HCIP-1

一、网络类型：

点到点

BMA：广播型多路访问 – 在一个MA网络中同时存在广播（洪泛）机制

NBMA：非广播型多路访问—在一个MA网络中，没有洪泛机制

MA：多路访问在一个网段内，存在的节点数量不限制

二、数据链路层的封装技术

【1】点到点 – 在一个网段内，节点的数量被物理和逻辑均限制为2个；

基于点到点类型工作的二层封装技术，不存在二层单播地址，比如MAC地址

串线

HDLC Cisco默认使用的封装技术；每个厂商该技术均为私有

[r2]interface Serial 4/0/0

[r2-Serial4/0/0]link-protocol hdlc 修改二层封装

HDLC 高级链路控制协议，这种封装技术，可以理解为就是二层进实施了介质访问控制工作；

PPP 非Cisco串线接口默认使用的封装技术；公有技术

在HDLC基础上进一步增加了一些功能；

新增：--拨号

1、直连设备间，IP地址不在一个网段也可以正常通讯;学习到对端接口的ip地址，在本地生成32位的主机路由；

2、可以进行身份的认证

3、建立虚链路，同时分配ip地址

PAP 明文传递用户名和密码

[RTA]aaa 主认证方—服务端

[RTA-aaa]local-user huawei password cipher huawei123

[RTA-aaa]local-user huawei service-type ppp

[RTA]interface Serial 1/0/0 连接客户端的接口

[RTA-Serial1/0/0]link-protocol ppp

[RTA-Serial1/0/0]ppp authentication-mode pap

[RTA-Serial1/0/0]ip address 10.1.1.1 30

[RTB]interface Serial 1/0/0 被认证方

[RTB-Serial1/0/0]link-protocol ppp

[RTB-Serial1/0/0]ppp pap local-user huawei password cipher huawei123

[RTB-Serial1/0/0]ip address 10.1.1.2 30

CHAP 密文

主认证方

[RTA]aaa

[RTA-aaa]local-user huawei password cipher huawei123

[RTA-aaa]local-user huawei service-type ppp

[RTA]interface Serial 1/0/0

[RTA-Serial1/0/0]link-protocol ppp

[RTA-Serial1/0/0]ppp authentication-mode chap

被认证方

[RTB]interface Serial 1/0/0

[RTB-Serial1/0/0]link-protocol ppp

[RTB-Serial1/0/0]ppp chap user huawei

[RTB-Serial1/0/0]ppp chap password cipher huawei123

GRE 通用路由封装 -- 一种简单的VPN技术 -- 属于点到点网络类型

VPN虚拟专用网络 --- 让两个网络穿越中间网络来直接通讯，逻辑的在两个网络间建立了一条新的点到点直连链路；

[r1]interface Tunnel 0/0/0

[r1-Tunnel0/0/0]ip address 10.1.1.1 24

[r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre

[r1-Tunnel0/0/0]source 12.1.1.1

[r1-Tunnel0/0/0]destination 23.1.1.2

2、BMA –广播型多路访问在一个MA网段内同时存在广播、洪泛功能；

以太网共享型网络

在一条物理的链路上使用大量的频率电波来同时传输数据，起到带宽叠加的作用；

物理网线：RJ-45双绞线 RJ-11电话线同轴电缆光纤

设计成为BMA类型，故需要MAC地址（每个节点唯一）-实现二层单播

同时设计存在洪泛机制；

存在冲突—CSMA/CD 载波侦听多路访问/冲突检测交换机彻底解决

3、NBMA 非广播型多路访问 --- 帧中继/MGRE

MGER 多点GRE

在多个网络间需要通过VPN来建立形成一个整体的网络时，若使用点到点GRE；tunnel和网段的数量将成指数上升，路由表将变大，要求所有的节点为固定的公有IP地址；

MGRE可以解决这些问题：

MGRE—多点GRE --又称为DSVPN 自动智能VPN= MGRE+IPSEC

普通的GRE为点到点网络类型；若将多个节点使用普通GRE连接起来，将配置大量的网段和路由信息，且所有节点为固定IP地址；

MGRE-多点GRE --- 多个节点构建为一个网段；结构为中心到站点结构；站点可以基于NHRP实现ip地

址不固定;

NHRP：下一跳路径发现协议非固定ip地址分支站点，主动到固定IP的中心站点注册；中心生成MAP

映射---tunnel口IP与公有ip地址的对应；

若分支到分支，那么将在中心站点下载map来实现直接通讯；

中心站点配置

interface Tunnel0/0/0 创建tunnel口

ip address 10.1.1.1 255.255.255.0 配置接口ip地址

tunnel-protocol gre p2mp 先修改接口模式为多点GRE

source 15.1.1.1 再定义公有的源IP地址

nhrp entry multicast dynamic 本地成为NHRP中心，同时可以进行伪广播

nhrp network-id 100 默认为0号，该网段内所有节点tunnel接口必须为相同域

伪广播—当目标IP地址为组播或广播地址时，将流量基于每个用户进行一次单播；外层报头为单播报头，内层报头为组播或广播报头；该功能不开启，正常基于组播和广播工作的动态路由协议将无法正常使用；

[r1]dis nhrp peer all 查看分支站点注册结果

分支站点：

interface Tunnel0/0/0

ip address 10.1.1.2 255.255.255.0

tunnel-protocol gre p2mp

source GigabitEthernet0/0/2 假设分支站点ip地址不固定

nhrp network-id 100

nhrp entry 10.1.1.1 15.1.1.1 register 分支需要到中心站点注册

若所有tunnel对应的公有ip均为固定ip地址，可以让每台路由器均称为中心站点，两两间均进行注册；

可以形成全连网状结构拓扑；---rip这种存在水平分割机制的协议能够正常收敛；

当拓扑结构为中心到站点（轴辐状）---不是所有网点均为固定的公有ip，没法所有tunnel设备相互注册；只能通过关闭水平分割来实现路由的全网正常收敛；

[r1-Tunnel0/0/0]undo rip split-horizon

动态路由协议：在路由器间启动一种协议，之后路由器间进行数据沟通，相互学习计算来获取之前未知的目标网段的路径；

RIP OSPF EIGRP BGP ISIS

分类：

基于AS进行分类

AS-自治系统标准16位二进制 0-65535 其中 1-64511公有 64512-65535 私有

扩展32位二进制

AS之内运行—IGP协议 –内部网关路由协议 -- RIP/OSPF/ISIS/EIGRP

AS之间运行—EGP协议 -外部网关路由协议 -- EGP/BGP

IGP协议的分类：

【1】基于更新时是否携带子网掩码 --- 有类别（不带）无类别（携带）

【2】基于工作特点进行分类

距离矢量-DV RIP/EIGRP 直接共享路由表 – 直接学习路由条目更新量小
链路状态-LS OSPF/ISIS 共享拓扑信息 -- 本地计算路由条目更新量大

如何判断一个协议的好坏

选路佳
收敛速度快
占用资源少

OSPF：开放式最短路径优先协议无类别链路状态型路由协议

公有协议；跨层封装到IP报头，协议号89；组播更新：224.0.0.5 224.0.0.6

触发更新、周期更新（30min）；

需要结构化的部署：区域划分地址规划

一、OSPF协议的数据包：

数据包结构

数据包种类

Hello：用于邻居、邻接发现、建立、保活 hello time 默认10s或30s

DBD：数据库描述包

LSR：链路状态请求

LSU：链路状态更新

LSack：链路状态确认

二、状态机

Down：一旦本地发出hello包进入下一个状态

Init：初始化收到的hello包若存在本地的RID进入下一个状态

2way：双向通讯邻居关系建立的标志

条件匹配：点到点网络将直接进入下一个状态； MA网络类型将进行DR/BDR选举，非DR/BDR间将无法进入下一状态；

Exstart：预启动使用类似hello的DBD进行主从关系的选举，RID大为主优选进入下一状态

Exchange 准交换使用真正的DBD进行数据库目录的共享，需要使用ACK确认

Loading 加载使用LSR/LSU/LSAck来获取未知的LSA信息；

Full转发邻接关系建立的标志

LSA：链路状态通告，在不同的网络条件下将产生不同类别的LSA信息来代表拓扑或者路由条目；

LSDB：链路状态数据库装载和存储所有各种类别的LSA；

三、OSPF的工作过程

OSPF协议启动后，A向本地所有启动了OSPF协议的直连接口组播224.00.5发送hello包；本地hello包中携带本地的全网唯一的router-id；

之后对端B运行OSPF协议的设备将回复hello包，该hello包中若携带了A的routerid，那么A/B建立为邻居关系；生成邻居表；

邻居关系建立后，邻居间进行条件匹配，匹配失败就停留于邻居关系，仅hello包周期保活；

条件匹配成功可以开始建立邻接关系：

邻接间共享DBD包，将本地和邻接的DBD包进行对比，查找到本地没有的LSA信息目录；

之后使用LSR来询问，对端使用LSU应答具体的LSA信息，之后本地再使用ack确认，可靠；

该过程完成后，生成数据库表；

再之后本地基于数据库表，启用SPF选路规则，计算到达所有未知网段的最短路径，然后加其加载到本地的路由表中；收敛完成，hello包周期保活，每30min再周期收发一次DBD来判断和邻接间数据库是否一致；

结构突变：

新增网段直连新增网段的设备，将直接使用LSU包来告知本地所有邻接，之后邻接传邻接扩散到全网，需要ACK确认
断开网段直连断开网段的设备，将直接使用LSU包来告知本地所有邻接，之后邻接传邻接扩散到全网，需要ACK确认
无法沟通 dead time 为hello time 的4倍；当dead time到时时，断开邻居关系，删除通过该邻接生成的路由协议；

四、OSPF的基础配置

[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 启动时，需要定义进程号；进程号仅具有本地唯一性；建议同时配置全网唯一的router-id；生成顺序—手工本地环回接口中最大ip地址数值本地物理接口中最大数值的ip地址

[r1-ospf-1]

第二种宣告方式

[r1]interface g0/0/0

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf enable 1 area 0

宣告：ospf协议在宣告的同时需要进行区域划分

区域划分规则：

1、星型拓扑结构，区域0为中心骨干区域，其他大于0为非骨干站点区域；

2、必须拥有ABR--区域边界路由器

[r2-ospf-1]area 0 先进入区域，之后再该区域内宣告属于该区域的接口，宣告时必须携带反掩码

[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.2 0.0.0.0

[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0

[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]q

[r2-ospf-1]area 1

[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]network 23.1.1.1 0.0.0.0

5.5.5.0 0.0.0.255

启动配置完成后，邻居间收发hello包，建立邻居关系；生成邻居表：

[r2]display ospf peer

[r2]display ospf peer brief

邻居、邻接关系的发现、建立、保活均依赖hello包进行；

Hello包中邻居间必须完全一致的参数：任意参数不同，均导致邻居关系无法建立

子网掩码（华为）发送hello包接口的源ip地址其掩码
Hello dead time -- OSPF接口网络类型相关
认证字段 -- 更新安全
区域ID -- 要求区域间存在ABR

5、末梢区域标记 --特殊区域

ospf的三张表

osf的路由表

<r3>display ip routing-table protocol ospf

<r3>display ospf routing

ospf的邻居表

<r3>display ospf peer

ospf的邻居精简表

<r3>display ospf peer brief

ospf的第三张表数据库表

[r3]display ospf lsdb

邻居关系建立后，邻居间进行条件匹配，匹配成功者间可以建立为邻接关系；邻接关系间将使用DBD包进行主从关系选举，之后由主优先使用DBD进行数据库目录信息的共享，从而最终基于LSR/LSU/LSAck来获取未知的LSA信息；当收集到全网的LSA信息后，装载于本地的LSDB（链路状态数据库）--数据库表：

<r2>display ospf lsdb

<r1>reset ospf process

Warning: The OSPF process will be reset. Continue? [Y/N]:y

关于OSPF，DBD包的几个知识点：

1、DBD包中携带MTU值，要求邻居MTU值必须相同，否则将卡在exstart或exchange状态；

默认华为未开启MTU检测

[r1]interface GigabitEthernet 0/0/1

[r1-GigabitEthernet0/0/1]ospf mtu-enable

2、隐性确认—不使用确认包，而是从设备复制主设备的序列号来确认收到了主的DBD