OSPF路由协议实验设计报告

OSPF路由协议实验设计报告20014010-02陈果设计目标设计一个关于OSPF路由协议的实验，要求采用如下的拓扑：单区域AEDCBS0/1192.168.64.1/30S0/0192.168.64.2/30Fa0/0192.168.72.1/30Fa0/0192.168.1.3/24Fa0/0192.168.1.2/24192.168.224.2/30S0/0S0/0192.168.224.1/30S0/1192.168.240.1/30192.168.240.2/30S0/0Fa0/0192.168.248.1/24Workstation192.168.248.2/24Workstation192.168.72.2/30多区域AEDCBS0/1192.168.64.1/30S0/0192.168.64.2/30Fa0/0192.168.72.1/30Fa0/0192.168.1.3/24Fa0/0192.168.1.2/24192.168.224.2/30S0/0S0/0192.168.224.1/30S0/1192.168.240.1/30192.168.240.2/30S0/0Fa0/0192.168.248.1/24Workstation192.168.248.2/24Workstation192.168.72.2/30Area0Area1Area2设计要求1.设计实验指导书，要求包括：实验目的、预备知识、实验环境、实验原理、实验方法、实验步骤、思考题。2.设计实验记录的内容和格式。3.根据指导书中设计的实验方法和步骤完成实验，记录实验数据，并回答指导书中设计的思考题。4.分析实验数据，解释实验现象，总结实验结果。5.完成设计报告。设计方法1.以小组为单位进行课程设计。2.小组成员共同设计一份实验指导书，协同完成本小组的实验内容。3.小组成员独立完成课程设计报告。设计安排设计时间为两周，具体安排如下：第一周——设计并完成实验指导书，收集实验所需的路由器配置命令周一：了解设计内容、要求和环境，选举组长。周二：搜集相关材料，讨论、分析实验原理、方法和步骤。周三：完成实验指导书，分析实验所需环境、设备配置内容。周四：与指导老师讨论和修改实验指导书、实验环境和实验设备的配置内容。周五：完成实验指导书，完成实验准备工作。第二周——实现并验证所设计的实验，完成设计报告，进行答辩周一~周三：在指导老师和组长的组织下完成实验内容，记录实验数据和实验现象。周四：分析设计过程和实验过程，完成并提交设计报告。周五：答辩。设计过程确定目标实验环境是一个相对简单的小规模网络，且网络的拓扑比较简单（实际上就是线型拓扑），权衡各方面的因素，我们确定了三条实验目的：1、基本的OSPF配置；2、分别在单区域与多区域中观察LSA的扩散过程；3、观察OSPF是如何应对链路状态发生改变的情况的。另外有一个可选的实验目的，即截获实际的OSPF报文并对其进行解码。后来的实验证明，在现有的实验条件下是可以完成以上实验目的的。配置过程实验环境中有5台CISCO2600路由器，运行的操作系统是IOS12.1。在配置过程中我们曾经遇到了以下几个问题：1、超级终端的速率设置不当，导致输出乱码。解决方法是指定速率为9600bps。另外，通过超级终端的捕获功能将输出导入到文本文件中，非常有利于实验数据的采集与分析。2、对IOS的模式不是很熟悉，因而常常出现某些特定命令无法执行的情况。3、以前保存在路由器中的配置文件没有清除，因而干扰了本次实验的配置。解决方法是在特权模式下输入：Router#erase然后重新启动路由器：Router#reload4、在配置路由器串口的过程中忘记了指定时钟频率，导致串口的链路层协议不能启用。解决方法是在串口的DCE端指定时钟频率：Router(config-if)#clockrate720005、没有指定RID，即没有创建Loopback接口。结果导致了在此后的实验过程中，如果某个接口的IP地址恰恰被选择成为RID，当我们手工将其shutdown之后，就会导致路由器的RID改变，从而引起链路状态数据库中的信息标识发生混乱。解决办法是为每台路由器创建Loopback接口。在我们的实验中，A、B、C、D、E的Loopback地址分别是1.1.1.1、1.1.1.2、1.1.1.3、1.1.1.4、1.1.1.5。另外，对于OSPF数据包的截取，因为无法在串口上进行侦听，我们选择了A与C之间的以太网线路。将采用交叉双绞线连接更换成采用集线器连接，这样就可以通过PC的以太网卡来捕获数据。配置路由器E所用到的命令如下：接口标识：Fa0/0接口类型：以太网Router(config)#interfacefastethernet0/0Router(config-if)#ipaddress192.168.248.1255.255.255.0Router(config-if)#noshutdown观察此接口状态的命令：Routershowinterfacefastethernet0/0显示结果表明此接口已经启用：FastEthernet0/0isup,lineprotocolisupInternetaddressis192.168.248.1/24接口标识：S0/0接口类型：串口Router(config)#interfaceserial0/0Router(config-if)#ipaddress192.168.240.2255.255.255.252Router(config-if)#clockrate72000Router(config-if)#noshutdown观察此接口状态的命令：Routershowinterfaceserial0/0显示结果表明此接口已经启用：Serial0/0isup,lineprotocolisupInternetaddressis192.168.240.2/30配置Loopback接口：Router(config)#interfaceloopback0Router(config-if)#ipaddress1.1.1.5255.255.255.0单区域测试在实验中，我们采用debug命令来观察各路由器之间的信息交互过程。我们发现Router#debugipospfadj命令比Router#debugipospfevents命令更有效，因为它能提供更详细的信息。但是，debug命令会持续不断的刷屏，干扰正常的操作过程（可以通过undall来结束debug进程），而实际上，LSA的传播过程可以通过链路状态数据库和路由表来观察，因而我们没有将debug命令写入实验指导书中。打开debugipospfadj命令后，可以观察出两台路由器从发现邻居到建立邻接关系的过程。以路由器E为例：打开debug命令：Router#debugipospfadjOSPFadjacencyeventsdebuggingison启动ospf进程：Router(config)#routerospf1配置各个网络接口所在的区域（单一区域）：Router(config-router)#network192.168.248.10.0.0.255area0Router(config-router)#network192.168.240.20.0.0.3area0以太网接口所产生的信息：00:29:52:OSPF:InterfaceFastEthernet0/0goingUp00:29:52:OSPF:BuildrouterLSAforarea0,routerID1.1.1.5,seq0x8000000100:30:32:OSPF:endofWaitoninterfaceFastEthernet0/000:30:32:OSPF:DR/BDRelectiononFastEthernet0/000:30:32:OSPF:ElectBDR1.1.1.500:30:32:OSPF:ElectDR1.1.1.500:30:32:OSPF:ElectBDR0.0.0.000:30:32:OSPF:ElectDR1.1.1.500:30:32:DR:1.1.1.5(Id)BDR:none00:30:32:OSPF:BuildnetworkLSAforFastEthernet0/0,routerID192.168.248.100:30:32:OSPF:NofullnbrstobuildNetLsaforinterfaceFastEthernet0/0以上信息反映了在以太网接口产生LSA，选举指定路由器和备份路由器的过程。由于路由器E所在的以太网只有一台路由器（它本身），因而其结果就是DR和BDR都为1.1.1.5。串行接口所产生的信息：00:31:06:OSPF:InterfaceSerial0/0goingUp00:31:07:OSPF:BuildrouterLSAforarea0,routerID1.1.1.5,seq0x8000000200:31:47:OSPF:Rcvhellofrom1.1.1.4area0fromSerial0/0192.168.240.100:31:47:OSPF:Endofhelloprocessing00:31:56:%SYS-5-CONFIG_I:Configuredfromconsolebyconsole00:31:56:OSPF:RcvDBDfrom1.1.1.4onSerial0/0seq0x1DCFopt0x2flag0x7len32mtu1500stateINIT00:31:56:OSPF:2WayCommunicationto1.1.1.4onSerial0/0,state2WAY00:31:56:OSPF:SendDBDto1.1.1.4onSerial0/0seq0xE5Eopt0x2flag0x7len3200:31:56:OSPF:FirstDBDandwearenotSLAVE00:31:56:OSPF:RcvDBDfrom1.1.1.4onSerial0/0seq0xE5Eopt0x2flag0x2len52mtu1500stateEXSTART00:31:56:OSPF:NdBRNegotiationDone.WearetheMASTER00:31:56:OSPF:SendDBDto1.1.1.4onSerial0/0seq0xE5Fopt0x2flag0x3len5200:31:56:OSPF:Databaserequestto1.1.1.400:31:56:OSPF:sentLSREQpacketto1.1.1.4,length1200:31:56:OSPF:RcvDBDfrom1.1.1.4onSerial0/0seq0xE5Fopt0x2flag0x0len32mtu1500stateEXCHANGE00:31:56:OSPF:SendDBDto1.1.1.4onSerial0/0seq0xE60opt0x2flag0x1len3200:31:56:OSPF:RcvDBDfrom1.1.1.4onSerial0/0seq0xE60opt0x2flag0x0len32mtu1500stateEXCHANGE00:31:56:OSPF:ExchangeDonewith1.1.1.4onSerial0/000:31:56:OSPF:Synchronizedwith1.1.1.4onSerial0/0,stateFULL00:31:57:OSPF:BuildrouterLSAforarea0,routerID192.168.248.1,seq0x8000000300:31:57:OSPF:Rcvhellofrom1.1.1.4area0fromSerial0/0192.168.240.100:31:57:OSPF:Endofhelloprocessing00:32:07:OSPF:Rcvhellofr