HCIP高级网络知识整理（十分详细）
目录
HCIP --- 华为认证体系下高级网络工程师
计算机间信息传递原理：
规定计算机系统互联的组织：
核心思想 --- 分层
TCP/IP模型 --- TCP/IP协议簇
封装和解封转
PDU --- 协议数据单元
交换机的转发原理
路由器的工作原理
2，DHCP服务器
交换机的转发原理
3，DHCP客户端
4，DHCP服务器
2，打开浏览器
3，网关路由器收到DNS请求报文之后，
4，本地的DNS服务器收到DNS请求信息
5，本地设备将基于web服务器的IP地址，
6，本地设备将基于TCP会话通道发送HTTP请求报文 --- GET
7，baidu服务器收到HTTP请求报文
HDLC --- 高级数据链路控制协议
PPP --- 点到点协议
PPP和TCP协议类似，在正式传输数据之前，也需要经历建立会话的过程。
1，链路建立阶段 --- LCP（链路控制协议）建立
2，认证阶段 --- PAP，CHAP --- AAA
3，网络层协议协商阶段
PAP认证的配置
chap认证
GRE，MGRE、VPN
GRE的配置
MGRE --- 多点通用路由封装协议
MGRE配置
在MGRE环境下使用RIP获取未知网段的路由信息：
OSPF --- 开放式最短路径优先协议
LSA --- 链路状态通告
2，OSPF状态机
3，OSPF的工作过程
4、OSPF --- 无类别的路由协议
MA网络中的DR/BDR的选举
LSR --- 链路状态请求报文 --- 基于DBD包请求未知的LSA信息。
LSU包 --- 链路状态更新报文 --- 真正携带LSA信息的数据包
LSACK --- 链路状态确认报文 --- 确认包
OSPF的接口网络类型
OSPF的不规则区域
2，使用OSPF虚链路来解决不规则区域
3，多进程双向重发布
OSPF协议中路由信息类型
1类LSA结构
OSPF的优化
特殊区域
OSPF的拓展配置
2，缺省路由 --- 3类缺省，5类缺省，7类缺省
3，沉默接口
4，加速收敛 --- 减少计时器的时间
5，路由过滤
6，路由控制
7，OSPF的附录E
HCIP --- 华为认证体系下高级网络工程师
计算机间信息传递原理：
（1）抽象语言 --- 电信号
（2）抽象语言 --- 编码
（3）编码 --- 二进制
（4）二进制 --- 电信号
（5）处理电信号
规定计算机系统互联的组织：
OSI/RM ---- 开放式系统互联参考模型 --- 1979 --- ISO --- 国际标准化组织
核心思想 --- 分层
应用层 --- 提供各种应用程序，抽象语言转换成编码，人机交互的接口
表示层 --- 编码转换成二进制
会话层 --- 维持网络应用和网络服务器之间会话连接
传输层 --- 实现端到端的传输 --- 应用到应用之间的传输 --- 端口号 --- 0 - 65535 --- 0一般
不作为传输层的端口号使用，所以，我们真实的端口号的取值范围为1 - 65535。1 - 1023知
名端口号。 --- SPORT，DPORT
网络层 --- 通过IP地址，实现主机之间的逻辑寻址。 --- SIP，DIP
获取DIP的方法：
1，直接知道服务器的IP地址
2，通过域名访问服务器
3，通过应用程序访问
4，通过广播获取
数据链路层 --- 将二进制转换成电信号。通过MAC地址进行物理寻址 --- 在以太网协议中
MAC --- 48位二进制构成 --- 1，全球唯一；2，格式统一 --- SMAC，DMAC
获取目标MAC地址的方法：
1.ARP --- 地址解析协议 --- 通过一种地址获取另一种地址
2.正向ARP --- 通过IP地址获取MAC地址
工作过程 --- 首先，主机以广播的形式发送ARP请求报文。基于已知的IP地址获取
MAC地址。所有收到广播帧的设备都会先将数据包中的源IP地址和源MAC地址的
对应关系记录在本地的ARP缓存表中。之后，再看请求的IP地址。如果请求的IP地
址是本地的IP地址，则将回复ARP应答报文。如果请求的IP地址不是本地的IP地
址，则将直接丢弃该数据包。之后，再次发送信息时，将优先查看本地的ARP缓存
表，如果存在记录，则将按照记录转发；如果没有记录，则再发送ARP请求。
3.反向ARP --- 通过MAC地址获取IP地址
4.免费ARP --- 利用的是正向ARP的工作原理，只不过请求的IP地址是自己的。
1，自我介绍；2，检测地址冲突
物理层 --- 处理或传输电信号
TCP/IP模型 --- TCP/IP协议簇
TCP/IP标准模型 --- 四层模型 TCP/IP对等模型 --- 五层模型
封装和解封转
应用层
传输层 --- 端口号 --- TCP，UDP
网络层 --- IP地址 --- IP协议
数据链路层 --- MAC地址 --- 以太网协议
物理层
PDU --- 协议数据单元
应用层 --- 报文
传输层 --- 段
网络层 --- 包
数据链路层 --- 帧
物理层 --- 比特流
TCP/IP模型中可以支持跨层封装，OSI中不行
跨层封装出现的情况较少，一般出现在直连的设备之间。
跨四层封装 --- 一般出现在直连路由设备之间，比如，OSPF协议就是跨四层封装协议。 ---
89
跨三，四层封装 --- 直连交换机之间 --- stp
Sof --- 帧首定界符
1，获取IP地址 --- 1，手工获取；2，通过DHCP自动获取
DHCP --- 动态主机配置协议
1，DHCP客户端 --- 广播包 --- DHCP-Discover
传输层 --- UDP --- SPORT：68 DPORT：67
网络层 --- IP --- SIP：0.0.0.0 DIP：255.255.255.255
数据链路层 --- 以太网 --- SMAC：自己的MAC地址 DMAC：全F
交换机的转发原理
--- 交换机收到数据帧之后，首先先记录源MAC地址和进入接口的对应关系到MAC地址表中。之后看数据帧中的目标MAC地址，因为目标MAC地址是全F，则将进行泛洪 --- 除了数据进入的接口外，所有接口都将转发数据。
交换机泛洪的情况 --- 1，广播帧；2，组播帧；3，未知单播帧
路由器的工作原理
路由器收到广播包之后 --- 路由器收到数据帧之后先看二层封装，因为其目标
MAC地址为广播地址，则路由器讲解二层封装。则将根据数据帧中的类型字段将
解封装后的数据包交给对应的IP模块进行处理。因为三层头部中目标IP地址为受限
广播地址，则路由器将解三层封装。因为三层协议头部中协议字段为17，则路由
器将把解封装后的数据段交给UDP模块进行处理。UDP根据目标端口号为67，则
将解封装后的DHCP-DISCOVER报文交给对应的DHCP服务进行处理
2，DHCP服务器
--- DHCP客户端 ---- DHCP-OFFER（里面将携带一个可用的IP地址） ---- 单播/广播
传输层 --- UDP --- SPORT：67 DPORT：68
网络层 --- IP --- SIP：自己的IP DIP：255.255.255.255
数据链路层 --- 以太网 --- SMAC：自己的MAC地址 DMAC：全F ---- 注意，华为设备以单播的形式来发送DHCP-offer包
交换机的转发原理
--- 交换机收到数据帧之后，首先先记录源MAC地址和进入接口的对应关系到MAC地址表中。之后看数据帧中的目标MAC地址，则根据目标MAC地址查看MAC地址表，如果MAC地址表中有记录，则将直接按照记录发送；如果没有记录，则泛洪。
3，DHCP客户端
--- DHCP服务器 --- DHCP - request（如果存在多个DHCP-OFFER包，则设备将选择第一个到达的OFFER包） --- 广播---- 1，告诉请求IP地址的服务器，需要请求他的IP地址；2，告诉没有选择的IP地址的服务器，自己已经有IP地址了，可以将他们的IP地址释放。
4，DHCP服务器
--- DHCP客户端 --- DHCP - ACK --- 单播/广播
设备在通过DHCP协议获取一个IP地址的同时，还会获取到网关信息（68.85.2.1）以及
DNS服务器的信息（68.87.71.226）
2，打开浏览器
在浏览器中的地址栏上输入需要访问的服务器的URL（资源定位符）
DNS --- 域名解析协议
DNS协议存在两种查询方式 ---- 1，递归查询；2，迭代查询
设备将从输入的URL中提取到域名信息，根据域名信息通过DNS协议获取web服务器的IP
地址
设备将发送DNS请求报文（本地设备会发送递归查询请求到本地DNS服务器）
传输层 --- UDP --- SPORT：随机值 DPORT：53
网络层 --- IP --- SIP：68.85.2.101 DIP:68.87.71.226
数据链路层 --- 以太网 --- SMAC：自己的MAC DMAC：？？？
ARP --- 地址解析协议 --- 工作过程 ：
--- 首先，主机以广播的形式发送ARP请求报文。基于已知的IP地址获取MAC地址。
所有收到广播帧的设备都会先将数据包中的源IP地址和源MAC地址的对应关系记录在本地的ARP缓存表中。之后，再看请求的IP地址。如果请求的IP地址是本地的IP地址，则将回复ARP应答报文。如果请求的IP地址不是本地的IP地址，则将直接丢弃该数据包。之后，再次发送信息时，将优先查看本地的ARP缓存表，如果存在记录，则将按照记录转发；如果没有记
录，则再发送ARP请求。
传输层 --- UDP --- SPORT：随机值 DPORT：53
网络层 --- IP --- SIP：68.85.2.101 DIP:68.87.71.226
数据链路层 --- 以太网 --- SMAC：自己的MAC DMAC：网关的MAC地址
3，网关路由器收到DNS请求报文之后，
将先查看数据帧的二层封装，确认该数据帧是给自己的，则将解二层封装看三层，根据目标IP地址查看本地的路由表。
直连路由 --- 直连路由是默认生成的，生成条件1，接口双UP；2，接口需要配置IP地址
静态路由 --- 网络管理员手工添加的路由条目
动态路由 --- 所有路由器运行相同的路由协议，之后，路由器之间沟通，交流最终计算
出到达未知网段的路由条目。
4，本地的DNS服务器收到DNS请求信息
则将先查看本地缓存是否有记录，有则直接返回DNS应答；如果没有，则向DNS根服务器发送迭代查询（TCP 53）。最终将结果返回给设备。
5，本地设备将基于web服务器的IP地址，
发起TCP三次握手，建立TCP会话。（主要因为HTTP协议传输层使用的是TCP协议）
--- 建立本地到服务器之间双向的会话
6，本地设备将基于TCP会话通道发送HTTP请求报文 --- GET
传输层 --- TCP --- SPORT：随机值 DPORT：80
网络层 --- IP --- SIP：自己的IP DIP：baidu的IP
数据链路层 --- 以太网 --- SMAC：自己的MAC DMAC：网关的MAC
7，baidu服务器收到HTTP请求报文
则服务器将解封装，最终回复HTTP应答报文。200 OK
网络类型 --- 根据数据链路层运行的协议进行划分的
P2P --- 点到点
MA --- 多点接入网络
BMA --- 支持广播的多点接入网络
NBMA --- 非广播型多点接入网络
数据链路层运行的协议
以太网协议 --- 需要在数据帧中封装MAC地址进行寻址。
原因 --- 利用以太网协议组建的网络中可以包含两个或两个以上的接口，每个以太网接
口之间都可以通过交互以太网帧的方式进行二层通讯。 --- BMA
如果一个网络中只能有两台设备，则这样的网络不需要MAC地址进行区分标识，也可以正
常通信，这样的网络，我们称为P2P网络。
T1 -- 1.544Mbps
E1 -- 2.048Mbps
以太网做到了一个技术 --- 频分技术 --- 所谓频分，就是一根铜丝上可以同时发送不同频
段的电波而互不干扰，实现数据的并行发送。
1，HDLC
2，PPP
HDLC --- 高级数据链路控制协议
标准的HDLC：ISO组织基于SDLC协议改进得到的
非标的HDLC：各大厂商在标准的HDLC基础上再进行改进而成
（思科设备组建串线网络默认使用的协议是HDLC协议，华为设备组建串线网络默认使用
的协议是PPP协议。）
[r1]display interface Serial4/0/0 --- 查看接口的二层特征
[r1-Serial4/0/0]link-protocol hdlc --- 修改接口协议类型
PPP --- 点到点协议
1，兼容性强 --- 拥有统一的版本，并且串线种类比较多，只要支持全双工的工作模式，
则可以支持PPP协议。
2，可移植性强 --- PPPoE
3，PPP协议支持认证和授权
PPP和TCP协议类似，在正式传输数据之前，也需要经历建立会话的过程。
1，链路建立阶段 --- LCP（链路控制协议）建立
2，认证阶段 --- 可选项
3，网络层协议协商阶段 --- NCP（网络控制协议）协商 --- IPCP协议
PPP协议包含若干个附属协议
F --- FLAG --- 01111110
A --- Address --- 111111111
C --- Coltrol --- 00000011
1，链路建立阶段 --- LCP（链路控制协议）建立
所谓链路建立，其实就是参数协商的过程
MRU --- PPP帧中数据部分允许携带的最大长度（字节） --- 默认1500字节
是否需要进行认证以及认证的方式
2，认证阶段 --- PAP，CHAP --- AAA
PPP的认证支持单向认证以及双向认证
PAP --- 密码认证协议 --- 被认证方将用户名和密码信息以明文的形式发给认证方，对方回应
ACK则代表认证成功，如果回复NAK，则代表认证失败。
CHAP --- 挑战握手协议 --- 通过比对摘要值的方式来完成认证。
摘要值 --- HASH算法 --- 散列函数 --- 将任意长度的输入转换成固定长度的输出。
1，不可逆性
2，相同输入，相同输出
3，雪崩效应
MD5 --- 可以将任意长度的输入，转换成128位输出
3，网络层协议协商阶段
--- NCP（网络控制协议）协商 --- IPCP协议
1，IP报文的压缩格式；
2，IP地址
IP地址一旦被认可，对方将学习到达这个地址的主机路由。
获取IP地址方：
[r1-Serial4/0/0]ip address ppp-negotiate
给予方配置：
[r2-Serial4/0/0]remote address 10.0.0.1
PAP认证的配置
认证方：
1，在AAA中申请用户名和密码
[r1-aaa]local-user admin password cipher 123456
[r1-aaa]local-user admin service-type ppp
2，在接口做PAP认证
[r1-Serial4/0/0]ppp authentication-mode pap
被认证方：
[r2-Serial4/0/0]ppp pap local-user admin password cipher 123456
注意，PPP会话是一次性会话，会话一旦建立，再配置认证将不生效，再下次会话建立时
才生效。
chap认证
认证方：
[r1-Serial4/0/0]ppp authentication-mode chap
被认证方：
[r2-Serial4/0/0]ppp chap user admin
[r2-Serial4/0/0]ppp chap password cipher 123456
GRE，MGRE、VPN
物理专线 --- 1，成本；2，地理位置限制
VPN --- 虚拟专用网 --- 隧道技术 --- 封装技术
GRE --- 通用路由封装
希望的走法
DIP:192.168.2.1
SIP：192.168.1.1
数据
实际的走法
SIP：12.0.0.1 DIP：23.0.0.2 数据
GRE
SIP：12.0.0.1 DIP：23.0.0.2
SIP：192.168.1.1 DIP：192.168.2.1 数据
隧道技术 --- 在隧道的两端，通过封装和解封装技术在公网上建立一条数据通道，使用这条通
道进行数据传输。
GRE的配置
1，创建隧道接口
[R1]interface Tunnel 0/0/?
<0-511> Tunnel interface interface number
[R1]interface Tunnel 0/0/0
[R1-Tunnel0/0/0]
2，隧道接口配置IP地址
[R1-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.3.1 24
3，定义封装方式
[R1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre
4，定义封装内容
[R1-Tunnel0/0/0]source 12.0.0.1
[R1-Tunnel0/0/0]destination 23.0.0.2
MGRE --- 多点通用路由封装协议
NHRP --- 下一跳解析协议 --- 需要在私网中西安选出一个物理接口IP地址不会变的作为NHRP
中心（NHS --- 下一跳解析服务器）。剩下的分支都需要知道中心的隧道接口IP地址和物理接
口的IP地址。然后，NHRP要求所有分支将自己物理接口IP地址和隧道接口IP地址的映射关系
上报给NHS。这样，NHS将把所有的映射关系记录在本地，发送信息的时候，查询即可。分
支如果出接口的IP地址发生变化，则将把最新的映射关系上报给中心。分支之间需要通信，则可以先从中心获取映射关系表，之后，依据关系表进行封装转发。 --- HUB-SPOKE架
构。 --- MGRE在数据传输时搭建的还是一个点到点的隧道 --- 所以，MGRE环境是一种类似
于NBMA的网络环境
MGRE配置
中心：
1，创建隧道接口
[R1]interface Tunnel 0/0/?
<0-511> Tunnel interface interface number
[R1]interface Tunnel 0/0/0
[R1-Tunnel0/0/0]
2，隧道接口配置IP地址
[R1-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.3.1 24
3，定义封装方式
[r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre p2mp
4，定义封装的源IP
[r1-Tunnel0/0/0]source 15.0.0.1
5，创建NHRP域
[r1-Tunnel0/0/0]nhrp network-id 100
分支
1，创建隧道接口
[R1]interface Tunnel 0/0/?
<0-511> Tunnel interface interface number
[R1]interface Tunnel 0/0/0
[R1-Tunnel0/0/0]
2，隧道接口配置IP地址
[R1-Tunnel0/0/0]ip address 192.168.3.1 24
3，定义封装方式
[r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre p2mp
4，定义封装源IP
[r2-Tunnel0/0/0]source GigabitEthernet 0/0/1 --- 通过出接口来定义
5，加入中心创建的NHRP域
[r2-Tunnel0/0/0]nhrp network-id 100
6，找中心上报映射信息
[r2-Tunnel0/0/0]nhrp entry 192.168.5.1 15.0.0.1 register
中心隧道接口IP地址 中心物理接口的IP地址
[r1]display nhrp peer all --- 可以查看隧道接口和物理接口映射关系表
在MGRE环境下使用RIP获取未知网段的路由信息：
1，只有中心获取分支的路由，但是，分支获取不到路由信息
原因 --- MGRE环境是一种类似于NBMA的环境，不支持组播
解决方案 --- 在中心上开启伪广播。
[r1-Tunnel0/0/0]nhrp entry multicast dynamic
2，分支在中心开启伪广播后，只能学习到中心的网段信息，不能学习到其他分支的路
由信息。
原因 --- RIP的水平分割
解决方案 --- [r1-Tunnel0/0/0]undo rip split-horizon
OSPF --- 开放式最短路径优先协议
LSA --- 链路状态通告
1，OSPF的数据包类型
hello包 --- 周期性发现，建立，保活邻居关系。
hello时间 --- 默认10S（30S）
Deadtime --- 4倍的hello时间
RID --- 1，全网唯一；2，格式统一 --- IP地址
1，手工配置
2，自动生成
--- 首先先看自己环回接口的IP地址，选择其中数值最大的作为RID；
如果没有环回接口，则取物理接口中IP地址最大的作为RID。
DBD包 --- 数据库描述报文 --- LSDB ---- 链路状态数据库（存放LSA信息的数据库）
LSR包 --- 链路状态请求报文 --- 基于DBD包请求本地未知的LSA信息
LSU包 --- 链路状态更新报文 --- 真正携带LSA信息的数据报
LSACK包 --- 链路状态确认报文 --- 确认包
OSPF存在每30MIN一次的周期更新
2，OSPF状态机
Two-Way --- 标志着邻居关系的建立。
（条件匹配）--- 条件匹配成功，则进入下一个状态，匹配失败，则仅停留在邻居关
系，使用hello包进行周期保活。
主从关系选举 --- 通过比较RID，RID大的为主。为主的可以优先获取LSA信息。并且可
以主导隐形确认
FULL ---- 标志着邻接关系的建立。只有邻接关系，才可以交换LSA信息，而邻居关系仅
使用hello包进行保活。
Down状态 --- 启动OSPF，发出hello包之后进入下一个状态
Init(初始化)状态 --- 收到hello包中存在本地RID，进入到下一个状态
2-way（双向通信） --- 标志着邻居关系的建立（条件匹配）条件匹配成功，则进入下一个状态，匹配失败，则仅停留在邻居关系，使用hello包进行周期保活。
exstart（预启动）状态 --- 使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举，RID大的为主，为主可以优先获取LSA信息。
Exchange（准交换）状态 --- 使用携带数据的DBD包交换目录信息
Loading（加载）状态 --- 使用LSR包基于DBD包请求未知的LSA信息，对方发送LSU包携带LSA信息，需要LSACK进行确认
FULL状态 --- 标志着邻接关系的建立
3，OSPF的工作过程
启动配置完成后，OSPF向本地所有运行协议的接口以组播224.0.0.5的形式发送hello
包，hello包中携带本地的RID以及本地已知邻居的RID，之后，将收集到的邻居关系记
录在本地的邻居表中。
邻居表建立完成后，将进入条件匹配环节，失败，则将停留在邻居关系，仅使用hello
包进行周期保活。
如过成功，则将开始建立邻接关系。首先，使用未携带数据的DBD包进行主从关系选
举，之后使用携带数据的DBD包共享数据库目录信息。之后，本地使用LSR/LSU/LSACK获
取未知的LSA信息。完成本地数据库的建立 --- LSDB --- 生成数据库表。
最后，基于本地的链路状态数据库，生成有向图，及最短路径树。之后，计算本地到
达未知网段的路由信息，将其添加到本地的路由表中。
收敛完成后，OSPF会周期使用hello包进行保活，并且，每30min一次进行周期更新。
结构突变：
1，突然新增一个网段
2，突然断开一个网段
3，无法沟通 ---- 死亡时间
4、OSPF --- 无类别的路由协议
OSPF区域划分的要求：
1，区域之间必须存在ABR设备
2，必须按照星型拓扑来划分 --- 中间区域被称为骨干区域，骨干区域的区域ID（由32
位二进制构成，可以使用点分十进制表示，也可以直接使用十进制表示。）定义为0.
OSPF的基本配置
1，启动OSPF进程
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
2，创建区域
[r1-ospf-1]area 0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]
3，宣告
宣告的目的 --- 1，激活接口；2，发布路由
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0 --- 反掩码 --- 由连续的0和连续的1组成，0
代表不可变，1代表可变
[r1]display ospf peer --- 查看邻居表
[r1]display ospf peer brief --- 查看邻居关系简表
[r1]display ospf lsdb --- 查看链路状态数据库
[r1]display ospf lsdb router 2.2.2.2 --- 查看具体LSA信息
COST = 参考带宽/真实带宽 --- 华为设备默认的参考带宽为100Mbps --- [r1-ospf-1]
bandwidth-reference 1000 --- 注意：如果一台设备的参考带宽修改了，则所有设备的参
考带宽必须改成相同的。
开销值计算，如果出现小数，如果是小于1的小数，则直接按照1来看；如果是大于1的
小数，则直接取整数部分。
结构突变：
1，突然新增一个网段 --- 触发更新，直接发送LSU包，需要ACK确认
2，突然断开一个网段 --- 触发更新，直接发送LSU包，需要ACK确认
3，无法沟通 ---- 死亡时间
条件匹配
指定路由器 --- DR --- 和MA网络中其他设备建立邻接关系。
备份指定路由 --- BDR --- 和MA网络中其他设备建立邻接关系。
MA网络中的DR/BDR的选举
一个MA网络当中，在DR和BDR都存在的情况下，至少需要4台设备才能见到邻居关系，
因为只有DRother之间会保持邻居关系
DR和BDR实际上是接口的概念。
条件匹配 --- 在MA网络中，若所有设备均为邻接关系，将出现大量的重复更新，故需要
进行DR/BDR的选举，所有DRother之间仅维持邻居关系即可。
DR/BDR的选举规则：
1，先比优先级，优先级大的为DR，次大的为BDR
优先级的初始默认值为1。
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority ?
INTEGER<0-255> Router priority value
注意：如果将一个接口的优先级改为0，则代表该接口放弃DR/BDR的选举。
2，优先级相同时，则比较RID，RID大的路由器对应的接口为DR，次大的为
BDR。
DR/BDR的选举 --- 非抢占模式的选举 --- 一旦选举成功，则将不能被抢占。 ---- 选举
时间 --- 和死亡时间相同。
<r2>reset ospf 1 process --- 重启OSPF进程的命令
ospf的数据包
OSPF跨四层封装，IP头部使用89作为协议号标识OSPF。
HELLO包，DBD包，LSR包，LSU包，LSACK包
OSPF头部
版本 --- OSPF版本 --- 2
类型 --- OSPF数据包的类型
HELLO --- 1
DBD --- 2
LSR --- 3
LSU --- 4
LSACK --- 5
长度 --- 指的是整个OSPF报文的长度，单位 --- 字节
路由器ID --- 发送这个数据包的路由器的RID
区域ID --- 数据包发出的接口所在的区域的区域ID
校验和 --- 确保数据完整性
认证类型，认证数据 --- 完成OSPF认证工作的
认证类型 --- null --- 空认证 --- 0
simple --- 明文认证 --- 1
MD5 --- 比对摘要值认证 --- 2
HELLO --- 周期性发现，建立，保活邻居关系。DR/BDR选举。
网络掩码 --- 发出该数据包接口所配置的IP地址掩码信息。 --- 华为体系中这个参数邻
居双方所携带的值不一致将无法正常建立邻居关系。 --- 这个限制条件仅针对MA网络，
P2P网络不受限制。
hello时间，死亡时间 --- 如果邻居双方这两时间参数不同，则将限制邻居关系的建立。
可选项 --- 8位 --- 每一位代表路由器遵从某个OSPF特性 --- OSPF特殊区域的标记在其
中，如果邻居双方特殊区域的标记不一致，则将限制邻居关系的建立。
路由器的优先级 --- 发出hello包接口所配置的DR/BDR选举的优先级
DR/BDR --- 网络中DR和BDR所对应接口的IP地址。在没有选出DR和BDR之前，将使用
0.0.0.0进行填充。
Hello包中限制邻居关系建立的因素：
1，网络掩码
2，hello时间
3，dead time
4，OSPF特殊区域的标记
5，认证
DBD包 --- 数据库描述报文 ---- 1，使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举；2，使
用携带数据的DBD包进行目录共享； ---- DBD包还存在第三种形态，即仅完成确认的确认包形态。
MTU --- 设备默认没有开启接口MTU值的检测，所以将携带0。
[r1-Serial4/0/0]ospf mtu-enable --- 如果邻居双方都开启了MTU值的检测，但是，双方携
带的MTU值不同，则邻居状态将停留在Exstart状态。
I --- init --- 如果这个标记位置1，则这个DBD包是进行主从关系选举的数据包。
M --- MORE --- 该位置1，则代表后面还有更多的DBD包。
MS --- Master --- 该位置1，则代表发送该数据包的路由器为主。 --- 在主从关系选举
出来之前，双方都将认为自己是主，所以，都会将字节的MS置1；当主从关系选举结束
后，将只有主会置1，从置0。
DBD序列号 --- 在DBD报文交互中，会逐次加1，用于确保DBD包传输的有序性及可靠
性。
LSR --- 链路状态请求报文 --- 基于DBD包请求未知的LSA信息。
链路状态类型，链路状态ID，通告路由器 --- LSA三元组 --- 这三个参数可以唯一的标识
出来一条LSA信息。
LSU包 --- 链路状态更新报文 --- 真正携带LSA信息的数据包
LSACK --- 链路状态确认报文 --- 确认包
OSPF的接口网络类型
P2P
MA
BMA
NBMA
OSPF接口网络类型 --- 指的是OSPF接口在不同的网络类型默认下的不同工作方式。
[r2]display ospf interface GigabitEthernet 0/0/0 --- 查看OSPF接口工作方式
在华为体系中，将环回接口在OSPF中的开销值定义为0，不会受到外界变化的影响。（修改参
考带宽不会影响该值。）
[r2-LoopBack0]ospf network-type broadcast --- 修改OSPF接口网络类型
华为体系将tunnel接口的传输速率定义为64K，实际上虚拟接口不存在传输速率。这样设定的
目的是为了让隧道接口的开销值变的很大，导致在存在其他路径时，尽可能的避免走隧道接
口，因为隧道接口需要进行复杂的封装和解封装过程，导致效率降低。
全连的MGRE环境 --- MESH --- 所有节点即使中心，也是分支。
[r1-ospf-1]peer 12.0.0.2 --- 指定单播邻居 --- 一定需要双向指定。
Attempt --- 尝试 --- 过度状态，只有在需要手工指定邻居关系的状态下出现，在指定对方后
等待对方指定时将处于该状态，一旦对方指定，则将进行后续状态。
OSPF的不规则区域
区域划分的要求：
1，必须存在ABR设备
2，区域划分必须按照星型拓扑结构划分
1，远离骨干的非骨干区域
2，不连续骨干
1，使用VPN隧道
在AR4和AR2之间构建一条隧道，之后，将这个隧道宣告到区域0中，相当于将AR4非法
的ABR合法话，则AR4将正常传递区域2和区域0，1之间的路由信息。
在这个环境中，在没有隧道之前，AR4可以通过AR2转发的路由信息学习到达区域0的路
由，而存在隧道之后，AR4可以直接通过隧道学习到区域0的拓扑信息。而AR4会优先选
择自己通过拓扑信息学来的路由信息，就算是开销值巨大。
使用VPN隧道解决不规则区域的问题：
1，可能造成选路不佳；
2，可能造成重复更新；
3，因为虚拟链路的存在，AR2和AR4之间也需要建邻。导致他们之间维护的周期性数据
将穿越中间区域区域1，导致中间区域的资源消耗。
2，使用OSPF虚链路来解决不规则区域
[r4-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 2.2.2.2 --- 虚链路的配置方法，后面跟需要创建虚链路设
备的RID。
注意：虚链路的建立是双向的。 --- 虚链路永远属于骨干区域
[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]display ospf vlink --- 查看虚链路详细信息
使用虚链路解决不规则区域的问题：
1，因为虚链路的存在，AR2和AR4之间也需要建邻。导致他们之间维护的周期性数据将
穿越中间区域区域1，导致中间区域的资源消耗。
2，虚链路只能穿越1个区域
3，多进程双向重发布
不同的路由协议运行的机理各不相同，包括对路由的理解也不同，所以，不同的路由协议之
间存在信息隔离。
重发布就是在运行不同协议的边界设备（ASBR --- 自治系统边界路由器，协议边界路由器）
上，将一种协议按照另一种协议的规则发布出去。 --- ASBR设备要求必须存在重发布行为才
行。
[r4-ospf-1]import-route ospf 2 --- 将进程2的路由信息重发布到进程1中
O_ASE --- 标志域外路由信息 --- 因为域外的路由信息不可控性较强，所以，信任程度较低，
我们将其优先级设置为150。
LSA --- 链路状态通告 --- OSPF协议在不同网络环境下产生的用于携带和传递不同的信息。
LSDB --- 链路状态数据库
SPF --- 最短路径优先算法
Type --- LSA的类型，OSPFV2协议中，需要掌握的LSA类型一共有6种
LinkState ID --- 链路状态标识符 --- 主要用于标记一条LSA信息，可以理解为是LSA信息的名
字。
AdvRouter --- 通告路由器 --- 通告LSA信息的设备的RID。
以上三个参数被称为LSA的三元组 --- 这三个参数可以唯一的标识出来一条LSA信息。
LSA头部内容
Type : Router
Ls id : 4.4.4.4
Adv rtr : 4.4.4.4
LS AGE --- LSA的老化时间 --- 当LSA被始发路由器产生时置为0，之后，该LSA在网络中传
递，老化时间也将累加。 --- 1800S --- 为了防止老化时间无限制增长，我们设置了最大老化
时间 --- MAXAGE -- 3600S。如果一条LSA信息的老化时间达到3600S，则将判定其失效，
将该LSA信息从本地的LSDB中删除。
SEQ --- 序列号 --- 32位二进制构成，用8位16进制表示 --- 一台路由器每发送同一条LSA信息
都会携带一个序列号，并且序列号逐次加1，用来标识LSA的新旧关系。
直线型序列空间 --- 从最小到最大，逐次加1，其有点时新旧关系容易比较，而缺点是序
列号空间有限，当序列号空间饱和后，将无法比较新旧关系。
循环型序列空间 --- 序列号将循环使用，其问题在于一旦序列号差值过大，新旧关系将
难以比较。
棒棒糖型序列空间 --- OSPF采用的就是这种序列空间，但是，为了避免循环部分出现循
环型序列空间的问题，所以，OSPF的序列号将不进入循环部分，其取值范围为
0X80000001 - 0X7FFFFFFE。
当一条LSA的序列号达到最大值时，则发出设备将会把该LSA的老化时间同时置为
3600S（最大老化时间），之后，接受的设备将根据序列号判定为最新的LSA，刷新掉
本地已有的同一条LSA信息，之后，由于其老化时间达到最大老化时间，则将该LSA信
息从本地的LSDB中删除。同时，发出设备会再发送一遍该LSA信息，将其中序列号置为
0X80000001，之后，接受设备将该LSA判定为最新的LSA信息进行接收。
OSPF协议中路由信息类型
Chksum --- 校验和 --- 确保数据完整性。校验和也将参与LSA的新旧比较，当两条LSA信息，三元组相同，且序列号相同时，则我们将通过校验和来进行新旧判定，校验和大的被认定为新。
TYPE-1 ：网络中，所有设备都需要发送且只发送一条1类LSA。1类LSA的LS ID就是通告者的RID。
LINK --- 用来描述接口的连接情况。一个接口可以使用一条或者多条LINK进行描述。
TYPE-2 LSA --- 在MA网络中，仅靠1类LSA无法将所有信息描述完整，所以，需要使用二类LSA进行补充。二类LSA一个MA网络中只需要发送1条。
所有传递路由信息的LSA都需要通过1类和2类LSA进行验算。 --- 通过1类2类LSA信息找到通
告者的位置。
Type-3 LSA --- 携带传递的是域间的路由信息，通告者为区域之间的ABR设备，使用通告的路由条目的目标网络号作为LS ID。三类LSA中携带的开销值为通告路由器到达目标网段的开销值。
Type-5 LSA --- 携带传递的是域外的路由信息，通告者为ASBR啊，使用通告的路由条目的目
标网络号作为LS ID。
Metric --- 因为重发布执行后，需要将其他的路由协议按照当前路由协议的规则导入，但
由于不同路由协议的开销值评判标准不同，所以，在重发布后，我们将直接舍弃源协议
的开销值，而定义一个规定值 --- seed Metric（种子度量值），OSPF协议默认的种子
度量值1。
[r4-ospf-1]import-route rip 1 cost 10 --- 在重发布中修改种子度量值
E type --- 一个标记位，有0和1两种变化，置0则代表类型1，置1则代表类型2； --- 这
里的类型指的是开销值的类型。
类型1：如果采用类型1，则所有域内设备到达域外网段的开销值都等于种子度量
值加本地到达通告者的开销值。
类型2：OSPF默认采用类型2，如果开销值的类型为类型2，则所有域内设备到达
域外网段的开销值都等于种子度量值。
Forwarding Address --- 转发地址 --- 应对选路不佳的情况，如果存在选路不佳的情况，
则通告者将会把最佳的下一跳放入转发地址当中，接收者看到转发地址中存在数据，则
将不按照算法来计算下一跳，而直接使用转发地址作为下一跳。默认情况下，在不存在
选路不佳时，将使用0.0.0.0进行填充。
TAG --- 标签 --- 可以给流量打标签，方便后续进行流量抓取，做策略使用
[r4-ospf-1]import-route rip 1 tag
Type-4 LSA --- 携带和传递的是ASBR的位置信息，通告者为区域之间的ABR设备，使用ASBR设备的RID作为LS ID。四类LSA中携带的开销值为通告路由器到ASBR的开销值。
1类LSA结构
V --- 置1，则代表该路由器是VLINK的一个端点
E --- 置1，代表该路由器是ASBR设备
B --- 置1，代表该设备为ABR设备
OSPF的优化
1，汇总 --- 减少骨干区域LSA更新量
2，特殊区域 --- 减少非骨干区域LSA更新量
1，汇总 --- OSPF无法像RIP一样实现接口汇总，因为OSPF区域之间传递路由信息，所以，
OSPF的汇总被称为区域汇总。
域间路由汇总 --- 域间指OSPF区域之间，其实质是在ABR上针对3类LSA进行汇总
[r1-ospf-1-area-0.0.0.2]abr-summary 192.168.0.0 255.255.252.0
注意：在进行区域汇总时，一定是ABR设备通过1类，2类LSA学习到拓扑信息后转
换成的三类LSA才能汇总。
域外路由汇总 --- 域外指OSPF网络之外，其实质是在ASBR上针对5类/7类LSA进行汇总
[r4-ospf-1]asbr-summary 172.16.0.0 255.255.252.0
域外汇总网段种子度量值的计算方法：
TYPE1：如果是类型1，则汇总网段的种子度量值为所有明细网段种子度量值
中最大值。
TYPE2：如果是类型2，则汇总网段的种子度量值为所有明细网段种子度量值中最大值加1。
[r4-ospf-1]import-route rip 1 cost 10 type 1
特殊区域
第一大类特殊区域
1，不能是骨干区域；
2，不能存在虚链路；
3，不能存在ASBR设备
满足以上条件的区域，我们称为末梢区域（STUB） --- 如果将一个区域配置成为末梢区域，则其效果是这个区域将拒绝学习4类和5类LSA。并且，同时将自动生成一条指向骨干区域的三类缺省。
[r1-ospf-1]a 1
[r1-ospf-1-area-0.0.0.1]stub --- 注意，一旦将一个区域配置成特殊区域，则区域内所有设备都
必须做同样的配置，否则将影响邻居关系的建立。
2，完全末梢区域 --- totally stub --- 在普通的末梢区域的基础上，进一步拒绝三类LSA，仅
保留三类缺省。
[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]stub no-summary --- 注意，这个命令只需要在ABR设备上执行即可
第二大类特殊区域 --- 1，不能是骨干区域；2，不能存在虚链路；3，必须存在ASBR设备
满足以上条件的区域，我们称为非完全末梢区域（NSSA） --- 如果将一个区域配置成为NSSA区域，则其效果是这个区域将拒绝学习4类和5类LSA。并且，同时将自动生成一条指向骨干区域的7类缺省。
因为NSSA区域拒绝学习5类LSA，但是，因为有ASBR设备的存在，他又必须将域外路由信息导入到OSPF网络当中，所以，他将使用7类LSA来携带域外路由信息，注意，7类LSA只会在NSSA区域出现，在离开NSSA区域时，将由边界的ABR设备重现转换成5类LSA发布出去则这个ABR设备完成了7转5的动作，其身份相当于是一个ASBR设备。
NSSA区域拒绝学习的主要是其他方向来的4类和5类LSA
[r5-ospf-1]a 2
[r5-ospf-1-area-0.0.0.2]nssa --- 注意，一旦将一个区域配置成特殊区域，则区域内所有设备都必须做同样的配置，否则将影响邻居关系的建立。
特殊区域的标记位：
E位：一般置1，代表支持5类LSA。要是做成特殊区域，则将拒绝学习5类LSA，则E位置0.
N位：一般置0，只有在NSSA区域中置1，代表支持7类LSA。
P位 --- P位置1，则代表该LSA支持7转5。
Forwarding Address --- 转发地址 --- 应对选路不佳的情况，如果存在选路不佳的情况，则通告者将会把最佳的下一跳放入转发地址当中，接收者看到转发地址中存在数据，则将不按照算法来计算下一跳，而直接使用转发地址作为下一跳。在5类LSA中，默认情况下，在不存在选路不佳时，将使用0.0.0.0进行填充。而在7类LSA中，一般会使用通告者（ASBR）设备的环回接口地址作为转发地址。如果存在多个环回接口，则将使用最先宣告的地址作为转发地址；如果没有环回接口，则将使用物理接口的地址作为转发地址。
7类LSA生成路由信息的标记位，O_NSSA ，优先级为150。
2，完全的非完全末梢区域 --- totally NSSA --- 在普通的NSSA区域的基础上，进一步拒绝三
类LSA，自动生成一条指向骨干区域的三类缺省。
[r4-ospf-1-area-0.0.0.2]nssa no-summary --- 注意，这个命令只需要在ABR设备上执行即可
注意：在配置完完全的NSSA区域后，因为之间普通的NSSA区域生成了一条7类缺省，完的
NSSA区域又生成了一条三类缺省，因为三类优于7类，所以，将选择三类缺省
注意：手工配置的缺省方向需要和自动生成的缺省方向一置，否则可能产生环路。
OSPF的拓展配置
1，手工认证 --- OSPF邻居双方，发送的所有的数据报中包含认证信息，两边口令相同，则代
表认证成功；不同，则认证失败，将影响邻居关系建立。
1，接口认证
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 cipher 123456
2，区域认证 --- 本质还是接口认证，相当于，将一台设备在某个区域内所有激活的接口
配置接口认证。
[r4-ospf-1-area-0.0.0.0]authentication-mode md5 1 cipher 123456
3，虚链路认证 --- 其本质也是接口认证
[r5-ospf-1-area-0.0.0.2]vlink-peer 4.4.4.4 md5 1 cipher 123456
2，缺省路由 --- 3类缺省，5类缺省，7类缺省
3类 --- 只能自动生成，在配置 --- 末梢区域，完全的末梢区域，完全的非完全末梢区域
特征 --- OSPF，优先级默认为10；
5类 --- 通过手工配置的方法生成
[r3-ospf-1]default-route-advertise --- 这个命令相当于是将设备本身通过其他协议学习到
的缺省路由重发布到OSPF网络当中，所以，生成的是5类缺省。
特征 --- O_ASE，优先级默认150；
[r3-ospf-1]default-route-advertise always --- 如果本地没有其他协议学到的缺省信息，在
可以使用这个命令强制下发一条5类缺省。
7类 --- 可以自动生成 --- 普通的NSSA区域
可以手工配置 --- [r5-ospf-1-area-0.0.0.2]nssa default-route-advertise --- 手工下发7类缺省
特征 --- O_NSSA，优先级默认150；
3，沉默接口
--- 将某个接口配置成沉默接口，则该接口将只接受，不发送OSPF数据包。
[r5-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/2
4，加速收敛 --- 减少计时器的时间
修改HELLO时间
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 5
注意：HELLO时间一旦更改，死亡时间将自动按照四倍关系进行匹配。
修改死亡时间
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer dead 20
注意：死亡时间变更，hello时间不会变化
等待计时器 --- 时间长短等同于死亡时间，DR和BDR选举时的计时器。这个计时器无法
直接修改时间，死亡时间更改，则这个计时器时间同时更改。
Poll --- 轮询时间 --- 120 --- 与状态为DOWN邻居发送hello包的周期时间。 ---NBMA
在NBMA环境下，如果单方面指定邻居关系，则将对方状态置为ATTEMP状态，如果对方一直不指定本地为邻居（中间等待时间为一个等待计时器的时间），则将对方的状态置为DOWN状态。之后，将按照轮询时间为周期发送hello包。
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer poll ? --- 修改轮询时间
INTEGER<1-3600> Second(s)
Retransmit --- 5S --- 重传时间 --- 发送信息需要进行确认，如果对方重传时间内都没有
发送确认，则将重传。
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer retransmit ?
INTEGER<1-3600> Second(s)
Transmit Delay --- 1S ---- 传输延迟 --- 是附加在LSA老化时间上的一个值，因为传输过
程中，数据包中老化时间没有办法更改，所以，在封装数据包时，将在原有的老化时间
基础上，额外增加传输延迟时间，用来补偿传输过程中的时间消耗。
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf trans-delay 2
5，路由过滤
主要是针对3类，5类，7类LSA进行过滤。
[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary 192.168.0.0 255.255.252.0 not-advertise --- 在ABR设
备上针对3类LSA进行过滤
[r5-ospf-1]asbr-summary 10.0.0.0 255.255.255.0 not-advertise --- 在ASBR设备上针对5类/7类LSA进行过滤
6，路由控制
优先级
[r5-ospf-1]preference 50 --- 修改协议字段为OSPF的路由的默认优先级 ---- 只影响本设备
[r5-ospf-1]preference ase 100 --- 修改协议字段为O_ASE/O_NSSA的默认优先级开销值
COST = 参考带宽 / 真实带宽
1，通过修改参考带宽实现修改开销值
[r5-ospf-1]bandwidth-reference ?
INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s)
注意：参考带宽一旦修改，则所有设备的参考带宽必须改成一样的，必须要统一标准。这样的修改只能应对因参考带宽过小而造成的选路不佳，不能实现选路效果。
2，通过修改真实带宽实现修改开销值
[r3-GigabitEthernet0/0/0]undo negotiation auto --- 关闭自动协商
[r3-GigabitEthernet0/0/0]speed 10 --- 修改接口真实带宽
Info: Please undo negotiation first.
注意：修改真实带宽，可以达到控制开销值选路的效果，但是，因为传输速率只能改小，所以，不建议使用这种方法，会影响传输效率。
3，直接修改开销值
[r3-GigabitEthernet0/0/0]ospf cost 1000
注意：1，2两种方法，均无法影响环回接口的开销值，但是，第三种方法，可以直接修改环回接口开销值。
OSPF的开销值计算方法为 --- 目标网段到达本地设备路由流量流入的接口的累加值。
7，OSPF的附录E
附录E主要描述的就是在以下场景中，因为3类，5类，7类LSA导致出现的特殊问题的解决方案。
附录E提出的解决方案是掩码较短的信息正常进入，掩码较长的信息将使用目标网段的直接广播地址作为LS ID。
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