? ? 這篇文檔主要是針對OSPF在NBMA網(wǎng)絡(luò)中運行的五種模式，由于這五種模式一直是比較難理解的部分，文檔會結(jié)合實驗拓?fù)鋱D以及對實驗配置結(jié)果的分析對五種模式進行詳細(xì)闡述。仔細(xì)閱讀并按照我的操作步驟進行實驗配置，絕對會讓你醍醐灌頂。最后還是歡迎各位大牛提出寶貴意見。
1. OSPF在網(wǎng)絡(luò)中運行模式產(chǎn)生的原因
? ? ? 由于在本文中，只介紹NBMA網(wǎng)絡(luò)中的FR網(wǎng)絡(luò)，所以以下的NBMA網(wǎng)絡(luò)將由FR網(wǎng)絡(luò)代替。
? ? ? ? FR網(wǎng)絡(luò)沒有廣播功能，而OSPF利用組播傳送LSA報文，在FR網(wǎng)絡(luò)中為了實現(xiàn)廣播或者多播功能，路由器復(fù)制要廣播或者多播的分組，并通過永久虛電路（PVC）發(fā)到所有目的地。該過程需要占用大量的CPU和帶寬。并且，如果FR網(wǎng)絡(luò)不是全網(wǎng)互聯(lián)，例如我們常見的hub-spoken拓?fù)涞腇R網(wǎng)絡(luò)，那么路由發(fā)送的信息就不會到達所有的目的路由器，也就無法保證OSPF的正常運行。
? ? ? ? 為了解決上述問題，RFC定義了OSPF在NBMA網(wǎng)絡(luò)中的兩種運行模式，Cisco在此基礎(chǔ)上增加了三種運行模式，共五種運行模式。通過定義這五種運行模式，克服了OSPF在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中運行存在的問題。
2. OSPF在幀中繼網(wǎng)絡(luò)運行的五種模式
五種運行模式分別為：
non-broadcast，point-to-multipoint，point-to-multipoint
non-broadcast，P2P,Broadcast。
其中前兩種是RFC定義的，Cisco支持以上五種。
要修改OSPF的運行模式，可以使用命令：
在本實驗中需要提前掌握的知識點為：
(1)幀中繼網(wǎng)絡(luò)的基本配置
(2)幀中繼網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)映射和靜態(tài)配置的區(qū)別
(3)幀中繼網(wǎng)絡(luò)中全互連和hub-spoken結(jié)構(gòu)的區(qū)別
(4)OSPF的基本配置
3：五種運行模式的區(qū)別
模式一：non-broadcast模式
? ? ?此種模式為OSPF在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中默認(rèn)的運行模式，在此模式下，OSPF模仿在廣播網(wǎng)絡(luò)上的運行模式。如果是一個全互連（Full-Mesh）的幀中繼網(wǎng)絡(luò)，不需要指定鄰居；如果是一個非全互連（Partial-Mesh）的幀中繼網(wǎng)絡(luò)，則需要手動指定鄰居。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中鄰居不多時，non-broadcast是在NBMA網(wǎng)絡(luò)中運行OSPF效率最高的方式。
在本試驗中，采用的是hub-spoken結(jié)構(gòu)，屬于非全互連，所以需要手動指定鄰居
模式二：broadcast模式
? ? 當(dāng)運行OSPF的接口設(shè)置為broadcast模式后，此時NBMA網(wǎng)絡(luò)完全看作是一個廣播型鏈路，類似于以太網(wǎng)。此種選舉模式中，需要選舉DR和BDR。
請注意：在本模式下，有兩條關(guān)鍵命令：
第一條：
frame-relaymap ip ip-address??DLCI號? broadcast
關(guān)鍵字broadcast選項表明可以在這條VC上傳播broadcast,multicast幀，所以O(shè)SPF的組播報文就可以正常傳輸，保證了路由協(xié)議的正常運行。
第二條：
ip ospf?priority
由于OSPF的hello報文的TTL值為1，只能傳輸1跳。在Hub&Spoken模式下，為了解決OSPF運行混亂問題，需要通過手動配置方式，將DR固定在Hub端。解決方式是將處于Hub的路由器的接口的優(yōu)先級大于0，其余Spoken端的路由器的接口均為0。
模式三：點到多點（Point-to-multipoint）
? ? 在此模式中，將所有路由器與路由器之間的連接看作是多個點到點鏈路的集合。無需手動指定鄰居，也無需手動指定DR和BDR。
模式四：點到多點非廣播（Point-to-multipoint? non-broadcast）
? ? ?此種模式下，需要手動指定鄰居。
模式五：點到點（point to point）
? ? 此模式運用于點到點子接口。將路由器之間的互聯(lián)看作是多條點與點鏈路的集合。與point-to-multipoint的區(qū)別在于，point-to-point將Hub端的接口劃分為多個邏輯子接口，點與點子接口之間的連接看作是專用VC。每條VC采用組播224.0.0.5發(fā)送協(xié)議報文，無需選舉DR和BDR。
請注意：point-to-point和point-to-multipoint的雖然都可以看作是多個點到點鏈路的集合，但是他們的的區(qū)別在于：hello間隔和死亡時間間隔不一樣。
四：實驗拓?fù)鋱D
五：實驗配置及結(jié)果分析
首先對四臺路由器做基本的配置：
基本的配置如下：
R0(config)#hostname FRS
FRS(config)#frame-relay switching
FRS(config)#int s0/1
FRS(config-if)#clock rate 64000
FRS(config-if)#encapsulation frame-relay
FRS(config-if)#frame-relay lmi-type cisco
FRS(config-if)#frame-relay intf-type dce
FRS(config-if)#frame-relay route 102 int?s0/2 201
FRS(config-if)#frame-relay route 103 int?s0/3 301
FRS(config-if)#no shutdown
FRS(config-if)#int s0/2
FRS(config-if)#no shu
FRS(config-if)#clock rate 64000
FRS(config-if)#encapsulation frame-relay
FRS(config-if)#frame-relay lmi-type cisco
FRS(config-if)#frame-relay intf-type dce
FRS(config-if)#frame-relay route 201 int?s0/1 102
FRS(config)#int s0/3
FRS(config-if)#encapsulation frame-relay
FRS(config-if)#clock rate 64000
FRS(config-if)#frame-relay lmi-type cisco
FRS(config-if)#frame-relay intf-type dce
FRS(config-if)#frame-relay route 301 int?s0/1 103
以上為FRS(幀中繼交換機)的基本配置，在這里請一定注意，本實驗采用的是hub-spoken結(jié)構(gòu)，所以在路由器R2和R3之間，并沒有進行接口的映射配置。
FRS(config-if)#do show frame-relay rou////查看接口輸入和輸出對應(yīng)的DLCI
? ? ?第一條命令的含義是：路由器從接口s0/1接口到DLCI=102的數(shù)據(jù)幀，需要從s0/2接口輸出，并且將DLCI替換為201.其余命令的含義類似。
對路由器R1和R2和R3進行基本的配置
R1(config)#int lo 0
R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0
R1(config)#int s0/1
R1(config-if)#no shu
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#ip add 192.168.123.1?255.255.255.0
R1(config-if)#encapsulation frame-relay
R1(config-if)#frame-relay lmi-type cisco
R1(config-if)#frame-relay map ip ?192.168.123.2 102 broadcast//采用靜態(tài)映射方式
R1(config-if)#frame-relay map ip?192.168.123.3 103 broadcast
R1(config-if)#frame-relay map ip ?192.168.123.1 102////配置自己接口的IP地址的映射
R1(config-if)#no frame-relay inverse-arp//關(guān)閉IARP
R1(config)#router ospf 1///OSPF的配置
R1(config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.255?area 0///網(wǎng)段的宣告
R1(config-router)#network 192.168.123.0 ?0.0.0.255 area 0
同理R2和R3的配置類似，但是由于R1是HUB點，R2和R3是Spoken點，那么配置有存在不一樣
R2(config)#int lo 0
R2(config-if)#ip add 2.2.2.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shu
R2(config)#int s0/2
R2(config-if)#no shu
R2(config-if)#ip add 192.168.123.2?255.255.255.0
R2(config-if)#encapsulation frame-relay
R2(config-if)#frame-relay lmi-type cisco
R2(config-if)#frame-relay map ip?192.168.123.1 201 broadcast///關(guān)鍵點201
R2(config-if)#frame-relay map ip?192.168.123.3 201 br////關(guān)鍵點201
R2(config-if)#frame-relay map ip?192.168.123.2 201
R2(config-if)#no frame-relay inverse-arp
R2(config)#router ospf 1
R2(config-router)#network 2.2.2.0 0.0.0.255?area 0
R2(config-router)#network 192.168.123.0?0.0.0.255 area 0
R3的基本配置：
R3(config)#int lo 0
R3(config-if)#ip add 3.3.3.3 255.255.255.0
R3(config-if)#no shu
R3(config-if)#exit
R3(config)#int s0/3
R3(config-if)#no shu
R3(config-if)#no shutdown
R3(config-if)#ip add 192.168.123.3?255.255.255.0
R3(config-if)#encapsulation frame-relay
R3(config-if)#frame-relay lmi-type cisco
R3(config-if)#frame-relay map ip?192.168.123.1 301 b///關(guān)鍵點301
R3(config-if)#frame-relay map ip?192.168.123.2 301 br///關(guān)鍵點301
R3(config-if)#no frame-relay inverse-arp
R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)#network 3.3.3.0 0.0.0.255?area 0
R3(config-router)#network 192.168.123.0?0.0.0.255 area 0
以上是基本配置，配置完成之后，
R1#show frame-relay map
由此表明靜態(tài)映射配置成功
查看路由表生成狀態(tài)：
R1#show ip route ospf
R1#
發(fā)現(xiàn)路由表沒有生成。
R1#show ip os neighbor
表明鄰居沒有生成。
下面針對不同的運行模式找出出現(xiàn)上述問題的原因。
模式一：non-broadcast（缺省模式）
上述實驗中，采用的是幀中繼網(wǎng)絡(luò)，默認(rèn)的OSPF網(wǎng)絡(luò)類型為NBMA
在NBMA中，不能發(fā)送廣播或者組播報文，所以路由器的接口之間無法發(fā)送LSA，也就無法建立鄰居。解決方案是手動指定鄰居。
在上述基本配置的基礎(chǔ)上，在R1上需要添加的命令為：
R1(config)#router ospf1
R1(config-router)#neighbor 192.168.123.2
R1(config-router)#nei 192.168.123.3
R1(config-router)#int s0/1
R1(config-if)#ip os priority 10
在R2上添加的命令：
R2(config)#int s0/2
R2(config-if)#ip os priority 0
在R3上添加的命令：
R3(config)#int s0/3
R3(config-if)# ip os pri 0
對上述命令的解釋：
手動指定鄰居（只需要指定一端就可以）之后，鄰居可以建立起來。
R1(config-if)#do show ip os nei
鄰居關(guān)系建立成功，但是請注意：
這里存在修改R1和R2和R3的優(yōu)先級。
? ?由于位于spoken位置的R2和R3只和位于hub端的R1通信。由于hello包的TTL為1，那么路由器R1不會轉(zhuǎn)發(fā)hello包，這樣導(dǎo)致R2和R3無法交流hello包。由于R2和R3的路由器id均比R1大，那么他們就會認(rèn)為自己是DR，而R1只會認(rèn)為R3是DR，因為R3的路由器id最大。這樣就會導(dǎo)致OSPF運行混亂。為了解決這個問題，將R1的優(yōu)先級改為最大，R2和R3的優(yōu)先級均修改為0.不參與DR和BDR的選舉。請注意：R2和R3不可以參與BDR的選舉，原理同上。
查看路由表：
R2#show ip route ospf
R2與R3之間的下一跳均是自己的非直連鄰居。也就是他們之間互訪的時候，忽略了R1的中轉(zhuǎn)。
模式二：Broadcast
首先將在NBMA模式中指定鄰居的命令刪除：
R1(config)#router?ospf 1
R1(config-router)#no?neighbor 192.168.123.2
R1(config-router)#no?neighbor 192.168.123.3
修改網(wǎng)絡(luò)類型：
在R1，R2，R3上均做如下配置：
R1(config-if)#ipospf network br
查看路由表：
R2(config-if)#do show ip rou os
查看R1的鄰居表
R1#show ip os nei
由實驗可以看出，無需手動指定鄰居，在這個過程中有DR的選舉。
重點注意：由于在R1，R2，R3的基本配置命令中，存在關(guān)鍵字broadcast，例如：
R2(config-if)#frame-relay map ip192.168.123.1 201?broadcast
這里broadcast選項表明可以在這條VC上傳播broadcast,multicast幀，所以O(shè)SPF的組播報文就可以正常傳輸，保證了路由協(xié)議的正常運行。
模式三：Point-to-multipoint
在上述配置的基礎(chǔ)上，對R1，R2，R3上均如下配置：
R1/R2/R3(config-if)#ip ospf network?point-to-multipoint
查看鄰居關(guān)系
R1(config-if)#do show ip os nei
由此可以看出，在此種網(wǎng)絡(luò)類型中，無需指定鄰居。也不進行DR和BDR的選舉。
模式四：point-to-multipoint NBMA
在上述配置的基礎(chǔ)上作如下修改：
R1(config-router)#int s0/1
R1(config-if)#ip ospf network point-to-multipoint non-broadcast///修改模式
R1(config-router)#neighbor 192.168.123.2////指定鄰居
R1(config-router)#neighbor 192.168.123.3
分別在R2和R3上做如下修改：
R2(config-if)#int s0/2
R2(config-if)#ip ospf network point-to-multipoint non-broadcast
R3(config-if)#int s0/3
R3(config-if)#ip ospf network point-to-multipoint non-broadcast
查看鄰居建立關(guān)系：
查看路由表：
路由表成功生成。
模式五：point to point
首先是對位于hub端的R1進行配置
R1(config)#int s0/1
R1(config-if)#no ip add 192.168.123.1 255.255.255.0
R1(config-if)# no frame-relay map ip?192.168.123.2 102 bro////
R1(config-if)#no frame-relay map ip?192.168.123.3 103 bro
R1(config-if)#no frame-relay map ip?192.168.123.1 102 bro
////上述三條命令是將原來主接口下面的靜態(tài)映射刪除
////下面命令是設(shè)定子接口，并對子接口進行靜態(tài)映射
R1(config)#int s0/1.2 po
R1(config)#int s0/1.2 point-to-point
R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci?102
R1(config-subif)#ip address 192.168.12.1?255.255.255.0
R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci?102
R1(config-fr-dlci)#exit
R1(config-subif)#exit
R1(config)#int s0/1.3 point-to-point
R1(config-subif)#ip add 192.168.13.1?255.255.255.0
R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci?103
///下面命令是把子接口的網(wǎng)段宣告進OSPF進程
R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#network 192.168.12.0?0.0.0.255 area 0
R1(config-router)#network 192.168.13.0?0.0.0.255 area 0
下面對位于spoken端的R2和R3進行配置
R2(config)#int s0/2
///首先把主接口下原來的靜態(tài)映射刪除
R2(config-if)#no frame-relay map ip?192.168.123.1 201 br
R2(config-if)#no frame-relay map ip?192.168.123.3 201 br
R2(config-if)#no ip add
////修改主接口的網(wǎng)絡(luò)類型
R2(config-if)#ip ospf network?point-to-point
////保證主接口的ip地址與R1上對應(yīng)的子接口的ip地址在同一個網(wǎng)段
R2(config-if)#ip add 192.168.12.2?255.255.255.0
R2(config-if)#EXIT
R2(config)#router ospf 1
R2(config-router)#network 192.168.12.0 ?0.0.0.255 area 0
R2(config-router)# no network 192.168.123.2?0.0.0.255 area 0
R3的配置為：
R3(config)#int s0/3
///首先把主接口下原來的靜態(tài)映射刪除
R3(config-if)#no frame-relay map ip?192.168.123.1 301 br
R3(config-if)#no frame-relay map ip?192.168.123.2 301 br
R3(config-if)#no ip add
////修改主接口的網(wǎng)絡(luò)類型
R3(config-if)#ip ospf network?point-to-point
////保證主接口的ip地址與R1上對應(yīng)的子接口的ip地址在同一個網(wǎng)段
R3(config-if)#ip add 192.168.13.3?255.255.255.0
R3(config-if)#EXIT
R3(config)#router os
R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)#network 192.168.13.0?0.0.0.255 area 0
R3(config-router)#no network 192.168.123.0?0.0.0.255 area 0
做完上述配置之后，查看鄰居建立:
R1#show ip os neighbor
由此看出，此時鄰居并沒有建立成功
重點注意：
? ? ?之所以鄰居關(guān)系沒有建立成功，是由于把R1上的主接口ip地址去掉了，取而代之的是使用R1的子接口，所以在做靜態(tài)映射到時候，需要對應(yīng)的子接口的映射。
所以，我們需要做的就是在R2和R3的接口下作與子接口的靜態(tài)映射
在R2上添加如下命令:
R2(config-if)#ints0/2
R2(config-if)#frame-relay map ip 192.168.12.1 201 broadcast
在R3上添加如下命令：
R3(config)#int s0/3
R3(config-if)#frame-relay map ip?192.168.13.1 301 broadcast
查看鄰居關(guān)系：
R1#show ip os nei
鄰居建立成功，但是不選舉DR和BDR。
六：總結(jié)
? ? ? ?通過對實驗的配置分析，得出如下結(jié)論：
