OSPF协议综合组网实验

一、OSPF概述

1、IGP (Interior Gateway Protocol)，AS内部网关路由协议。
2、链路状态动态路由协议。
3、IP 协议号89。
4、分area。area由一些network range组成。area 0 为骨干区域。同一area内的router 链路状态数据库需要保持同步。
5、使用hello,Database Description,Link State Request,Link State Update,Link State Acknowledgment 这5中packet来发现和建立邻接关系，并交换LSA(Link State Advertisement),同步链路状态数据库。
6、使用5中LSA来描述area 内的拓扑结构，以及AS内其他area的路由，及AS内从外部AS学到的路由：1).Router links advertisements; 2).Network links advertisements; 3).Summary link advertisements; 4).ASBR-Summary link advertisements; 5).AS external link advertisements.
7、使用链路状态数据库存储LSA，并使用SPF(Shortest Path First)算法。以自己为根，计算出到目的网络的无环的最短路径树。

二、实验拓扑图

在这里插入图片描述

三、实验过程

1、组好网络拓扑图；
2、配置主机的IP地址、子网掩码和网关；
3、配置路由器的接口IP；
4、在路由器上配置OSPF协议；
路由器R1的OSPF协议配置如下：

[R1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.0 255.255.255.0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.0.0.1 255.255.255.0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.0.0.0 255.255.255.0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]q
[R1-ospf-1]area 3
[R1-ospf-1-area-0.0.0.3]network 2.0.0.0 255.255.255.0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.3]network 10.0.0.0 255.255.255.0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.3]quit
[R1]quit

R2、R3的OSPF配置与之类似。
5、查看路由表信息
在这里插入图片描述
6、在路由器R2的GE0/0/1处进行分组捕获

四、报文交互过程

1.通过HELLO报文的邻居发现
R2的HELLO报文：
在这里插入图片描述
R3的HELLO报文：

此时，路由器R3收到R2的HELLO报文，并向R3发送HELLO。hello数据包会维持init和two-way两个状态，当收到对方的hello包里的邻居字段里没有自己时，则为init状态，当发现对方的hello包里的邻居字段里有自己时，则进入two-way状态，标志邻居关系建立，即可以发送数据库描述数据包了。

2.DD报文的主从关系协商
2way结束后，开始进入ExStart阶段。首先R1向R2发送一个空DD报文，包含自己的router ID，其中的(MS,I,M) = (1,1,1),宣称自己是Master；R2收到DD报文，比较自己的router ID和R1的router ID，发现自己的router ID（2.2.2.2）比R1的router ID（3.3.3.3）小，因此将R1设为Master，发送DD报文。ExStart结束，确定了R1为主，R2为从，两台路由器都进入Exchange状态。
在这里插入图片描述
R3第一次发送DD报文，将Master置为Yes。

同时R2第一次发送DD报文，也将Master置为Yes。

R3第二次发送DD报文，将Master置为Yes。R3告诉R2你的RID比我小，我才应该是Yes。

R2第二次发送DD报文，将自己的Master置为No。
3.DD报文交换摘要信息
R3单播发送LSR请求：
在这里插入图片描述
R2回复确认消息

4.LSA请求、更新、确认