網(wǎng)絡(luò)故障診斷與排除數(shù)字化資源魏建英第二章

1、精品課程 —— 項目六,OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,,,,,任務8.1子網(wǎng)連接失敗,任務8.2OSPF連接故障分析,任務8.3OSPF原理詳解,任務8.4修改OSPF配置排除故障,目錄 CONTENTS PAGE,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,8.1 子網(wǎng)連接失敗,李工所在公司網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如下：圖8-1,Chp1 子網(wǎng)連接失敗,,該網(wǎng)絡(luò)通過R1、R2、R3分別連接3個局域網(wǎng)，采用動態(tài)路由協(xié)議進行

2、路由規(guī)劃和配置，配置完成后，進行測設(shè)，發(fā)現(xiàn)如表8-1所示錯誤。,,8-1 主機互通測試表,完成如表9項測試，共有4項測試失敗，因測試失敗可確定本次操作沒有成功完成項目目標。是什么原因造成故障現(xiàn)象呢？是規(guī)劃設(shè)計的問題，是操作的問題，還是路由協(xié)議沒有理解清楚地問題？據(jù)此，我們要深入的進行故障分析來確定問題所在。,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp1 子網(wǎng)連接失敗,8.2 OSPF連接故障分析,根據(jù)故障排除體系的理論要求

3、，故障排除要遵循OSI七層模型要求，從物理層往上依次排除。同時要使用和VLAN相關(guān)的技術(shù)來總體分析。,Chp2 OSPF連接故障分析,從ospf的實現(xiàn)及技術(shù)原理分析可能存在以下故障點：1.錯誤的ospf 區(qū)域號2.錯誤配置ospf發(fā)布路由3.錯誤的被動接口設(shè)置4.網(wǎng)絡(luò)中有的路由器id相同,,從故障排除理論體系角度分析故障點可能包括以下幾個方面： 1.物理問題

4、 2.壞的電纜接誤 3.壞的端口 4.電源故障 5.設(shè)備問題 6.軟件錯誤 7.性能問題 8.配置錯誤,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,OSPF(Open Shortest Path First開放式最短路

5、徑優(yōu)先）是一個內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol，簡稱IGP），用于在單一自治系統(tǒng)（autonomous system,AS）內(nèi)決策路由。與RIP相比，OSPF是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，而RIP是距離矢量路由協(xié)議。OSPF的協(xié)議管理距離（AD）是110。 OSPF路由協(xié)議是一種典型的鏈路狀態(tài)（Link-state）的路由協(xié)議，一般用于同一個路由域內(nèi)。在這里，路由域是指一個自治系統(tǒng)（Autono

6、mous System），即AS，它是指一組通過統(tǒng)一的路由政策或路由協(xié)議互相交換路由信息的網(wǎng)絡(luò)。在這個AS中，所有的OSPF路由器都維護一個相同的描述這個AS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫中存放的是路由域中相應鏈路的狀態(tài)信息，OSPF路由器正是通過這個數(shù)據(jù)庫計算出其OSPF路由表的。 作為一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，OSPF將鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)LSA（Link State Advertisement）傳送給在某一區(qū)域內(nèi)的所有路由器，

7、這一點與距離矢量路由協(xié)議不同。運行距離矢量路由協(xié)議的路由器是將部分或全部的路由表傳遞給與其相鄰的路由器,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp3 OSPF協(xié)議相關(guān)知識,8.3 OSPF協(xié)議相關(guān)知識,8.3.1 什么是OSPF協(xié)議,8.3.2 OSPF協(xié)議分析,（1） OSPF數(shù)據(jù)包OSPF路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包格式如下圖所示：,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp3 OSPF協(xié)議相關(guān)知識,8.3.2 O

8、SPF協(xié)議分析,（2）SPF算法及最短路徑樹 SPF算法是OSPF路由協(xié)議的基礎(chǔ)。SPF算法有時也被稱為Dijkstra算法，這是因為最短路徑優(yōu)先算法SPF是Dijkstra發(fā)明的。SPF算法將每一個路由器作為根（ROOT）來計算其到每一個目的地路由器的距離，每一個路由器根據(jù)一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫會計算出路由域的拓撲結(jié)構(gòu)圖，該結(jié)構(gòu)圖類似于一棵樹，在SPF算法中，被稱為最短路徑樹。在OSPF路由協(xié)議中，最短路徑樹的樹干長

9、度，即OSPF路由器至每一個目的地路由器的距離，稱為OSPF的Cost，其算法為：Cost = 100×106/鏈路帶寬 在這里，鏈路帶寬以bps來表示。也就是說，OSPF的Cost 與鏈路的帶寬成反比，帶寬越高，Cost越小，表示OSPF到目的地的距離越近。舉例來說，F(xiàn)DDI或快速以太網(wǎng)的Cost為1，2M串行鏈路的Cost為48，10M以太網(wǎng)的Cost為10等。,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中

10、的應用,Chp3 OSPF協(xié)議相關(guān)知識,8.3.2 OSPF協(xié)議分析,（3）鏈路狀態(tài)算法 作為一種典型的鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，OSPF還得遵循鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的統(tǒng)一算法。鏈路狀態(tài)的算法非常簡單，在這里將鏈路狀態(tài)算法概括為以下四個步驟： 當路由器初始化或當網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化（例如增減路由器，鏈路狀態(tài)發(fā)生變化等）時，路由器會產(chǎn)生鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包LSA（Link-State Advertis

11、ement），該數(shù)據(jù)包里包含路由器上所有相連鏈路，也即為所有端口的狀態(tài)信息。 所有路由器會通過一種被稱為刷新（Flooding）的方法來交換鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)。Flooding是指路由器將其LSA數(shù)據(jù)包傳送給所有與其相鄰的OSPF路由器，相鄰路由器根據(jù)其接收到的鏈路狀態(tài)信息更新自己的數(shù)據(jù)庫，并將該鏈路狀態(tài)信息轉(zhuǎn)送給與其相鄰的路由器，直至穩(wěn)定的一個過程。 當網(wǎng)絡(luò)重新穩(wěn)定下來，也可以說OSPF路

12、由協(xié)議收斂下來時，所有的路由器會根據(jù)其各自的鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫計算出各自的路由表。該路由表中包含路由器到每一個可到達目的地的Cost以及到達該目的地所要轉(zhuǎn)發(fā)的下一個路由器（next-hop）。 第4個步驟實際上是指OSPF路由協(xié)議的一個特性。當網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)比較穩(wěn)定時，網(wǎng)絡(luò)中傳遞的鏈路狀態(tài)信息是比較少的，或者可以說，當網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定時，網(wǎng)絡(luò)中是比較安靜的。這也正是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議區(qū)別與距離矢量路由協(xié)議的一大特點。,項目八、

13、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp3 OSPF協(xié)議相關(guān)知識,8.3.3 引入發(fā)布路由,OSPF中通過network命令引入發(fā)布路由，使用此命令具有以下功能： 1，路由器上任何符合network命令中的網(wǎng)絡(luò)地址的接口都將啟用，可發(fā)送和接受ospf數(shù)據(jù)包 2，此網(wǎng)絡(luò)（或子網(wǎng)）將被包括在ospf路由更新中 Network命令在路由器配置模式

14、中使用： Network network-address wildcard-mask area area-id 注意其中wildcard-mask為反掩碼，network-address為直連網(wǎng)絡(luò),8.3.4 OSPF操作步驟,完成一個ospf的設(shè)置主要包括以下幾個步驟①規(guī)劃ospf信息和終端IP地址②設(shè)置ospf信息，包括ospf進程號和ospf區(qū)域號③在ospf中

15、添加需要更新的路由④設(shè)置ospf被動接口根據(jù)以上技術(shù)分析，我們逐步排除問題所在,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp3 OSPF協(xié)議相關(guān)知識,8.4 修改OSPF配置排除故障,依據(jù)理論化的故障排除思路，結(jié)合ospf的技術(shù)原理和實際操作步驟，本次故障排除分解為以下幾個子任務： ①查看現(xiàn)有路由器配置，并按照要求羅列表格 ②根據(jù)相關(guān)知識點確認故障點所在

16、 ③修改錯誤配置，并保存配置 ④在新配置環(huán)境下進行測試 ⑤整理新的配置文檔,子任務1 查看現(xiàn)有路由器配置,（1）任務目標 查看現(xiàn)有路由器配置，確定已有的路由信息,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp4 修改OSPF配置排除故障,（2）任務所需設(shè)備 ①筆記本一臺，并裝有超級終端軟件或TELNET軟件，并確定訪問所需的用戶名和口令； ②配置線纜； ③

17、記錄所用的筆和紙；（3）實施步驟①使用超級終端軟件連接交換機，使用show ip ospf neighbor查看路由器R1、R2、R3當前的鄰居信息,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp4 修改OSPF配置排除故障,根據(jù)上述信息，整理路由器R1、R2、R3的鄰居信息，并將結(jié)果填入表8-2中表8-2 路由鄰居查看,③使用show run查看路由器R1、R2、R3當前發(fā)布的OSPF路由，和接口及主機的IP地址,項目八

18、、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp4 修改OSPF配置排除故障,R2,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp4 修改OSPF配置排除故障,R3,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp4 修改OSPF配置排除故障,將查看到的路由器的OSPF信息和接口及主機的IP地址填入表8-3中表8-3 ospf配置信息及IP地址規(guī)劃表,④針對pc ping 各自網(wǎng)關(guān)以及路由器之間相互ping可以成功，結(jié)合規(guī)劃

19、ip配置確認各pc以及接口配置正確。,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp4 修改OSPF配置排除故障,（4）實施結(jié)果 目前路由器R1，R2,R3以及pc上ip地址配置正確 子任務2：根據(jù)相關(guān)知識點確認故障點所在 分析路由器R1,R2,R3的配置信息，發(fā)現(xiàn)路由器R3的路由發(fā)布有誤，根據(jù)路由協(xié)議R3路由器的接口應該發(fā)布為直連接口，又發(fā)現(xiàn)路由器R2上的s0/0/0被設(shè)置為路

20、由器接口，根據(jù)路由器被動接口原理，確認路由器R2上的被動接口s0/0/0是一個故障點，通過分析確認最終問題有以下兩個：路由器R2上的s0/0/0是被動接口路由器R3上的路由發(fā)布錯誤子任務3：修改配置①對于路由器R2去掉s0/0/0的被動接口配置，使用如下命令配置完成后使用show run命令進行查看確認。②對于路由器R3修改ospf中發(fā)布的路由，命令如下配置完成后使用show run信息進行查看確認。并保存修改

21、過的配置。,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp4 修改OSPF配置排除故障,子任務4：在新配置環(huán)境下進行測試8-4 主機互通測試表,完成如表9項測試，共有9項測試成功，由此確認故障現(xiàn)象和以上分析完全吻合，經(jīng)過故障點分析確認故障點，成功完成任務，結(jié)束故障排除工作。,項目八、OSPF路由協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的應用,Chp4 修改OSPF配置排除故障,總結(jié),子任務5：整理新的配置文檔 在完成故障處理后，對所有路由器的配

22、置信息重新保存，并更新書面的記錄材料，確保紙面文檔和實際配置的一致性，確保下一次的配置正常使用,總結(jié),通過本次項目實訓，主要針對ospf配置的故障排除，主要思路還是先硬件、后軟件，第一首先檢查IP地址規(guī)劃是否錯誤；第二檢查OSPF鄰居關(guān)系是否建起來，用這個命令查看鄰居關(guān)系show ip ospf neighbor；第三檢查OSPF發(fā)布的路由是否正確、反掩碼是不是正確的，是否把關(guān)鍵接口給passive掉了；第四檢查需要運行OSPF的接口是