解析OSPF協(xié)議管理和維護(hù)

常用的OSPF維護(hù)命令

OSPF的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括接口表、鄰居表、鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫以及路由信息庫。接口表存儲(chǔ)所有開啟了OSPF的接口信息，鄰居表保存建立了鄰居關(guān)系的路由器，鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫保存網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅲ酚尚畔毂４鍿PF計(jì)算的結(jié)果。在管理和維護(hù)OSPF協(xié)議時(shí)，掌握創(chuàng)建的指令是很重要的。

例 如 執(zhí) 行“show ip ospf interface”命令，可以看檢測那些接口開啟了OSPF。執(zhí)行“show ip ospf neighbor”命令，可以檢測OSPF鄰居關(guān)系。執(zhí)行“show ip ospf database”命 令，檢查LSDB鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。執(zhí)行“show ip route ospf”命令，查看路由信息。

在維護(hù)過程中，必須考慮到各種關(guān)聯(lián)關(guān)系。例如當(dāng)兩臺(tái)路由器想建立鄰居關(guān)系，彼此之間必須開啟相應(yīng)的接口。當(dāng)接口開啟后，就需要判斷其鄰居關(guān)系是否建立。注意，即使開啟了OSPF接口，也不一定表示其一定可以與對方建立鄰居關(guān)系，這就需要確認(rèn)其核心參數(shù)是否統(tǒng)一，包括區(qū)域ID、Hello時(shí)間間隔、認(rèn)證方式以及Stub標(biāo)記等，這就需要檢測接口下的一些詳細(xì)參數(shù)。

當(dāng)建立鄰居關(guān)系后，彼此交換的路由就可以顯示在數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)LSDB數(shù)據(jù)庫形成后，就可以出判斷鄰居關(guān)系之間以及其他的鄰居都可以收到相應(yīng)的信息，這是因?yàn)镺SPF采用的是泛洪的原理。LSDB數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生后，OSPF路由表就不會(huì)存在太大的問題了。

當(dāng)然，在維護(hù)OSPF協(xié)議時(shí)，會(huì)用到一些Debug指令。通過監(jiān)控了解OSPF的工作過程。執(zhí)行執(zhí)行“debug ip ospf packet”命令，監(jiān)控OSPF數(shù)據(jù)包。執(zhí)行“debug ip ospf adj”命令，查看具體的鄰居關(guān)系及鄰居雙方接口信息，并監(jiān)控鄰居關(guān)系的建立過程。執(zhí)行“debug ip ospf events”命令，監(jiān)控和OSPF相關(guān)的事件。執(zhí)行“show ip ospf statistics”命令，顯示網(wǎng)絡(luò)中OSPF的流量信息等。

搭建簡單的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)

這里以簡單的實(shí)驗(yàn)來說明如何維護(hù)和管理OSPF協(xié)議（如圖1）。R1和 R2位 于 區(qū)域 0，R1的 e0/0接 口和R2的e0/0接口連接，R1的e0/0接口的IP為12.1.1.1，R2的 e0/0接 口IP為 12.1.1.2。R2、R3和R4路由器位于Area234，R2的e0/1接口和R3的e0/0接口連接，R2的e0/1接口IP為 23.1.1.2，R3的 e0/0接 口 IP為 23.1.1.3，R2的e0/2接口和R4的e0/2接口連接，R2的e0/2接口的IP為 24.1.1.2，R4的 e0/2接口的IP為24.1.1.4。R3的e0/1接口和R4的e0/1接口連接，R3的e0/1接口的IP為 34.1.1.3，R4的 e0/1接口的IP為34.1.1.4。R4的e0/0接口和R5的e0/0接口連接，R4和R5處于Area45，R4的e0/0接口的IP為45.1.1.4，R5的e0/0接口的IP為45.1.1.5在R1上存在一個(gè)環(huán)回口Loopback0，其屬于192.168.1.0網(wǎng)段。

圖1 網(wǎng)絡(luò)部署圖

注意，Aera 45是通過Aera 234連接到區(qū)域0的，這就要求在R2和R4這兩個(gè)ABR之間配置虛電路，不然該區(qū)域就無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在R4上執(zhí) 行“router os 1”，“area 234 virtuallink 192.168.2.1”命令，建立穿越區(qū)域234和R2相連的虛電路，192.168.2.1為R2的環(huán)回口0的IP，同時(shí)也是R2的RouterID。在R2 上 執(zhí) 行 router os 1”，“area 234 virtual-link 192.168.4.1”命令，建立穿越區(qū)域234和R4相連的虛電 路，192.168.4.1為 R4的環(huán)回口0的IP，同時(shí)也是R4的RouterID。當(dāng)然，R2和R4的環(huán)回口0必須宣告進(jìn)區(qū)域234。

熟悉OSPF管理和維護(hù)命令

通過配置OSPF協(xié)議，可以讓該網(wǎng)段的路由傳送到網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備上。在正常情況下，在任何一臺(tái)路由器可以查看鄰居信息，OSPF的接口以及數(shù)據(jù)庫信息。例如在R5上執(zhí)行“show ip route”命令，來顯示路由表信息，在其中可以看到192.168.1.0網(wǎng)段是區(qū)域間的路由，即R5可以獲取R1的環(huán)回口0的路由。執(zhí)行“show ip route ospf”命令，則只顯示有關(guān)OSPF的路由信息。執(zhí)行“show ip ospf interface”命令，可以查看R5上開啟了OSPF協(xié)議的接口信息，其中包括每一個(gè)開啟了OSPF接口的詳細(xì)內(nèi)容，例如接口的IP、區(qū)域號、進(jìn)程號、RouteID、網(wǎng)絡(luò)類型以及Hello時(shí)間等。

如果僅僅想顯示接口列表信息，可以執(zhí)行“show ip ospf interface brief”命令，則只顯示接口概要信息，包括對應(yīng)的接口、PID、區(qū)域號、接口 IP、網(wǎng)絡(luò)類型、發(fā)現(xiàn)以及建立的鄰居數(shù)量。執(zhí)行“show ip ospf neighbor”命令，顯示OSPF鄰居關(guān)系信息。注意，對于虛電路來說，只有當(dāng)其鄰居建立完成后，該虛電路才真正可以發(fā)揮作用。執(zhí)行“show ip ospf dadabase”命令，可以查看鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫信息，其中包括該路由器所連接的所有區(qū)域的鏈路狀態(tài)。執(zhí)行“show ip ospf database external RID”命令，可以查看LSA5類型的路由信息，其中的“RID”表示具體的RouterID。

LDC1000 的電感檢測原理是使用電磁感應(yīng)原理[7]。向PCB 線圈或自制線圈添加交流電，線圈周圍產(chǎn)生交變電磁場，此時(shí)，如果金屬物體進(jìn)入電磁場，則在金屬物體表面上產(chǎn)生渦流（感應(yīng)電流）。渦流電流與線圈電流的方向相反，并且由渦電流產(chǎn)生的反向磁場耦合到線圈上以形成變壓器。由于變壓器的互感，可以在初級線圈中檢測次級線圈的參數(shù)（金屬物體的渦流效應(yīng)）。檢測等效并聯(lián)電阻以確定金屬物體是否接近或遠(yuǎn)離線圈，因此當(dāng)金屬物體接近時(shí)，傳感器的值改變，判斷這一變化告訴我們小車是否在正確的軌道上。

執(zhí) 行“show ip ospf database absr-summary RID”命令，可以查看LSA4類型的路由信息。例如執(zhí) 行“show ip ospf database summary 192.168.1.0”命令，可以查看目標(biāo)RouterID的LSA3類型的區(qū)域間的路由信息，例如在“LS age”欄中顯示其在本地?cái)?shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的時(shí)間，在“Advertising Router”欄中該路由由誰產(chǎn)生，在“LS Seq Number”欄中顯示該LSA的序列號，在“Length”欄中顯示其長度（以字節(jié)為單位），在“Network Mask”欄中顯示其子網(wǎng)掩碼，在“Metric”欄中顯示度量值。執(zhí)行“show ip ospf database network”，可以查看 LSA2區(qū)域內(nèi)路由信息。執(zhí)行“show ip ospf database route”命令，可以查看LSA1區(qū)域內(nèi)的路由信息。

檢測接口狀態(tài)，處理OSPF路由問題

在判斷OSPF是否處于正常工作時(shí)，首選需要檢測那些接口開啟了OSPF，之后查看其是否正確建立了鄰居關(guān)系，如果沒有建立鄰居關(guān)系，就需要檢測目標(biāo)路由器上和鄰居關(guān)系有關(guān)的參數(shù)是否匹配。

此外，還可以查看鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。來檢測是否正常收到相關(guān)路由。如果收到的話，在路由表中就可以查看到相關(guān)的條目。

例如，在R5上出現(xiàn)了無法收到R1上的環(huán)回口0路由，造成在R5上無法訪問該環(huán)回口，這應(yīng)該是在某些路由器上錯(cuò)誤傳遞相關(guān)路由的緣故。

在R5上執(zhí)行“show ip route”命令，顯示路由表信息，可以看到其可以獲取“45.1.1.0”、“34.1.1.0”、“24.1.1.0”等網(wǎng)段的路由信息，R5可以通過R4連接到區(qū)域0的虛電路是正常的，可以獲取區(qū)域234的路由信息。據(jù)此可以判斷R5和R4的鄰居關(guān)系是正常的，因?yàn)樘撾娐肥钦５模訰2和R4之間是可以傳遞路由的。

這樣，問題的焦點(diǎn)就集中到了R2上，在R2上執(zhí)行“show ip route ospf”命令，在返回信息中并沒有發(fā)現(xiàn)R1的環(huán)回口0路由信息。在R2上執(zhí)行“show ip ospf database”命令，在返回信息中沒有發(fā)現(xiàn)R1的環(huán)回口0路由。

處理方法是在R2上執(zhí) 行“route ospf 1”、“network 12.1.1.0 0.0.0.0 area 0”、“end”命令，將該接口宣告進(jìn)OSPF。 執(zhí) 行“show ip ospf interface brief”命令，可以看到e0/0接口出現(xiàn)了。執(zhí)行“show ip ospf neighbor”命令，發(fā)現(xiàn)和R1的鄰居關(guān)系已經(jīng)建立。執(zhí)行“show ip ospf database”命令，發(fā)現(xiàn) R1上的環(huán)回口0路由已經(jīng)出現(xiàn)在其中了。執(zhí)行“show ip route ospf”命令，發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)學(xué)到了R1上的環(huán)回口路由。

這樣，該路由信息就會(huì)經(jīng)由R4傳遞給R5，在R5上就可以順利訪問R1的環(huán)回口了。

精確匹配參數(shù)，保證鄰居正常建立

除了以上原因該外，還可能有其他的原因造成R5無法訪問R1的環(huán)回口。

例如，當(dāng)在R5上執(zhí)行“show ip route”命令時(shí)，只能顯示R5的直連網(wǎng)段信息。對于R4外圍的路由信息其根本無法接收到。R5如果想接收到外部的路由信息，必須和R4之間建立鄰居關(guān)系，才可以互相傳遞路由。

如果R2和R4之間沒有建立虛電路，那么R4就無法連接到區(qū)域0中，就會(huì)造成區(qū)域45沒有辦法獲取其他區(qū)域的路由信息。在R5上執(zhí)行“show ip ospf neighbor”命令，檢查發(fā)現(xiàn)其沒有任何鄰居信息。

造成鄰居關(guān)系無法建立的原因，只能出現(xiàn)在接口配置上。在R5上執(zhí)行“ping 45.1.1.4”命 令，如果可以正常探測，說明鏈路狀態(tài)是沒有問題的。在R5上 執(zhí) 行“show ip ospf interface brief”命令，發(fā)現(xiàn)R5上的e0/0接口是開啟的，注意其區(qū)域號必須和R4相同，接口IP必須與R4處于同一網(wǎng)段。執(zhí)行“show ip ospf interface”命令，在詳細(xì)信息列表中檢測其他的參數(shù)。在R4上執(zhí)行“show ip ospf interface brief”命令，顯示其開啟OSPF的所有接口。在與R5連接的e0/0接口雖然開啟了OSPF，但是其區(qū)域號和R5的e0/0接口是不匹配的。

執(zhí) 行“show ip ospf interface ethernet 0/0”命令，發(fā)現(xiàn)其Hello時(shí)間和R5相應(yīng)接口也不一致。這就造成在兩者之間傳遞Hello包時(shí)無法達(dá)成共識。

處理方法是在R4上執(zhí) 行“route ospf 1”，“network 45.1.1.4 0.0.0.0 area 45”，“end” 命令，將區(qū)域號設(shè)置為匹配的 值。 執(zhí) 行“interface ethernet 0/0”，“no ip ospf hello-interval”，“end”命令，恢復(fù)默認(rèn)的Hello時(shí)間。

這樣，R1和R5之間就建立了鄰居關(guān)系。在R5上執(zhí) 行“show ip route ospf”命令，就可以發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)獲取了R1上的環(huán)回口0路由信息。