OSPF的邻居关系和LSA
设备连接情况:AR1的Loopback 0接口属于OSPF区域2,AR4的GE0/0/1接口到AR5则是区域1,AR5的Loopback 0接口则是不属于任何区域,其它地方为区域0
实验任务
设计多区域OSPF;使用固定地址为Router ID;干预DR的选举,使AR3为DR,AR2为BDR
- 设备IP地址配置
- 按照规划配置OSPF多区域
- 检查OSPF配置结果,检查OSPF邻居关系状态,检查OSPF路由表,检查OSPF的LSDB
- 手动修改接口的DR优先级,人工干预OSPF DR、BDR的选举
- 在AR5上将直连路由引入到OSPF中,在AR1上观察LSA类型5
- 单独观察LSA类型1、2、3、4
- 在AR1上观察OSPFLSU、LSAck、LSR报文
实验步骤
1、设备接口IP地址配置
# AR1配置
[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.0.10.1 24
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR1]interface LoopBack 0
[AR1-LoopBack0]ip address 10.0.1.1 24
[AR1-LoopBack0]q
# AR2配置
[AR2]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.0.10.2 24
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR2]interface LoopBack 0
[AR2-LoopBack0]ip address 10.0.2.2 24
[AR2-LoopBack0]q
# AR3配置
[AR3]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.0.10.3 24
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR3]interface LoopBack 0
[AR3-LoopBack0]ip address 10.0.3.3 24
[AR3-LoopBack0]q
# AR4配置
[AR4]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR4-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.0.10.4 24
[AR4-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR4]interface GigabitEthernet 0/0/1
[AR4-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.0.20.4 24
[AR4-GigabitEthernet0/0/1]q
[AR4]interface LoopBack 0
[AR4-LoopBack0]ip address 10.0.4.4 24
[AR4-LoopBack0]q
# AR5配置
[AR5]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR5-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.0.20.5 24
[AR5-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR5]interface LoopBack 0
[AR5-LoopBack0]ip address 10.0.5.5 24
[AR5-LoopBack0]q
在AR4中尝试ping通AR1、AR5,测试连通性
2、配置多区域OSPF
# AR1配置
[AR1]ospf 1 router-id 10.0.1.1
[AR1-ospf-1]area 0
[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.10.1 0.0.0.0
[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]q
[AR1-ospf-1]area 2
[AR1-ospf-1-area-0.0.0.2]network 10.0.1.1 0.0.0.0
[AR1-ospf-1-area-0.0.0.2]q
[AR1-ospf-1]q
[AR1]interface LoopBack 0
[AR1-LoopBack0]ospf network-type broadcast
[AR1-LoopBack0]q
# AR2配置
[AR2]ospf 1 router-id 10.0.2.2
[AR2-ospf-1]area 0
[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.10.2 0.0.0.0
[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.2.2 0.0.0.0
[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]q
[AR2-ospf-1]q
[AR2]interface LoopBack 0
[AR2-LoopBack0]ospf network-type broadcast
[AR2-LoopBack0]q
# AR3配置
[AR3]ospf 1 router-id 10.0.3.3
[AR3-ospf-1]area 0
[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.10.3 0.0.0.0
[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.3.3 0.0.0.0
[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]q
[AR3-ospf-1]q
[AR3]interface LoopBack 0
[AR3-LoopBack0]ospf network-type broadcast
[AR3-LoopBack0]q
# AR4配置
[AR4]ospf 1 router-id 10.0.4.4
[AR4-ospf-1]area 0
[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.10.4 0.0.0.0
[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.4.4 0.0.0.0
[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0]q
[AR4-ospf-1]area 1
[AR4-ospf-1-area-0.0.0.1]network 10.0.20.4 0.0.0.0
[AR4-ospf-1-area-0.0.0.1]q
[AR4-ospf-1]q
[AR4]interface LoopBack 0
[AR4-LoopBack0]ospf network-type broadcast
[AR4-LoopBack0]q
# AR5配置
[AR5]ospf 1 router-id 10.0.5.5
[AR5-ospf-1]area 1
[AR5-ospf-1-area-0.0.0.1]network 10.0.20.5 0.0.0.0
[AR5-ospf-1-area-0.0.0.1]q
[AR5-ospf-1]q
3、检查OSPF配置结果
在AR4上查看OSPF邻居的概要信息
<AR4>display ospf peer brief
AR3、AR4只是建立了邻居关系,还没有邻接关系
查看AR4的OSPF 路由表
<AR4>display ospf routing
在AR5上查看OSPF的LSDB
<AR5>display ospf lsdb
区域1中仅存在2台路由器,所以在AR5的LSDB中,仅存在2条LSA类型1,剩余的5条LSA类型3为AR4向AR5通告的区域间路由
在AR2上查看OSPF的LSDB
<AR2>display ospf lsdb
在AR2上除了4条LSA类型11以外,还有1条LSA类型2。AR2的GE0/0/0接口所连接的是一个广播型网络,该网络上的DR会产生1条LSA类型2来描述所有的邻居。在这里可以从AdvRouter字段得知生成这条LSA的路由器是AR1,符合AR1是该网段DR的结果
4、修改接口的DR优先级,干预DR选举
修改AR2、AR3、AR4的接口DR优先级
# AR2配置 确保AR2不参与选举
[AR2]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]q
# AR3配置 确保AR3成为BDR
[AR3]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 254
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]q
# AR4配置 确保AR4成为DR
[AR4]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR4-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 255
[AR4-GigabitEthernet0/0/0]q
为了重新选举DR、BDR,关闭再重新打开AR1、AR2、AR3、AR4的GE0/0/0接口
# 以AR1为例
[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]shutdown
# 先全部关闭后,再打开接口
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q
在AR3上查看DR、BDR的选举结果
选举结果跟配置的优先级相同,AR4为DR、AR3为BDR
在AR1上查看AR1、AR2之间的邻居关系
AR1和AR2之间保持在2-Way状态,只建立邻居关系,不存在邻接关系
5、将直连路由引入OSPF中
之前AR5的Loopback 0接口是我们没有接入OSPF区域的,现在将它引入到OSPF中
[AR5]ospf 1
[AR5-ospf-1]import-route direct
在AR1中查看引入的外部路由条目
已成功引入AR5的Loopback 0接口路由
在AR1上查看LSA类型5
<AR5>display ospf lsdb ase
可以看到LSA类型5存在两条,但是AR1的路由表上的OSPF外部路由只存在一条10.0.5.0/24,这是因为关于10.0.20.0/24路由同时还存在区域间路由,且区域间路由的优先级高于OSPF外部路由
再次在AR1上查看LSA类型3
<AR1>display ospf lsdb summary
也是可以看到LSA类型3中同样存在10.0.20.0/24,当LSA类型3和LSA类型5所描述的路由前缀及掩码相同的时候,OSPF优先选择通过LSA类型3计算出的路由加载到路由表上
6、观察各种类型的LSA
在AR1上查看LSA类型1------10.0.1.1/24
<AR1>display ospf lsdb router 10.0.1.1
对于LSA类型1来说,Ls id字段是表示生成这条LSA的路由器Router ID
从输出信息也可以看到,有两条LSA类型1,1条在区域0泛洪,1条在区域2泛洪
在区域0中,AR1和一个transNet类型的网段相连,可以看到其在Link ID字段的只为该网段上的DR接口IP地址,Data部分为本地与DR相连的接口IP地址
在区域2中,AR1的Loopback 0接口属于该区域,可以看到其连接类型为StubNet,其的Link ID字段为该StubNet网段的IP地址,Data部分为StubNet网段的网络掩码
在AR2上查看LSA类型2
<AR2>display ospf lsdb network
LSA类型2由DR产生,从Adv rtr字段可以验证这一点(该LSA由10.0.4.4产生,即DR生成),对于LSA类型2,其中Ls ID字段值为该网段上DR的接口IP地址,Attached Router为该网段上所有路由器的Router ID
在AR1上查看LSA类型3------10.0.20.0/24
<AR1>display ospf lsdb summary 10.0.20.0
LSA类型3的Ls ID字段值为网络前缀,而net mask携带了网络掩码,在AR1可以看到两条LSA类型3的LSA。一条在区域0内,从adv rtr可以判断出AR4产生,由AR4从区域1向区域0通告产生,另外一条在区域2中,从adv rtr可以判断出由AR1产生,AR1作为连接区域0与区域2的ABR,同样会产生一条LSA类型3,用于向区域2通告
在AR1中查看LSA类型4
<AR1>display ospf lsdb asbr 10.0.5.5
LSA类型4用于描述如何到达ASBR,从输出信息可以看到AR1中存在两条LSA类型4,一条在区域0,从adv rtr可以看出是AR4产生,另一条是AR1产生,AR1作为连接区域0与区域2的ABR,同样会产生一条LSA类型4,其Adv rtr字段为自身Router ID
7、观察LSR、LSU和LSAck
这里我们在AR1的GE0/0/0接口进行抓包
然后取消并重新激活AR4的Loopback接口,从而激活OSPF的配置
[AR4]ospf 1
[AR4-ospf-1]area 0
[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0]undo network 10.0.4.4 0.0.0.0
[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.4.4 0.0.0.0