OSPF网络设计解决方案

第一部分  OSPF基本原理与通信
第1章  网络和路由选择基本原理  3
1.1  网络基础  4
1.1.1  为什么需要OSI参考模型？  4
1.1.2  OSI层次结构的特点  4
1.2  理解OSI参考模型的7个层次  6
1.2.1  上部层次  6
1.2.2  下部层次  7
1.3  OSI参考模型层次和信息交换  8
1.4  TCP/IP协议组  9
1.4.1  TCP/IP的功能  10
1.4.2  TCP概述  11
1.4.3  IP概述  11
1.5  网络拓扑的种类  11
1.5.1  局域网  11
1.5.2  广域网  12
1.6  IP寻址  14
1.6.1  A类地址  15
1.6.2  B类地址  15
1.6.3  C类地址  16
1.6.4  D类地址  16
1.6.5  E类地址  16
1.6.6  IP地址如何使用  16
1.6.7  IP地址的作用  18
1.6.8  如何读取IP地址  19
1.6.9  IP子网寻址  19
1.6.10  子网掩码  20
1.6.11  子网约束  21
1.7  VLSM和CIDR的需求说明  22
1.7.1  路由汇总  23
1.7.2  有类路由选择  23
1.7.3  无类路由选择  24
1.8  VLSM  24
1.9  CIDR  26
1.9.1  确定一个CIDR网络  26
1.9.2  斜线的作用  27
1.9.3  重要的CIDR术语  27
1.9.4  无类IP  28
1.9.5  CIDR转发表  28
1.9.6  手工计算CIDR的IP前缀值  29
1.10  实例研究：VLSM  29
1.11  小结  31
第2章  OSPF介绍  33
2.1  什么是路由选择协议  34
2.1.1  路由选择协议的基本操作  35
2.1.2  链路状态与距离向量路由选择协议  36
2.2  选择路由选择协议  40
2.2.1  操作因素  41
2.2.2  技术因素  42
2.2.3  商业因素  44
2.3  SPF概述  45
2.4  OSPF路由选择层次  51
2.4.1  层次网络的设计技术  51
2.4.2  OSPF网络内部的路由选择类型  52
2.4.3  OSPF区域  53
2.5  OSPF操作环境  55
2.5.1  OSPF路由器的类型  55
2.5.2  OSPF网络类型  57
2.5.3  路由器标识  58
2.5.4  邻居  59
2.5.5  邻接体  59
2.5.6  指定路由器  60
2.6  实例研究：为网络加入一个新的OSPF路由器  62
2.7  实例研究：建立链路状态数据库  64
2.8  实例研究：OSPF网络发展和收敛  69
2.8.1  配置回环接口  70
2.8.2  启动OSPF  70
2.8.3  验证OSPF操作  70
2.9  总结  74
第3章  OSPF通信  77
3.1  链路状态通告  77
3.1.1  LSA的类型  77
3.1.2  LSA运行实例  84
3.2  讨论OSPF  89
3.2.1  OSPF分组类型  89
3.2.2  Hello过程/协议  90
3.2.3  交换过程/协议  93
3.2.4  泛洪过程/协议  93
3.3  使用LSA  94
3.3.1  理解LSA组步调  94
3.3.2  理解OSPF组步调  96
3.3.3  阻塞LSA泛洪  96
3.3.4  忽略MOSPF LSA分组  97
3.3.5  改变LSA重发  97
3.3.6  改变LSA传送延迟  98
3.4  邻居建立细节  98
3.4.1  Hello协议状态变化  98
3.4.2  数据库交换状态改变  99
3.5  实例研究：OSPF初始化  102
3.6  实例研究：邻居问题的疑难解析  111
3.6.1  初始状态时的邻居阻塞  112
3.6.2  处于Exstart/交换状态的邻居阻塞  113
3.6.3  处于2-way状态的邻居阻塞  117
3.7  小结  117
第二部分  OSPF路由选择和网络设计
第4章  设计基本原理  123
4.1  OSPF设计目标  124
4.1.1  功能特性  124
4.1.2  可伸缩性  125
4.1.3  可适应性  125
4.1.4  可管理性  125
4.1.5  成本与效率  126
4.2  OSPF网络设计方法学  126
4.2.1  步骤1：需求分析  127
4.2.2  步骤2：建立网络拓扑结构  129
4.2.3  步骤3：确定编址和命名规定  135
4.2.4  步骤4：准备硬件  140
4.2.5  步骤5：配置协议和Cisco IOS软件特征  140
4.2.6  步骤6：实现、监控和管理网络  142
4.3  OSPF网络伸缩性  142
4.4  OSPF网络拓扑结构  143
4.4.1  区域规模  143
4.4.2  确定每个ABR的区域数目  144
4.4.3  确定每个路由器的区域数目  145
4.4.4  确定每个路由器邻居的数目  145
4.4.5  选择指定路由器  146
4.4.6  全互联与部分互联网络拓扑结构  147
4.4.7  链路状态数据库大小的因素  147
4.4.8  带宽的使用  149
4.4.9  OSPF的安全  149
4.5  区域设计概述  150
4.5.1  考虑物理的临近  151
4.5.2  如果链路不稳定的话减少区域的规模  151
4.5.3  确保连续的区域  151
4.5.4  使用可调的OSPF参数  152
4.5.5  命名区域  153
4.6  标准区域设计  153
4.7  骨干区域设计  154
4.8  端区设计  156
4.8.1  端区设计的重要规则  156
4.8.2  端区配置  156
4.8.3  完全端区  159
4.8.4  非完全端区  160
4.9  OSPF虚链路：好还是坏  162
4.9.1  改进分离的区域0  162
4.9.2  确保到区域0的连接  163
4.9.3  虚链路设计的重要原则  163
4.9.4  虚链路配置的例子  164
4.10  OSPF设计工具  174
4.10.1  改变邻居代价  174
4.10.2  配置点到多点非广播接口  175
4.10.3  配置路由计算计时器  175
4.10.4  抑制OSPF更新  176
4.11  总结  176
4.12  实例研究：理解子接口  176
4.12.1  点到点子接口  177
4.12.2  多点子接口  177
4.13  实例研究：点到多点链路网络  178
4.13.1  路由器配置例子  180
4.13.2  实例研究总结  182
4.14  实例研究：设计一个OSPF网络  183
4.14.1  新的WAN需求  184
4.14.2  实现设计  186
第5章  路由选择的概念和配置  195
5.1  OSPF路由选择概念  195
5.1.1  OSPF代价  196
5.1.2  改变OSPF收敛  199
5.1.3  设置路由器ID  202
5.1.4  回环接口  202
5.1.5  配置指定的路由器  204
5.1.6  路由器类型  204
5.1.7  控制区域内流量  206
5.2  配置OSPF  207
5.2.1  激活OSPF  207
5.2.2  OSPF路由器考虑因素  208
5.2.3  不同的网络类型和OSPF  211
5.2.4  区域配置  217
5.2.5  调整OSPF操作  242
5.2.6  请求式（on-demand）电路  250
5.3  总结  255
5.4  实例研究：指定每个OSPF区域惟一的网络号  255
5.5  实例研究：有一个区域的OSPF  256
5.6  实例研究：有端区和完全端区的OSPF  261
第6章  重发布  265
6.1  OSPF重发布  266
6.1.1  管理距离和度量标准  267
6.1.2  重发布的黄金法则  267
6.1.3  重发布设置  268
6.1.4  外部路由  270
6.1.5  缺省路由  270
6.1.6  向重发布协议指定度量值  276
6.1.7  设置例子1：为重发布路由设置缺省度量值  277
6.1.8  路由标记  281
6.1.9  相互重发布  282
6.1.10  分发列表关系  283
6.1.11  路由映射  286
6.1.12  配置例子2：RIP和OSPF  287
6.1.13  配置例子3：重发布直连和回环接口  296
6.1.14  配置例子4：重发布OSPF和EIGRP  299
6.1.15  配置例子5：重发布OSPF、RIP和为路由加标签  308
6.1.16  配置例子6：控制重发布  314
6.2  小结  319
第7章  OSPF汇总  321
7.1  OSPF汇总  322
7.1.1  汇总的好处  323
7.1.2  汇总的黄金法则  324
7.1.3  汇总疑难解析  325
7.1.4  OSPF汇总的类型  325
7.2  小结  341
7.3  最后的路由器配置示例  341
第三部分  OSPF的实现、疑难解析及管理
第8章  管理和保护OSPF网络  351
8.1  网络管理  352
8.2  简单网络管理协议  355
8.2.1  SNMP入门  358
8.2.2  SNMP的操作  362
8.2.3  OSPF MIB  367
8.3  网络安全  369
8.3.1  评价对安全的需求  370
8.3.2  设计一个安全网络的黄金法则  371
8.3.3  保护OSPF网络  375
8.3.4  OSPF认证  380
8.3.5  改变虚拟链路的口令  391
8.3.6  限制对网络设备的访问  391
8.4  小结  401
8.5  实例研究：IOS安全模板  402
8.6  实例研究：路由器和防火墙配置  414
8.6.1  防御直接针对网络设备的攻击  415
8.6.2  控制业务流  415
8.6.3  配置防火墙路由器  416
8.6.4  配置通信服务器  422
8.6.5  欺骗和入站的访问列表  424
8.6.6  其他的防火墙安全考虑  424
第9章  疑难解析OSPF  427
9.1  疑难解析OSPF的技巧  427
9.1.1  为网络失败做好准备  428
9.1.2  疑难解析方法学  429
9.2  确定OSPF是否正在正确运行  432
9.2.1  监控OSPF的运行  433
9.2.2  系统日志  435
9.3  OSPF疑难解析命令  440
9.3.1  show ip ospf命令  441
9.3.2  show ip ospf process-id命令  443
9.3.3  show ip ospf interface命令  444
9.3.4  show ip ospf border-routers命令  445
9.3.5  show ip ospf database命令  446
9.3.6  show ip ospf delete命令（隐藏的）  462
9.3.7  show ip ospf events命令（隐藏的）  465
9.3.8  show ip ospf flood-list命令  469
9.3.9  show ip ospf maxage-list命令（隐藏的）  469
9.3.10  show ip ospf neighbor命令  469
9.3.11  show ip ospf neighbor ip address命令  470
9.3.12  show ip ospf neighbor int ip-address命令  471
9.3.13  show ip ospf neighbor detail命令  471
9.3.14  show ip ospf virtual-links命令  472
9.3.15  show ip ospf stat命令（隐藏的）  473
9.3.16  show ip ospf summary-address命令  474
9.3.17  clear ip ospf命令  475
9.4  OSPF的debug命令  477
9.4.1  何时使用debug命令  477
9.4.2  如何使用debug命令  477
9.4.3  给debug输出加上时间标签  478
9.4.4  全部的OSPF debug命令  478
9.5  小结  503
9.6  实例研究：运行多个OSPF的环境  503
9.6.1  第1个问题  503
9.6.2  第2个问题：性能问题  513
9.6.3  实例研究结论和设计提示  517
9.7  实例研究：OSPF问题和难题  517
9.7.1  OSPF的错误消息  518
9.7.2  OSPF有邻居和邻接体问题  519
9.7.3  OSPF路由从路由选择表中丢失  524
9.7.4  其他已知的OSPF问题  528
9.7.5  OSPF路由选择问题  529
第10章  OSPF网络中的BGP和MPLS  533
10.1  检查内部网关协议和外部网关协议  533
10.2  BGP简介  538
10.2.1  BGP的特性概览  538
10.2.2  BGP的操作概览  539
10.3  BGP和OSPF的交互  541
10.3.1  路由选择依赖和同步  543
10.3.2  下一跳可达性  546
10.3.3  把OSPF重发布到BGP  547
10.3.4  关于BGP的结论  553
10.4  实例研究：BGP  553
10.5  MPLS和OSPF  557
10.5.1  MPLS的背景  557
10.5.2  MPLS的好处  558
10.5.3  为什么没有IP路由选择或者ATM交换？  559
10.5.4  传统的尽力而为路由选择  560
10.5.5  MPLS概览  561
10.5.6  配置OSPF和MPLS  566
10.6  小结  573
第四部分  其他OSPF资源
附录A  OSPF RFC概览  577
A.1  与OSPF相关的RFC概览  577
A.2  RFC 1131：OSPF规范  579
A.3  RFC 1245：OSPF协议分析  579
A.4  RFC 1246：OSPF协议的经验  580
A.5  RFC 1247：OSPF版本2  580
A.6  RFC 1248：OSPF版本2管理信息库  581
A.7  RFC 1252：OSPF版本2管理信息库  581
A.8  RFC 1253：OSPF版本2管理信息库  581
A.9  RFC 1364：BGP OSPF交互  581
A.10  RFC 1370：OSPF的适应范围陈述  582
A.11  RFC 1371：为IP Internet选择一个“公共的IGP”  582
A.12  RFC 1403：BGP OSPF交互  582
A.13  RFC 1583：OSPF版本2  582
A.14  RFC 1584：OSPF的组播扩展  583
A.15  RFC 1585：MOSPF：分析和经验  583
A.16  RFC 1586：在帧中继网络上运行OSPF的指导方针  584
A.17  RFC 1587：OSPF NSSA选项  585
A.18  RFC 1745：用于IP-OSPF交互的BGP4/IDRP  586
A.19  RFC 1765：OSPF数据库溢出  586
A.20  RFC 1793：扩展OSPF来支持请求线路  587
A.21  RFC 1850：OSPF版本2管理信息库  587
A.22  RFC 2178：OSPF版本2  588
A.23  RFC 2328：OSPF版本2  588
A.24  RFC 2370：不透明的LSA选项  589
A.25  RFC 2676：QoS路由选择机制和OSPF扩展  590
A.26  RFC 2740：用于IPv6的OSPF  590
A.27  RFC 2844：ATM和代理PAR上的OSPF  590
A.28  小结  590