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第1部分 OSPF基础及通信3

第1章 网络及路由基础3

1.1 网络基础4

1.1.1 为何需要OSI参考模型5

1.1.2 OSI层面特点5

1.2 理解OSI参考模型的7层7

1.2.1 上层层面7

1.2.2 下层层面8

1.3 OSI参考模型层面及信息交换10

1.3.1 头部信息、尾部信息及数据净荷10

1.4 TCP/IP协议簇11

1.4.1 TCP/IP功能12

1.4.2 TCP概述13

1.4.3 IP概述13

1.5 网络拓扑类型14

1.5.1 局域网14

1.5.2 广域网15

1.6 IP编址18

1.6.1 A类地址19

1.6.2 B类地址20

1.6.3 C类地址20

1.6.4 D类地址20

1.6.5 E类地址21

1.6.6 如何使用IP地址21

1.6.7 IP地址的作用24

1.6.8 如何读取IP地址24

1.6.9 IP子网编址25

1.6.1 0子网掩码26

1.6.1 1 子网划分的限制28

1.7 为何需要VLSM和CIDR28

1.7.1 路由汇总30

1.7.2 有类路由协议31

1.7.3 无类路由协议31

1.8 VLSM32

1.9 CIDR34

1.9.1 确定CIDR的使用34

1.9.2 斜杠的含义35

1.9.3 CIDR的重要术语35

1.9.4 无类IP36

1.9.5 CIDR转换表36

1.9.6 手动计算CIDR IP前缀值37

1.1 0案例分析：VLSM37

1.1 1本章总结40

第2章 介绍OSPF43

2.1 什么是路由协议44

2.1.1 基本路由分类45

2.1.2 链路状态和距离矢量路由协议47

2.2 选择路由协议53

2.2.1 操作事项53

2.2.2 技术事项56

2.2.3 商业事项59

2.3 SPF概述60

2.3.1 运行SPF61

2.4 OSPF路由分层68

2.4.1 分层网络设计技术69

2.4.2 OSPF网络中的路由类型69

2.4.3 OSPF区域71

2.5 OSPF操作环境74

2.5.1 OSPF路由器类型75

2.5.2 OSPF网络类型77

2.5.3 路由器ID78

2.5.4 邻居关系79

2.5.5 邻接关系80

2.5.6 指定路由器81

2.6 案例分析：为网络添加一台新的OSPF路由器83

2.7 案例分析：使用链路状态数据库86

2.8 案例分析：OSPF网络的构建和收敛94

2.8.1 配置loopback接口94

2.8.2 启用OSPF95

2.8.3 验证OSPF的运行95

2.9 本章总结99

第3章 OSPF通信101

3.1 链路状态通告101

3.1.1 LSA类型101

3.1.2 LSA运用实例110

3.2 OSPF交互117

3.2.1 OSPF数据包类型117

3.2.2 Hello过程／机制118

3.2.3 交换过程／机制122

3.2.4 泛洪过程／机制123

3.3 控制LSA124

3.3.1 理解LSA组定步124

3.3.2 理解OSPF包定步127

3.3.3 阻塞LSA泛洪127

3.3.4 忽略MOSPF LSA数据包128

3.3.5 调整LSA重传128

3.3.6 调整LSA传输延迟129

3.4 详述邻居建立129

3.4.1 Hello机制的状态变化130

3.4.2 数据库交换的状态变化130

3.5 案例分析：OSPF初始化135

3.6 案例分析：邻居问题的故障排除145

3.6.1 邻居卡在Init状态146

3.6.2 邻居卡在Exstart/Exchange状态147

3.6.3 邻居卡在2-way状态151

3.7 本章总结152

第2部分 OSPF路由及网络设计157

第4章 设计原则157

4.1 OSPF设计指南157

4.2 OSPF设计目标158

4.2.1 网络功能性159

4.2.2 可扩展性159

4.2.3 网络适应性160

4.2.4 可管理性160

4.2.5 成本效率160

4.3 OSPF网络设计方法160

4.3.1 步骤1：分析需求162

4.3.2 步骤2：构建网络拓扑165

4.3.3 步骤3：确定编址及命名规则174

4.3.4 步骤4：硬件定型180

4.3.5 步骤5：配置协议及Cisco IOS软件特性181

4.3.6 步骤6：实施、监控及维护网络183

4.4 OSPF网络的可扩展性183

4.5 OSPF网络拓扑184

4.5.1 区域规模185

4.5.2 确定每个ABR所连接的区域数量187

4.5.3 确定每台路由器所连接的区域数量188

4.5.4 确定每台路由器的邻居数量188

4.5.5 选择指定路由器188

4.5.6 全互连和非全互连的网络拓扑190

4.5.7 链路状态数据库大小的考虑191

4.5.8 带宽使用率194

4.5.9 OSPF的安全性194

4.6 区域设计概述195

4.6.1 考虑物理上临近的情况196

4.6.2 当链路不稳定时减小区域的规模196

4.6.3 确保区域的连续性196

4.6.4 使用可调整的OSPF参数197

4.6.5 区域的命名199

4.7 普通区域的设计200

4.8 骨干区域的设计201

4.9 末节区域的设计203

4.9.1 末节区域的设计指南203

4.9.2 末节区域的配置204

4.9.3 完全末节区域207

4.9.4 次末节区域208

4.10 OSPF虚链路：利或弊？210

4.10.1 修补被分割的区域0211

4.10.2 确保到区域0的连接212

4.10.3 虚链路的设计指南212

4.10.4 虚链路的配置实例213

4.11 OSPF设计工具225

4.11.1 调整邻居开销225

4.11.2 将接口配置为点到多点非广播226

4.11.3 配置路由计算计时器227

4.11.4 抑制OSPF更新227

4.12 本章总结227

4.13 案例分析：理解子接口228

4.13.1 点到点子接口229

4.13.2 多点子接口229

4.14 案例分析：点到多点链路的网络231

4.14.1 路由器配置实例232

4.14.2 总结案例分析235

4.13 案例分析：OSPF网络的设计236

4.13.1 新的WAN需求237

4.13.2 实施网络设计240

第5章 路由概念及配置251

5.1 OSPF路由概念251

5.1.1 OSPF 开销252

5.1.2 调整OSPF的收敛257

5.1.3 设置路由器ID260

5.1.4 loopback接口261

5.1.5 配置指定路由器（DR）262

5.1.6 路由类型262

5.1.7 控制域间流量265

5.2 配置OSPF266

5.2.1 激活OSPF267

5.2.2 配置OSPF路由器的注意事项269

5.2.3 不同的OSPF网络类型271

5.2.4 配置区域280

5.2.5 调整OSPF运行参数308

5.2.6 配置按需（On-Demand）电路317

5.3 本章总结323

5.4 案例分析：为每一个OSPF区域分配唯一的网络前缀324

5.5 案例分析：拥有多个区域的OSPF网络325

5.6 案例分析：拥有末节区域和完全末节区域的OSPF网络330

第6章 重分发335

6.1 OSPF重分发336

6.1.1 管理距离和度量337

6.1.2 重分发的黄金规则338

6.1.3 重分发的配置339

6.1.4 外部路由342

6.1.5 默认路由343

6.1.6 为重分发路由指定度量350

6.1.7 配置实例1：为重分发路由设置种子度量值351

6.1.8 路由标记355

6.1.9 双向重分发357

6.1.10 使用分发列表过滤路由357

6.1.11 使用route map362

6.1.12 配置实例2：从RIP迁移到OSPF363

6.1.13 配置实例3：重分发直连接口373

6.1.14 配置实例4：重分发OSPF和EIGRP377

6.1.15 配置实例5：重分发OSPF和RIP，并标记路由387

6.1.16 配置实例6：控制重分发393

6.2 本章总结400

第7章 OSPF路由汇总403

7.1 OSPF路由汇总403

7.1.1 路由汇总的好处406

7.1.2 路由汇总的黄金规则407

7.1.3 路由汇总的故障排除408

7.1.4 OSPF路由汇总的类型408

7.2 本章总结429

7.3 路由器最终的配置示例429

第3部分 OSPF的实施、故障排除和管理439

第8章 管理和保护OSPF网络439

8.1 网络管理440

8.1.1 网络管理工具442

8.2 简单网络管理协议445

8.2.1 介绍SNMP448

8.2.2 SNMP的操作452

8.2.3 OSPF MIB460

8.3 网络安全464

8.3.1 评估安全需求465

8.3.2 设计一个安全网络的黄金规则466

8.3.3 保护OSPF网络472

8.3.4 OSPF认证479

8.3.5 更改虚链路的认证密钥492

8.3.6 限制对网络设备的访问492

8.4 本章总结505

8.5 案例分析：IOS安全配置模板506

8.6 案例分析：部署路由器作为网络防火墙517

8.6.1 抵御直接针对网络设备的攻击518

8.6.2 控制数据流量518

8.6.3 部署路由器作为网络防火墙519

8.6.4 配置通信服务器526

8.6.5 地址欺骗和入站访问控制列表527

8.6.6 额外的安全考虑528

第9章 OSPF故障排除531

9.1 OSPF故障排除的技巧531

9.1.1 为网络故障做好准备532

9.1.2 故障排除的方法533

9.2 确定OSPF是否正常运行539

9.2.1 监控OSPF的运行539

9.2.2 系统日志（SYSLOG）542

9.3 OSPF的故障排除（show）命令549

9.3.1 show ip ospf命令549

9.3.2 show ip ospfprocess-id命令552

9.3.3 show ip ospfinterface命令553

9.3.4 show ip ospfborder-routers命令554

9.3.5 show ip ospfdatabase命令555

9.3.6 show ip ospfdelete命令（隐藏的）571

9.3.7 show ip ospfevents命令（隐藏的）574

9.3.8 show ip ospfflood-list命令578

9.3.9 show ip ospfmaxage-list命令（隐藏的）578

9.3.10 show ip ospfneighbor命令579

9.3.11 show ip ospfneighbor ip-address命令580

9.3.12 show ip ospfneighbor int ip-address命令580

9.3.13 show ip ospfneighbor detail命令581

9.3.14 show ip ospfvirtual-links命令582

9.3.15 show ip ospfstat命令（隐藏的）582

9.3.16 show ip ospfsummary-address命令584

9.3.17 clear ip ospf命令584

9.4 OSPF的调试（debug）命令586

9.4.1 何时使用debug命令587

9.4.2 如何使用debug命令587

9.4.3 为调试消息打上时间戳588

9.4.4 所有的OSPF debug命令588

9.5 本章总结615

9.6 案例分析：OSPF故障排除实例615

9.6.1 第1个故障难题：路由问题616

9.6.2 第2个故障难题：性能问题628

9.6.3 案例分析的总结和设计提示633

9.7 案例分析：常见的OSPF故障及解决方法633

9.7.1 OSPF的错误消息635

9.7.2 OSPF的邻居和邻接问题635

9.7.3 路由表中缺失OSPF路由642

9.7.4 其他已知的OSPF问题646

9.7.5 OSPF的路由选择问题647

第10章 OSPF网络中的BGP和MPLS651

10.1 内部网关协议和外部网关协议651

10.1.1 IGP和EGP在网络中的角色652

10.2 介绍BGP657

10.2.1 BGP特点的概述657

10.2.2 BGP操作的概述659

10.3 BGP和OSPF的交互663

10.3.1 路由选择的依赖性和同步665

10.3.2 下一跳的可达性670

10.3.3 重分发OSPF到BGP672

10.3.4 关于BGP的总结679

10.4 案例分析：BGP679

10.4.1 故障描述679

10.5 MPLS和OSPF683

10.5.1 MPLS的产生背景683

10.5.2 MPLS的优势685

10.5.3 为什么不选择IP路由或ATM交换686

10.5.4 传统的尽力而为路由687

10.5.5 MPLS概述689

10.5.6 配置OSPF和MPLS696

10.6 本章总结703

第4部分 其他OSPF资源707

附录A OSPF RFC概述707