OSPF路由实验

ospf实验OSPF(OpenShortestPathFirst)也是一个内部网关协议(InteriorGatewayProtocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomoussystem,AS)内决策路由。与RIP相比，OSPF是链路状态路由协议，而RIP是距离向量路由协议。链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。开放最短路径协议(OSPF)协议不仅能计算两个网络结点之间的最短路径，而且能计算通信费用。可根据网络用户的要求来平衡费用和性能，以选择相应的路由。在一个自治系统内可划分出若干个区域，每个区域根据自己的拓扑结构计算最短路径，这减少了OSPF路由实现的工作量；OSPF属动态的自适应协议，对于网络的拓扑结构变化可以迅速地做出反应，进行相应调整，提供短的收敛期，使路由表尽快稳定化。每个路由器都维护一个相同的、完整的全网链路状态数据库。这个数据库很庞大，寻径时，该路由器以自己为根，构造最短路径树，然后再根据最短路径构造路由表。(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。）路由器彼此交换，并保存整个网络的链路信息，从而掌握全网的拓扑结构，并独立计算路由。OSPF路由协议的基本特征（课本P103-104）OSPF路由协议是一种链路状态的路由协议，为了更好地说明OSPF路由协议的基本特征，我们将OSPF路由协议与距离矢量路由协议之一的RIP（RoutingInformationProtocol）作一比较，归纳为如下几点：——RIP路由协议中用于表示目的网络远近的唯一参数为跳（HOP），也即到达目的网络所要经过的路由器个数。在RIP路由协议中，该参数被限制为最大15，也就是说RIP路由信息最多能传递至第16个路由器；对于OSPF路由协议，路由表中表示目的网络的参数为Cost，该参数为一虚拟值，与网络中链路的带宽等相关，也就是说OSPF路由信息不受物理跳数的限制。因此，OSPF比较适合应用于大型网络中。——RIP路由协议路由收敛较慢。RIP路由协议周期性地将整个路由表作为路由信息广播至网络中，该广播周期为30秒。在一个较为大型的网络中，RIP协议会产生很大的广播信息，占用较多的网络带宽资源；并且由于RIP协议30秒的广播周期，影响了RIP路由协议的收敛，甚至出现不收敛的现象。而OSPF是一种链路状态的路由协议，当网络比较稳定时，网络中的路由信息是比较少的，并且其广播也不是周期性的，因此OSPF路由协议即使是在大型网络中也能够较快地收敛。——在RIP协议中，网络是一个平面的概念，并无区域及边界等的定义。随着无级路由CIDR概念的出现，RIP协议就明显落伍了。在OSPF路由协议中，一个网络，或者说是一个路由域可以划分为很多个区域area，每一个区域通过OSPF边界路由器相连，区域间可以通过路由总结（Summary）来减少路由信息，减小路由表，提高路由器的运算速度。——OSPF路由协议支持路由验证，只有互相通过路由验证的路由器之间才能交换路由信息。并且OSPF可以对不同的区域定义不同的验证方式，提高网络的安全性。一、实验拓扑图routerA的IP地址：F0/1172.1.1.1/24F0/0192.168.1.1/24routerB的IP地址：F0/1192.168.1.2/24F0/0172.2.2.1/24hostA的IP地址:172.1.1.2/24网关：172.1.1.1hostB的IP地址:172.1.1.3/24网关：172.1.1.1hostC的IP地址:172.2.2.2/24网关：172.2.2.1hostD的IP地址:172.2.2.3/24网关：172.2.2.1二、实验要求：1.路由器的基本配置:1)、设置路由器接口IP地址。2.根据以上拓扑划分出的3个网段，要求配置OSPF路由以达到所有客户机都能相互通信。该如何实现？RouterAARouterBBF0/0F0/1F0/1F0/0ABCD三、实验步骤：路由器的基本配置:1)、设置路由器接口IP地址。1．routerA的配置：2．routerB的配置：3．配置OSPF路由：routerA的配置：注：对OSPF命令格式的说明（课本P105）⑴router(config)#routerospfprocess-id1：OSPF路由进程process-id必须指定范围在1-65535，在同一个使用OSPF路由协议的网络中，不同的路由器可以使用不同的进程号，一台路由器也可以启用多个OSPF进程。（但最好不这样做，因为多个OSPF进程需要多个OSPF数据库的副本，必须运行多个最短路径算法的副本。）process-id只在路由器内部起作用，它是一个纯粹的本地化数值,没有什么实际的意思..⑵router(config-router)#networkaddresswildcard-maskareaarea-id:address可以是子网地址，也可以是路由器接口的IP地址，与address配对的wildcard-mask参数又叫反转掩码。反转掩码用来解释address参数值，0的部分表示address对应位要匹配，1的部分则表示地址可以不关心，如上面wildcard-mask是0.0.0.255，则表示对应IP地址的前三个字节要匹配，是一个子网号172.1.1.0；如果address设定的是接口IP地址，上面的例子换成172.1.1.1，则wildcard-mask为0.0.0.0，表示每一位都要匹配。Area-id参数值用来标识指定的网络与哪一个OSPF区域关联，它可以是一个十进制或用IP地址的点分十进制格式书写。如果定义的OSPF是一个单一区域，area-id值必须为0，因为OSPF将区域0作为连接到所以其他OSPF区域的主干区域。如果存在不同的区域，则area-id值不同。routerB的配置：4．查看配置：在RouterA中运行：showiproute会显示路由配置信息，如下图：其中，“O172.2.2.0[1/0]via192.168.1.2”就是我们加上去的动态路由，如果没有显示这样的信息，就说明你没有把静态路由加载成功。C—直连网络，S—静态路由，R---rip协议，O---ospf协议。在RouterB中用showiproute会显示路由信息，如下图：5．接下来测试一下hostA、hostB、hostC、hostD都能互相ping通，这样就达到实验要求了。四、思考1．如果拓扑图如下又应该如何配置？提示：当两个路由器之间用串口现联时，必须设置其中一个路由器现联的接口为DCE，另一个路由器的接口为DTE。为DCE的接口必须先要设置时钟频率，操作如下：Router(config-if)#clockrate640002．如果是3个路由器组成的拓扑图又应该如何配置？(对于越复杂的互联网络，使用静态路由就更加不方便，因为需要管理员手动把路由信息添加到路由表，需要知道要到达的网络号，也要知道目的路由器接口IP地址；而动态路由则需要知道要互联的网络号，添加进路由表，路由器就会动态地根据路由协议选择更新路由表信息；而基于距离向量的RIP跟IGRP等动态路由协议，都有各自的极限性，无法在超大规模的互联网络中使用，OSFP是基于链路状态的路由协议，是目前大型网络中使用最广泛、优越性最强的路由协议。当然，在我们的实验当中，都是基于最简单的拓扑结构图，无法体现各自路由协议的利弊，有兴趣的同学可以进一步参考相关书籍，了解有关交换路由更多的理论知识，从而去体会跟操作更复杂的实验。)RouterBBRouterAAS0/0S0/1F0/0F0/0CDEFRouterAAF0/1ABF0/0F0/1RouterAARouterBBS0/0/0S0/0/1F0/1F0/0ABCD