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0

当只想让这条路由通过 R1 并且链路故障时自动切换至 R2 方向,可以将 R3 的 E0/0/3 口的 OSPF Cost 值调大一些,使通过 R1 的路由更优选。

R3配置:

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#将接口开销调整到100
int e0/0/1
ospf cost 100

再查看这条路由

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[Huawei]dis ip routing-table prot ospf
Route Flags: R - relay, D - download to fib
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Public routing table : OSPF
Destinations : 1 Routes : 1

OSPF routing table status : <Active>
Destinations : 1 Routes : 1

Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

192.168.100.0/24 OSPF 10 2 D 192.168.0.1 Ethernet0/0/0

OSPF routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0

通过执行dis ospf int e0/0/1可以查看这个接口的 OSPF 信息

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[Huawei]dis ospf int e0/0/1

OSPF Process 1 with Router ID 3.3.3.3
Interfaces
Interface: 192.168.0.6 (Ethernet0/0/1)
Cost: 100 State: BDR Type: Broadcast MTU: 1500
Priority: 1
Designated Router: 192.168.0.5
Backup Designated Router: 192.168.0.6
Timers: Hello 10 , Dead 40 , Poll 120 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1

特殊区域

按照图示要求运行 OSPF,Router-ID 均为设备编号。

基础配置如下:

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R1:
ospf 1 router-id 1.1.1.1
area 1
network 10.1.12.0 0.0.0.255

R2:
ospf 1 router-id 2.2.2.2
area 1
network 10.1.12.2 0.0.0.255
area 0
network 10.1.23.2 0.0.0.255

R3:
ospf 1 router-id 3.3.3.3
area 0
network 10.1.23.0 0.0.0.255
[]ip route-static 10.3.1.0 24 NULL 0
[]ip route-static 10.3.2.0 24 NULL 0

R3的两条黑洞路由没有实际意义,为了实验将两条静态写入路由表引入 OSPF 中。

引入路由:

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R3:
ospf 1
import-route static

观察R1的路由表,可以看出R1学习到了三条路由,一条区域间路由,两条外部路由,标记为 o_ase

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[Huawei-ospf-1]dis ip routing-table prot ospf 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : OSPF
Destinations : 3 Routes : 3

OSPF routing table status : <Active>
Destinations : 3 Routes : 3

Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

10.1.23.0/24 OSPF 10 2 D 10.1.12.2 Ethernet0/0/0
10.3.1.0/24 O_ASE 150 1 D 10.1.12.2 Ethernet0/0/0
10.3.2.0/24 O_ASE 150 1 D 10.1.12.2 Ethernet0/0/0

OSPF routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0

再观察 R1 的 LSDB,Area 1 内存在一、二、三、四类 LSA,其中三类 LSA 由 ABR 的 R2 发出,引入了区域间路由,四类 LSA 由 ABR 发出描述到达 ASBR的主机路由;R3 作为 ASBR 引入两条外部路由,产生的五类 LSA 泛洪全域。

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[Huawei-ospf-1]dis ospf lsdb 
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Link State Database
Area: 0.0.0.1
Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric
Router 2.2.2.2 2.2.2.2 595 36 80000007 1
Router 1.1.1.1 1.1.1.1 801 36 80000005 1
Network 10.1.12.1 1.1.1.1 801 32 80000002 0
Sum-Net 10.1.23.0 2.2.2.2 590 28 80000001 1
Sum-Asbr 3.3.3.3 2.2.2.2 300 28 80000001 1
AS External Database
Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric
External 10.3.1.0 3.3.3.3 301 36 80000001 1
External 10.3.2.0 3.3.3.3 301 36 80000001 1

将 Area 1 配置为 Stub 区域观察路由及 LSA 变化

将一个区域配置为特殊区域,那么在内所有的路由器都将配置 stub 区域。即 R1、R2

配置:

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R1:
ospf 1
area 1
stub
R2:
ospf 1
area 1
stub

将区域配置为Stub之后将不再学习外部路由,阻挡四类、五类 LSA 进入此区域,并且 ABR 将下发一条三类 LSA 的默认路由。

观察R1路由表:

能看出来除了通过区域内部的一类二类 LSA 学习到的内部路由和区域间路由外只剩一条缺省路由通往外部路由。

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[Huawei-ospf-1]dis ip rout pro ospf
Route Flags: R - relay, D - download to fib
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Public routing table : OSPF
Destinations : 2 Routes : 2

OSPF routing table status : <Active>
Destinations : 2 Routes : 2

Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

0.0.0.0/0 OSPF 10 2 D 10.1.12.2 Ethernet0/0/0
10.1.23.0/24 OSPF 10 2 D 10.1.12.2 Ethernet0/0/0

OSPF routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0

观察 R1 LSDB

可以直观的看到一条三类 LSA 的默认路由是由 R2 通告的

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[Huawei-ospf-1]dis ospf lsdb 
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Link State Database
Area: 0.0.0.1
Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric
Router 2.2.2.2 2.2.2.2 150 36 80000005 1
Router 1.1.1.1 1.1.1.1 153 36 80000005 1
Network 10.1.12.2 2.2.2.2 150 32 80000002 0
Sum-Net 0.0.0.0 2.2.2.2 197 28 80000001 1
Sum-Net 10.1.23.0 2.2.2.2 197 28 80000001 1

将Area1配置为 Totally-Stub 区域,观察路由和 LSA 的变化

在Stub配置的基础上再追加no-summary关键字即可

配置:

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R1:
ospf 1
area 1
stub no-summary
R2:
ospf 1
area 1
stub no-summary

配置为 Totally-Stub 区域后将阻止三类、四类、五类 LSA 进入,即不再学习区域间路由,将通往其它区域的路由通过下发一条三类 LSA 的默认路由。

观察 R1 路由表:

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[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.1]dis ip routing-table pro ospf
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : OSPF
Destinations : 1 Routes : 1

OSPF routing table status : <Active>
Destinations : 1 Routes : 1

Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

0.0.0.0/0 OSPF 10 2 D 10.1.12.2 Ethernet0/0/0

OSPF routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0

观察 R1 LSDB

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[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.1]dis ospf lsdb 

OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Link State Database
Area: 0.0.0.1
Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric
Router 2.2.2.2 2.2.2.2 125 36 8000000A 1
Router 1.1.1.1 1.1.1.1 117 36 8000000A 1
Network 10.1.12.1 1.1.1.1 121 32 80000002 0
Sum-Net 0.0.0.0 2.2.2.2 663 28 80000001 1

通过配置 Stub 区域大大减少路由表条目,注意 Stub 区域不能够引入外部路由。

如果需要在特殊区域中引入少量外部路由可以将区域配置为 Nssa 区域:

将 Area1 配置为 Nssa 区域:

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R1:
ospf 1
area 1
nssa
R2:
ospf 1
area 1
nssa

R1 引入静态路由:

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ip route-static 10.1.1.0 24 NULL 0
ospf 1
import-route static

R1 引入外部路由后会产生七类 LSA 用于描述外部路由在所在区域内传播;

在区域被配置为 NSSA 区域后,ABR 将向区域内下发七类 LSA 的默认路由。

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R1:
[Huawei]dis ospf lsdb
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Link State Database
Area: 0.0.0.1
Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric
Router 2.2.2.2 2.2.2.2 212 36 80000005 1
Router 1.1.1.1 1.1.1.1 180 36 80000006 1
Network 10.1.12.2 2.2.2.2 212 32 80000002 0
Sum-Net 10.1.23.0 2.2.2.2 256 28 80000001 1
NSSA 10.1.1.0 1.1.1.1 180 36 80000001 1
NSSA 0.0.0.0 2.2.2.2 256 36 80000001 1

ABR 在学习到 R1 产生的七类外部 LSA 后,会将其转换成五类 LSA 注入至骨干区域;

10.1.1.0 即转换后的五类 LSA,另外两条是 R3 引入的外部路由。

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R2:
AS External Database
Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric
External 10.1.1.0 2.2.2.2 297 36 80000001 1
External 10.3.1.0 3.3.3.3 784 36 80000002 1
External 10.3.2.0 3.3.3.3 784 36 80000002 1

将区域配置为 Totall-NSSA 区域,即在 nssa 关键字后追加no-summary

配置为 Totall-NSSA 区域后在原基础上屏蔽三类 LSA,并下发三类 LSA 的默认路由;

此时路由表中存在三类和七类两条默认路由 LSA,优先使用三类 LSA 的默认路由;

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 OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Link State Database

Area: 0.0.0.1
Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric
Router 2.2.2.2 2.2.2.2 194 36 8000000A 1
Router 1.1.1.1 1.1.1.1 188 36 8000000B 1
Network 10.1.12.1 1.1.1.1 189 32 80000002 0
Sum-Net 0.0.0.0 2.2.2.2 200 28 80000001 1
NSSA 10.1.1.0 1.1.1.1 206 36 80000001 1
NSSA 0.0.0.0 2.2.2.2 780 36 80000001 1

依据此图完成基础的 OSPF 配置,发现当 R3 访问 192.168.2.0 网段时会经过 R1 低带宽,不符合预期,这种情况可以使用 vlink 来缓解改变数据流向。

R3 访问 192.168.2.0 时无法在 Area23 内进行转发,因为 OSPF 防环机制三类 LSA 不能被 ABR 作为路由计算,即不能使用 Area23 内的三类 LSA。

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[Huawei]dis ip routing-table pro ospf 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
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Public routing table : OSPF
Destinations : 1 Routes : 1

OSPF routing table status : <Active>
Destinations : 1 Routes : 1

Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

192.168.2.0/24 OSPF 10 2 D 192.168.13.1 Ethernet0/0/1

OSPF routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0

这种情况下我们使用 vlink 将 R2 与 R3 进行虚链路连接,跨越 Area23,R2 直接将一类 LSA 通过 Area0 发送给 R3 。

vlink配置:

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R2:
ospf 1
area 23
vlink-peer 3.3.3.3
R3:
ospf 1
area 23
vlink-peer 2.2.2.2

通过dis ospf vlink可以看到 vlink 状态为 full

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[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.23]dis ospf vlink 

OSPF Process 1 with Router ID 3.3.3.3
Virtual Links

Virtual-link Neighbor-id -> 2.2.2.2, Neighbor-State: Full

Interface: 192.168.23.3 (Ethernet0/0/0)
Cost: 1 State: P-2-P Type: Virtual
Transit Area: 0.0.0.23
Timers: Hello 10 , Dead 40 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1

这时候我们再观察路由表

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<Huawei>dis ip routing-table protocol ospf
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : OSPF
Destinations : 2 Routes : 3

OSPF routing table status : <Active>
Destinations : 2 Routes : 3

Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

192.168.2.0/24 OSPF 10 1 D 192.168.23.2 Ethernet0/0/0
192.168.12.0/30 OSPF 10 2 D 192.168.23.2 Ethernet0/0/0
OSPF 10 2 D 192.168.13.1 Ethernet0/0/1

OSPF routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0

报文认证

OSPF 认证分为区域认证和接口认证。

R1 关键配置:

1
2
3
ospf 1 
area 0
authentication-mode md5 1 cipher Huawei123

R2、R3 的配置与 R1 相同

数值 1 为 Key-ID

R3 与 R4 之间采用接口认证,用于直连设备之间的认证,优先级高于区域认证。

R3 激活接口认证:

1
2
interface Ethernet 0/0/1
ospf authentication-mode simple cipher HWarea1

R4 也在相应的直连接口上配置此命令即可。

OSPF多进程

在系统视图下使用 ospf 命令并关联 Process-id 可在设备上创建 ospf 进程。

当设备上存在多个 ospf 进程需要使用不同的进程号加以区分。

Process-ID只有本地意义。

虽然进程 ID 只有本地意义,仍然建议如果只有一个 ospf 域使用相同的进程 ID。

运行ospf多进程

当设备运行了多个 OSPF 进程,这些进程会相互独立,每个进程维护自己的 LSDB,不同的进程之间 LSDB 相互隔离,从一个进程中学习到的 LSA 只存储到该进程的 LSDB 中。

关键配置如下:

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R1:
ospf 1 router-id 1.1.1.1
area 0
network 10.1.12.0 0.0.0.255
area 1
network 10.1.1.0 0.0.0.255

R2:
ospf 100 router-id 2.2.2.2
area 0
network 10.1.12.0 0.0.0.255
ospf 200 router-id 2.2.2.2
area 0
network 10.1.23.0 0.0.0.255

R3:
ospf 1 router-id 3.3.3.3
area 0
network 10.1.23.3 0.0.0.255
area 1
network 10.2.2.0 0.0.0.255

他们都为自己的进程维护 LSDB

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[Huawei]dis ospf routing 

OSPF Process 100 with Router ID 2.2.2.2
Routing Tables

Routing for Network
Destination Cost Type NextHop AdvRouter Area
10.1.12.0/24 1 Transit 10.1.12.2 2.2.2.2 0.0.0.0
10.1.1.0/24 1 Inter-area 10.1.12.1 1.1.1.1 0.0.0.0

Total Nets: 2
Intra Area: 1 Inter Area: 1 ASE: 0 NSSA: 0


OSPF Process 200 with Router ID 2.2.2.2
Routing Tables

Routing for Network
Destination Cost Type NextHop AdvRouter Area
10.1.23.0/24 1 Transit 10.1.23.2 2.2.2.2 0.0.0.0
10.2.2.0/24 1 Inter-area 10.1.23.3 3.3.3.3 0.0.0.0

Total Nets: 2
Intra Area: 1 Inter Area: 1 ASE: 0 NSSA: 0

以R1为例它是无法与 10.2.2.0 进行通信的,因为他们本身不属于同一个 OSPF 域。如果要使两个 OSPF 域相互通信,可以在 R2 上分别将两个 ospf 进程进行路由重分发即可。

关键配置:

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R2:
ospf 100
import-route ospf 200
ospf 200
import-route ospf 100
Contents
  1. 1. OSPF 路由协议配置部分 (以华为为主)
    1. 1.1. 配置及实现
      1. 1.1.1. 基础配置命令
    2. 1.2. 案例
      1. 1.2.1. 单区域配置
      2. 1.2.2. Silent-Interface
      3. 1.2.3. 多区域配置
      4. 1.2.4. 调整 Cost 值
      5. 1.2.5. 特殊区域
      6. 1.2.6. VirtualLink
      7. 1.2.7. 报文认证
      8. 1.2.8. OSPF多进程
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