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1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)名稱: RIP和OSPF路由協(xié)議的配置及協(xié)議流程姓名: 學(xué)號(hào): 實(shí)驗(yàn)日期: 2014年4月11日 實(shí)驗(yàn)報(bào)告日期: 2014年4月12日 報(bào)告退發(fā):(訂正、重做)一、 環(huán)境(詳細(xì)說明運(yùn)行的操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D)l 操作系統(tǒng):windows8.1l 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái):Dynamips 仿真平臺(tái)l 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌憾?實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟(包括主要配置流程,重要部分需要截圖) RIP:1. 設(shè)計(jì)網(wǎng)拓?fù)?. 配置ip地址以配置R1的s1/1 的ip地址為例:配置完后,輸入命令no shutdown打開端口。類似的配置完一共12個(gè)端口的ip地址。3. 配置rip路由
2、協(xié)議: 以配置R1的路由協(xié)議為例: 4. 配置PC的默認(rèn)路由,以PC1為例:5. 配置完成后,測(cè)試從PC1到網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的連通情況:a) 到5.1.30.2:b) 到1.1.30.2:c) 到2.1.30.2:d) 到3.1.30.2: e) 到4.1.30.2:f) 到6.1.30.1:6. 打開調(diào)試模式:以R1為例:不久之后接收到R4發(fā)來的路由信息:同時(shí),R1也在向周圍路由器發(fā)送路由信息:從上圖中我們路由器R4從端口S1/0發(fā)送路由信息告訴R1,R4到網(wǎng)絡(luò)2.0.0.0需要兩跳,到網(wǎng)絡(luò)3.0.0.0需要一跳,到網(wǎng)絡(luò)6.0.0.0需要兩跳。R1通過計(jì)算從各個(gè)端口接收到的路由信息,需要到各個(gè)
3、網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)路徑之后,也會(huì)向外發(fā)出路由信息。如上圖所示,R1把路由信息從S1/0端口發(fā)出。他告訴這個(gè)端口另一端所連的設(shè)備,R1到網(wǎng)絡(luò)1.0.0.0需要一跳,到網(wǎng)絡(luò)2.0.0.0需要兩跳,到網(wǎng)路5.0.0.0需要一跳。收到這個(gè)路由信息的設(shè)備也會(huì)根據(jù)這個(gè)路由信息來計(jì)算自己到各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)路徑。通過獲得的路由信息不難看出rip協(xié)議的工作過程:每個(gè)路由器都維護(hù)這一張路由表,這張路由表中寫明了網(wǎng)絡(luò)號(hào)、到該網(wǎng)絡(luò)的最短路徑(實(shí)驗(yàn)中的路徑長短由跳數(shù)來衡量)以及轉(zhuǎn)發(fā)的出口。路由器會(huì)周期性得向周圍路由器發(fā)送自己的路由表,同時(shí)也會(huì)接受周圍路由器發(fā)來的路由表,以此來刷新自己的路由器,適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?。路由器在收到路由?/p>
4、息之后會(huì)根據(jù)某些路由算法、收到的路由信息和原先自己的路由表來計(jì)算到達(dá)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑(即下一跳的出口),這便是距離矢量路由算法的工作過程。7. 在控制臺(tái)中關(guān)閉路由器R2后(以此來改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?,R1開始收到不可達(dá)的路由刷新報(bào)文:一段時(shí)間后,R1的路由表被刷新:重新打開R2一段時(shí)間后,路由表被刷新:解釋: 在路由器R2下線之后,鄰居路由器將會(huì)長時(shí)間收不到,R2方向過來的路由信息,一段時(shí)間后,路由表會(huì)被重新計(jì)算。上圖中,R1收到R4發(fā)來的路由信息,告訴R1,網(wǎng)絡(luò)1.0.0.0和網(wǎng)絡(luò)2.0.0.0已經(jīng)被判定為不可達(dá)的網(wǎng)絡(luò)。到網(wǎng)絡(luò)3.0.0.0需要一跳,到網(wǎng)絡(luò)6.0.0.0需要兩跳。于是,R1的
5、路由表會(huì)被刷新,從上圖中可以看出,R1的路由表中已經(jīng)沒有了網(wǎng)絡(luò)1.0.0.0和網(wǎng)絡(luò)2.0.0.0的表項(xiàng)。重新打開R2之后,由于R2又開始想周圍發(fā)送路由器信息,周圍路由器會(huì)知道R2又恢復(fù)正常了,在相互交換路由信息一段時(shí)間之后,路由表成功收斂,恢復(fù)了正常的狀態(tài)??梢詮腞1的路由表中看出,網(wǎng)絡(luò)1.0.0.0、網(wǎng)絡(luò)4.0.0.0和網(wǎng)絡(luò)5.0.0.0是分別和端口s1/1、端口s1/0和端口f0/0直接相連的。發(fā)向網(wǎng)絡(luò)2.0.0.0的數(shù)據(jù)包從端口s1/1轉(zhuǎn)發(fā),發(fā)向網(wǎng)絡(luò)3.0.0.0的數(shù)據(jù)包從端口s1/0轉(zhuǎn)發(fā),發(fā)向網(wǎng)絡(luò)6.0.0.0的數(shù)據(jù)包可以從s1/0和1/1轉(zhuǎn)發(fā)。 8. RIP協(xié)議中觀察沒有配置水平分割
6、和配置水平分割后協(xié)議的工作流程:a) 配置水平分割:b) 沒有配置水平分割: 解釋: 從上圖可以看出,配置了水平分割的情況下,更新報(bào)文相對(duì)于沒有配置水平分割的情況少了網(wǎng)絡(luò)1.0.0.0、2.0.0.0和6.0.0.0的路由信息。因?yàn)閺纳厦娴膸讖埥貓D和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中可以明顯看出發(fā)向網(wǎng)絡(luò)1.0.0.0、網(wǎng)絡(luò)2.0.0.0和網(wǎng)絡(luò)6.0.0.0的數(shù)據(jù)包會(huì)被從端口s1/1轉(zhuǎn)發(fā),也就是說路由表表項(xiàng)中的這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑的計(jì)算最終一定是根據(jù)從s1/1收到的路由信息計(jì)算出來的。所以在開啟水平分割的前提下,這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由信息在R1向s1/1端口發(fā)送路由信息的時(shí)候一定會(huì)被過濾掉。從以上對(duì)截圖的分析可以很明顯得看
7、出水平分割的作用。水平分割就是記錄下每一條路由信息的來源,這樣在發(fā)送路由更新報(bào)文的時(shí)候,不會(huì)將從一個(gè)端口中收到的信息再從這個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)出去,這樣可以避免無窮計(jì)算的問題,也就是避免了路由器根據(jù)自己轉(zhuǎn)發(fā)出去的路由器信息來計(jì)算路由信息。OSPF:1. 配置OSPF路由協(xié)議:以R1為例:先使用no router rip命令關(guān)閉rip協(xié)議,然后輸入router ospf 10命令開始配置ospf協(xié)議,如上圖。2. 配置完成后,測(cè)試PC1到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的連通性:a) 到5.1.30.2:b) 到1.1.30.2:c) 到2.1.30.2:d) 到3.1.30.2:e) 到4.1.30.2:f) 到6.1.30.
8、1:3. 打開調(diào)試:輸入命令debug ip ospf event 打開調(diào)試模式,如下圖:打開調(diào)試后,不斷有hello包顯示出來:解釋:從上圖可以看出,路由器R1在00:15:35的時(shí)候在端口s1/1收到了來自2.1.30.1的hello報(bào)文,hello報(bào)文顧名思義被用來維護(hù)檢測(cè)鄰接關(guān)系。OSPF協(xié)議的工作過程大致如下,它是基于鏈路狀態(tài)算法的分層路由協(xié)議。在開啟OSPF協(xié)議之后路由器之間交互的是鏈路狀態(tài)信息,路由器在知道自己附近的網(wǎng)絡(luò)的鏈路信息之后會(huì)把這些鏈路信息發(fā)給相鄰的路由器,然后這些路由器也會(huì)把自己的鏈路信息再轉(zhuǎn)發(fā)下去。這樣在一定的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)之后,每個(gè)路由器都能知道整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淞恕5窃?/p>
9、網(wǎng)絡(luò)比較龐大的情況下,這下鏈路信息會(huì)成為一個(gè)相當(dāng)龐大的數(shù)據(jù)集,因此OSPF協(xié)議又提供了“區(qū)域”的概念,就是將一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)切分成幾個(gè)相對(duì)小的區(qū)域,區(qū)域分為骨干區(qū)域和常規(guī)區(qū)域,骨干區(qū)域和常規(guī)區(qū)域之間會(huì)交換鏈路信息,二常規(guī)區(qū)域之間不會(huì)交換鏈路信息。這樣就能減少鏈路信息的規(guī)模。上圖中就可以看出有“area0”的屬性。不過上圖只有相鄰鏈路hello包的交互,這是因?yàn)镺SPF的主要協(xié)議交互過程是在剛配置完OSPF協(xié)議時(shí)就進(jìn)行了,而在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中,如果沒有鏈路狀態(tài)的變化就沒有交互鏈路狀態(tài)信息。也就是說,一旦網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定,信息不再更新,則只會(huì)有Hello包。只有鏈路發(fā)生變化時(shí),相應(yīng)路由器才會(huì)廣播改變的信息給其余
10、路由器。4. 在控制臺(tái)中關(guān)閉路由器R2,以改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓诔^配置ospf協(xié)議所設(shè)置的dead-interval后,調(diào)試信息中出現(xiàn)如下信息:此時(shí)路由表發(fā)生了變化:原先的路由表:解釋:在上圖中可以看出,R1由于長時(shí)間沒有收到R2發(fā)來的hello報(bào)文,在超出配置OSPF協(xié)議是設(shè)置的時(shí)間之后,R1會(huì)將R2的狀態(tài)判定為down。代表從s1/1端口到網(wǎng)絡(luò)2.0.0.0已經(jīng)不通了。R1會(huì)以此修改自己路由表。從兩張路由表的對(duì)比中可以看出,網(wǎng)絡(luò)1.0.0.0和網(wǎng)絡(luò)2.0.0.0的表項(xiàng)已經(jīng)不見。5. 在開啟R1的flood之后關(guān)閉R2的s1/1端口:開啟flood: 關(guān)閉R2的s1/1端口之后,R1收到如下信息:
11、解釋:可靠泛洪機(jī)制是OSPF的重要部分,其在某條鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),會(huì)將變化的信息發(fā)送給同一域中的所有OSPF路由器,從而確保整個(gè)域內(nèi)的路由器始終具有一致的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。6. 在開啟R1的flood之后打開R2的s1/1端口:7. 運(yùn)行指令:sh ip ospf neighbor解釋:可以從上圖看出,R1有兩個(gè)鄰居,分別是s1/0接口上的R2(4.1.30.1)和s1/1接口上的R4(1.1.30.2).四、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見實(shí)驗(yàn)過程中的截圖。五、 實(shí)驗(yàn)中的問題及心得問題:在配置ip地址和路由表時(shí),出現(xiàn)錯(cuò)誤之后,比較難找出錯(cuò)誤。解決:在沒配置一個(gè)設(shè)備之后應(yīng)該相互檢查一下,看一下能不能pin
12、g通,這樣每做一點(diǎn)就檢查一點(diǎn),比較容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。問題: 從以太網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)包需要mac地址,但似乎在路由器之間通過串口進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)就不需要mac 地址。解決: 因?yàn)槁酚善骱蚿c之間采用的以太網(wǎng),路由器和路由器之間是串口通信,所以以太網(wǎng)接口即f0/0等需要有mac地址,傳輸也需要有mac地址。但是串口就不需要mac地址。問題: 在rip的路由信息中出現(xiàn)了 via 0.0.0.0,開始不太懂這個(gè)是什么意思,認(rèn)為下一跳不該是一個(gè)本機(jī)地址。解決: rip發(fā)給鄰居路由器的路由表的下一跳地址是對(duì)自己來說的,但是這個(gè)下一跳地址發(fā)給鄰居路由器之后,其實(shí)沒有任何意義。如果鄰居路由器經(jīng)過計(jì)算之后,選擇的就是這一條路
13、徑,那么這個(gè)路由信息中的下一跳就是本機(jī)。 心得: 相對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課上所學(xué)的內(nèi)容,更加深刻得理解了rip和ospf協(xié)議工作的過程。了解了配置rip,ospf協(xié)議的過程,學(xué)習(xí)到ospf協(xié)議為了減小鏈路信息的開銷,ospf協(xié)議將一個(gè)大網(wǎng)劃分成幾個(gè)小區(qū)域。這就是配置ospf協(xié)議時(shí)輸入的area 0的含義。 真實(shí)得看見了水平分割的工作過程,發(fā)現(xiàn)路由器能夠智能得過濾掉那些從該端口收到的路由信息。六、 實(shí)驗(yàn)思考(1) 實(shí)驗(yàn)中,采用下一跳和轉(zhuǎn)發(fā)接口這兩種方式配置PC1和PC2有什么區(qū)別?會(huì)導(dǎo)致在你的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中丟包數(shù)有什么變化?用arp表中的內(nèi)容來解釋。Ping前的arp表:Ping:Ping后的arp表:解
14、釋:PPP鏈路網(wǎng)絡(luò)中使用轉(zhuǎn)發(fā)接口,不需要進(jìn)行arp解析即可發(fā)送數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)則需要進(jìn)行ARP解析,每次解析都會(huì)發(fā)生丟包。(2) OSPF中廣播的信息有哪些?i. OSPF路由器會(huì)周期性地發(fā)送hello數(shù)據(jù)包,該數(shù)據(jù)包是路由器建立通信的基礎(chǔ).ii. 兩個(gè)OSPF路由器建立雙向通信這后還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫同步,即發(fā)送DBD信息。iii. 鏈路狀態(tài)請(qǐng)求(LSR)、更新(LSU)、確認(rèn)(LSA)信息。(3) 寫出在你的拓?fù)渲校瑪?shù)據(jù)包從PC1到PC2發(fā)送的完整過程,包括Arp表的內(nèi)容。以ping為例。Ping之前:PC1的arp表:R1的arp表:R2的arp表:R3的arp表:Ping命令:ping之后:PC1的arp表:R1的arp表:R2的arp表:R3的arp表:解釋:上圖中:在ping命令之前,PC1的arp表只有自己的f0/0端口5.1.30.1的mac地址,R1只有自己的f0/0端口5.1.30.2的mac地址。R2的arp表為空,R3的arp表只有自己的f0/0端口6.1.30.2的mac地址,PC2的arp表只有自己的f0/0端口6.1.30.1的mac地址。在ping 6.1.30.1的時(shí)候,PC2會(huì)把包發(fā)向默認(rèn)路由器5.1.30.2,但是PC1并不知道5.1.30.2的mac
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