大型企业网络配置系列课程详解(二) --OSPF多区域配置与相关概念的理解
OSPF协议原理及配置详解
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OSPF协议原理及配置详解OSPF(Open Shortest Path First)是一种用于计算机网络中的内部网关协议(IGP),用于在大型网络中动态确定数据包的传输路径。
其算法基于Dijkstra最短路径算法,并支持IPv4和IPv6网络。
OSPF的工作原理如下:1. 链路状态数据库(Link State Database):每个OSPF路由器都维护着一个链路状态数据库,其中存储了它所连接的所有网络的信息,包括链路的状态、带宽、延迟等。
每个OSPF路由器通过发送链路状态更新(Link State Update)将自己的链路状态信息告知其他路由器。
2.路由器之间的邻居关系建立:OSPF路由器之间通过邻居发现过程建立邻居关系。
当一个OSPF路由器启动时,它会向网络广播HELLO消息来寻找其他路由器。
当两个路由器之间收到彼此的HELLO消息时,它们可以建立邻居关系。
3. 路由计算:每个OSPF路由器通过收集链路状态信息来计算最短路径。
路由器将链路状态信息存储在链路状态数据库中,并使用Dijkstra 最短路径算法来确定到达目标网络最短路径。
4.路由更新:当链路状态发生变化时,OSPF路由器将会发送更新消息通知其他路由器。
其他路由器接收到更新消息后,会更新自己的链路状态数据库,并重新计算最短路径。
OSPF的配置如下:1. 启用OSPF协议:在路由器配置模式下使用"router ospf"命令启用OSPF协议。
2. 配置区域(Area):将网络划分为不同的区域。
在配置模式下使用"area <区域号> range <网络地址> <网络掩码>"命令将网络地址加入到区域中。
3. 配置邻居:使用"neighbor <邻居IP地址>"命令来配置OSPF邻居关系。
邻居IP地址可以手动配置或通过HELLO消息自动发现。
OSPF_协议的解析及详解
![OSPF_协议的解析及详解](https://img.taocdn.com/s3/m/9cbb0b7c32687e21af45b307e87101f69f31fb61.png)
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解OSPF(Open Shortest Path First)是一种内部网关协议(IGP),用于在大型企业网络中进行路由选择。
本文将对OSPF协议进行解析和详解,包括其工作原理、协议格式、路由选择算法等内容。
一、OSPF协议的工作原理OSPF协议基于链路状态路由(LSR)算法,通过交换链路状态信息来计算最短路径。
它将网络拓扑信息分发给所有路由器,每个路由器都会构建一个链路状态数据库(LSDB),并根据该数据库计算最短路径树。
OSPF协议使用Hello消息来发现邻居路由器,并建立邻居关系。
一旦建立了邻居关系,路由器就会交换链路状态更新消息(LSU)来更新链路状态数据库。
每个路由器都会根据链路状态数据库计算最短路径,并将其存储在路由表中。
二、OSPF协议的协议格式OSPF协议使用IP协议号89,其协议格式如下:1. OSPF报文头部:- 版本号:用于指示OSPF协议的版本。
- 报文类型:用于指示报文的类型,如Hello、数据库描述、链路状态请求等。
- 报文长度:指示整个报文的长度。
- 路由器ID:唯一标识一个路由器。
- 区域ID:将网络划分为不同的区域,用于控制链路状态数据库的大小。
2. OSPF Hello消息:- 网络类型:指示网络类型,如点对点、广播、NBMA等。
- 路由器优先级:用于选举DR(Designated Router)和BDR(Backup Designated Router)。
- 邻居列表:列出与该路由器相邻的所有路由器。
3. OSPF LSU消息:- 序列号:用于标识链路状态数据库的更新。
- 链路状态记录:包含了与该路由器相邻的所有路由器的链路状态信息。
4. OSPF LSR消息:- 链路状态请求列表:列出了需要请求的链路状态信息。
三、OSPF协议的路由选择算法OSPF协议使用Dijkstra算法来计算最短路径树。
该算法通过不断更新最短路径表来选择最短路径。
大型企业OSPF组网建设方案
![大型企业OSPF组网建设方案](https://img.taocdn.com/s3/m/56c96c5cc4da50e2524de518964bcf84b9d52db0.png)
大型企业OSPF组网建设方案一、需求分析大型企业通常具有多个分支机构和大量的内部网络设备。
为了实现这些分支机构的互联以及内部网络的高效管理,需要建立一个稳定可靠的组网架构。
OSPF(开放最短路径优先)是一种链路状态路由协议,能够提供灵活可扩展的IP网络设计和管理。
在大型企业组网中,可以采用OSPF来实现分支机构的互联和内部网络的路由管理。
二、网络架构设计1.核心层:核心层是整个大型企业网络的中心,负责信息的交互和转发。
在这一层,需要使用高性能的路由器,并配置OSPF协议进行网络交换。
2.分支机构层:分支机构层是连接分支机构的关键,需要采用分层交换机。
在每个分支机构内部,可以通过配置OSPF协议来实现与核心层的互联。
同时,对于分支机构之间的通信,也可以通过配置OSPF协议来实现。
3.访问层:访问层是用户接入网络的入口,主要为用户提供连接到网络的端口。
在这一层,可以使用交换机来连接用户终端设备,并通过配置OSPF协议来实现与核心层的连接。
三、OSPF参数配置1.开启OSPF协议:在核心层、分支机构层以及访问层的路由器上,需要开启OSPF协议。
可以使用如下命令进行配置:Router(config)# router ospf process-id其中,process-id为OSPF进程ID,可以根据需要进行指定。
2.划分区域:为了实现更好的管理和控制,可以将大型企业网络划分为多个区域。
可以使用如下命令进行配置:Router(config-router)# area area-id其中,area-id为区域ID,可以根据需要进行指定。
3.配置网络:根据实际情况,需要配置各个网络设备在OSPF协议中的网络地址。
可以使用如下命令进行配置:Router(config-router)# network network-address wildcard-mask area area-id其中,network-address为网络地址,wildcard-mask为通配符掩码,area-id为区域ID。
ospf多区域实验报告
![ospf多区域实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/c10511b7f71fb7360b4c2e3f5727a5e9846a2755.png)
ospf多区域实验报告OSPF多区域实验报告引言:本次实验旨在深入理解和掌握OSPF(Open Shortest Path First)协议的多区域功能。
OSPF是一种内部网关协议(IGP),用于在大型网络中进行路由选择和路径计算。
通过将网络划分为多个区域,可以提高网络的可扩展性和性能。
本文将介绍实验的背景和目的,详细描述实验的步骤和结果,并对实验进行总结和讨论。
1. 实验背景在大型企业网络中,网络拓扑往往非常复杂,包含大量的子网和路由器。
当网络规模扩大时,单一区域的OSPF可能无法满足需求,因为单一区域的路由计算复杂度较高,且可能导致路由器负载过大。
为了解决这个问题,OSPF引入了多区域的概念,将网络划分为多个区域,每个区域有自己的区域边界路由器(ABR),负责与其他区域交换路由信息。
2. 实验目的本次实验的目的是通过搭建一个包含多个区域的网络拓扑,验证OSPF多区域的工作原理和效果。
具体目标包括:- 理解OSPF多区域的概念和原理;- 配置和验证OSPF多区域的路由信息交换;- 观察和分析多区域对网络性能和可扩展性的影响。
3. 实验步骤3.1 搭建实验环境我们使用GNS3模拟器搭建了一个包含多个区域的网络拓扑。
拓扑包括两个区域,每个区域都有多个子网和路由器,区域之间通过区域边界路由器连接。
我们使用虚拟机作为路由器,并在每个路由器上安装了OSPF协议。
3.2 配置OSPF多区域在每个路由器上,我们配置了OSPF协议,并将相应的接口划分到不同的区域。
在区域边界路由器上,我们配置了区域间的路由信息交换。
通过这样的配置,每个区域内的路由器只需关注自己所在区域的路由信息,大大减轻了路由计算的负担。
3.3 验证实验结果我们通过在路由器上查看OSPF邻居关系和路由表,以及通过ping命令测试不同子网之间的连通性,来验证实验结果。
我们还观察了区域边界路由器之间的路由信息交换情况,以及网络的性能和可扩展性。
4. 实验结果实验结果表明,OSPF多区域功能能够有效提高网络的可扩展性和性能。
OSPF区域与汇总
![OSPF区域与汇总](https://img.taocdn.com/s3/m/942a9d9132d4b14e852458fb770bf78a65293ab4.png)
OSPF区域与汇总OSPF(Open Shortest Path First)是一种用于互联网协议(IP)网络中的动态路由协议。
它使用链路状态路由算法来计算网络中最短路径,以便有效地转发数据包。
OSPF使用区域和汇总来优化网络性能和管理。
首先,让我们了解OSPF区域。
OSPF网络可以被分割成多个区域,每个区域的路由器只负责该区域内的路由计算。
这种分割减少了OSPF网络的复杂性,并提高了网络性能。
每个区域都有一个区域边界路由器(Area Border Router,ABR)用于连接不同区域。
ABR负责在区域之间转发路由信息,以便找到最佳路径。
每个区域都有一个唯一的区域号,并用32位IP地址表示。
1.减少路由器交换的路由信息数量,降低了网络开销,提高了网络性能。
2.提高网络可伸缩性。
当网络扩展时,可以简单地添加新的区域而不影响现有区域。
3.提供了更好的管理和维护。
每个区域内的路由器只需要关心本区域的路由计算,简化了网络管理和故障排除。
接下来,让我们了解OSPF的汇总功能。
在大规模的网络中,有时需要合并网段以减少路由表中的项目数量。
这可以通过汇总来实现。
OSPF提供了几种汇总方式,包括汇总路由、包含汇总和默认汇总。
1.汇总路由:将一组连续的网络合并成一个路由项目。
这样可以减少路由表中的项目数量,提高路由查询的速度。
例如,将子网192.168.1.0/24、192.168.2.0/24和192.168.3.0/24汇总成192.168.0.0/162.包含汇总:将多个网络合并到一个较长的网络范围内。
这个较长的网络范围包含所有要汇总的网络。
例如,将子网192.168.1.0/24和192.168.2.0/24包含汇总到192.168.0.0/223.默认汇总:将所有未知目的地汇总到一个默认路由上。
这样做可以减少对未知目的地的路由计算。
默认汇总通常由边界路由器执行。
例如,将所有从区域内部到外部的流量汇总到默认路由上。
OSPF_协议的解析及详解
![OSPF_协议的解析及详解](https://img.taocdn.com/s3/m/289926ee29ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2a08.png)
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解OSPF(Open Shortest Path First)是一种内部网关协议(IGP),用于在IP网络中实现动态路由。
本文将对OSPF协议进行解析和详解,包括其基本概念、工作原理、路由计算算法、协议报文格式以及配置和故障排除等方面的内容。
一、基本概念1.1 OSPF协议OSPF是一种链路状态路由协议,通过交换链路状态信息来计算最短路径,并维护路由表。
它基于Dijkstra算法,具有快速收敛、可扩展性强等特点。
1.2 OSPF区域OSPF将网络划分为不同的区域,每个区域由一个区域边界路由器(Area Border Router,ABR)连接。
区域之间通过区域边界路由器进行路由信息的交换。
1.3 OSPF邻居关系OSPF通过建立邻居关系来交换路由信息。
邻居关系的建立是通过Hello报文来实现的,Hello报文中包含了路由器的标识、优先级、网络类型等信息。
二、工作原理2.1 OSPF路由计算OSPF使用Dijkstra算法来计算最短路径。
每个路由器维护一个链路状态数据库(Link State Database,LSDB),其中保存了所有邻居路由器发送的链路状态信息。
根据LSDB中的信息,路由器计算出最短路径树,并更新路由表。
2.2 OSPF的路由选择OSPF使用最短路径优先(Shortest Path First,SPF)算法来选择最优路径。
SPF算法考虑了路径的成本(Cost),成本越低的路径被认为是最优路径。
2.3 OSPF的路由更新OSPF使用链路状态通告(Link State Advertisement,LSA)来更新路由信息。
当网络拓扑发生变化时,路由器会生成LSA,并向邻居路由器发送更新信息。
邻居路由器收到LSA后,更新自己的链路状态数据库,并重新计算最短路径。
三、协议报文格式3.1 Hello报文Hello报文用于建立邻居关系。
它包含了路由器的标识、优先级、Hello间隔等信息。
OSPF协议详解
![OSPF协议详解](https://img.taocdn.com/s3/m/ce269f4a78563c1ec5da50e2524de518964bd38c.png)
OSPF协议详解OSPF(Open Shortest Path First)是一种开放式的最短路径优先(SPF)路由协议,它用于在IP网络中确定最佳转发路径。
在本文中,我们将详细介绍OSPF的工作原理、优点、协议特点以及配置方法。
1.工作原理:OSPF使用了链路状态路由算法,这种算法将网络上的每个路由器都视为一个节点(或称为“LSDB数据库中的顶点”),并通过链路状态广播(LSA)协议来交换链路信息。
每个路由器都会维护一个属于自己的图,这个图描述了整个网络的拓扑结构。
当一个链路状态发生变化时(如链路故障或新增链路),路由器会发送链路状态通告(LSA)消息给所有邻居路由器,以便更新其拓扑图。
接收到这些消息的路由器将更新自己的拓扑图,并重新计算到达目标网络的最短路径。
2.优点:(1)快速收敛:OSPF使用链路状态广播信息,并且每个路由器都维护了一个图,这使得当网络发生变化时,只需更新那些受影响的链路即可,从而加快了网络的收敛速度。
(2)支持多种网络类型:OSPF可以用于各种类型的网络,如以太网、FDDI(光纤分布式数据接口)、点对点链路和虚拟链路等。
(3)可划分区域:OSPF网络可以划分成不同的区域,每个区域都有独立的LSDB数据库和SPF计算。
这种分层结构使得OSPF对大型网络的扩展更加容易。
(4)通过区域间的路由聚合减少链路状态交换的开销。
(5)支持VLSM(可变长度子网掩码):OSPF支持VLSM,可以根据不同的子网掩码长度进行路由。
3.协议特点:(1)基于链路状态:OSPF使用链路状态来计算最佳路径,而不是基于距离向量,这使得OSPF在选择最佳路径时更加准确。
(2)通过区域间的路由聚合减少链路状态交换的开销。
(3)支持分层结构:OSPF支持网络的分层结构,将大型网络划分为多个区域,每个区域都有独立的LSDB数据库和SPF计算。
(4)使用多种类型的LSA:OSPF定义了几种不同的LSA类型(如类型1、类型2、类型3),用于交换链路状态信息和计算最佳路径。
OSPF到底是什么一文了解OSPF基本概念和工作原理
![OSPF到底是什么一文了解OSPF基本概念和工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/e7fb455dc381e53a580216fc700abb68a982adba.png)
OSPF到底是什么一文了解OSPF基本概念和工作原理##一、OSPF简介
OSPF(Open Shortest Path First)开放式最短路径优先协议是一种路由协议,是由IETF(Internet EngineeringTask Force)提出和定义的路由协议,它使用路由表和Dijkstra算法来为数据包选择最优的路径以进行路由转发。
OSPF是一个功能强大且高效的路由算法,它可以在复杂的网络环境中提供高可用性路由服务,因此在基于IP的大型网络中被广泛使用,如在ISP(Internet Service Provider)中用于提供路由服务,同时也是用于连接企业内部的内部网络。
##二、OSPF工作原理
OSPF协议的工作原理是使用基于链路状态的内部网关协议(IGP),它使用链接状态和负载平衡技术来维护路由表,并提高路径可用性。
它使用路径变化协议(PFD)来动态地响应网络变化,即跟踪新链接的更改,更新路由表以反映链路状态的变化,在此过程中,OSPF使用Dijkstra算法来从源节点到目的节点之间找到最优的路径。
为了实现这一目标,OSPF 使用四类报文来协记路由表,这四类报文包括:Hello报文、数据库描述(DD)报文、路由请求(LSR)报文和路由回复(LSU)报文。
多区域ospf课程设计
![多区域ospf课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/8450439e4128915f804d2b160b4e767f5acf8096.png)
多区域ospf课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握多区域OSPF的基本概念、原理及配置方法;2. 了解多区域OSPF的网络设计,能够分析并解决多区域OSPF网络中的常见问题;3. 掌握多区域OSPF路由的传递和计算过程,能够解释多区域OSPF路由选择的原因。
技能目标:1. 能够独立完成多区域OSPF网络的搭建和配置;2. 能够使用网络仿真软件或真实设备进行多区域OSPF网络的调试和优化;3. 能够通过分析网络故障现象,找出多区域OSPF网络中的问题并进行解决。
情感态度价值观目标:1. 培养学生团队协作精神,提高在网络技术学习中的沟通与协作能力;2. 激发学生对计算机网络技术的兴趣,培养其探究精神和创新意识;3. 使学生认识到网络技术在现代社会中的重要性,增强其社会责任感和职业使命感。
课程性质分析:本课程为计算机网络技术课程的一部分,针对的是具有一定网络基础的学生。
课程内容具有较强的实践性,要求学生在学习过程中能够将理论与实践相结合。
学生特点分析:学生具备基本的网络知识,具有一定的自学能力和动手操作能力,但对多区域OSPF的深入了解和应用尚有不足。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力;2. 采用案例教学,激发学生的兴趣和探究欲望;3. 强化团队合作,培养学生的沟通能力和协作精神。
二、教学内容1. 多区域OSPF基本概念:介绍多区域OSPF的定义、作用和优势,解释区域的概念及划分原则。
相关教材章节:第三章第二节“多区域OSPF简介”2. 多区域OSPF网络设计:讲解多区域OSPF网络的设计原则,分析不同场景下的网络设计方法。
相关教材章节:第三章第三节“多区域OSPF网络设计”3. 多区域OSPF配置与调试:详细讲解多区域OSPF的配置步骤,包括区域类型、路由器ID、网络地址等配置方法,以及使用网络仿真软件进行调试。
相关教材章节:第三章第四节“多区域OSPF配置与调试”4. 多区域OSPF路由计算与传递:分析多区域OSPF路由的计算和传递过程,解释路由选择的原因。
OSPF_协议的解析及详解
![OSPF_协议的解析及详解](https://img.taocdn.com/s3/m/47239dd7112de2bd960590c69ec3d5bbfd0ada03.png)
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解OSPF(Open Shortest Path First)是一种用于在IP网络中进行路由选择的动态路由协议。
它基于链路状态算法,通过交换链路状态信息来计算最短路径,并维护一个最短路径树,从而实现网络中的路由选择。
一、OSPF协议的概述OSPF是一种开放式协议,它具有以下特点:1. OSPF是基于链路状态的路由协议,每个路由器通过交换链路状态信息来计算最短路径。
2. OSPF支持VLSM(可变长度子网掩码),可以更好地利用IP地址资源。
3. OSPF使用Hello协议来发现邻居路由器,建立邻居关系,并交换链路状态信息。
4. OSPF使用Dijkstra算法计算最短路径,并维护一个最短路径树。
5. OSPF支持分层设计,可以将网络划分为不同的区域,减少链路状态信息的交换量。
6. OSPF支持多种路由类型,如内部路由、外部路由、汇总路由等。
二、OSPF协议的工作原理1. 邻居关系建立OSPF使用Hello协议来发现邻居路由器,并建立邻居关系。
路由器通过发送Hello消息来宣告自己的存在,并等待其他路由器的响应。
当两个路由器之间的Hello消息交换成功时,它们就建立了邻居关系。
2. 链路状态信息交换OSPF邻居路由器之间通过交换链路状态信息(LSA)来了解网络拓扑,并计算最短路径。
每个路由器将自己的链路状态信息发送给邻居路由器,邻居路由器将收到的链路状态信息存储在链路状态数据库(LSDB)中。
3. 最短路径计算OSPF使用Dijkstra算法来计算最短路径。
每个路由器根据收到的链路状态信息,计算出到达目标网络的最短路径,并维护一个最短路径树。
最短路径树由根节点和各个子节点组成,根节点为网络的出口路由器。
4. 路由表生成OSPF根据最短路径树生成路由表,将最短路径信息存储在路由表中。
路由表包含了到达目标网络的下一跳路由器和距离等信息,路由器根据路由表来进行数据转发。
实验一 ospf多区域配置
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实验一OSPF多区域的配置一.实验目的1.掌握多区域的OSPF配置方法2.区别不同区域的路由3.掌握OSPF的基本配置命令二、实验拓扑图三、实验步骤及要求1.配置各台路由器的IP地址R1(config)#interface loopback 0R1(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.0R1(config)#interface loopback 1R1(config-if)#ip address 10.1.2.1 255.255.255.0R1(config)#interface serial 2/0R1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.252 R1(config-if)#no shutdownRouter(config)#hostname r2r2(config)#interface serial 2/0r2(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.252 r2(config-if)#clock rate 64000r2(config-if)#no shutdownr2(config-if)#exitr2(config)#interface serial 3/0r2(config-if)#ip address 192.168.1.5 255.255.255.252 r2(config-if)#clock rate 64000r2(config-if)#no shutdownr2(config-if)#exitRouter(config)#hostname r3r3(config)#interface serial 3/0r3(config-if)#ip address 192.168.1.6 255.255.255.252 r3(config-if)#exitr3(config)#interface serial 3/0r3(config-if)#no shutdownr3(config)#interface serial 2/0r3(config-if)#ip address 192.168.1.9 255.255.255.252r3(config-if)#clock rate 64000r3(config-if)#no shutdownRouter(config)#hostname r4r4(config)#interface serial 2/0r4(config-if)#ip address 192.168.1.10 255.255.255.252r4(config-if)#no shutdownr4(config-if)#exitr4(config)#interface loopback 0r4(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0r4(config-if)#exitr4(config)#interface loopback 1r4(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.02.在r1上进行area1区域OSPF配置Router(config)#hostname r1r1(config)#router ospf 1r1(config-router)#network 10.1.2.0 0.0.0.255 area 1r1(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.255 area 1r1(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.3 area 1r1(config-router)#exit3.在r2上进行area1与area0的区域边界路由器(ABR)的OSPF配置r2(config)#router ospf 1r2(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.3 area 1r2(config-router)#network 192.168.1.4 0.0.0.3 area 0r2(config-router)#exit4. 在r4上进行area2区域OSPF配置r4(config)#router ospf 1r4(config-router)#network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 2r4(config-router)#network 172.16.2.0 0.0.0.255 area 2r4(config-router)#network 192.168.1.8 0.0.0.3 area 2r4(config-router)#exit在r3上进行area2与area0的区域边界路由器(ABR)的OSPF配置r3(config)#router ospf 1r3(config-router)#network 192.168.1.8 0.0.0.3 area 2r3(config-router)#network 192.168.1.4 0.0.0.3 area 0r3(config-router)#exit5. 在任一路由器上查看OSPF邻居表r2#show ip ospf neighborNeighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 10.1.2.1 0 FULL/ - 00:00:38 192.168.1.1 Serial2/0 192.168.1.9 0 FULL/ - 00:00:39 192.168.1.6 Serial3/0R2路由器已经成功与r1和r3路由器建立邻居关系6.查看r1的路由表,观察其他区域的路由r1#show ip routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGPi - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area* - candidate default, U - per-user static route, o - ODRP - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set10.0.0.0/24 is subnetted, 2 subnetsC 10.1.1.0 is directly connected, Loopback0C 10.1.2.0 is directly connected, Loopback1172.16.0.0/32 is subnetted, 2 subnetsO IA 172.16.1.1 [110/2344] via 192.168.1.2, 00:00:05, Serial2/0O IA 172.16.2.1 [110/2344] via 192.168.1.2, 00:00:05, Serial2/0192.168.1.0/30 is subnetted, 3 subnetsC 192.168.1.0 is directly connected, Serial2/0O IA 192.168.1.4 [110/1562] via 192.168.1.2, 00:00:05, Serial2/0O IA 192.168.1.8 [110/2343] via 192.168.1.2, 00:00:05, Serial2/07.查看r1的OSPF链路状态数据库r1#show ip ospf databaseOSPF Router with ID (10.1.2.1) (Process ID 1)Router Link States (Area 1)Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count 10.1.2.1 10.1.2.1 310 0x80000007 0x00463f 4192.168.1.5 192.168.1.5 310 0x80000006 0x00164a 2Summary Net Link States (Area 1)Link ID ADV Router Age Seq# Checksum192.168.1.4 192.168.1.5 845 0x80000001 0x00fe75192.168.1.8 192.168.1.5 518 0x80000002 0x0072ec172.16.1.1 192.168.1.5 518 0x80000003 0x00fe0f8.在r1上使用ping命令确认路由的有效性r1#ping 172.16.1.1Type escape sequence to abort.Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.1.1, timeout is 2 seconds:!!!!!Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 78/87/94 ms9.查看r4的路由表和ospf的链路状态数据库r4#show ip routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter areaN1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGPi - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area* - candidate default, U - per-user static route, o - ODRP - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set10.0.0.0/32 is subnetted, 2 subnetsO IA 10.1.1.1 [110/2344] via 192.168.1.9, 00:23:31, Serial2/0O IA 10.1.2.1 [110/2344] via 192.168.1.9, 00:23:31, Serial2/0172.16.0.0/24 is subnetted, 2 subnetsC 172.16.1.0 is directly connected, Loopback0C 172.16.2.0 is directly connected, Loopback1192.168.1.0/30 is subnetted, 3 subnetsO IA 192.168.1.0 [110/2343] via 192.168.1.9, 00:23:41, Serial2/0O IA 192.168.1.4 [110/1562] via 192.168.1.9, 00:27:24, Serial2/0C 192.168.1.8 is directly connected, Serial2/0r4#show ip ospf databaseOSPF Router with ID (172.16.2.1) (Process ID 1)Router Link States (Area 2)Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count 172.16.2.1 172.16.2.1 34 0x80000005 0x00feff 4192.168.1.9 192.168.1.9 14 0x80000004 0x00feff 2Summary Net Link States (Area 2)Link ID ADV Router Age Seq# Checksum192.168.1.0 192.168.1.9 1590 0x80000005 0x00a4bb10.1.1.1 192.168.1.9 1580 0x80000007 0x00d5e1 192.168.1.4 192.168.1.9 9 0x80000008 0x00f206。
OSPF概念与理论详细总结
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OSPF概念与理论详细总结本⽂总结了OSPF概念与理论。
分享给⼤家供⼤家参考,具体如下:OSPF学习总结⼀、OSPF协议的报⽂类型:1、 Hello 报⽂:主要⽤来发现、建⽴和维护邻居关系。
2、 DD报⽂:数据库的描述报⽂,主要⽤来两台路由器的数据库同步。
3、 LSR报⽂:链路状态请求数据包。
请求⾃⼰没有或者⽐⾃⼰新的链路状态信息。
4、 LSU报⽂:链路状态更新数据包。
给发送LSR请求的路由器提供的链路状态数据库更新报⽂。
5、 LSAck报⽂:链路状态确认数据包。
对提供LSU报⽂路由器收到对⽅发送的LSU报⽂后进⾏的确认报⽂。
报⽂的作⽤和报⽂内容:Hello报⽂的作⽤:1、发现邻居2、建⽴邻居关系3、维持邻居关系4、选举DR和BDRHello报⽂所包含的内容:路由器的router-id、Hello&&Dead时间间隔、区域ID、邻居、DR、BDR、优先级、验证。
说明:Hello时间间隔、区域ID、验证⼀致时才可以建⽴邻居关系。
邻居关系为FULL状态,邻接关系处于Two-way状态。
Hello时间间隔:在P2P⽹络中和⼴播类型的⽹络中为10s。
在NBMA⽹络与P2MP⽹络中为30s。
说明:保持时间为Hello时间的4倍。
虚电路传送的LSA为DNA,时间抑制,永不⽼化。
OSPF的组播地址:224.0.0.5 泛洪扩散更新的数据包到DRothers。
DRother使⽤组播地址:224.0.0.6发送更新信息数据包,DR和BDR负责监听。
⼆、OSPF区域的划分由于OSPF是链路状态类型的协议,通过LSA的传递、更新,最终区域内的所有的路由器都保持同样个链路状态数据库,如果⼀个区域中的路由器的数量太多时,低性能的路由器可能没有能⼒处理⼤量的LSA。
动态路由协议的路由表是路由器使⽤链路状态数据库计算出来的,如果LSA的数据库太⼤,会影响路由器计算路由,另外⼀个区域中路由器的数⽬过多,则给管理上代理很多问题。
OSPF协议原理与配置详解ppt课件
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2
链路状态路由选择协议--OSPF
基本思想
每个路由器有责任和邻机会话,并获悉它们的名字。 每个路由器构建一个称为“链路状态广播(LSA)”的
包,该包列出了邻机的名字和到达这些邻机的费用。 LSA被传送到所有的别的路由器,每个路由器存储了来
自其他路由器的最新的LSA。 每个路由器现在有了完整的拓扑图,计算出到每个目的
12
DR/BDR的选举
P=3
P=2
DR
BBDDRR
Hello
P=1
DRother
P=1
DRother
P=0
DRother
优先级携带在Hello 包中进行传递的
其余每个DRother都会和DR,BDR建立邻接 关系, DRother之间建立邻居关系
13
DR 的选举过程如下: 登记选民――本网段内的运行OSPF 的路由器; 登记候选人――本网段内的Priority>0 的OSPF
指共享同一路由选择策略的一组路由器的集合 在互联网中,一个自治系统是一个有权自主地决定在本系统中应采用何种路由协 议的小型单位。这个网络单位可以是一个简单的网络也可以是一个由一个或多个 普通的网络管理员来控制的网络群体,它是一个单独的可管理的网络单元(如一所 大学,一个企业或者一个公司个体)。
路由器标识 (Router ID)
OSPF基础概念
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OSPF基础概念OSPF特点:•支持无类域间路由(CIDR)•无路由自环(区域内无环),域间和外部路由还可能存在环路•收敛速度快•使用IP组播收发协议数据•支持多条等值路由 ECMP•支持协议报文的认证(同时支持明文和密文认证)OSPF最显著的特点是使用链路状态算法,区别于早先的路由协议使用的距离矢量算法,因此,本文首先介绍链路状态算法的路由计算基本过程。
每个路由器通过泛洪链路状态通告(LSA)向外发布本地链路状态信息(例如使能OSPF的端口,可到达的邻居以及相邻的网段等等)。
每一个路由器通过收集其它路由器发布的链路状态通告以及自身生成的本地链路状态通告,形成一个链路状态数据库(LSDB)。
LSDB描述了路由域内详细的网络拓扑结构。
所有路由器上的链路状态数据库是相同的。
通过LSDB,每台路由器计算一个以自己为根,以网络中其它节点为叶的最短路径树。
通过每台路由器计算的最短路径树得出了到网络中其它节点的路由表。
Router-id (路由器标识):用一个32位地址表示,在OSPF中router-id用于唯一标识一台设备。
OSPF中router-id指定有两种方式:手动指定、自动选举1、手动指定:为每一个进程手工指定一个 ROUTER-ID。
手工指定优先于自动选举。
2、自动选举:(1)优先选举本地逻辑接口IP地址大的一个(2)如果没有逻辑接口,会选择本地活动的物理接口IP地址大的一个。
OSPF的区域划分1、骨干区域: 区域0为骨干区域 0.0.0.02、非骨干区域:普通区域和特殊区域(stub、totally stub、nssa、totally nssa)OSPF的多区域场景下,所有的非骨干区域都必须和骨干区域相连,非骨干区域之间不能互联。
主要目的是为了避免OSPF环路。
ABR:区域边界路由器什么设备会成为ABR?1、设备连接多个区域2、有一个接口被宣告进了区域03、在区域0(骨干区域)内有一个活动的邻接关系如果只满足前2个条件只能说明是一个假ABR(功能缺陷),同时满足三个条件是真的ABRASBR:自治系统边界路由器,连接OSPF的同时也连接了其它的协议,需要在该设备上配置双向重分发实现互通。
OSPF详细配置+详解
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OSPF配置AS:在共同管理下的一组运行相同库有选择协议的路由器的集合为一个“自治系统”IGP:内部网关路由协议——用于在单一AS内决策路由,用来解决AS内部通信!EGP:外部网关路由协议——用于在多个AS之间执行路由,用来解决AS间通信!ospf基本配置:全局:router ospf +区域号指定ospf协议运行的接口以及所在的区域命令如下:network 网络地址反掩码area 区域号修改接口优先级:router ospf模式:IP ospf priority 数值优先级(0~255)设置为0时不参与选举DR为指定路由器,BDR为备份指定路由器!修改COST值:接口模式:IP ospf cost 数值(1~65535)数值小的优先级大。
查看ospf配置:路由表:show IP route邻居列表及状态:show IP router ospf neighborospf配置:show IP ospfospf 多区域配置ABR(区域边界路由器):连接一个或多个区域到骨干区域的路由器,并且这些路由器会作为间通信量的路由网关ASBR:(自治系统边界路由器):可以认为它是ospf域外部的通信量进入ospf域的网关路由器洪扩散。
●组成员LSA(LSA6):是用在OSPF协议的一个增强版本――组播OSPF协议(MOSPF协议)中的。
MOSPF协议将数据包从一个单一的源地址转发到多个目的地,或者是一组共享D类组播地址的成员。
●NSSA外部LSA(LSA7):是指在非纯末梢区域(Not-So-Stubby Area,NSSA)内始发于ASBR路由器的LSA通告。
NSSA外部LSA通告几乎和自主系统外部LSA通告是相同的。
只是不像自主系统外部LSA通告那样在整个OSPF自主系统内进行泛洪扩散,NSSA外部LSA通告仅仅在始发这个NSSA外部LSA通告的非纯末梢区域内部进行泛洪扩散。
●外部属性LSA(LSA8):是被提议作为运行内部BGP协议(iBGP协议)的另一种选择,以便用来传送BGP协议的信息穿过一个OSPF域。
OSPF协议原理与配置详解
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调试OSPF协议的网络连通性
检查区域间的连通性
确认区域内和区域间的路由器能够正常通信。
检查OSPF路由汇总
配置正确的路由汇总,以确保网络的连通性。
检查OSPF下一跳地址
确认OSPF下一跳地址配置正确,以避免路由环路和黑洞路由问题。
05 OSPF协议的应用场景与 案例分析
OSPF协议在企业网络中的应用
02 路由器使用Dijkstra算法计算最短路径树,构建 路由表。
03 路由表中的每一项都包含目标网络、下一跳路由 器和接口等信息。
OSPF协议路由表的更新
当网络发生变化时,相关路由器会发送链路状态 更新报文,通知其他路由器网络变化情况。
收到更新报文的路由器会重新构建链路状态数据 库和路由表。
路由器之间通过OSPF协议的报文交互,实现路由 表的实时更新和维护。
3
路由器之间通过OSPF协议的报文交换链路状态 信息,并使用最短路径算法(Shortest Path Algorithm)来更新路由表。
OSPF协议的特点
支持区域划分
OSPF协议支持将大型网络划分 为多个区域(Area),每个区 域运行一个OSPF实例,维护一 个区域内路由的数据库,降低 了路由器的资源消耗。
使用OSPF版本3
03
在IPv6网络中,使用OSPF版本3替代OSPF版本2可
以减少路由器的资源消耗。
调试OSPF协议的路由问题
检查OSPF路由器间的链 路状态
通过查看OSPF邻居状态机,确认链路是否 正常工作。
检查OSPF路由表
查看OSPF路由表,确保正确的路由信息被学习。
使用调试命令
使用OSPF调试命令,如"debug ospf packet"和"debug ospf adjacency",以帮助 定位问题。
OSPF的多区域配置
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03
区域内的路由器之间交换链路 状态信息,并通过区域内路由 汇总和过滤,减少路由器的资 源消耗。
02 多区域OSPF配置
配置多区域OSPF
创建多个OSPF区域
在OSPF路由器上创建多个区域,每个区域运行一个OSPF实例, 维护一个区域内路由数据库。
配置区域ID
为每个区域分配一个唯一的区域ID,用于标识该区域。
配置区域间路由的优先级
根据不同区域的优先级需,配置相应的区 域间路由优先级,确保关键业务的路由稳定 性。
优化区域内路由
优化区域内路由的路径
根据实际网络环境和业务需求,优化区域内路 由的路径选择,提高路由的稳定性和可靠性。
配置区域内路由的优先级
根据不同区域的优先级需求,配置相应的区域 内路由优先级,确保关键业务的路由稳定性。
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案例三:数据中心多区域OSPF配置
总结词
适用于数据中心网络,需要实现服务器和存储设备的 互联互通
详细描述
在数据中心网络中,通常会有多个数据中心,每个数据 中心内部配置有服务器和存储设备。为了实现服务器和 存储设备之间的互联互通,可以采用多区域OSPF配置。 在每个数据中心内部的局域网配置OSPF,并通过数据 中心的核心交换机将各局域网互联互通。同时,需要合 理规划各数据中心之间的网络拓扑和OSPF参数,以确 保网络的稳定性和可靠性。此外,还需要考虑数据中心 内部的安全性和可靠性,如采用冗余设备和链路等措施。
配置OSPF快速收敛
通过配置OSPF快速收敛相关参数(如Fast Hello Timer、Fast Retransmit等),提高 OSPF的收敛速度和稳定性。
04 OSPF多区域故障排除
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大型企业网络配置系列课程详解(二)--OSPF多区域配置与相关概念的理解试验目的:1、使用OSPF划分多区域改善网络的可扩展性,其次减少各LSA通告的范围,达到区域内部快速收敛。
2、通过配置末梢区域(Stub Area)、完全末梢区域(Totally Stubby Area)以及非纯末梢区域(NSSA)达到各区域部分LSA通告的减少,从而减少区域内部路由器的路由表条目,增大路由器查找路由表的速度,从而减少了对路由器cpu以及内存的消耗,优化网络结构。
3、通过配置路由重分发,让不同自治系统之间能够互相通信,其次结合NSSA达到区域内部路由器条目的减少,从而减少了对路由器cpu以及内存的消耗,优化网络结构。
4、通过对试验结果的分析能够更清楚理解配置末梢区域、完全末梢区域以及非纯末梢区域所达到的效果。
试验网络拓扑:试验步骤:一、根据网络拓扑图配置各个路由器接口的IP地址(注意端口的激活,非标准网络子网的划分),下面是以R1为例,其它的类似。
二、根据网络拓扑图指定的Loopback信息配置各个路由器loopback 接口的地址(用作路由器Router ID的标识符,在路由器上便于查看邻居的路由信息),当然如果试验需要过多的网络,Loopback接口也可以模拟外部网络。
比如说,做路由器地址汇总的时候就会用到。
同样以R1为例,其他的类似。
三、基本工作做完之后,开始配置OSPF,各个路由器进程号表示为(R 1:10,R2:20……),其次将相连的网段。
首先启用路由器OSPF的进程号,然后将相应的网段都发布出去,注意:每个接口对应那个区域,在写的时候就写那个区域,不可混同。
R1的具体配置:R2的具体配置:R3的具体配置:R4的具体配置:R5的具体配置:R6的具体配置:注意:R6在整个网络中充当的是ASBR的角色,连接不同的自治区域,所以在发布OSPF对应的网段时,只发布连接OSPF的网络。
对于连接R7的网络使用的是RIP v2,应进入rip里,发布对应的网段(注意:所使用的协议是RIP version 2,要关闭路由自动汇总功能才行)在R6上发布OSPF:在R6上宣告RIP v2:R7的具体配置:注意:R7只使用了RIP v2 协议,所以没有区域整个概念,其次应进入rip里,宣告所连的网段,然后启用version 2,关闭路由自动汇总(no auto-summary)。
四、配置完成之后,除过R7和其他路由器不通之外,其他路由器都应该互通,而且学习是OSPF的路由条目。
可以通过下面一些命令进行查看。
1、通过使用“show ip router”显示路由器R7的路由表发现只有直连路由条目,说明,不同自治区域在没有配置路由重发布之前是不能互相通信的。
2、通过使用“show ip router”显示路由器R4的路由表,可以看出连接到AREA 0的所以路由条目都被学习到了,以“o IA”标示。
(注意:设计网络拓扑图的时候,必须将同一自治区域里的不同区域和区域0(骨干区域)相连,当然,也可以不相连,只要配置虚链路就能互通)R1,R2,R3,R5和R6与R4的显示结果基本相同。
3、通过使用“show ip ospf neighbor”命令以R1为例查看相邻路由的OSPF信息。
下面显示的“Neighbor ID”很清楚地标示对应了那台路由器,比如说2.2.2.2对应R2。
而且邻接状态都达到了FULL,其次很容易看出路由器接口是不是被选举为DR或者BDR。
五、在区域2上配置末梢(Stub)区域(配置Stub区域相对应标准区域(默认状态)可以阻止4、5、类链路状态通告(LSA)的泛洪。
同时,自动生成一条默认路由连接到外部自治系统。
换句话说,删除了以“o E1”或者“o E2”标示路由表条目,从而达到了减少路由条目的目的。
下面的配置不是很明显,是因为另外一个自治系统的路由信息还没有通过路由重发布引进来。
但是,默认路由却很明显,以“o* IA”标示。
链路状态通告LSA:(共有十一种,这里介绍6种常用的LSA通告)1类LSA:路由器LSA—Router LSA,由路由器自身产生的LSA通告,可以通过show ip ospf database router查看。
2类LSA:网络LSA—Network LSA,每一个多址网络(广播型和N BMA)中通过选举出的路由器DR产生的网络LSA通告,可以通过sh ow ip ospf database network查看。
3类LSA:网络汇总LSA—Network Summary LSA,由ABR路由器始发的。
ABR路由器将发送一条网络汇总LSA到一个区域,用来通告该区域外部的目的地址,可以通过show ip ospf database sum mary查看。
4类LSA:ASBR汇总LSA—ASBR Summary LSA,也是由ABR 路由器始发出的,ASBR汇总LSA除了所通告的目的地是一个ASBR 路由器二不是一个网络外,其他的与网络汇总LSA都是一样的。
可以通过show ip ospf database asbr-summary查看。
5类LSA:自治系统外部LSA—Autonomous System External L SA,始发于ASBR路由器,用来通告到达OSPF自治系统外部的目的地或者是到OSPF自治系统外部的默认路由的LSA。
可以通过show i p ospf database external查看。
7类LSA:NSSA外部LSA—NSSA External LSA,是在非纯末梢区域内始发于ASBR路由器的LSA通告。
用作Stub区域必须满足的条件:1、只有一个默认路由作为其区域的出口2、Stub区域里无自治系统边界路由器ASBR3、区域不是骨干区域配置路由器R4所连接的Area 2为Stub区域,注意进程号要和上面配置OSPF的进程号一样。
配置路由器R1所连接的Area 2为Stub区域:将Area 2配置stub之后,通告“show ip route”查看,在最后显示了一条默认路由标识为“O*IA”后面为0.0.0.0/0。
六、配置Area 3为完全末梢区域--Totally Stubby Area(配置为T otally Stubby Area之后,相当于标准区域(默认状态)可以阻止3、4、5、7类LSA通告的泛洪,换句话说,将不同区域的LSA,区域之间的LSA都阻止了,路由条目仅仅是本区域内的路由条目(只有“C和O IA”的标识存在)和一条通往外部的默认路由,以“O*IA”标识,这种配置一般用在某一区域和外部区域通信很少的网络中,通过一条默认路由代替外部的所以路由条目(包括区域间的和不同自治系统里的)达到减少路由表条目的目的,更有利于优化网络带宽。
注意:配置Totally Stubby Area区域和配置Stub区域的条件是一样的。
配置路由器R5所连接的Area 3为Totally Stubby Area,注意进程号要和上面配置OSPF的进程号一样。
配置路由器R2所连接的Area 3为Totally Stubby Area,注意进程号要和上面配置OSPF的进程号一样。
配置完之后,使用“show ip route”查看路由器R5的路由表,可以看出刚才显示的区域间的路由信息以及不同自治系统里的路由信息都被一条以“O*IA“标识的路由条目所替代了。
七、在ABSR上配置“路由重分发”使不同自治系统之间相互通信配置路由重复发注意事项:1、必须在两个自治系统相连ASBR上进行配置2、路由重分发的方向一定要正确。
语法规则:Router(config-router)#redistribut protocol [process—id] [m etric metric-valuel] [metric-type type-value] [subnets] Protocol:指路由器要进行路由重分发的源路由协议。
可以为ospf、r ip、isis……Process-id:指OSPF的进程IDMetric:指重分发路由的度量值,默认为0Metric-type:指重分发的路由类型,可取“1”或“2”默认为“2”,路由条目显示为“O*E1或者O*E2Subnets:连其连接的子网一起宣告出去配置路由器R6,在RIP上将OSPF的度量值转换为跳数,宣告给运行RIP协议的网络配置路由器R6,在OSPF上将RIP的度量值转换cost值,宣告给运行OSPF协议的网络使用“show ip route”查看路由器R7的路由表,从下表可以看出,通过路由重分发之后,R7可以访问R6(ASBR)所连的自治系统所以路由条目,而且都转换为“R类型”使用“show ip route”查看路由器R1的路由条目,可以看出多了一条路由条目,那就是通过R6(ASBR)重分发得到的,标识为“O E2”是1 72.16.0.0/16网段。
这就说明了,两个自治系统可以互相通信了。
八、在area 4上配置NSSA,如果没有R7路由器,那么area 4应该配置为末梢区域或者完全末梢区域,而现在加入了R7,同时也引进了另外一个自治系统,那么area 4就不能满足末梢区域的条件(末梢区域是不允许LSA 5通过的,这就说明,即使在R6(ASBR)上配置了路由重分发也不能让两个自治系统互通),这就需要引入NSSA区域,因为,它可以将5类LSA转换成7类LSA(NSSA区域允许7类LSA通过),两个自治系统里的LSA通告到达area 4时,就变成7类LSA,当离开NSSA区域之后,又回到了5类LSA。
这就是说NS SA区域允许外部路由通告到OSPF自治系统内部,而同时保留自治系统的其余部分的末梢区域特征,在路由器R6上配置area 4为NSSA区域(注意,进程号是刚才配置的进程号,不能写错了)在路由器R3上配置area 4为NSSA区域配置完之后,通过“show ip route“查看路由器R3的路由表,可以看出R3的路由表多了一个条目,是“O N2”标识的另一个自治系统的网段。
参考试验:下面是在4楼1机房真机上做的试验,由于几台路由器出现故障,采用三次交换机R15和R16,在连接的接口上开启了路由功能。
网络拓扑图:各个接口的具体配置,以及OSPF的配置就不多做介绍了。
一、在R15(ASBR)上配置路由重分发查看R6的路由表条目,可以看出多了个“O E2”条目,便是RIP那里学到的路由条目二、配置区域1为stub区域,在路由器R6和R7上配置查看R6的路由表,可以看出多了一条“O*IA”标识的路由条目,那便是通往其它自治区域的默认路由。
三、配置area1为Totally Stubby Area区域(注意:先删除刚才配置的stub区域,然后再配置Totally Stubby Area区域)R6上的具体配置R7上的具体配置查看R6的路由表,可以看出区域间的路由条目都被删除了,只留下了一条默认路由,通往区域间和其它自治系统。