解析OSPF协议管理和维护

常用的OSPF维护命令

OSPF的数据结构包括接口表、邻居表、链路状态数据库以及路由信息库。接口表存储所有开启了OSPF的接口信息，邻居表保存建立了邻居关系的路由器，链路状态数据库保存网络拓扑信息，路由信息库保存SPF计算的结果。在管理和维护OSPF协议时，掌握创建的指令是很重要的。

例 如 执 行“show ip ospf interface”命令，可以看检测那些接口开启了OSPF。执行“show ip ospf neighbor”命令，可以检测OSPF邻居关系。执行“show ip ospf database”命 令，检查LSDB链路状态数据库。执行“show ip route ospf”命令，查看路由信息。

在维护过程中，必须考虑到各种关联关系。例如当两台路由器想建立邻居关系，彼此之间必须开启相应的接口。当接口开启后，就需要判断其邻居关系是否建立。注意，即使开启了OSPF接口，也不一定表示其一定可以与对方建立邻居关系，这就需要确认其核心参数是否统一，包括区域ID、Hello时间间隔、认证方式以及Stub标记等，这就需要检测接口下的一些详细参数。

当建立邻居关系后，彼此交换的路由就可以显示在数据库中。当LSDB数据库形成后，就可以出判断邻居关系之间以及其他的邻居都可以收到相应的信息，这是因为OSPF采用的是泛洪的原理。LSDB数据库产生后，OSPF路由表就不会存在太大的问题了。

当然，在维护OSPF协议时，会用到一些Debug指令。通过监控了解OSPF的工作过程。执行执行“debug ip ospf packet”命令，监控OSPF数据包。执行“debug ip ospf adj”命令，查看具体的邻居关系及邻居双方接口信息，并监控邻居关系的建立过程。执行“debug ip ospf events”命令，监控和OSPF相关的事件。执行“show ip ospf statistics”命令，显示网络中OSPF的流量信息等。

搭建简单的实验网络

这里以简单的实验来说明如何维护和管理OSPF协议（如图1）。R1和 R2位 于 区域 0，R1的 e0/0接 口和R2的e0/0接口连接，R1的e0/0接口的IP为12.1.1.1，R2的 e0/0接 口IP为 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接口连接，R2的e0/1接口IP为 23.1.1.2，R3的 e0/0接 口 IP为 23.1.1.3，R2的e0/2接口和R4的e0/2接口连接，R2的e0/2接口的IP为 24.1.1.2，R4的 e0/2接口的IP为24.1.1.4。R3的e0/1接口和R4的e0/1接口连接，R3的e0/1接口的IP为 34.1.1.3，R4的 e0/1接口的IP为34.1.1.4。R4的e0/0接口和R5的e0/0接口连接，R4和R5处于Area45，R4的e0/0接口的IP为45.1.1.4，R5的e0/0接口的IP为45.1.1.5在R1上存在一个环回口Loopback0，其属于192.168.1.0网段。

图1 网络部署图

注意，Aera 45是通过Aera 234连接到区域0的，这就要求在R2和R4这两个ABR之间配置虚电路，不然该区域就无法正常运转。在R4上执 行“router os 1”，“area 234 virtuallink 192.168.2.1”命令，建立穿越区域234和R2相连的虚电路，192.168.2.1为R2的环回口0的IP，同时也是R2的RouterID。在R2 上 执 行 router os 1”，“area 234 virtual-link 192.168.4.1”命令，建立穿越区域234和R4相连的虚电 路，192.168.4.1为 R4的环回口0的IP，同时也是R4的RouterID。当然，R2和R4的环回口0必须宣告进区域234。

熟悉OSPF管理和维护命令

通过配置OSPF协议，可以让该网段的路由传送到网络中的所有设备上。在正常情况下，在任何一台路由器可以查看邻居信息，OSPF的接口以及数据库信息。例如在R5上执行“show ip route”命令，来显示路由表信息，在其中可以看到192.168.1.0网段是区域间的路由，即R5可以获取R1的环回口0的路由。执行“show ip route ospf”命令，则只显示有关OSPF的路由信息。执行“show ip ospf interface”命令，可以查看R5上开启了OSPF协议的接口信息，其中包括每一个开启了OSPF接口的详细内容，例如接口的IP、区域号、进程号、RouteID、网络类型以及Hello时间等。

如果仅仅想显示接口列表信息，可以执行“show ip ospf interface brief”命令，则只显示接口概要信息，包括对应的接口、PID、区域号、接口 IP、网络类型、发现以及建立的邻居数量。执行“show ip ospf neighbor”命令，显示OSPF邻居关系信息。注意，对于虚电路来说，只有当其邻居建立完成后，该虚电路才真正可以发挥作用。执行“show ip ospf dadabase”命令，可以查看链路状态数据库信息，其中包括该路由器所连接的所有区域的链路状态。执行“show ip ospf database external RID”命令，可以查看LSA5类型的路由信息，其中的“RID”表示具体的RouterID。

LDC1000 的电感检测原理是使用电磁感应原理[7]。向PCB 线圈或自制线圈添加交流电，线圈周围产生交变电磁场，此时，如果金属物体进入电磁场，则在金属物体表面上产生涡流（感应电流）。涡流电流与线圈电流的方向相反，并且由涡电流产生的反向磁场耦合到线圈上以形成变压器。由于变压器的互感，可以在初级线圈中检测次级线圈的参数（金属物体的涡流效应）。检测等效并联电阻以确定金属物体是否接近或远离线圈，因此当金属物体接近时，传感器的值改变，判断这一变化告诉我们小车是否在正确的轨道上。

执 行“show ip ospf database absr-summary RID”命令，可以查看LSA4类型的路由信息。例如执 行“show ip ospf database summary 192.168.1.0”命令，可以查看目标RouterID的LSA3类型的区域间的路由信息，例如在“LS age”栏中显示其在本地数据库中存储的时间，在“Advertising Router”栏中该路由由谁产生，在“LS Seq Number”栏中显示该LSA的序列号，在“Length”栏中显示其长度（以字节为单位），在“Network Mask”栏中显示其子网掩码，在“Metric”栏中显示度量值。执行“show ip ospf database network”，可以查看 LSA2区域内路由信息。执行“show ip ospf database route”命令，可以查看LSA1区域内的路由信息。

检测接口状态，处理OSPF路由问题

在判断OSPF是否处于正常工作时，首选需要检测那些接口开启了OSPF，之后查看其是否正确建立了邻居关系，如果没有建立邻居关系，就需要检测目标路由器上和邻居关系有关的参数是否匹配。

此外，还可以查看链路状态数据库。来检测是否正常收到相关路由。如果收到的话，在路由表中就可以查看到相关的条目。

例如，在R5上出现了无法收到R1上的环回口0路由，造成在R5上无法访问该环回口，这应该是在某些路由器上错误传递相关路由的缘故。

在R5上执行“show ip route”命令，显示路由表信息，可以看到其可以获取“45.1.1.0”、“34.1.1.0”、“24.1.1.0”等网段的路由信息，R5可以通过R4连接到区域0的虚电路是正常的，可以获取区域234的路由信息。据此可以判断R5和R4的邻居关系是正常的，因为虚电路是正常的，所以R2和R4之间是可以传递路由的。

这样，问题的焦点就集中到了R2上，在R2上执行“show ip route ospf”命令，在返回信息中并没有发现R1的环回口0路由信息。在R2上执行“show ip ospf database”命令，在返回信息中没有发现R1的环回口0路由。

处理方法是在R2上执 行“route ospf 1”、“network 12.1.1.0 0.0.0.0 area 0”、“end”命令，将该接口宣告进OSPF。 执 行“show ip ospf interface brief”命令，可以看到e0/0接口出现了。执行“show ip ospf neighbor”命令，发现和R1的邻居关系已经建立。执行“show ip ospf database”命令，发现 R1上的环回口0路由已经出现在其中了。执行“show ip route ospf”命令，发现其已经学到了R1上的环回口路由。

这样，该路由信息就会经由R4传递给R5，在R5上就可以顺利访问R1的环回口了。

精确匹配参数，保证邻居正常建立

除了以上原因该外，还可能有其他的原因造成R5无法访问R1的环回口。

例如，当在R5上执行“show ip route”命令时，只能显示R5的直连网段信息。对于R4外围的路由信息其根本无法接收到。R5如果想接收到外部的路由信息，必须和R4之间建立邻居关系，才可以互相传递路由。

如果R2和R4之间没有建立虚电路，那么R4就无法连接到区域0中，就会造成区域45没有办法获取其他区域的路由信息。在R5上执行“show ip ospf neighbor”命令，检查发现其没有任何邻居信息。

造成邻居关系无法建立的原因，只能出现在接口配置上。在R5上执行“ping 45.1.1.4”命 令，如果可以正常探测，说明链路状态是没有问题的。在R5上 执 行“show ip ospf interface brief”命令，发现R5上的e0/0接口是开启的，注意其区域号必须和R4相同，接口IP必须与R4处于同一网段。执行“show ip ospf interface”命令，在详细信息列表中检测其他的参数。在R4上执行“show ip ospf interface brief”命令，显示其开启OSPF的所有接口。在与R5连接的e0/0接口虽然开启了OSPF，但是其区域号和R5的e0/0接口是不匹配的。

执 行“show ip ospf interface ethernet 0/0”命令，发现其Hello时间和R5相应接口也不一致。这就造成在两者之间传递Hello包时无法达成共识。

处理方法是在R4上执 行“route ospf 1”，“network 45.1.1.4 0.0.0.0 area 45”，“end” 命令，将区域号设置为匹配的 值。 执 行“interface ethernet 0/0”，“no ip ospf hello-interval”，“end”命令，恢复默认的Hello时间。

这样，R1和R5之间就建立了邻居关系。在R5上执 行“show ip route ospf”命令，就可以发现其已经获取了R1上的环回口0路由信息。