网络课程设计讲义

nullnull计 算 机 系 网 络 课 程 设 计南京理工大学紫金学院2010.2.23实 验 室 规 章 制 度实 验 室 规 章 制 度（1）按照本人学号与对应的课桌的编号就座，试验中不要随意更换座位。 （2）爱护实验室设备，不要擅自拆卸实验设备。 （3）实验期间请保持实验秩序，不得随便离开座位，不得在实验室内喧哗。 （4）保持实验室的卫生，进入实验室要穿好鞋套，避免在实验室里吃东 西，不要将废弃物遗留在实验室，废弃物请投入实验室的垃圾箱之中。 （5）试验中若有问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，可以及时和老师联系，实验完成后需要由指导教师 检查验收完成。 （6）每次实验检查完毕，关闭计算机将课椅放在课桌下方可离开。 实 验 注 意 事 项实 验 注 意 事 项 (1) 上课时间：上午 8：00-12：00 下午 2：00-5：00 晚上：6：30-9：30。 (2) 课程期间，不得无故迟到早退及无故旷课,（如有特殊情况，需写假条并有年级主任签字） 若因请假等原因缺课时间占实验总课程时间1/4以上（即8课时），则需要另外安排时间 补足缺课课时。 (3) 试验的成绩由课堂纪律、试验报告、考勤记录三部分组成，比例大约为：20%、50%、 30%。 (4) 实验报告 化学实验报告单总流体力学实验报告观察种子结构实验报告观察种子结构实验报告单观察种子的结构实验报告单 为打印档和电子档（Word文档）（电子档命名格式“学号+姓名”）,待课程全 部结束后一周内交到班长处。 (5) 试验当中有用的数据不要存放在C盘（C盘每次重新启动会自动还原）。可存放在D盘（ 每日还原）。 (6) 在每单元实验完成后，需要清除实验设备配置，再进行下一单元的实验，方便观察实验 的结果。 目 录 目 录 1.静态路由 2.动态路由 2.1 RIP 2.1.1 分解实验1 RIP V1 2.1.2 分解实验2 RIP V2 2.2 OSPF 3.交换机及Vlan划分 3.1 分解实验1 Vlan划分 3.2 分解实验2 三层交换实现VLan间通信 4.IPV6 5.DHCP 6.无线局域网 7.ACL 7.1 分解实验1 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ACL 7.2 分解实验2 扩展ACL 8 NAT 8.1分解实验1 静态NAT 8.2 分解实验2动态NAT实验一、静态路由实验实验一、静态路由实验 静态路由介绍 路由器在转发数据时，要先在路由表（routing table）中查找相应的路由。路由器有这么三种途径建立路由： （1） 直连网络：路由器自动添加和自己直接连接的网络的路由。 （2） 静态路由：管理员手动输入到路由器的路由。 （3） 动态路由：由路由协议（routing protocol）动态建立的路由。 静态路由是一种特殊的路由，是有由网络管理员手动配置的路由。在组网简单以及给定的目标只有一条路径的网络中，只需要静态路由就可以使路由器正常工作。 使用静态路由配置简单，不会占用路由器太多的CPU 和RAM 资源，也不占用线路的带宽，但是静态路由不能动态反映网络拓扑，当网络拓扑发生变化时，管理员就必须手工改变路由表；有时我们出于安全的考虑想控制或隐藏网络的某些部分或者管理员想控制数据转发路径，会使用静态路由。在一个小而简单的网络中，也常使用静态路由，因为配置静态路由会更为简捷。 （一）静态路由的优缺点及适用场合（一）静态路由的优缺点及适用场合（1）静态路由的优点： ①占用的CPU和RAM资源较少。 ②可控性强，也便于管理员了解整个网络的路由信息。 ③不需要动态路由更新，可以减少对于带宽的占用。 ④便于理解网络拓扑。 （2）静态路由的缺点： ①配置与维护耗费时间。 ②配置时容易出错，尤其对于大型网络或拓扑结构复杂的网络。 ③当网络拓扑结构发生变化时，需要管理员维护变化的路由信息。 ④随着网络规模的不断复杂和配置的扩展，维护的难度与工作量越来越大。 ⑤需要管理员对于整个网络的情况完全了解才能进行合适的操作与配置。 （3）静态路由使用的场合 ①网络中仅包含几台路由器，在这样的情况下适合使用静态路由协议，可以降低CPU和RAM 资源的占用，节省带宽。 ②网络仅通过单个ISP接入Internet，因为该ISP就是唯一的Internet出口点，所以可以使用静态路由指向该出口点。 null（二）静态路由的配置命令 配置静态路由的命令为“ip route”，命令的格式如下： ip route 目的网络 掩码 { 网关地址 | 接口 } 例子：ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 s0/0/0 （接口形式） 例子：ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 12.12.12.2 （网关形式） 注意：在写静态路由时，如果链路是点对点的串行链路（如PPP或HDLC封转的线路），那么使用接口形式或是网关形式都是可以的，但是如果链路是多路访问线路（如以太网）时，只能使用网关形式，不能使用接口形式，既不能写成：ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 f0/0。但是在某些CISCO的路由器IOS中，是支持上述命令的，但这是代理ARP的功劳，所以建议不要采用该形式。 （三）如何配置静态路由（三）如何配置静态路由（四）配置静态路由实例（四）配置静态路由实例配置两个以上远程网络的路由 在 R1使用命令 -R1(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 172.16.2.2 -R1(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 172.16.2.2 （五）静态路由实验（五）静态路由实验1. 实验目的 （1） 理解路由表的概念 （2） 掌握ip route 命令的使用 （3） 根据需求正确配置静态路由 （4）查看调试路由信息 2. 实验拓扑 null3. 实验步骤 步骤①：在各路由器上为各个接口配置IP 地址、子网掩码、DCE端设置时钟频率，保证直连链路的连通性。 R1#configure terminal R1(config)#interface s0/0/1 R1(config-if)#ip address 192.168.12.1 255.255.255.0 R1(config-if)#clock rate 64000（DCE端需要设置时钟频率） R1(config-if)#no shutdown（打开端口） （其他路由器的配置类似） 在配置完各个路由器后可以尝试ping各个路由器接口的IP地址，可以发现是无法ping通的，因为此时路 由器中还没有到达目的网络的路由信息。 步骤②： 在每个路由器上配置相应的静态路由 null 4.实验调试 （1）执行R1#show ip route指令，观察路由表，观察配置是静态路由是否已经写入路由表。 （2）依此使用PING命令ping各个路由器的接口。确保链路能够连通。 （3）分析路由表中静态路由条目，理解每个字段的含义。 例如： S 192.168.34.0/24 [1/0] via 192.168.12.2 ① S ：表示该条路由信息是静态路由 ② 192.168.34.0/24：目的网络 ③ 1：静态路由的管理距离 ④ 0：度量值（跳数） ⑤ via 192.168.12.2 网关（下一跳地址） 小结：（1）每台路由器根据自身路由表中的信息独立做出转发决定。 （2）一台路由器的路由表中包含某些信息并不表示其他路由器也包含相同的信息。 （3）从一个网络能够达到另一个网络并不代表数据包一定可以返回，也就是路由信息必须 双向可达，才能保证网络可以正常通信，所以静态路由必须双向配置。 实验二、动态路由协议RIP实验二、动态路由协议RIP 课程内容回顾 路由器在转发数据时，需要在路由表（routing table）中查找相应的路由信息。 路由器有以下三种途径建立路由信息： （1） 直连路由：路由器自动添加和自己直接连接的网络的路由。 （2） 静态路由：管理员手动输入到路由器的路由。 （3） 动态路由：由路由协议（routing protocol）动态建立的路由。 在上一节实验中我们完成了静态路由的实验，静态路由中的所有路由信息均是网 络管理人员手工输入的。 nullnull动态路由协议 什么是动态路由协议？相比较静态路由，动态路由协议就是路由器可以相互动态交换、学习路由 信息的协议。相对于静态路由协议，动态路由协议可以共享远程网络的路由信息，并且动态的将学 习到得路由信息添加到路由表之中。动态路由的优点在于只要网络的拓扑结构发生变化，路由器会 自动交换路由信息。与静态路由相比，动态路由的管理开销较小，但是会占用较多的网络资源与带 宽。目前网络中经常使用的动态网络协议主要分为两类： 动态路由的分类动态路由的分类动态路由按其工作方式可分为两类： （1）距离矢量路由协议 距离矢量是指以距离和方向构成的矢量来通告路由信息。距离按跳数等度量来定义，方向则是下一跳 的路由器或送出接口。距离矢量协议通常使用贝尔曼-福特 (Bellman-Ford) 算法来确定最佳路径。 （2）链路状态路由协议 链路状态路由选择协议又称为最短路径优先协议，它基于Edsger Dijkstra的最短路径优先（SPF）算法。它比距离矢量路由协议复杂得多，但基本功能和配置却很简单，甚至算法也容易理解。路由器的链路状态的信息称为链路状态，包括：接口的IP地址和子网掩码、网络类型（如以太网链路或串行点对点链路）、该链路的开销、该链路上的所有的相邻路由器。 （一）RIP 介绍（一）RIP 介绍 RIP介绍 动态路由协议包括距离向量路由协议和链路状态路由协议。RIP（Routing Information Protocols，路由信息协议）是使用最广泛的距离向量路由协议。RIP 协议适用于小型网络环境，因为这类协议的路由学习及路由更新将产生较大的流量，占用过多的带宽，并且有最大度量值得限制。 RIP是一种典型的基于D-V算法的动态路由协议，通过UDP报文交换路由信息，使用跳数（hops count）来衡量到达目的地址的距离。在RIP协议中规定大于等于16的跳数目的地址为无穷大（即目的网络地址不可达），所以RIP路由协议一般使用在中小型的网络中，比如校园网，RIP并非为复杂、大型的网络而设计的。（参考RFC1058） null RIP 协议算法的思想是按照跳数（经过路由器的个数来确定最佳路径的）。 例如：乘公交车从山西路到中山陵： （1）乘坐 67路转游3 经过 17 站 （2）乘坐 114路转游3 经过 16 站 我们会优先乘坐哪条线路呢？ （在这里我们不考虑公交车班次的问题以及乘坐人数多少的问题）（二）RIP 协议的工作过程 （二）RIP 协议的工作过程 RIP 使用两种类型的消息（在“命令”字段中指定）：请求消息和响应消息。 每个配置了 RIP 的接口在启动时都会发送请求消息，要求所有 RIP 邻居发送完整的路由表。启用 RIP 的邻居随后传回响应消息。当请求方路由器收到响应时，它将评估每个路由条目。如果路由条目是新的，接收方路由器便将该路由添加到路由表中。如果该路由已经包含在路由表中，则当新条目比现有条目跳数少时，新条目将替换现有条目。启动路由器随后从所有启用了 RIP 的接口发出包含其自身路由表的触发更新，以便 RIP 邻居能够获知所有新路由。 （三）RIP V1与V2的特性比较（三）RIP V1与V2的特性比较 RIP协议有两个版本，分别是RIP verion 1（简称RIP V1）和RIP verion 2（简称RIP V2），两个版本的RIP协议 之间的共同点与不同点参见下表。（四）配置RIP（四）配置RIP 要进入路由器配置模式进行 RIP 配置，在全局配置模式提示符处输入 router rip 注意提示符将从全局配置模式提示符变成以下提示符： R1(config-router)# 该命令并不直接启动 RIP 过程。但通过它用户可以进入该路由协议的配置模式。此 时不会发送路由更新。 如果需要从设备上彻底删除 RIP 路由过程，请使用相反的命令 no router rip。该 命令会停止 RIP 过程并清除所有现有的 RIP 配置。（五）配置RIP（五）配置RIP 进入 RIP 路由器配置模式后，路由器便按照指示开始运行 RIP。但路由器还需了解应该使用哪 个本地接口与其它路由器通信，以及需要向其它路由器通告哪些本地连接的网络。要为网络启用 RIP 路由，请在路由器配置模式下使用 network 命令，并输入每个直连网络的有类网络地址。 Router(config-router)#network directly-connected-classful-network-address network 命令的作用如下： 在属于某个指定网络的所有接口上启用 RIP。相关接口将开始发送和接收 RIP 更新。 在每 30 秒一次的 RIP 路由更新中向其它路由器通告该指定网络。 注： 如果输入子网地址，IOS 会自动将其转换到有类网络地址。例如，如果您输入命令 network 192.168.1.32，路由器将把它转换为 network 192.168.1.0。（六）配置RIP实例（六）配置RIP实例（六）配置RIP实例（六）配置RIP实例现在我们使用 network 命令配置所有三台路由器的直连网络，如右图所示。注意只能输入有类网络。 当使用 network 命令进行 RIP 配置时，如果输入了子网地址或接口的 IP 地址而不是有类网络地址，会发生什么情况？ R3(config)#router rip R3(config-router)#network 192.168.4.0 R3(config-router)#network 192.168.5.1 在本例中，我们输入了接口 IP 地址而不是有类网络地址。会发现 IOS 并没有给出错误消息。相反，IOS 自动更正了输入，将其变为有类网络地址。这可以通过下面的命令输出得到验证。 R3#show ip route ! router rip network 192.168.4.0 network 192.168.5.0 ! 分解实验1:RIP V1基本配置分解实验1:RIP V1基本配置1. 实验目的 （1）理解RIP协议的工作原理 （2）理解路由表的含义 （3）能够查看和调试RIPv1 路由协议相关信息 2. 实验拓扑 null3. 实验步骤 步骤①： 注意：实验前首先使用 “no ip route 目的网络地址 子网掩码 下一跳地址” 命令，删除前一个实验配置的静态路由。 按照实验拓扑，为各个路由器接口以及环回接口配置IP地址，子网掩码以及时钟频率,确保路由器直连链路的连通性。 R1#configure terminal R1(config)#interface s0/0/1 R1(config-if)#ip address 172.16.12.1 255.255.255.0 R1(config-if)#clock rate 64000 //DCE端需要设置时钟频率 R1(config-if)#no shutdown //打开端口 R1(config-if)#exit R1(config)#interface s0/0/0 R1(config-if)#ip address 172.16.15.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown //打开端口 R1(config-if)#exit null R1(config)#interface loopback 0 //配置环回接口 R1(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown //打开端口 （其他路由器的配置类似） 步骤②：为各个路由器配置RIP V1协议。 R1(config)#router rip //配置RIP路由协议 R1(config-router)#netwoek 172.16.12.0 //通告与其直连的路由信息 R1(config-router)#network 172.16.15.0 R1(config-router)#network 1.1.1.0 R1(config-router)#no auto-summary //关闭路由汇总，方便观察路由表项 null 4.实验调试 (1) show ip route 该命令用来查看路由表。 R1#show ip route 1.0.0.0/29 is subnetted, 1 subnets C 1.1.1.0 is directly connected, Loopback1 R 2.0.0.0/8 [120/1] via 172.16.12.2, 00:00:10, Serial0/0/1 R 3.0.0.0/8 [120/2] via 172.16.12.2, 00:00:10, Serial0/0/1 R 4.0.0.0/8 [120/2] via 172.16.15.5, 00:00:03, Serial0/0/0 R 5.0.0.0/8 [120/1] via 172.16.15.5, 00:00:03, Serial0/0/0 172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets C 172.16.12.0 is directly connected, Serial0/0/1 C 172.16.15.0 is directly connected, Serial0/0/0 R 172.16.23.0 [120/1] via 172.16.12.2, 00:00:10, Serial0/0/1 R 172.16.34.0 [120/2] via 172.16.12.2, 00:00:10, Serial0/0/1 [120/2] via 172.16.15.5, 00:00:03, Serial0/0/0 R 172.16.45.0 [120/1] via 172.16.15.5, 00:00:03, Serial0/0/0这里注意观察RipV1 路由表中环回接口的路由条目。 可以和后面RIP v2试验中的结果做对比。null “ R 172.16.23.0 [120/1] via 172.16.12.2, 00:00:10, Serial0/0/1” 路由条目的 详细含义如下： ① R：路由条目是通过RIP 路由协议学习来的； ② 172.16.23.0：目的网络； ③ 120：RIP 路由协议的默认管理距离（可以手动修改其值）； ④ 1: 度量值，从路由器R1 到达网络172.16.23.0的度量值为1跳； ⑤ 172.16.12.2：下一跳地址； ⑥ 00:00:10：距离下一次路由更新还有20（30-10）秒； ⑦ Serial0/0/1：接收该路由条目的本路由器的接口。 观察路由表可以看到，我们在通告环回接口时使用的是子类的IP地址， 但是在RIP V1的路由表中被自动转换成了主类网络，这从一方面 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 RIP V1 是不支持子网划分（VLSM）的。null （2）show ip protocols 查看IP路由协议配置和统计信息 Routing Protocol is “rip” //运行是RIP协议 Outgoing update filter list for all interfaces is not set //出方向没有设置过滤列表 Incoming update filter list for all interfaces is not set //入方向没有设置过滤列表 Sending updates every 30 seconds, next due in 25 seconds //更新周期为30秒，距离下次更新还有25秒 Invalid after 180 seconds, hold down 180, flushed after 240 //路由条目若在180秒内没有收到更新信息，则被标记为失效。hold down 为抑制时间器时间，flush after 表示若在 240秒内没有收到更新信息则从路由表中删除此路由条目。null（3）debug ip rip 查看RIP路由协议的动态更新过程 （R1 路由器上的更新过程） *Sep 29 07:24:39.275: RIP: sending v1 update to 255.255.255.255 via Serial0/0/0 (172.16.15.1) *Sep 29 07:24:39.275: RIP: build update entries *Sep 29 07:24:39.275: network 172.16.12.0 metric 1 *Sep 29 07:24:39.275: network 172.16.23.0 metric 2 *Sep 29 07:24:39.275: network 172.16.34.0 metric 2 R1# *Sep 29 07:24:45.759: RIP: received v1 update from 172.16.15.5 on Serial0/0/0 *Sep 29 07:24:45.759: 172.16.23.0 in 2 hops *Sep 29 07:24:45.759: 172.16.34.0 in 2 hops *Sep 29 07:24:45.759: 172.16.45.0 in 1 hops *Sep 29 07:24:46.663: RIP: received v1 update from 172.16.12.2 on Serial0/0/1 *Sep 29 07:24:46.663: 172.16.23.0 in 1 hops *Sep 29 07:24:46.663: 172.16.34.0 in 1 hops *Sep 29 07:24:46.663: 172.16.45.0 in 1 hops 从上面的动态更新来看，RIP V1使用 255.255.255.255 地址来更新路由信息， 说明RIP V1是使用广播更新方式的。分解实验2:RIP V2基本配置分解实验2:RIP V2基本配置1. 实验目的 （1）理解RIP协议的工作原理 （2）理解路由表的含义 （3）能够查看和调试RIPv2 路由协议相关信息 2. 实验拓扑 （同上一节实验拓扑） null3. 实验步骤 步骤①： 同RIP V1实验 步骤②： R1(config)#router rip //配置RIP路由协议 R1(config-router)#version 2 //指明为RIP V2，默认为RIP V1 R1(config-router)#netwoek 172.16.12.0 //通告与其直连的路由信息 R1(config-router)#network 172.16.15.0 R1(config-router)#network 1.1.1.0 R1(config-router)#no auto-summary //关闭路由汇总，方便观察路由表项 （其他路由器配置类似） null 4.实验调试 (1) show ip route 该命令用来查看路由表。 R1#show ip route 1.0.0.0/29 is subnetted, 1 subnets C 1.1.1.0 is directly connected, Loopback1 2.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks R 2.0.0.0/8 [120/1] via 172.16.12.2, 00:02:23, Serial0/0/1 R 2.2.2.0/29 [120/1] via 172.16.12.2, 00:00:24, Serial0/0/1 3.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks R 3.0.0.0/8 [120/2] via 172.16.12.2, 00:00:24, Serial0/0/1 R 3.3.3.0/29 [120/2] via 172.16.12.2, 00:00:24, Serial0/0/1 4.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks R 4.0.0.0/8 [120/2] via 172.16.15.5, 00:00:46, Serial0/0/0 R 4.4.4.0/29 [120/2] via 172.16.15.5, 00:00:08, Serial0/0/0 5.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks R 5.0.0.0/8 [120/1] via 172.16.15.5, 00:00:46, Serial0/0/0 R 5.5.5.0/29 [120/1] via 172.16.15.5, 00:00:08, Serial0/0/0 172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets C 172.16.12.0 is directly connected, Serial0/0/1 C 172.16.15.0 is directly connected, Serial0/0/0 R 172.16.23.0 [120/1] via 172.16.12.2, 00:00:24, Serial0/0/1 R 172.16.34.0 [120/2] via 172.16.12.2, 00:00:24, Serial0/0/1 [120/2] via 172.16.15.5, 00:00:08, Serial0/0/0 R 172.16.45.0 [120/1] via 172.16.15.5, 00:00:08, Serial0/0/0 大家注意观察环回接口在RIP V2路由表与RIPV1路由表中的区别null（2）扩展的ping命令 标准的ping使用的都是默认的参数，扩展的ping命令允许用户设置更多的参数。 Router#ping Protocol [ip]: //协议 Target IP address: 192.168.1.2 //目标IP Repeat count [5]: 100 //重复次数 Datagram size [100]: 100 //ping包大小 Timeout in seconds [2]: //超时时间 Extended commands [n]: y //是否进一步使用扩展命令 Source address or interface: 192.168.1.1 //源IP Type of service [0]: //服务类型，与Qos相关 Set DF bit in IP header? [no]: //设置DF位确认是否分段 Validate reply data? [no]: //验证应答数据 Data pattern [0xABCD]: //数据格式 Loose, Strict, Record, Timestamp, Verbose[none]: //每个应答的响应时间 Sweep range of sizes [n]: //测试大数据包丢失等故障 Type escape sequence to abort. Sending 100, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.2, timeout is 2 seconds: Packet sent with a source address of 192.168.1.1 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Success rate is 100 percent (100/100), round-trip min/avg/max = 28/28/40 msnull（3）Router#show ip protocols Routing Protocol is "rip" Sending updates every 30 seconds, next due in 24 seconds Invalid after 180 seconds, hold down 180, flushed after 240 Outgoing update filter list for all interfaces is not set Incoming update filter list for all interfaces is not set Redistributing: rip Default version control: send version 2, receive 2 Interface Send Recv Triggered RIP Key-chain Serial0/0/0 2 2 Serial0/0/1 2 2 Loopback1 2 2 Automatic network summarization is not in effect Maximum path: 4 Routing for Networks: 1.0.0.0 172.16.0.0 Passive Interface(s): Routing Information Sources: Gateway Distance Last Update 172.16.12.2 120 00:03:01 172.16.15.5 120 00:00:25 Distance: (default is 120) //默认的管理距离为120 null（4） debug ip rip 查看RIP V2的路由更新 RIP: sending v2 update to 224.0.0.9 via Loopback1 (1.1.1.1) （RIP V2是采用组播（224.0.0.9）进行路由更新的。） RIP: build update entries 2.2.2.0/29 via 0.0.0.0, metric 2, tag 0 3.3.3.0/29 via 0.0.0.0, metric 3, tag 0 4.0.0.0/8 via 0.0.0.0, metric 16, tag 0 4.4.4.0/29 via 0.0.0.0, metric 3, tag 0 5.5.5.0/29 via 0.0.0.0, metric 2, tag 0 172.16.12.0/24 via 0.0.0.0, metric 1, tag 0 172.16.15.0/24 via 0.0.0.0, metric 1, tag 0 172.16.23.0/24 via 0.0.0.0, metric 2, tag 0 172.16.34.0/24 via 0.0.0.0, metric 3, tag 0 172.16.45.0/24 via 0.0.0.0, metric 2, tag 0实验三、动态路由OSPF实验三、动态路由OSPF RIP 在早期的网络和 Internet 中可满足要求，但它将跳数作为选择最佳 路由的唯一标准，因此在需要更健全的路由解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的大型网络中，它很快变 得、难以为继。OSPF 相对于 RIP 的主要优点在于迅捷的收敛速度和适于大型 网络实施的可扩展性。图 3.1 路由协议分类null 距离矢量路由协议算法的思想是按照跳数（经过路由器的个数来确定最佳路径的）。 例如：乘公交车从山西路到中山陵： （1）乘坐 67路转游3 经过 17 站 （2）乘坐 114路转游3 经过 16 站 我们会优先乘坐哪条线路呢？ （在这里我们不考虑公交车班次的问题以及乘坐人数多少的问题）线路总长度：11.3KM ，耗时：约1小时线路总长度：13.8KM，耗时：约1小时 10分钟 链路状态路由协议采用最短路径优先算法来确定最佳路径，除了要考虑经过路由器的个数， 还要考虑链路之间的开销。链路状态路由协议简介 链路状态路由协议简介 链路状态路由选择协议又称为最短路径优先协议，它基于Edsger Dijkstra的最短路径优先（SPF）法。 Dijkstra算法原理详细讲解 ： 假设下图是一张某企业的网络拓扑图，线上所标注为相邻线段之间的距离（这里可以看作是链路间的开销）即权值，使用最短路径优先算法确定A到F的最短路径。OSPF 的工作原理 OSPF 的工作原理 运行链路状态路由协议的路由器，在相互学习路由之前，会首先向邻居路由器学习整个网络的拓扑结 构，在自己的内存中建立一张拓扑表（或称为链路状态数据库），然后使用最短路径优先算法，从自己的拓 扑表计算路由。 路由器使用Hello协议来发现其链路上的所有邻居，形成一种邻接关系，这里的邻居是指启用了相同的链 路状态路由协议的其他任何路由器。这些小型Hello数据包持续在两个邻接的邻居之间互换，以此实现“保持 激活”功能来监控邻居的状态。如果路由器不再收到某邻居Hello数据包，则认为该邻居已无法到达，该邻接 关系破裂。 图 3.5 OSPF 建立Hello 邻居关系（一）OPFP简介（一）OPFP简介 OSPF路由协议介绍 OSPF（Open Shortest Path First,开放最短链路优先）路由协议是典型的链路状态路由协 议。OSPF 由IETF 在20 世纪80 年代末期开发，OSPF 是SPF 类路由协议中的开放版本。（参考 RFC 1247） OSPF 作为一种内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），用于在同一个自治系统 （AS）中的路由器之间交换路由信息。OSPF 将网络划分为四种类型：广播多路访问型 （BMA）、非广播多路访问 （NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to- MultiPoint）。不同的二层链路的类型需要OSPF 不同的网络类型来适应。 OSPF 的特性如下: 1. 可适应大规模网络； 2. 收敛速度快； 3. 无路由环路； 4. 支持VLSM； 5. 支持等价路由； 6. 支持区域划分, 构成结构化的网络； 7. 提供路由分级管理； 8. 支持简单口令和MD5 认证； 9. 以组播方式传送协议报文（224.0.0.5）； （一）OPFP简介（一）OPFP简介10. OSPF 路由协议的管理距离是110； 11. OSPF 路由协议采用cost 作为度量标准； 12. OSPF 维护邻居表、拓扑表和路由表。 此外，在OSPF协议中有一些术语是需要理解的： 1. 链路：链路就是路由器用来连接网络的接口； 2. 链路状态：用来描述路由器接口及其与邻居路由器的关系。所有链路状态信息构成链路状态数据库； 3. 区域：有相同的区域标志的一组路由器和网络的集合。在同一个区域内的路由器有相同的链路状态数据库； 4. 自治系统：采用同一种路由协议交换路由信息的路由器及其网络构成一个自治系统； 5. 链路状态通告（LSA）：LSA 用来描述路由器的本地状态，LSA 包括的信息有关于路由器接口的状态和所形成的邻接状态； 6. 最短路经优先（SPF）算法：是OSPF 路由协议的基础。SPF 算法有时也被称为Dijkstra算法，这是因为最短路径优先算法(SPF)是Dijkstra 发明的。OSPF 路由器利用 SPF，独立地计算出到达任意目的地的最佳路由。 7.路由器ID：OSPF网络中唯一标示一台OSPF路由器的标志。null1. 实验目的 （1）如何在路由器上启动OSPF 路由进程 （2）启用参与路由协议的接口，并且通告网络及所在的区域 （3）点到点链路上的OSPF 的特征 （4）查看和调试OSPF 路由协议相关信息 2. 实验拓扑 同RIP实验拓扑图 null3. 实验步骤 步骤①： 在各路由器上为各个接口配置IP 地址、保证直连链路的连通性。 步骤②： R1(config)#router ospf 1 //配置ospf进程 R1(config-router)#router-id 1.1.1.1 //配置路由器ID R1(config-router)#network 1.1.1.0 255.255.255.0 area 0 //区域 0代表主干网络 R1(config-router)#network 172.16.12.0 255.255.255.0 area 0 . . . . . （依此配置其他路由器） 配置说明：配置说明：（1）OSPF 路由进程ID 的范围必须在1-65535 之间，而且只有本地含义，不同路由器的路由进程ID 可以不同也可以相同。如果要想启动OSPF 路由进程，至少确保有一个接口是up 的； （2）区域ID 是在0-4294967295 内的十进制数，也可以是IP 地址的格式A.B.C.D。当网络区域ID 为0 或0.0.0.0 时称为主干区域； （3）确定Router ID 遵循如下顺序： ① 最优先的是在OSPF 进程中用命令“router-id”指定了路由器 ID； ② 如果没有在OSPF 进程中指定路由器ID，那么选择IP 地址最大的环回接口的IP 地址为Router ID； ③ 如果没有环回接口，就选择最大的活动的物理接口的IP 地址为 Router ID。 建议用命令“router-id”来指定路由器ID,这样可控性比较好。 null 4.实验调试 (1) show ip route R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B – BGP (中间省略) Gateway of last resort is not set 1.0.0.0/29 is subnetted, 1 subnets C 1.1.1.0 is directly connected, Loopback1 2.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets O 2.2.2.2 [110/65] via 172.16.12.2, 00:03:47, Serial0/0/1 3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets O 3.3.3.3 [110/129] via 172.16.12.2, 00:02:49, Serial0/0/1 4.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets O 4.4.4.4 [110/129] via 172.16.15.5, 00:00:53, Serial0/0/0 5.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets O 5.5.5.5 [110/65] via 172.16.15.5, 00:00:53, Serial0/0/0 172.16.0.0/24 is subnetted, 5 subnets C 172.16.12.0 is directly connected, Serial0/0/1 C 172.16.15.0 is directly connected, Serial0/0/0 O 172.16.23.0 [110/128] via 172.16.12.2, 00:03:59, Serial0/0/1 O 172.16.34.0 [110/192] via 172.16.12.2, 00:02:59, Serial0/0/1 [110/192] via 172.16.15.5, 00:00:53, Serial0/0/0 O 172.16.45.0 [110/128] via 172.16.15.5, 00:00:53, Serial0/0/0 n