一、 OSPF協(xié)議(Open Shortest Path First):開放式最短路徑優(yōu)先
1.特點：以自己為根找到目標地址的最短路徑
2.管理距離：默認為110
更改管理距離的方法：Router(config-router)#distance 100(設定的值)
3.度量值(metric)：cost(開銷) 默認cost值：64
4. 鄰居建立過程：(1)在它的接口向?qū)Ψ桨l(fā)送Hello信息
(2)與對方建立連接關系
(3)發(fā)送LSA(鏈路狀態(tài)通告)
(4)進行LSA 的泛洪，然后建立自己的LSDB(鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫)
(5)路由器以自己為源，計算SPF算法
(6)加載以上所有信息到達路由表
5.發(fā)送Hello的目的：(1)找到它的鄰居，建立鄰接關系
(2)互相交換參數(shù)
(3)形成two-way狀態(tài)
(4)keeplive 激活(每隔多少秒發(fā)送一次信息)
(5)在廣播或NBMA(非廣播多路訪問環(huán)境下)，選舉DR(指定路由器)和BDR(備份指定路由器)
6.Hello信息包括：(1)路由ID：標示自己的網(wǎng)絡位置
(2)區(qū)域ID
(3)Hello的時間間隔：1.在P-P(點到點)環(huán)境下，默認為10秒
2.在NBMA環(huán)境下，默認為30秒
(4)死亡時間間隔：1.在P-P(點到點)環(huán)境下，默認為40秒
2.在NBMA環(huán)境下，默認為120秒
show ip ospf 100 interface s1/01 !可以查看死亡時間和Hello時間
(5)傳遞DR，BDR的信息(在廣播/NBMA環(huán)境下)
(6)優(yōu)先級
(7)宣告的子網(wǎng)掩碼(反子網(wǎng)掩碼)
(8)認證信息
(9)互相傳遞鄰居表
7. Hello信息具體介紹
(1)路由ID的選舉規(guī)則：1.當路由器在LOOP口時，它會自動選舉LOOP口中最大的IP地址
2.當不存在LOOP口時，它會選舉其它IP地址中最大的
3.手工自行指定
(2)DR的選舉規(guī)則：1.看優(yōu)先級，如果優(yōu)先級相同，選舉LOOP口中IP最大的。
2.如果沒有LOOP口，選舉IP中最大的
3.每個網(wǎng)段都有一個DR
8.命令基本配置：
Router(config)#router ospf 100 !開啟OSPF協(xié)議，其中100指自動系統(tǒng)號
Router(config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.255 area 0
!宣告網(wǎng)段1.1.1.0，其中0.0.0.255為它的反子網(wǎng)掩碼，0指骨干區(qū)域
9.幾個show命令：
Router#show ip ospf 100 database !查看OSPF的數(shù)據(jù)庫
Router#show ip ospf 100 interface s1/0 !查看OSPF某個端口信息
10.更改命令：
(1)手動設置router-id(指定路由ID)
Router(config-router#router-id network-number(此IP任意指定)
(2)更改默認管理距離 Router(config-router)#distance 100(更改的值)
(3)更改接口的優(yōu)先級
Router(config)#int s1/0 !進入S1/0端口
Router(config-if)#ip ospf priority 0—255 !修改S1/0接口優(yōu)先級，范圍為0—255，其中值越大就越優(yōu)先，但如選擇0后，則表示不參加選舉。
11.清除OSPF進程(重新學習路由表)
Router#clear ip ospf process
12.設置雙工
Router(config-if)#full-duplex !設置為雙工模式，還有half-duplex 半雙工
13.路由匯總
Router(config-if)#ip summary-address ospf 100 1.1.1.0 255.255.248.0
!將某個端口的幾個網(wǎng)段的地址自動匯總成一個大的網(wǎng)段，其中1.1.1.0 和255.255.248.0這兩個值是計算出來的值。
路由匯總：
Cisco路由器以兩種方式管理路由匯總：
(1)發(fā)送路由匯總：RIP，IGRP，EIGRP等路由協(xié)議在網(wǎng)絡邊界自動進行路由匯總。具體的說，將通告發(fā)送給接口時，如果通告中路由的分類網(wǎng)絡地址與接口的主網(wǎng)絡地址不同，則自動匯總這些路由。對于OSPF，IS-IS必須配置手工匯總，對于EIGRP和RIPv2可以禁用自動匯總路由。
(2)從路由匯總中選擇路由
14.鏈路狀態(tài)協(xié)議總結(jié)：
1.優(yōu)點：(1)根據(jù)成本選擇路徑 (2)采用觸發(fā)的，泛洪式更新，會聚時間短
(3)每臺路由器都有完整的路徑，同步的網(wǎng)絡描述信息，因此不易產(chǎn)生路由環(huán)路
2.缺點：(1)占用大量的內(nèi)存，因為它不僅要維護路由表還要維護拓撲數(shù)據(jù)庫、鄰居關系數(shù)據(jù)
庫和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫。
(2)占用大量的CPU資源，因為SPF算法在計算最佳路徑時需要占用CPU周期。
二、基于TCP/IP的互連網(wǎng)絡
1.網(wǎng)絡分層：(1)應用層：TFTP(文件傳輸協(xié)議，CISCO專有協(xié)議)端口：69
(2)傳輸層：TCP，UDP
(3)Internet層
(4)數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議
(5)物理層
2.TCP三次握手
Host A Host B
1.發(fā)送SYN(請求)
(seq=100 ctl=SYN) 接收SYN(請求)
2.發(fā)送SYN,ACK
(seq=300 ack=101 ctl=SYN，ack)
接收SYN
3.建立會話
(seq=101 ack=301
ctl=ack)
三次握手過程：1.Host A向Host B發(fā)送SYN 比特
2.Host B接收到seq請求后，通過哈希算法將ack加1后，再發(fā)送seq請求給A
3.Host A接收到Host B的回應后，將seq的值與Host B的ack值相比較，如果相同，會話建立成功，如果不同，則會話建立失敗。
三、實驗：
(一)【實驗名稱】配置OSPF
【實驗設備】兩臺Cisco 7200系列路由器，兩個LOOP回環(huán)測試接口
【實驗目標】網(wǎng)絡1.1.1.1可以Ping通2.2.2.2
【實驗拓撲】
|
LOOP0 2.2.2.2 |
S1/0
|
192.168.1.2 R2
|
|
192.168.1.1
|
LOOP0
1.1.1.1 R1
【實驗步驟】(一)給R1和R2個端口配置IP地址
1.R1
rack01(config)#int loop 0
rack01(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0
rack01(config-if)#int s1/0
rack01(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
rack01(config-if)#no shut
2.R2
rack02(config)#int loop 0
rack02(config-if)#ip add 2.2.2.2 255.255.255.0
rack02(config-if)#int s1/0
rack02(config-if)#ip add 192.168.1.2 255.255.255.0
rack02(config-if)#no shut
(二)配置OSPF協(xié)議
1.R1
rack01(config)#router ospf 100
rack01(config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.255 area 0 !宣告網(wǎng)段
rack01(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.3.255 area 0
!宣告網(wǎng)段192.168.1.0但為了節(jié)省資源，將其源子網(wǎng)掩碼255.255.255.0再劃分，劃分成255.255.252.0，它的反子網(wǎng)掩碼為0.0.3.255
2.R2
rack02(config)#router ospf 100
rack02(config-router)#network 2.2.2.0 0.0.0.255 area 0
rack02(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.3.255 area 0
(二)【實驗名稱】DR(指定路由器)和EBR(備份指定路由器)的選舉
【實驗設備】一臺二層CISCO3640系列交換機，四臺CISCO7200路由器
【實驗拓撲】
【實驗步驟】(一)給R1，R2，R3，R4各端口設置IP
1.R1
rack01(config)#int loop 0
rack01(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0
rack01(config)#int f0/0
rack01(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
rack01(config-if)#no shut
2.R2
rack01(config)#int f0/0
rack01(config-if)#ip add 192.168.1.2 255.255.255.0
rack01(config-if)#no shut
3.R3
rack01(config)#int f0/0
rack01(config-if)#ip add 192.168.1.3 255.255.255.0
rack01(config-if)#no shut
4.R4
rack01(config)#int loop 0
rack01(config-if)#ip add 2.2.2.2 255.255.255.0
rack01(config)#int f0/0
rack01(config-if)#ip add 192.168.1.4 255.255.255.0
rack01(config-if)#no shut
(二)給R1，R2，R3，R4各端口設置OSPF
1.R1
rack01(config)#router ospf 100
rack01(config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.255 area 0
rack01(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
2.R2
rack01(config)#router ospf 100
rack01(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
3.R3
rack01(config)#router ospf 100
rack01(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
4.R4
rack01(config)#router ospf 100
rack01(config-router)#network 2.2.2.0 0.0.0.255 area 0
rack01(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
實驗總結(jié)：配置完OSPF后，IOS系統(tǒng)會在R1，R2，R3，R4四臺路由器中選舉DR(指定路由器)和BDR(備份路由器)
(三)【實驗名稱】不同AS(自治系統(tǒng))之間的通信
【實驗設備】五臺CISCO 7200系列路由器
【實驗拓撲】
【實驗分析】
在以上拓撲中表示的是R1，R2同在一個自治系統(tǒng)100中，而R4，R5同在一個自治系統(tǒng)200
中，而R3在涉及AS 100和AS 200兩個自治系統(tǒng)，也就是說一半為AS 100另一半為AS 200。
而關鍵就在R3的路由再發(fā)布，只有這樣兩個不同的自治系統(tǒng)才會互相Ping通。
【實驗步驟】(一)為R1，R2，R3，R4，R5各端口設置IP
1.R1
rack01(config)#int loop 0
rack01(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0
rack01(config)#int s1/0
rack01(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
rack01(config-if)#no shut
2.R2
rack02(config)#int s1/0
rack02(config-if)#ip add 192.168.1.2 255.255.255.0
rack02(config-if)#no shut
rack02(config)#int s1/1
rack02(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0
rack02(config-if)#no shut
3.R3
rack03(config)#int s1/1
rack03(config-if)#ip add 192.168.2.2 255.255.255.0
rack03(config-if)#no shut
rack03(config-if)#int s1/2
rack03(config-if)#ip add 192.168.3.1 255.255.255.0
rack03(config-if)#no shut
4.R4
rack04(config)#int s1/2
rack04(config-if)#ip add 192.168.3.2 255.255.255.0
rack04(config-if)#no shut
rack04(config)#int s1/3
rack04(config-if)#ip add 192.168.4.1 255.255.255.0
rack04(config-if)#no shut
5.R5
rack05(config)#int s1/3
rack05(config-if)#ip add 192.168.4.2 255.255.255.0
rack05(config-if)#no shut
rack05(config)#int loop 0
rack05(config-if)#ip add 2.2.2.2 255.255.255.0
(三)為R1，R2，R3，R4，R5各端口設置OSPF
1.R1
rack01(config)#router ospf 100
rack01(config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.255 area 0
rack01(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
2.R2
rack02(config)#router ospf 100
rack02(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
rack02(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
3.R3
rack03config)#router ospf 100
rack03(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
rack03config)#router ospf 200
rack03(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0
4.R4
rack04config)#router ospf 200
rack04(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0
rack04(config-router)#network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0
5.R5
rack04config)#router ospf 200
rack04(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0
rack04(config-router)#network 2.2.2.0 0.0.0.255 area 0
(四)在R3上路由再發(fā)布
rack03config)#router ospf 100
rack03(config-router)#redistribute ospf 200 !在AS 100中發(fā)布AS 200
rack03config)#router ospf 200
rack03(config-router)#redistribute ospf 100 !在AS 200中發(fā)布AS 100
