一、Cisco（OSPF多区域网络中虚拟链路的配置与全网互通实践）251011

原创 于 2025-11-24 00:00:03 发布 · 907 阅读 · 23 ·
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#CCNP #网络故障排除 #路由协议 #网络工程 #Cisco实验 #OSPF多区域 #OSPF虚拟链路

 一、使用的软件

Cisco Packet Tracer 8.0

二、实验名称

OSPF多区域与虚拟链路实验

三、实验设备

路由器：

6台 2911 Router（R1、R2、R3、R4、R5、R6）

四、实验要求

1、配置6台路由器IP 。

2、100.0.0.0/24网段划入 骨干区域area 0 、110.0.0.0/24网段划入 area 2、120.0.0.0/24网段划入 area 3、130.0.0.0/24网段划入 area 3、140.0.0.0/24网段划入 area 4，至于ospf进程全部为 ospf1 。

 3、要求不同 area 区域间可以互相通信

五、端口连接概况

R1设备的 GigabitEthernet0/0 接口连接 R2设备的 GigabitEthernet 0/0 接口相连；

R2设备的 GigabitEthernet0/1 接口连接 R3设备的 GigabitEthernet 0/1 接口相连；

R3设备的 GigabitEthernet0/0 接口连接 R4设备的 GigabitEthernet 0/0 接口相连;

R4设备的 GigabitEthernet0/1 接口连接 R5设备的 GigabitEthernet 0/1 接口相连；

R5设备的 GigabitEthernet0/0 接口连接 R6设备的 GigabitEthernet 0/0 接口相连。

六、实验拓扑图

（各设备接口连接见 “端口连接概况”）：

七、实验配置

（注意：保存配置用write memory）

R1 配置：
Router>enable  
Router#configure terminal  # 进入全局配置模式
Router(config)#hostname R1  # 重命名为R1

R1(config)#interface gig0/0  # 进入接口
R1(config-if)#ip address 100.0.0.1 255.255.255.0  # 配置接口IP
R1(config-if)#no shutdown  # 启用接口
R1(config-if)#exit  # 退出接口

R1(config)#router ospf 1  # 启用OSPF 1进程
R1(config-router)#router-id 1.1.1.1  # 设置OSPF Router-ID（唯一标识）
R1(config-router)#network 100.0.0.0 0.0.0.255 area 0  # 宣告网段到骨干区域Area 0
R1(config-router)#exit  # 退出OSPF配置

R1(config)#exit  # 退出全局配置
R1#write memory  # 保存配置

R2 配置：
Router>enable  
Router#configure terminal  # 进入全局配置模式
Router(config)#hostname R2  # 重命名为R2

R2(config)#interface gig0/0  # 进入接口
R2(config-if)#ip address 100.0.0.2 255.255.255.0  # 配置IP
R2(config-if)#no shutdown  # 启用接口
R2(config-if)#exit  # 退出接口

R2(config)#interface gig0/1  # 进入接口
R2(config-if)#ip address 110.0.0.1 255.255.255.0  # 配置IP
R2(config-if)#no shutdown  # 启用接口
R2(config-if)#exit  # 退出接口

R2(config)#router ospf 1  # 启用OSPF 1进程
R2(config-router)#router-id 2.2.2.2  # 设置OSPF Router-ID
R2(config-router)#network 100.0.0.0 0.0.0.255 area 0  # 宣告网段到Area 0
R2(config-router)#network 110.0.0.0 0.0.0.255 area 2  # 宣告网段到中转区域Area 2
R2(config-router)#exit  # 退出OSPF配置

R2(config)#exit  # 退出全局配置
R2#write memory  # 保存基础配置


R3 配置：
Router>enable  
Router#configure terminal  # 进入全局配置模式
Router(config)#hostname R3  # 重命名为R3

R3(config)#interface gig0/1  # 进入接口
R3(config-if)#ip address 110.0.0.2 255.255.255.0  # 配置IP
R3(config-if)#no shutdown  # 启用接口
R3(config-if)#exit  # 退出接口

R3(config)#interface gig0/0  # 进入接口
R3(config-if)#ip address 120.0.0.1 255.255.255.0  # 配置IP
R3(config-if)#no shutdown  # 启用接口
R3(config-if)#exit  # 退出接口

R3(config)#router ospf 1  # 启用OSPF 1进程
R3(config-router)#router-id 3.3.3.3  # 设置OSPF Router-ID
R3(config-router)#network 110.0.0.0 0.0.0.255 area 2  # 宣告网段到中转区域Area 2
R3(config-router)#network 120.0.0.0 0.0.0.255 area 3  # 宣告网段到中转区域Area 3
R3(config-router)#exit  # 退出OSPF配置

R3(config)#exit  # 退出全局配置
R3#write memory  # 保存基础配置

R4 配置：
Router>enable  
Router#configure terminal  # 进入全局配置模式
Router(config)#hostname R4  # 重命名为R4

R4(config)#interface gig0/0  # 进入接口
R4(config-if)#ip address 120.0.0.2 255.255.255.0  # 配置IP
R4(config-if)#no shutdown  # 启用接口
R4(config-if)#exit  # 退出接口

R4(config)#interface gig0/1  # 进入接口
R4(config-if)#ip address 130.0.0.1 255.255.255.0  # 配置IP
R4(config-if)#no shutdown  # 启用接口
R4(config-if)#exit  # 退出接口

R4(config)#router ospf 1  # 启用OSPF 1进程
R4(config-router)#router-id 4.4.4.4  # 设置OSPF Router-ID
R4(config-router)#network 120.0.0.0 0.0.0.255 area 3  # 宣告网段到Area 3
R4(config-router)#network 130.0.0.0 0.0.0.255 area 3  # 宣告网段到Area 3
R4(config-router)#exit  # 退出OSPF配置

R4(config)#exit  # 退出全局配置
R4#write memory  # 保存配置

R5 配置：
Router>enable  
Router#configure terminal  # 进入全局配置模式
Router(config)#hostname R5  # 重命名为R5

R5(config)#interface gig0/1  # 进入接口
R5(config-if)#ip address 130.0.0.2 255.255.255.0  # 配置IP
R5(config-if)#no shutdown  # 启用接口
R5(config-if)#exit  # 退出接口

R5(config)#interface gig0/0  # 进入接口
R5(config-if)#ip address 140.0.0.1 255.255.255.0  # 配置IP
R5(config-if)#no shutdown  # 启用接口
R5(config-if)#exit  # 退出接口

R5(config)#router ospf 1  # 启用OSPF 1进程
R5(config-router)#router-id 5.5.5.5  # 设置OSPF Router-ID
R5(config-router)#network 130.0.0.0 0.0.0.255 area 3  # 宣告网段到中转区域Area 3
R5(config-router)#network 140.0.0.0 0.0.0.255 area 4  # 宣告网段到Area 4
R5(config-router)#exit  # 退出OSPF配置

R5(config)#exit  # 退出全局配置
R5#write memory  # 保存基础配置

R5(config)#exit  # 退出全局配置
R5#write memory  # 保存虚链路配置

R6 配置：
Router>enable 
Router#configure terminal  # 进入全局配置模式
Router(config)#hostname R6  # 重命名为R6

R6(config)#interface gig0/0  # 进入接口
R6(config-if)#ip address 140.0.0.2 255.255.255.0  # 配置IP
R6(config-if)#no shutdown  # 启用接口
R6(config-if)#exit  # 退出接口

R6(config)#router ospf 1  # 启用OSPF 1进程
R6(config-router)#router-id 6.6.6.6  # 设置OSPF Router-ID
R6(config-router)#network 140.0.0.0 0.0.0.255 area 4  # 宣告网段到Area 4
R6(config-router)#exit  # 退出OSPF配置

R6(config)#exit  # 退出全局配置
R6#write memory  # 保存配置

搭建虚拟链路：
第一次搭建area3与骨干区域area0间的虚拟链路：
以area2区域为中转区域，中转区域的边界路由器（R2、R3），
在R2上向id标识为3.3.3.3的路由器申请搭建虚拟链路：
R2(config)#router ospf 1
R2(config-router)#area 2 virtual-link 3.3.3.3
R2(config-router)#exit

R2(config)#exit
R2#write memory 

在R3上向id标识为2.2.2.2的路由器申请搭建虚拟链路：
R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)#area 2 virtual-link 2.2.2.2
R3(config-router)#exit

R3(config)#exit
R3#write memory 

第二次搭建area4与骨干区域area0间的虚拟链路：
（注意：R4不是边界路由，是处于区域内R3与R5间的路由）
以area3区域为中转区域，中转区域的边界路由器（R3、R5），
在R3上向id标识为5.5.5.5的路由器申请搭建虚拟链路：
R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)#area 3 virtual-link 5.5.5.5
R3(config-router)#exit

R3(config)#exit
R3#write memory 

在R5上向id标识为3.3.3.3的路由器申请搭建虚拟链路：
R5(config)#router ospf 1
R5(config-router)#area 3 virtual-link 3.3.3.3
R5(config-router)#exit

R5(config)#exit
R5#write memory

八、实验结果

1、在宣告了自身网段以及未搭建虚链路的情况下，观察R1、R2、R3、R4、R5、R6的路由条目。（使用命令: show ip route）

R1的路由条目:

R2的路由条目:

R3的路由条目:

R4的路由条目:

R5的路由条目:

R6的路由条目:

结果：

R1（area 0）：
100.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 0）
110.0.0.0/24（连接骨干区域：ospf 1 、area 2）

R2（area 0、area 2）：
100.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 0）
110.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 2）

R3（area 2、area 3）：
100.0.0.0/24（ospf 1 、area 0，由骨干区域0转告）
110.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 2）
120.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 3，此区域不与area0相连，则不会转告给area0）
130.0.0.0/24（同区域：ospf 1 、area 3）

R4（area 3、area 3）：
120.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 3）
130.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 3）

R5：
120.0.0.0/24（同区域：ospf 1 、area 3）
130.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 3）
140.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 4）

R6：
140.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 4）

2、在宣告了自身网段以及在area2为中转区域搭建虚链路（以R2、R3为边界路由）的情况下，观察R1、R2、R3、R4、R5、R6的路由条目。（使用命令: show ip route）

R1的路由条目:

R2的路由条目:

R3的路由条目:

R4的路由条目:

R5的路由条目:

R6的路由条目:

结果：

R1（area 0）：
100.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 0）
110.0.0.0/24（连接骨干区域：ospf 1 、area 2）
120.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 3）
130.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 3）

R2（area 0、area 2）：
100.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 0）
110.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 2）
120.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 3）
130.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 3）

R3（area 2、area 3）：
100.0.0.0/24（ospf 1 、area 0，由骨干区域0转发）
110.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 2）
120.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 3，此区域不与area0相连，则不会转告给area0）
130.0.0.0/24（同区域：ospf 1 、area 3）

R4（area 3、area 3）：
100.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 0）
110.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 2）
120.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 3）
130.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 3）

R5：
100.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 0）
110.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 2）
120.0.0.0/24（同区域：ospf 1 、area 3）
130.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 3）
140.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 4）

R6：
140.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 4）

3、在前两个的条件下，以area3为中转区域搭建虚链路（以R3、R5为边界路由）的情况下，观察R1、R2、R3、R4、R5、R6的路由条目。（使用命令: show ip route）

R1的路由条目:

R2的路由条目:

R3的路由条目:

R4的路由条目:

R5的路由条目:

R6的路由条目:

结果：

R1（area 0）：
100.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 0）
110.0.0.0/24（连接骨干区域：ospf 1 、area 2）
120.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 3）
130.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 3）
140.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 4）

R2（area 0、area 2）：
100.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 0）
110.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 2）
120.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 3）
130.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 3）
140.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 4）

R3（area 2、area 3）：
100.0.0.0/24（ospf 1 、area 0，由骨干区域0转发）
110.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 2）
120.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 3，此区域不与area0相连，则不会转告给area0）
130.0.0.0/24（同区域：ospf 1 、area 3）
140.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 4）

R4（area 3、area 3）：
100.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 0）
110.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 2）
120.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 3）
130.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 3）
140.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 4）

R5：
100.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 0）
110.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 2）
120.0.0.0/24（同区域：ospf 1 、area 3）
130.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 3）
140.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 4）

R6：
100.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 0）
110.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 2）
120.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 3）
130.0.0.0/24（虚拟链路转发：ospf 1 、area 3）
140.0.0.0/24（自连：ospf 1 、area 4）

4、检查在不同区域中的网络是否全网互通，使用骨干区域area0 中的R1 ping 区域area4 中的R6 (相互ping一次)

九、实验结论
通过本实验的分阶段配置与验证，可以得出以下结论：
OSPF区域间路由规则验证：

非骨干区域（Area 2、3、4）必须与骨干区域（Area 0）直接相连或通过虚拟链路逻辑连接，否则无法正常传递路由信息。初始状态下，Area 3与Area 4因未与Area 0直连，其路由未被骨干区域学习。
虚拟链路有效性证实：

通过在过渡区域（Area 2、Area 3）边界路由器上正确配置虚拟链路（area <area-id> virtual-link <router-id>），成功将Area 3与Area 4逻辑连接到骨干区域，使其路由信息得以在全网传播。
全网连通性达成：

在完成两段虚拟链路（Area 2→Area 3，Area 3→Area 4）配置后，所有区域的路由均出现在各路由器的路由表中，实现了从Area 0到Area 4的端到端全网互通。
虚拟链路逻辑延伸特性体现：

虚拟链路并未改变物理拓扑，但通过逻辑上的“隧道”延伸了骨干区域的范围，使被隔离的非骨干区域能够遵循OSPF的星型拓扑规则与骨干区域交换路由。


十、实验总结
本次OSPF多区域与虚拟链路实验圆满完成，主要收获如下：
技术层面
掌握了OSPF多区域设计原则：深入理解了OSPF要求所有非骨干区域必须与骨干区域相连的星型拓扑原则及其必要性。
熟悉了虚拟链路的应用场景与配置：掌握了在非骨干区域未物理连接至骨干区域时，如何通过虚拟链路建立逻辑连接，解决了实际网络中的区域隔离问题。

巩固了OSPF基础配置与诊断技能：进一步熟练了OSPF进程、Router-ID、网络宣告以及使用show ip route验证路由表的核心操作。

实践层面
提升了复杂网络排错能力：通过分阶段搭建虚拟链路并观察路由表的变化，系统性地定位并解决了区域间路由不通的问题。
深化了对OSPF LSA传递机制的理解：通过实践认识到虚拟链路实质上是为LSA（链路状态通告）在非直连区域间的传递提供了一条逻辑路径。
现实意义
虚拟链路技术虽然在现代网络设计中并非首选（更推荐优化物理拓扑），但在网络合并、临时链路修复或特定网络过渡期等场景下，它仍是一种重要且有效的解决方案。理解并掌握其原理与配置，是成为一名具备故障排除与网络优化能力的资深网络工程师的关键一步。

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Windows安装Scrapy指南[项目代码]
11-23
本文详细介绍了在Windows系统下使用Anaconda安装Scrapy的方法，解决了pip无法直接安装Scrapy的问题。Anaconda是一个专注于数据分析的Python发行版本，内置了conda包管理系统，能够方便地管理工具包和虚拟环境。文章解释了Anaconda和conda的概念，并列举了Anaconda的优点，如省时省心、自动处理依赖关系、支持多环境隔离等。此外，还提供了Anaconda的下载链接和安装步骤，最后指导用户通过conda命令安装Scrapy。
基于Bloch方程的磁共振成像序列模拟器Matlab实现
11-23
本资源提供MATLAB多个发行版本（2014、2019a、2021a）的技术支持，配套完整案例数据集及可直接执行的程序文件。程序架构采用模块化设计理念，具备以下技术特征：通过参数配置实现核心算法调整，逻辑结构层次分明，关键代码段配有详细注释说明。 该资源适用于高等院校计算机科学、电子信息技术、应用数学等专业的课程实践、综合课题研究及学位论文开发。内容涵盖智能优化计算、神经网络预测建模、数字信号处理、元胞自动机仿真等典型实验场景，所有案例均通过标准化测试验证。 开发团队由具备十年以上工业级算法研发经验的高级工程师组成，专注于MATLAB科学计算与系统仿真领域。本资源提供经过学术机构验证的完整仿真案例库，适用于教学演示与科研实验。 资源来源于网络分享，仅用于学习交流使用，请勿用于商业，如有侵权请联系我删除！
【嵌入式通信】基于STM32与RS-232的自定义串口助手设计：实现上下位机可靠通信及数据监控
11-23
内容概要：本文详细介绍了一个基于STM32与PC上位机通过RS-232串口通信的完整系统设计与实现，涵盖硬件电路搭建、STM32固件开发、自定义应用层通信协议设计、PC端串口助手软件开发（C# WinForms）、协议解析、数据记录、通信测试及系统部署等内容。系统采用分层协议架构，支持命令控制、数据传输、CRC校验、状态指示和日志记录等功能，并提供了完整的故障排查与扩展开发指南。; 适合人群：具备嵌入式开发基础的电子工程师、自动化控制技术人员、计算机或电子信息类专业学生，以及对串口通信、STM32开发和上位机软件设计感兴趣的开发者；尤其适合从事工业控制、设备调试和物联网通信项目研发的技术人员。; 使用场景及目标：①实现STM32与PC之间的可靠串口通信；②开发具备协议解析能力的自定义串口助手；③应用于设备监控、数据采集、实验室仪器通信等场景；④作为教学案例帮助理解串口通信协议栈的设计与实现。; 阅读建议：建议结合硬件平台动手实践，重点关注通信协议的设计与CRC校验一致性，注意STM32端与PC端代码的协同调试，同时可利用提供的测试模块验证系统稳定性，便于后续功能扩展与二次开发。
Vue el-tabs右侧按钮实现[代码]
11-23
本文介绍了在Vue.js的element-ui框架中，如何在el-tabs组件的最右侧添加一个按钮的实现方案。通过CSS的position属性，利用relative和absolute定位，将按钮固定在tabs页签切换栏的最右侧。具体实现步骤包括：设置父div为relative定位，el-tabs保持默认布局，按钮使用absolute定位并指定right和top值。代码示例清晰展示了如何结合Vue和CSS实现这一功能。
RK3568 UART驱动开发[项目代码]
11-23
本文详细介绍了基于OpenHarmony标准系统的RK3568 DAYU开发板UART驱动开发流程。内容涵盖UART基础知识、驱动开发接口、开发步骤、应用开发流程及实例代码解析。文章首先介绍了UART的基本概念和工作原理，包括2线和4线连接方式、通信参数设置等。然后详细讲解了UART驱动开发的核心接口UartHostMethod及其回调函数功能，包括初始化、读写数据、设置波特率等操作。接着阐述了驱动开发的四个关键步骤：实例化驱动入口、配置属性文件、实例化控制器对象和驱动调试。最后通过实际案例展示了UART应用程序的开发过程，包括设备打开、参数设置、数据读写等操作，并提供了完整的代码示例和编译运行说明。
Windows配置Anaconda环境[源码]
11-23
本文详细介绍了在Windows平台上如何配置Anaconda和VSCode以建立简易的Python编程环境。首先，从Anaconda官网下载并安装最新版本的Anaconda软件，然后下载并安装VSCode。接着，配置Anaconda在Windows下的环境变量，并通过命令提示符进行Anaconda的操作，包括创建虚拟环境和安装所需的包。此外，还介绍了如何在VSCode中进行Python编程的配置，包括安装扩展插件、设置自动保存和选择运行环境。最后，针对可能出现的PowerShell脚本执行权限问题提供了解决方案。文章内容详实，适合Python新手参考。
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