时间:2022-10-08 02:27:42
[摘要]本文介绍了现在广域网中应用最广泛的开放最短路径优先(OSPF)路由选择协议,并利用现有的设备设计了一个多区域OSPF协议网络,网络内体现了OSPF协议的各种特点。
[关键词]OSPF 多区域 设计
近十几年来,随着计算机网络规模的不断扩大,大型互联网络的迅猛发展,路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分,而路由选择协议也相应的成为人们关注的焦点。开放最短路经优先(OSPF)以协议标准化强,支持厂家多,成为目前Internet广域网和Intranet企业网采用最多、应用最广泛的路由选择协议之一。
一、OSPF的特点
OSPF协议(Open Shortest Path First,开放最短路径优先)是在1989年由互联网工程任务组(IETF)正式,它能有效地解决RIP 和IGRP等距离矢量协议存在的缺陷,具体优点如下:
1.收敛速度快:OSPF采用一种可靠的扩散(flooding)机制根据网络拓扑变化来更新邻居路由器。路由发生改变时只发送产生的路由更新信息。这两点,再加上整个网络在OSPF域中所有路由器上的拓扑都几乎完全一样的特点,使得OSPF在某条链路出现问题时能够比RIP和IGRP更迅速的收敛。
2.支持VLSM、超网以及汇总功能:OSPF采用汇总功能和VLSM来节省地址空间,能够更高效地进行路由。
3.存根区域路由:OSPF采用存根区域路由大大减小了路由表的规模,这也是OSPF支持大型网络的一个原因。
4.基于路由代价(Cost)的可变度量:OSPF采用可变路由代价度量标准来决定路由选择。
5.支持类型Ⅰ和类型Ⅱ(MD5)的认证方式:OSPF能够通过类型1的明文密码或是类型2的MD5加密认证方式来确保安全可靠的路由传输。
二、OSPF的配置要点
和其他路由选择协议不同,OSPF在实施之前需要进行一定的预设计,将OSPF网络作为一个整体而不是一个区域来仔细地加以考虑。下面是设计OSPF时应该加以考虑的要点:
1.区域设置:Area 0必须连续,应该位于整个网络中最为稳定的地方,通常包含核心路由器。
2.区域内连续的IP寻址:只要可能,区域中的所有地址应该连续,这样能够确保路由汇总和合理的分层设计。
3.不同形式的存根区域:很多边缘路由器和帧中继网络都能很好地应用存根区域。
4.尽量避免虚链路的出现:一般虚链路的配置和存在常表明网络的设计很差。有些情况下备份链路可能不是直接和Area 0相连接,这就需要虚链路。总的来说,实际网络中应该尽量避免虚链路。
三、多区域OSPF各项功能的设计与实现
OSPF协议的主要优点之一就是它提出了区域划分的概念,使得它的网络规模可以做到无限大。基于这个优点设计了一个多区域OSPF方案,确保所有IP接口的IP连接正常的情况下,加入OSPF的存根区域、重分布、汇总、默认路由和认证等配置。充分体现了OSPF协议的特点。
1.所需设备:六台Cisco路由器(其中D必须至少有三个串口),三条V.35背对背线缆,两条非屏蔽双绞线。
2.物理连接如下图所示:
3.设计说明:
(1)以路由器D为指定路由器将区域7配置成存根区域,配置命令如下:
Router_D(config-router)#area 7 stub
将区域100配置成完全存根区域
Router_C(config-router)#area 100 stub no-summary
(2)将区域20的100.10.1.0/24和100.10.3.0/24网络汇总到100.10.0.0./16中,通过路由器E转发给B,将区域100中的172.16.2.4/30网络汇总到172.16.2.0/24以便和RIP的24位相适应,配置命令如下:
Router_D(config-router)#area 20 range 100.10.0.0 255.255.0.0
Router_D(config-router)#area 100 range 172.16.2.0 255.255.255.0
把两个RIP路由192.168.1.0/24和192.16.2.0/24汇总为一个OSPF路由192.168.0.0/16
Router_B(config-router)#summary-address 192.168.0.0 255.255.255.0
(3)将路由器A上的两个环路接口进行重分布,配置命令如下:
Router_A(config-router)#redistribute connected subnets tag 9
Router_A(config-router)#default-metric 10
在路由器B上将RIP重分布到OSPF区域
Router_B(config-router)# redistribute rip subnets
Router_B(config-router)#passive-interface Ethernet0/0
Router_B(config-router)#default-metric 10
(4)阻止来自128.100.×.×的路由更新信息进入路由器E的串口0/1,配置命令如下:
Router_E(config-router)#distribute-list 20 in s0/1
Router_E(config)#access-list 20 deny 128.100.0.0 0.0.255.255
Router_E(config)#access-list 20 permit any
(5)将网络206.191.200.1标记为默认路由,配置命令如下:
Router_A(config-router)#default-information originate always
Router_A(config)#ip classless
Router_A(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 206.191.200.1
(6)选用OSPF认证类型2对路由器A和D的以太口进行认证,配置命令如下:
Router_A(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 koko
Router_A(config-router)#area 7 authentication message-digest
Router_D(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 koko
Router_D(config-router)#area 7 authentication message-digest
四、结束语
OSPF路由选择协议的缺点是它的配置相对比较复杂,需要占用大量的处理器资源。
但是,随着现代高速CPU的出现,它所需要的资源已经不成问题。而且由于OSPF是开放的协议,是IETF组织公布的标准,世界上主要的网络设备厂都支持该协议,所以它的可靠性由于公开而得到保障,并且在众多的厂商支持下,会不断地走向完善。
参考文献:
[1]Matthew H.Birkner著:《Cisco 互联网络设计》.人民邮电出版社
[2]Karl Solie,CCIE#4599著:《CCIE 实验指南》.人民邮电出版社
[3]Cisco System 公司著:《网络协议解决方案》.北京希望电子出版社
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。