网二小和他的【网工家教】网老师。（吧主，别删贴，是自己人）

看到吧内有同学叹气说: “想学苦于没人指点 老师上课讲的太笼统不实用走了不少的弯路”。个人认为那还是老师的问题,首先是老师知道多少,其次老师能不能讲清楚。网工的知识要从内在、外在、定性,定量等不同角度和深度有次序地分阶段地学习。如果只是简单地把知识堆积在学生面前,或者把定量、定性、内在、外在的关系和次序搞错了,学生们当然是—头雾水了。在这里我以故事的形式把网二小同学跟随【网工家教】网老师学习OSPF路由协议过程中的几个片断分几次贴出供同学们参考。同学们可以跟随网二小同学的学习过程考考自己对OSPF的理解。同时也思考一下如何更有效地学习,少走弯路。待续…
网老师之所以收了网二小为学生实在是因为熟人之托,不得不收的那种。当时”网工家教"这个名词还不流行,因为关系熟,人家也不会说是请网老师做家教,只是说“给指点指点吧”。网二小同学高中毕业,自称数学和英语都不太好，上过网工培训班,但学过之后还是说不出个所以然来。网二小同学的优点是一旦迷上什么了,瘾很大。网二小对网老师说他现在对置设路由很着迷,就象玩拚图似的。但对OSPF协议不入门,最多是照着教材把设置打一遍,对了也不知道为什么对,错了也不知道为什么错。网二小同学还说他看了一些1E的笔试题,对其中OSPF的问题很是不知从何入手。
网老师心里在想，对这样的学生你要想直接从有限自动机原理,什么事件触发什么状态迁移,协议PDU,标志位,图论及算法来讲解路由协议是肯定没戏的。没关系,不能从内部机制讲,咱就从外部效果讲呗。路由协议最终不就是找最佳路径吗,只要划出图来,人脑就会用加法计算来找最佳路径。于是网老师就这个为二小同学划出了道:为二小同学设计一个实验，力求在这个实验覆盖尽可能多的0SPF的特性。每一步实验都直观地表现一些OSPF的特性。如果由这些特性导致的实验结果出乎二小同学的意料,就会引出二小同学的提问。而二小同学寻找答案的过程就是他的学习的过程。如果老师不能引导学生从他的切身体会中提出有针对性的问题,那样的学习就是”空对空”。在做出决定之后,网老师和网二小同学简单说了几句有关开放实验室的使用,并约好每个周未为二小同学提供实验时间。实验内容随后会贴在实验室网上教室的黑板上。待续…

随便说几句知识结构的层次,不只限于网工,干哪一行都一样。定性知识是指对系统构成元素/模块的功能与相互间逻辑关系的知识。定量知识是指对系统构成元素/模块进行量化分析,操作,装配及再实现其功能的知识。外在是指外部表现的功能,作用。内在是指内部构成的原理、机制。
对付NA考试有外在定性的知识就够了（知道有什么部件,每个部件是干什么的）。对付NP考试有外在定量的知识就够了（知道功能量化的结果,并能够实现预期的功能目标）。对付1E考试有内在定性和外在定量的知识也就够了（知道如何实现预期的功能,还知道功能实现的原理）。
同学们对于OSPF路由协议的知识到哪一层了?
声明一下,个人认为OSPF是一个瘸腿路由协议,而且到处缠满了绷带。因为OSPF是诸路由协议中状态最繁复的，最纠结的,所以是个好题库。就整个OSPF路由域(routing domain)而言, OSPF路由算法是不完备的。也就是说OSPF的计算结果不一定是最佳路径; 并且如果有最佳路径OSPF不一定能计算出来。既不充分又不必要。
OSPF的坚定支持者可以拍砖。欢迎同学们各舒己见。有耐心的可以等等网二小同学的实验结果。待续…

等网二小同学通过实验里实证了OSPF的不完备性并搞清了其中原因之后,三楼的同学问题就容易回答了。网老师会在二小同学的实验告一段落时对这个问题给出一个内在定性的说明。对这个问题继续刨根问底的深度就要取决于同学的数学的功底。其实不论什么行业，如果只是为了使用，有内在定性层次的知识就足够了。例如CRC校检,有多少网工能说清楚它的数学原理。不仅是怎样编码，而是为什么它能检错，它的检错能力是由什么决定的。做为第一代网工，网老师当年完全用汇编语言在8086或z80处理器上用异步口自己动手实现对同步HDLC的模似。为了实现数据透明（data transparency），自己要对数据进行bit-stuffing啊，有木有？因为当时的线路的误码率太高，不得不自己编程用CRC-32校检啊，可是还不行，要用更高阶的素多项式做CRC-64校检啊，有木有?

使四楼同学心烦大概是OSPF的那些LSA类型，Area类型，Stub Area类型，不同Area类型对不同LSA类型的限制，不同LSA类型传播的范围（flooding scope），对应于不同传输介质的OSPF端口类型，以及对应于不同OSPF端口类型的各种不同特性（例如，是否需要决定DR，不同的Hello间隔，是否需要配置Neighbor，什么阶段用unicast什么阶段用broadcast/multicast传送等等）。如果网老师把这些内容一下推给二小同学，二小同学肯定也是hold不住的。很有可能就瞬间崩溃了。所以网老师把教学的起点定位在“外在定性”的层次上。让二小同学自己去发现OSPF是个什么东西，它是干什么的，活儿干得如何。其它的内容要在以后逐步掌握。急不得，欲速则不达。智慧源于好奇 （Wisdom begins in wonder）。网老师不能扼杀二小同学的好奇心。同学们都要保持住无价的好奇心啊。

面说明一下网老师为二小同学做的实验设计。所有实验都是在下面的拓扑上进行的。这个实验设计力求覆盖尽可能多的0SPF的特征。实现这个实验设计的基本配置就不在这里浪费笔墨了。对此有兴趣的同学可以自己试试。没有实验条件的同学可向开放实验室申请时间。以前我曾邀请同学们利用开放实验室周末的免费时间,但同学们不踊跃。既然这样,大家就搜搜自己头脑里有关OSPF的知识,就着实验拓扑看图识字吧。周末的实验时间已分给网二小同学了。一旦二小同学做实验上了瘾,呵呵,你知道的。当然如果同学们在围观时需要知道实验中各路由器内OSPF的信息时,二小同学是乐意协助的。

这个实验的目的是让二小同学亲身感受一下OSPF路由协议的本质特性。具体地说,就是要把实验设计得能够通过最直观的现象反映该路由协议的本质特性。在实验中观察到的路由的优劣都是OSPF路由协议本身算法的结果,而不是由其它非OSPF因素造成的。为此在这个实验中的每个路由器上OSPF是唯一运行的路由协议。十二个路由器构成了一个纯粹的OSPF路由域(routing domain)。整个实验过程中,只向OSPF路由域(routing domain)注入1.1.1.1/32路由,同时也只观察OSPF对路由1.1.1.1/32计算结果。并且“redistribute connected”是唯一使用的路由注入方法。在整个OSPF路由域内不存在任何“Route Summary”或“ Route Filter”的配置。所有路由结果都是原汁原味OSPF的计算结果,不存在能够影响路由行为的人工的因素。在实验中,没有物理上的拓扑变化发生

为了便于从“show”命令输出中观察实验的结果，路由器Rxxx的RID=10.0.0.xxx。在这个拓扑中,路由器Rxxx的所有端口的IP地址的最后字段总是xxx。另外为了确认某路由是谁注入的，所有在路由器Rxxx上通过再发布(redistribution)注入的路由都加印了标记xxx。在整个实验过程中,二小同学将使用R102/R107/R111来观测实验结果。
为了准确描述实验过程, 对实验结果中的表述做如下定义。
· 理论路由: 为到达某一目的地址,由路由算法算出的路径。
· 实际路由: 为到达某一目的地址,数据包实际通过的路径。
· 理论路由的总花费：为到达某一目的地址,由路由算法算出的路径上的花费的总合。
· 实际路由的总花费：为到达某一目的地址,数据包实际通过的路径上的花费的总合。


二小同学将通过实现下面的基本实验拓扑来回答有关OSPF外在定性知识的前两个问题，即1）OSPF是个什么东西；2）OSPF能干什么。再通过对一系列OSPF路由计算结果的检验来回答第三个问题，即3）OSPF干活儿给力不给力。之后如果二小同学要找出为什么给力或不给力的原因，他就自然地进入了对OSPF内在知识的学习阶段。师傅领进门，修行在个人。

顶啊，大家都做一下，学过的可以温习一下，没学过的可以学一下

同学们,我就是跟网老师学习OSPF路由协议基础的网二小。网老师让我在这里自我介绍一下。怎么说呢? 就一句话:去了〈网工家教〉才知道自己还是个菜鸟。
一个月前我第一次使用开放实验室完成网老师布置的作业,就是实际体验一下网老师设计的基本实验拓扑。网老师已经在实验前把完成的配置加载至那十二路由器中了。看了实验拓扑,我觉得这是个难得的机会,可以对照基本拓扑的实现来理解一些在过去的学习中觉得很”虚”的概念。老实说这是我第一次使用十二个路由器,对网络有点身临其境的感觉了。我想如果自己能亲手实现这个基本拓扑,即使没完全理解其中的细节,也是很牛的,足够让自信心飞一会儿了。于是在记录了各路由器的路由表之后把十二个路由器中的配置全删除了。然后又一行一行地重新输入了一遍。最后对照前面记录的路由表，竞然完全恢复了基本拓扑。
网老师说运用己知的知识来合乎逻辑地推断结果,这是网工的基本功。如果自己的推断与实际结果不同,就要想想是自己的知识有问题还是自己的推理有问题。如此不断修正,不断积累,才能进步。下面是网老师留下的思考题，请大家也测测自己。
· 基本实验拓扑中共有几个ABR路由器? 请指出都是那些？
· 基本实验拓扑中有几个路由器的路由表中拥有OSPF产生缺省路由(Default Route)？请指出都是那些？
· 基本实验拓扑中为什么要配置R106-R111之间的Virtual Link? 如果不配置Virtual Link将会有什么后果？
待续…


网二小同学的OSPF实验之一
在这次实验中，二小同学的任务是在路由器R100上为1.1.1.1/32注入一个[N2]路由，量度为1。如下图所示。

小二同学分别从三个观测点跟踪了OSPF为1.1.1.1/32计算的最佳路径，结果如下:
1) R102=>R100，理论路由的总花费为1+1=2
2) R107=>R105=>R102=>R100，理论路由的总花费为1+5+1+1=8
3) R111=>R106=>R104=>R102=>R100，理论路由的总花费1+1+2+1+1=6
二小同学对1)和3)无异议，但对2)提出了疑问。OSPF为什么不选择R107=>R106=>R104=>R102=>R100(1+1+2+1+1=6) 的路径呢? OSPF不是最短路经优先吗? 小二同学又用trace检证了一遍，实际路由和理论路由一致,自己的观测没错呀。
R107#trace 1.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 1.1.1.1
1 10.105.107.105 16 msec 16 msec 16 msec
2 10.102.105.102 28 msec 29 msec 28 msec
3 10.100.102.100 44 msec * 56 msec
R107#
哪位同学们能解答网二小同学的疑问? 请举手发言。
再给同学们发个红包: 如果R106-R111之间的直接连接被切断了，OSPF为R111计算的到达 1.1.1.1/24的理论路由又将是什么? 这个理论路由的总花费是多少? 能说说为什么OSPF会算出这样的理论路由吗? 在这种条件下的实际路由又将是什么?


网二小同学的OSPF实验之二
在这次实验中，二小同学的任务是在前次实验(实验之一)的基础上再于在路由器R104上为1.1.1.1/32注入一个[E2]路由，量度为1。如下图所示。

小二同学分别从三个观测点跟踪了OSPF为1.1.1.1/32计算的最佳路径，结果如下:
1) R102=>R100, 理论路由的总花费为1+1=2。这与前次实验的结果一致。
2) R107=>R105=>R106=>R104, 理论路由的总花费为1+2+1+1=5。
3) R111=>R106=>R104, 理论路由的总花费为1+1+1=3。
二小同学对1),3)的结果无异议,但对2)提出了疑问。
为什么R107要选择R107=>R105=>R106=>R104(1+2+1+1=5)的路径 而不是选择107=>R106=>R104(1+1+1=3)路径呢? OSPF分不清长短吗?
小二同学又用trace检证了一遍, 实际路由和理论路由一致,自己的观测没错呀。
R107#trace 1.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 1.1.1.1
1 10.105.107.105 16 msec 16 msec 16 msec
2 10.105.106.106 16 msec 12 msec 12 msec
3 10.104.106.104 28 msec * 24 msec
R107#
哪位同学们能解答网二小同学的疑问? 请举手发言。
再给同学们发个红包: 如果将R102-R104之间的OSPF花费由2改为1, OSPF为R102计算的到达 1.1.1.1/24的理论路由又将是什么? 这个理论路由的总花费是多少? 能说说为什么OSPF会算出这样的理论路由吗?