配置单区域OSPF实验和报文抓包和分析

一、配置单区域OSPF概念：

（1）配置单区域OSPF（Open Shortest Path First）是一种常见的动态路由协议配置方式，主要用于在同一区域内实现路由信息的交换和路由表的更新。

（2）OSPF是一种基于链路状态的内部网关路由协议（IGP），用于在自治系统内部进行路由选择。它通过广播链路状态更新信息。

二、实验目的：

（1）实现单区域OSPF的配置

（2）描述OSPF在多路访问中邻居关系建立的过程

三、实验步骤：

 （1）对路由器重命名

 （2）配置路由器接口IP地址

 （3）运行OSPF

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

 （5）查看当前设备邻居关系状态   //display ospf peer

 （6）查看当前设备LSDB   //display ospf lsdb

四、实验拓扑：

五、实验配置：

（1）配置IP地址。

R1的配置：

<Huawei>system-view  //进入接口视图

[Huawei]undo info-center enable  //关闭路由器输出信息

[Huawei]sysname AR1  //修改设备名

[AR1]interface g0/0/0  //进入接口

[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  //打开接口

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q  //退出

[AR1]interface LoopBack 0  //进入环回接口

[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）运行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、实验调试：

（1）在R1上查看当前设备所有激活的OSPF的接口信息。

（1）priority:1 优先级为1；（2）cost：1 开销为1； （3）state：DR  它是DR  ;（4）type：Broadcast 网络类型为广播 ； （5）MTU：1500 最大传输单元为1500 （6）state：p-2-p 接口状态 ；（7）Type:p2p 接口类型为点对点 ；（8）Timers:Hello 10 时间间隔 ；（9）Dead 40 ：消亡时间。

OSPF进程信息‌：OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1：表示OSPF进程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区域是0.0.0.0，且MPLS TE（多协议标签交换流量工程）未启用。

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：表示该接口的OSPF开销（Cost）是1。

State: BDR：表示该接口的状态是备份指定路由器（Backup Designated Router）。

Type: Broadcast：表示接口类型是多播（Broadcast）。

MTU: 1500：表示最大传输单元（MTU）是1500字节。

以下是OSPF接口中计时器参数的详细分析（当前时间：2025年03月10日）：

‌Hello 10‌

表示OSPF发送Hello报文的时间间隔为10秒‌12

用于发现和维护邻居关系，不同网络类型（如Broadcast/P2P）的默认值可能不同‌23

‌Dead 40‌

定义邻居失效判定时间，超过40秒未收到邻居的Hello报文则认为邻居失效‌12

通常设置为Hello间隔的4倍，需与邻居设备保持一致‌23

‌Poll 120‌

表示轮询间隔时间为120秒‌34

仅在NBMA网络类型中使用，用于定期检测失效邻居的连通性‌34

‌Retransmit 5‌

定义LSA（链路状态通告）重传间隔为5秒‌23

当未收到对方确认时，每隔5秒重传一次未确认的LSA报文‌23

‌Transmit Delay 1‌

表示接口传输延迟补偿值为1秒‌35

用于修正LSA在传输过程中产生的延迟，该值会被累计到路径开销（Cost）计算中

DR与BDR的基本定义：‌

DR（Designated Router）‌

在广播型（Broadcast）或NBMA网络中被选举出的主路由器，负责与区域内所有其他路由器（DROther）同步链路状态信息，并统一转发LSA报文，避免重复泛洪‌23。

‌BDR（Backup Designated Router）‌

DR的备份角色，实时监控DR状态。当DR失效时，BDR立即接管DR职责，保障网络收敛的快速性‌23。

（2）在R1上查看当前设备的邻居状态。

OSPF进程信息‌：

OSPF进程ID为1，Router ID为1.1.1.1。

‌邻居信息‌：

邻居区域是Area 0.0.0.0，接口是12.1.1.1（GigabitEthernet0/0/0）。

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

‌邻居状态‌：

状态为Full，表示邻居关系已经建立完全。

邻居模式是Nbr is Master，表示邻居路由器是主路由器。

优先级为1。

‌指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）‌：

DR（指定路由器）是12.1.1.2。

BDR（备份指定路由器）是12.1.1.1。

‌MTU（最大传输单元）‌：

MTU为0，表示没有设置特定的MTU值。

‌计时器信息‌：

死亡计时器剩余时间为35秒。

重传计时器间隔为5秒。

‌邻居上线时间‌：

邻居已经上线00:13:05（13分钟5秒）。

‌认证序列‌：

认证序列为[ 0 ]，表示没有配置认证序列。

总结：
展示了一个OSPF邻居关系的详细信息，包括邻居路由器的ID、IP地址、状态、DR和BDR信息、MTU、计时器以及上线时间等。这些信息有助于网络管理员了解OSPF邻居关系的状态和配置情况。

（3）在R1上查看当前设备的LSDB。

OSPF进程信息‌：

OSPF进程ID为1。

路由器ID为1.1.1.1。

‌链路状态数据库区域‌：

区域编号为0.0.0.0。

‌链路状态条目‌：

‌Router类型‌：表示路由器的链路状态信息。

有一个Router的LinkState ID为2.2.2.2，由路由器2.2.2.2发布，年龄为982，长度为60，序列号8000000A，度量值为1。

另一个Router的LinkState ID为1.1.1.1，由路由器1.1.1.1发布，年龄为993，长度为48，序列号80000006，度量值为1。

还有一个Router的LinkState ID为3.3.3.3，由路由器3.3.3.3发布，年龄为985，长度为36，序列号80000004，度量值为1。

‌Network类型‌：表示网络的链路状态信息。

有一个Network的LinkState ID为23.1.1.3，由路由器3.3.3.3发布，年龄为985，长度为32，序列号80000002，度量值为0。

另一个Network的LinkState ID为12.1.1.2，由路由器2.2.2.2发布，年龄为985，长度为32，序列号80000002，度量值为0。

‌年龄（Age）‌：表示该链路状态信息在路由器中的存在时间。年龄越大，表示该信息在路由器中存在的时间越长。

‌长度（Len）‌：表示该链路状态信息的长度。

‌序列号（Sequence）‌：用于检测链路状态信息的变化。序列号越大，表示信息越新。

‌度量值（Metric）‌：用于表示到达目的地的开销。度量值为0通常表示直接连接的网络。

从这些信息可以看出，图片中的链路状态数据库包含了多个路由器的链路状态信息以及两个网络的链路状态信息。这些信息用于OSPF路由协议计算最佳路径。

（4）在R1上查看当前设备的OSPF路由表。

OSPF进程和路由器ID‌：

OSPF进程1的路由器ID是1.1.1.1。

‌路由表条目‌：

‌1.1.1.1/32‌：这是一个Stub网络，成本为0，下一跳是1.1.1.1，广告路由器也是1.1.1.1，区域是0.0.0.0。

‌12.1.1.0/24‌：这是一个Transit网络，成本为1，下一跳是12.1.1.1，广告路由器是1.1.1.1，区域是0.0.0.0。

‌2.2.2.2/32‌：这是一个Stub网络，成本为1，下一跳是12.1.1.2，广告路由器是2.2.2.2，区域是0.0.0.0。

‌23.1.1.0/24‌：这是一个Transit网络，成本为2，下一跳是12.1.1.2，广告路由器是3.3.3.3，区域是0.0.0.0。

‌总网络数‌：

总共有4个网络。

‌区域内和区域间路由‌：

4个网络都在同一个区域内（Intra Area），没有区域间的路由（Inter Area）。

‌ASE和NSSA‌：

没有外部类型5路由（ASE）和外部类型7路由（NSSA）。

总结：

该OSPF路由表显示了4个网络，其中两个是Stub网络，两个是Transit网络。

所有网络都在同一个区域内，没有区域间的路由。

没有外部路由信息。

这些信息可以帮助网络管理员了解当前网络的路由状态，并进行相应的网络配置和优化。

七、优势：

（1）简单易管理；（2）快速收敛；（3）减少复杂性；（4）提高容错性和可靠性；（5）灵活性。

八、总结：

单区域OSPF是一种适用于小型网络环境的动态路由协议配置方式。它通过简化网络管理和配置、提供快速收敛和高容错性等优点，为网络管理者提供了一种高效且可靠的网络解决方案。然而，随着网络规模的扩大，单区域OSPF可能会面临一些挑战，如链路状态数据库的爆炸性增长等。因此，在选择使用单区域OSPF时，需要根据实际网络规模和需求进行权衡和决策。