課 程 設 計 報 告課程名稱 計算機通信網絡實訓 題 目 IP網絡的設計與實現 指導教師 吳韶波 周金和 冷俊敏 劉剛 設計起止日期 2011-12-19至2011-12-30 學 院 光電信息與通信工程 專 業 電子信息工程 學生姓名 顧浩銘 李存垚 胡凱 班級/學號 2008010598/599/516 成 績 目錄一、靜態路由和默認路由的配置二、路由信息協議(RIP)的配置三、開放最短路徑優先（OSPF）的配置四、示例及相應調試過程五、實習感言結束語參考文獻一、 靜態路由和默認路由的配置基本概念路由器在沒有配置路由時，只能實現與它直連的網絡間的通信，為了實現在更大范圍的網絡間通信，需要進行路由配置，路由包括靜態路由、默認路由和動態路由幾類。靜態路由是一種由網管手工配置的路由路徑，網管必需了解路由器的拓撲連接，通過手工方式指定路由路徑，而且在網絡拓撲發生變動時，也需要網管手工修改路由路徑。默認路由也是一種由網管手工配置的路由路徑，它使路由器把所有地址不能識別的數據包通過指定的路徑發送出去，由其它路由器進行處理。默認路由可看作是靜態路由的特例，而且維護代價較低。動態路由是一種通過某種路由協議，由路由器自學習到的路由，它不需要手工配置，而且可自動隨著網絡環境的變化而變化，維護代價很低，特別適合大范圍的路由。二、路由信息協議(RIP)的配置基本概念路由信息協議RIP(Routing information Protocol)是應用較早、使用較普遍的內部網關協議(Interior Gateway Protocol,簡稱IGP)，適用于小型互聯網絡，是一種分布式的基于距離向量(distance-vector)路由選擇協議。RIP協議的特點是：僅和相鄰的路由器交換信息。RIP用跳數(hop count)來衡量網絡間的距離。當到達目的網絡有多條路徑時，RIP以跳數少的路徑作為“最優路徑”，如果有多個跳數相同的路徑，則選擇先到的那條路徑。 RIP允許的最大跳數為15，如果是16，則認為該地址不能到達。 RIP通過廣播UDP報文來交換路由信息，RIP一般每隔30秒發布一次路由更新，這樣，即使網絡發生了變化，它也可及時適應新的變化。三、開放最短路徑優先（OSPF）的配置基本概念開放最短路徑優先協議(OSPF)用鏈路狀態算法來計算在每個區域中到所有目的地的最短路徑，當一個路由器首先開始工作，或者任一個路由發生變化，配備給OSPF的路由器將鏈路狀態通告（LSA）擴散到同一級區域內所有路由器，這些鏈路狀態通告（LSA）包含這個路由器的鏈接狀態和它與鄰居路由器聯系的信息，從這些鏈路狀態通告（LSA）的收集中形成了鏈路狀態數據庫，在這個區域中的所有路由器都有一個特定的數據庫來描述這個區域的拓撲結構。路由器運行Diskjtra算法，這個算法利用鏈路狀態數據庫在該區域中形成到所有目的的最短路徑樹，從這個最短路徑樹中形成了IP路由表。在網絡中發生的任何改變將會被鏈路狀態包擴散出去，同時使路由器利用這些新信息，重新計算最短路徑樹。為了便于同學們對OSPF協議實現機制的理解，這里對文中涉及到的一些主要名詞作以簡單介紹，在后面相關的配置步驟中，還有進一步的解釋和說明，如表2所示。OSPF 區域路由器分類當一個 AS 劃分成幾個OSPF 區域時，根據一個路由器在相應的區域之內的作用，可以將OSPF 路由器作如下分類：1)內部路由器當一個OSPF 路由器上所有直聯的鏈路都處于同一個區域時，我們稱這種路由器為內部路由器。內部路由器上僅僅運行其所屬區域的OSPF 運算法則。2) 區域邊界路由器ABR當一個路由器與多個區域相連時，我們稱之為區域邊界路由器。區域邊界路由器運行與其相連的所有區域定義的OSPF 運算法則，具有相連的每一個區域的網絡結構數據，并且了解如何將該區域的鏈路狀態信息廣播至骨干區域，再由骨干區域轉發至其余區域。3) 自治域邊界路由器ASBRAS 邊界路由器是與AS 外部的路由器互相交換路由信息的OSPF 路由器，該路由器在AS 內部廣播其所得到的AS 外部路由信息；這樣AS 內部的所有路由器都知道至AS 邊界路由器的路由信息。AS 邊界路由器的定義是與前面幾種路由器的定義相互獨立的，一個AS邊界路由器可以是一個區域內部路由器或是一個區域邊界路由器。4) 指定路由器DR 和備份指定路由器BDR在一個廣播性的、多接入的網絡中，存在一個指定路由器和一個備份指定路由器，指定路由器主要在OSPF 協議中完成如下工作：指定路由器產生用于描述所處的網段的鏈路數據包，該數據包里包含在該網段上所有的路由器，包括指定路由器本身的狀態信息。指定路由器與所有與其處于同一網段上的OSPF 路由器建立相鄰關系。由于OSPF 路由器之間通過建立相鄰關系及以后的flooding 來進行鏈路狀態數據庫是同步的，因此，我們可以說指定路由器處于一個網段的中心地位。需要說明的是，指定路由器DR 的定義與前面所定義的幾種路由器是不同的。DR 的選擇是通過OSPF 的hello 數據包來完成的，在OSPF 路由協議初始化的過程中，會通過hello 數據包在一個廣播性網段上選出一個ID 最大的路由器作為指定路由器DR，并且選出ID 次大的路由器作為備份指定路由器 BDR，BDR 在DR發生故障后能自動替代DR 的所有工作。當一個網段上的DR 和BDR 選擇產生后，該網段上的其余所有路由器都只與DR 及BDR 建立相鄰關系。在這里，一個路由器的ID 是指向該路由器的標識，一般是指該路由器的環回端口或是該路由器上的最小的IP 地址。OSPF 區域結構在 OSPF 路由協議的定義中，可以將一個路由域或者一個自治系統AS 劃分為幾個區域。在OSPF 中，由按照一定的OSPF 路由法則組合在一起的一組網絡或路由器的集合稱為區域。在OSPF 路由協議中，每一個區域中的路由器都按照該區域中定義的鏈路狀態算法來計算網絡拓撲結構，這意味著每一個區域都有著該區域獨立的網絡拓撲數據庫及網絡拓撲圖。對于每一個區域，其網絡拓撲結構在區域外是不可見的，同樣，在每一個區域中的路由器對其域外的其余網絡結構也不了解。這意味著OSPF 路由域中的網絡鏈路狀態數據廣播被區域的邊界擋住了，這樣做有利于減少網絡中鏈路狀態數據包在全網范圍內的廣播，也是OSPF將其路由域或一個AS 劃分成很多個區域的重要原因。隨著區域概念的引入，意味著不再是在同一個AS 內的所有路由器都有一個相同的鏈路狀態數據庫，而是路由器具有與其相連的每一個區域的鏈路狀態信息，即該區域的結構數據庫，當一個路由器與多個區域相連時，我們稱之為區域邊界路由器。一個區域邊界路由器有自身相連的所有區域的網絡結構數據。在同一個區域中的兩個路由器有著對該區域相同的結構數據庫。我們可以根據IP 數據包的目的地地址及源地址將OSPF 路由域中的路由分成兩類，當目的地與源地址處于同一個區域中時，稱為區域內路由，當目的地與源地址處于不同的區域甚至處于不同的AS 時，我們稱之為域間路由。在OSPF 路由協議中存在一個骨干區域，該區域包括屬于這個區域的網絡及相應的路由器，骨干區域必須是連續的，同時也要求其余區域必須與骨干區域直接相連。骨干區域一般為區域0，其主要工作是在其余區域間傳遞路由信息。所有的區域，包括骨干區域之間的網絡結構情況是互不可見的，當一個區域的路由信息對外廣播時，其路由信息是先傳遞至區域0， 再由區域0 將該路由信息向其余區域作廣播。四、調試過程及試驗結果1配置過程：(1)分配IP:路由器R1 的命令有：set interfaces ge-0/0/0 unit 0 family inet address 192.3.1.1/24commit路由器R3 的命令有：set interfaces ge-0/0/0 unit 0 family inet address 192.3.1.3/24set interfaces ge-0/0/1 unit 0 family inet address 192.3.2.3/24commit路由器R4 的命令有：set interfaces ge-0/0/3 unit 0 family inet address 192.3.2.4/24set interfaces ge-0/0/2 unit 0 family inet address 192.3.3.4/24commit路由器R2 的命令有：set interfaces ge-0/0/2 unit 0 family inet address 192.3.3.2/24set interfaces ge-0/0/3 unit 0 family inet address 192.3.4.2/24commit路由器R5 的命令有：set interfaces ge-0/0/2 unit 0 family inet address 192.3.4.5/24set interfaces ge-0/0/3 unit 0 family inet address 192.3.5.5/24commit路由器R6 的命令有：set interfaces ge-0/0/2 unit 0 family inet address 192.3.5.6/24commit(2)R1和R3進行RIP協議相關配置先配置RIP鄰居路由器R1 的命令有：set protocols rip group J1-J3