課_程_設(shè)_計(jì)_報(bào)_告(1).doc

課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告課程名稱 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn) 題 目 IP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 指導(dǎo)教師 吳韶波 周金和 冷俊敏 劉剛 設(shè)計(jì)起止日期 2011-12-19至2011-12-30 學(xué) 院 光電信息與通信工程 專 業(yè) 電子信息工程 學(xué)生姓名 顧浩銘 李存垚 胡凱 班級(jí)/學(xué)號(hào) 2008010598/599/516 成 績(jī) 目錄一、靜態(tài)路由和默認(rèn)路由的配置二、路由信息協(xié)議(RIP)的配置三、開(kāi)放最短路徑優(yōu)先（OSPF）的配置四、示例及相應(yīng)調(diào)試過(guò)程五、實(shí)習(xí)感言結(jié)束語(yǔ)參考文獻(xiàn)一、 靜態(tài)路由和默認(rèn)路由的配置基本概念路由器在沒(méi)有配置路由時(shí)，只能實(shí)現(xiàn)與它直連的網(wǎng)絡(luò)間的通信，為了實(shí)現(xiàn)在更大范圍的網(wǎng)絡(luò)間通信，需要進(jìn)行路由配置，路由包括靜態(tài)路由、默認(rèn)路由和動(dòng)態(tài)路由幾類。靜態(tài)路由是一種由網(wǎng)管手工配置的路由路徑，網(wǎng)管必需了解路由器的拓?fù)溥B接，通過(guò)手工方式指定路由路徑，而且在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變動(dòng)時(shí)，也需要網(wǎng)管手工修改路由路徑。默認(rèn)路由也是一種由網(wǎng)管手工配置的路由路徑，它使路由器把所有地址不能識(shí)別的數(shù)據(jù)包通過(guò)指定的路徑發(fā)送出去，由其它路由器進(jìn)行處理。默認(rèn)路由可看作是靜態(tài)路由的特例，而且維護(hù)代價(jià)較低。動(dòng)態(tài)路由是一種通過(guò)某種路由協(xié)議，由路由器自學(xué)習(xí)到的路由，它不需要手工配置，而且可自動(dòng)隨著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化而變化，維護(hù)代價(jià)很低，特別適合大范圍的路由。二、路由信息協(xié)議(RIP)的配置基本概念路由信息協(xié)議RIP(Routing information Protocol)是應(yīng)用較早、使用較普遍的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol,簡(jiǎn)稱IGP)，適用于小型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，是一種分布式的基于距離向量(distance-vector)路由選擇協(xié)議。RIP協(xié)議的特點(diǎn)是：僅和相鄰的路由器交換信息。RIP用跳數(shù)(hop count)來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)間的距離。當(dāng)?shù)竭_(dá)目的網(wǎng)絡(luò)有多條路徑時(shí)，RIP以跳數(shù)少的路徑作為“最優(yōu)路徑”，如果有多個(gè)跳數(shù)相同的路徑，則選擇先到的那條路徑。 RIP允許的最大跳數(shù)為15，如果是16，則認(rèn)為該地址不能到達(dá)。 RIP通過(guò)廣播UDP報(bào)文來(lái)交換路由信息，RIP一般每隔30秒發(fā)布一次路由更新，這樣，即使網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了變化，它也可及時(shí)適應(yīng)新的變化。三、開(kāi)放最短路徑優(yōu)先（OSPF）的配置基本概念開(kāi)放最短路徑優(yōu)先協(xié)議(OSPF)用鏈路狀態(tài)算法來(lái)計(jì)算在每個(gè)區(qū)域中到所有目的地的最短路徑，當(dāng)一個(gè)路由器首先開(kāi)始工作，或者任一個(gè)路由發(fā)生變化，配備給OSPF的路由器將鏈路狀態(tài)通告（LSA）擴(kuò)散到同一級(jí)區(qū)域內(nèi)所有路由器，這些鏈路狀態(tài)通告（LSA）包含這個(gè)路由器的鏈接狀態(tài)和它與鄰居路由器聯(lián)系的信息，從這些鏈路狀態(tài)通告（LSA）的收集中形成了鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，在這個(gè)區(qū)域中的所有路由器都有一個(gè)特定的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)描述這個(gè)區(qū)域的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。路由器運(yùn)行Diskjtra算法，這個(gè)算法利用鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)在該區(qū)域中形成到所有目的的最短路徑樹(shù)，從這個(gè)最短路徑樹(shù)中形成了IP路由表。在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的任何改變將會(huì)被鏈路狀態(tài)包擴(kuò)散出去，同時(shí)使路由器利用這些新信息，重新計(jì)算最短路徑樹(shù)。為了便于同學(xué)們對(duì)OSPF協(xié)議實(shí)現(xiàn)機(jī)制的理解，這里對(duì)文中涉及到的一些主要名詞作以簡(jiǎn)單介紹，在后面相關(guān)的配置步驟中，還有進(jìn)一步的解釋和說(shuō)明，如表2所示。OSPF 區(qū)域路由器分類當(dāng)一個(gè) AS 劃分成幾個(gè)OSPF 區(qū)域時(shí)，根據(jù)一個(gè)路由器在相應(yīng)的區(qū)域之內(nèi)的作用，可以將OSPF 路由器作如下分類：1)內(nèi)部路由器當(dāng)一個(gè)OSPF 路由器上所有直聯(lián)的鏈路都處于同一個(gè)區(qū)域時(shí)，我們稱這種路由器為內(nèi)部路由器。內(nèi)部路由器上僅僅運(yùn)行其所屬區(qū)域的OSPF 運(yùn)算法則。2) 區(qū)域邊界路由器ABR當(dāng)一個(gè)路由器與多個(gè)區(qū)域相連時(shí)，我們稱之為區(qū)域邊界路由器。區(qū)域邊界路由器運(yùn)行與其相連的所有區(qū)域定義的OSPF 運(yùn)算法則，具有相連的每一個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并且了解如何將該區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息廣播至骨干區(qū)域，再由骨干區(qū)域轉(zhuǎn)發(fā)至其余區(qū)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(nèi)部廣播其所得到的AS 外部路由信息；這樣AS 內(nèi)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(dú)立的，一個(gè)AS邊界路由器可以是一個(gè)區(qū)域內(nèi)部路由器或是一個(gè)區(qū)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(gè)廣播性的、多接入的網(wǎng)絡(luò)中，存在一個(gè)指定路由器和一個(gè)備份指定路由器，指定路由器主要在OSPF 協(xié)議中完成如下工作：指定路由器產(chǎn)生用于描述所處的網(wǎng)段的鏈路數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包里包含在該網(wǎng)段上所有的路由器，包括指定路由器本身的狀態(tài)信息。指定路由器與所有與其處于同一網(wǎng)段上的OSPF 路由器建立相鄰關(guān)系。由于OSPF 路由器之間通過(guò)建立相鄰關(guān)系及以后的flooding 來(lái)進(jìn)行鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)是同步的，因此，我們可以說(shuō)指定路由器處于一個(gè)網(wǎng)段的中心地位。需要說(shuō)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(guò)OSPF 的hello 數(shù)據(jù)包來(lái)完成的，在OSPF 路由協(xié)議初始化的過(guò)程中，會(huì)通過(guò)hello 數(shù)據(jù)包在一個(gè)廣播性網(wǎng)段上選出一個(gè)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(fā)生故障后能自動(dòng)替代DR 的所有工作。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)段上的DR 和BDR 選擇產(chǎn)生后，該網(wǎng)段上的其余所有路由器都只與DR 及BDR 建立相鄰關(guān)系。在這里，一個(gè)路由器的ID 是指向該路由器的標(biāo)識(shí)，一般是指該路由器的環(huán)回端口或是該路由器上的最小的IP 地址。OSPF 區(qū)域結(jié)構(gòu)在 OSPF 路由協(xié)議的定義中，可以將一個(gè)路由域或者一個(gè)自治系統(tǒng)AS 劃分為幾個(gè)區(qū)域。在OSPF 中，由按照一定的OSPF 路由法則組合在一起的一組網(wǎng)絡(luò)或路由器的集合稱為區(qū)域。在OSPF 路由協(xié)議中，每一個(gè)區(qū)域中的路由器都按照該區(qū)域中定義的鏈路狀態(tài)算法來(lái)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這意味著每一個(gè)區(qū)域都有著該區(qū)域獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。對(duì)于每一個(gè)區(qū)域，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在區(qū)域外是不可見(jiàn)的，同樣，在每一個(gè)區(qū)域中的路由器對(duì)其域外的其余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也不了解。這意味著OSPF 路由域中的網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)廣播被區(qū)域的邊界擋住了，這樣做有利于減少網(wǎng)絡(luò)中鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包在全網(wǎng)范圍內(nèi)的廣播，也是OSPF將其路由域或一個(gè)AS 劃分成很多個(gè)區(qū)域的重要原因。隨著區(qū)域概念的引入，意味著不再是在同一個(gè)AS 內(nèi)的所有路由器都有一個(gè)相同的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，而是路由器具有與其相連的每一個(gè)區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息，即該區(qū)域的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)一個(gè)路由器與多個(gè)區(qū)域相連時(shí)，我們稱之為區(qū)域邊界路由器。一個(gè)區(qū)域邊界路由器有自身相連的所有區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。在同一個(gè)區(qū)域中的兩個(gè)路由器有著對(duì)該區(qū)域相同的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)。我們可以根據(jù)IP 數(shù)據(jù)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(dāng)目的地與源地址處于同一個(gè)區(qū)域中時(shí)，稱為區(qū)域內(nèi)路由，當(dāng)目的地與源地址處于不同的區(qū)域甚至處于不同的AS 時(shí)，我們稱之為域間路由。在OSPF 路由協(xié)議中存在一個(gè)骨干區(qū)域，該區(qū)域包括屬于這個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)的路由器，骨干區(qū)域必須是連續(xù)的，同時(shí)也要求其余區(qū)域必須與骨干區(qū)域直接相連。骨干區(qū)域一般為區(qū)域0，其主要工作是在其余區(qū)域間傳遞路由信息。所有的區(qū)域，包括骨干區(qū)域之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)情況是互不可見(jiàn)的，當(dāng)一個(gè)區(qū)域的路由信息對(duì)外廣播時(shí)，其路由信息是先傳遞至區(qū)域0， 再由區(qū)域0 將該路由信息向其余區(qū)域作廣播。四、調(diào)試過(guò)程及試驗(yàn)結(jié)果1配置過(guò)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(jìn)行RIP協(xié)議相關(guān)配置先配置RIP鄰居路由器R1 的命令有：set protocols rip group J1-J3