1. OSPFとは何ですか？

1.コンセプト

OSPF（Open Shortest Path First）ルーティングプロトコルは、一般的なリンクステートルーティングプロトコルです。OSPFは、1980年代後半にIETFによって開発されました。OSPFは、SPFルーティングプロトコルのオープンバージョンです。OSPFは、Interior Gateway Protocol（Interior Gateway Protocol、IGP）として、同じ自律システム（AS）内のルーター間でルーティング情報を交換するために使用されます。

さらに、OSPFは、ネットワークを4つのタイプに分類します。ブロードキャストマルチアクセス（BMA）、非ブロードキャストマルチアクセス（NBMA）、ポイントツーポイント、およびポイントツーマルチポイント（ポイントツーポイント）からマルチポイントです。）。さまざまなタイプのレイヤ2リンクを適応させるには、さまざまなネットワークタイプのOSPFが必要です。

OSPFを学習する際には、次の用語を習得する必要があります。

リンク：リンクは、ルーターがネットワークに接続するために使用するインターフェースです。

リンクステータス：ルーターインターフェイスと隣接ルーターとの関係を説明するために使用されます。すべてのリンク状態情報は、リンク状態データベースを構成します。

エリア：同じエリアマークを持つルーターとネットワークのセット。同じエリア内のルーターは、同じリンク状態データベースを持っています。

自律システム：同じルーティングプロトコルを使用してルーティング情報を交換するルーターとそのネットワークは、自律システムを形成します。

リンクステートアナウンス（LSA）：LSAは、ルータのローカル状態を記述するために使用されます。LSAには、ルータインターフェイスの状態と形成された隣接状態に関する情報が含まれます。

Shortest Path First（SPF）アルゴリズム：OSPFルーティングプロトコルの基礎。ダイクストラのアルゴリズムとしても知られています。これは、最短経路優先アルゴリズム（SPF）がダイクストラによって発明されたためです。OSPFルーターは、SPFを使用して、任意の宛先への最適なルートを個別に計算します。

2.機能

明らかに、RIPの特性から、RIPルーティングプロトコルにはいくつかの欠点があることがわかります。2つのバージョンのRIPプロトコルの機能は次のとおりです。

ディスタンスベクタールーティングプロトコルです。

測定値としてホップカウントを使用します。

デフォルトルート更新サイクルは30秒です。

アドミニストレーティブディスタンス（AD）は120です。

トリガーの更新をサポートします。

ホップの最大数は15ホップです。

等コストパスをサポートします。デフォルトは4、最大は6です。

ルーティングアップデートにはUDP520ポートを使用します。

OSPFプロトコルが補足され、OSPF機能は次のとおりです。

大規模ネットワークに適応できます。

速い収束速度;

ルーティングループはありません。

VLSMとCIDRをサポートします。

等コストルーティングをサポートします。

構造化されたネットワークを形成するための地域分割をサポートします。

階層的なルーティング管理を提供します。

簡単なパスワードとMD5認証をサポートします。

マルチキャストモードでプロトコルメッセージを送信します。

OSPFルーティングプロトコルのアドミニストレーティブディスタンスは110です。

OSPFルーティングプロトコルは、メトリックとしてコストを使用します。

OSPFは、ネイバーテーブル、トポロジテーブル、およびルーティングテーブルを維持します。

この記事では、実験を使用して、ネットワークトポロジにおけるOSPFのいくつかの特性を理解します。

2. OSPFコマンドの概要（詳細）

実験で使用した機器は、実際のネットワークをシミュレートしてトポロジを構築するCisco PacketTracerです。実験に入る前に、Ciscoシミュレータのルータ関連コマンドと一般的なOSPFコマンドを学習する必要があります。

コマンド	効果
show ip route	ルーティングテーブルを表示する
show ip ospf neighbor	OSPFネイバーに関する基本情報を表示する
show ip ospf database	OSPFトポロジデータベースを表示する
show ip ospf interface	OSPFルーターインターフェース情報の表示
show ip ospf	OSPFプロセスとその詳細を表示する
router ospf 1	OSPFルーティングプロセスを開始します1
通信網	ネットワークとネットワークが配置されているエリアをアナウンスします
ip ospf network	インターフェイスネットワークタイプを構成する
ipospfコスト	インターフェイスのコスト値を設定する
ip ospf priority	インターフェイスの優先度を設定する
自動コストの参照帯域幅	参照帯域幅を構成する
clear ip ospf process	OSPFプロセスをクリアする
デフォルト-情報の発信	デフォルトルートをOSPFエリアに挿入します
ipospf認証	リンクの単純なパスワード認証を有効にする

3.小規模な実験：複数のアクセスリンクを備えたOSPF

これはOSPFのネットワークタイプです：ブロードキャストマルチアクセス（BMA）。最初に、マルチアクセスでは、OSPFがDR（指定ルーター）、BDR（バックアップ指定ルーター）を含む各ルーターの役割を割り当てる必要があることを理解する必要があります。DROTHER（他のルーター）。

各ルータでshowip ospf neighbor コマンドを使用して、現在のDRおよびBDRがどのルータであるかを確認します。各ルーターの情報を図に示します。

ルーターA：

送信遅延は1秒、状態DR、優先度200

RouterB：

送信遅延は1秒、状態BDR、優先度100

RouterC：

送信遅延は1秒、状態DROTHER、優先度1

結果は次のとおりです。RouterAはDR、RouterはBDR、RouterCはDROTHERです。

DR / BDR選択方法：最初にhelloパケットの優先度を比較し、最も高い優先度がDRで、2番目に高い優先度がBDRです。優先度が同じ（デフォルトは1）の場合、RIDを比較し、最高がDR、2番目に高いがBDRです。DR / BDRとして選択されていないルーターはDRotherと呼ばれます。

シンプルなメモリ：デバイスの起動時間、インターフェイスの優先度、ID番号を順番に比較すると、大きい方が優先されます。

このとき、RouterAのインターフェイス接続を閉じ、以前はBDRであったRouterBのネイバーテーブルを確認します。以下に示すように、BDRがDRになり、RouterCがDROTHERからBDRに変更されたことがわかります。RouterBの優先度はRouterCの優先度が1よりも200大きいためです。

このとき、routerAのf0 / 0インターフェイスを再度有効にして、RouterAがDRの役割を取り戻すことを確認します。

4.包括的な実験：基本的なOSPF構成のネットワークトポロジ構築

実験目標

トポロジー図に従ってネットワークケーブル接続を完了します

ルータのスタートアップコンフィギュレーションを削除し、デフォルトの状態にリロードします

ルータで基本的な設定タスクを実行します

インターフェイスを構成してアクティブ化します

すべてのルーターでOSPFルーティングを構成する

OSPFルーターIDを構成する

OSPFルーティングを確認するには、次のコマンドを使用します。ショーの コマンド

静的デフォルトルートを設定する

デフォルトルートをOSPFネイバーに伝播します

OSPFHello間隔とDead間隔を構成します

マルチアクセスネットワークでOSPFを構成する

OSPF優先度を構成する

OSPF選出プロセスを理解する

質問を受けたとき、ネットワークトポロジは次のようになり、ネットワーク全体がブロックされたため、構成を完了する必要がありました。クリックしてダウンロード：OSPF実験トピック

完了後、ここでの完了を100％に変更する必要があります。

これは完了後のことであり、各PCは相互にpingを実行できます。

主な手順の構成は次のとおりです。

タスク9：OSPFオーバーヘッドの構成
ステップ1 帯域幅値64でR1のシリアルインターフェイスを構成します
ステップ2帯域幅値64 でR2のシリアルインターフェイスを構成します
ステップ3 コスト値1562でR3のシリアルインターフェイスを構成します

# 分别进入串口
R1(config-if)#bandwidth 64
R2(config-if)#bandwidth 64
R3(config-if)#ip ospf cost 1562

R1 OSPF構成：直接接続されているすべてのネットワークをアドバタイズします

R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#net 10.1.1.1 255.255.255.255 area 0
R1(config-router)#net 172.16.1.16 255.255.255.240 area 0
R1(config-router)#net 172.30.1.0 255.255.255.252 area 0
R1(config-router)#net 192.168.10.0 255.255.255.252 area 0

R2とR3は同じです：

R2(config)#router ospf 1
R2(config-router)#net 10.10.10.0 255.255.255.0 area 0
R2(config-router)#net 192.168.10.0 255.255.255.252 area 0

R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)#net 10.3.3.3 255.255.255.255 a 0
R3(config-router)#net 172.16.1.32 255.255.255.248 area 0
R3(config-router)#net 192.168.10.0 255.255.255.252 a 0

R1のルーティングテーブルをチェックし、R2とR3は、あなたが見ることができ、同じの先頭O OSPFプロトコルを介して取得したルーティング情報を意味し、。

五数要約

この記事では、Ciscoシミュレータの使用、ルーターの内部ゲートウェイプロトコル（IGP）の実験、およびOSPFプロトコルの実際のアプリケーションについて詳しく説明します。OSPF（Open Shortest Path First、Open Shortest Path First）ルーティングプロトコルは、典型的なリンクステートルーティングプロトコルであり、広く使用されており、非常に重要です。コンピュータネットワークの理論に基づいて、実験が行われ、理解が深まります。

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CiscoルーターInteriorGateway Protocol（IGP）実験：OSPF