基于路由模拟器实现OSPF多区域连通的方案研究

淮北职业技术学院学报

JOURNALOFHUAIBEIVOCATIONALANDTECHNICALCOLLEGE

Vol．１７No．４

Au．２０１８g

􀅰应用技术研究􀅰

基于路由模拟器实现OSPF多区域连通的方案研究

()淮北职业技术学院计算机科学技术系,安徽淮北　２３５０００

摘要:在大规模的企业网络中,经常使用O借助思科路由模拟软件,以淮北职SPF协议来实现多区域网络的连通,业技术学院网络为例,在路由器上实现O实现预测结果.SPF多区域网络连通的最佳方案.通过实验验证,关键词:多区域;连通;方案OSPF;

()中图分类号:TP３９３　　　文献标识码:A　　　文章编号:１６７１Ｇ８２７５２０１８０４Ｇ０１０５Ｇ０３

杨玉梅,李　凌,冯　军

通常使用O　　在企业网络中,SPF来实现网络的

路由连接,但是在大型网络中,网络拓扑结构经常发生变化,最短路径OSPF路由器需要运行SPF(优先)算法来重新计算路由信息,这将大量消耗路

[１]由器C淮北职业技术学院网络PU及内存资源.

统)是层次中最大的实体,将一个AS划分为不同

的区域,区域O为主干区域,负责在区域之间发送

[４]链路状态信息,其他区域与之相连.

是一个拥有多个信息点的大型局域网,而且分为东区、新区和电大三个校区,使用OSPF协议收敛速区域越大,路由表就变得越来越庞大,每一次路径的改变;都使路由器不得不花大量的时间和资源去重新计算路由表,路由器越来越低效,随之包含完整网络结构的链路状态数据库也会越来越大,难以管理,邻居至少每３维护越来越０s交换一次拓扑数据库,难,路由器也有可能崩溃.为解决问题,根据区域所处的位置为区域进行分类,对于不同的通信量OSPF进行了区分定义,对于不同位置的路由器也进行了类型区分.分区域降低了S减少了PF的运算频率,

[]２

路由表,减小了链路状态通告集合的流量.

１．３　思科模拟器

)思科模拟器(是CCiscoPacketTracerisco公司开发的功能强大的路由器模拟软件,它可以在虚拟的环境下建立网络拓扑结构图,模拟路由器、交换机、搭建企业网络环境来PC机及无线设备等,

[５]

完成网络设备的配置实验.

度快并且没有路由环路,但是随着多条路径的增加,

２　路由器上实现OSPF多区域网络连通

２．１　网络构建和IP地址规划

求,把校园网划分成３个区域,分别为区域０(主干、(,区域)区域１标准区域)和区域２(标准区域)网络拓扑图如图１所示.

以淮北职业技术学院为例,网络中心按位置要

本文以思科模拟器为研究平台,提出利用四台１　OSPF概述

１．１　OSPF协议

路由器实现OSPF多区域网络通信的方案.)是一种内部OSPF(OenShortestPathFirstp网关路由协议,也叫链路状态路由协议.

它的工作过程是先建立邻接关系,学习链路状态信息,再形成链路状态数据库,使用SPF算法,

[３]得到最短路径树,最后生成路由表.

图１　OSPF多区域连通网络拓扑图

所示.

四台路由器的接口IP地址及子网掩码如表１

表１　四台路由器的IP地址规划

设备R１

接口Looback０p/S２０

１．２　OSPF多区域

自治系OSPF是一种分层次的路由协议,AS(

１０．１．１．１

１．１．１．１

IP地址

子网掩码长度

３２８

　　收稿日期:２０１８Ｇ０４Ｇ１１

(本文系安徽省２基于视频的考生异常行为识别系统的研究与设计”编号:和　　基金项目:０１７年度自然科学研究重点项目“KJ２０１７A５２５),杨玉梅(女,安徽淮北人,副教授,硕士,研究方向:企业网络技术.　　作者简介:１９６９—)

()淮北职业技术学院２基于云计算的I编号:阶段性研究成果.０１７年度自然科学研究项目“RF２网络部署策略”２０１７－A－８

􀅰１０５􀅰

杨玉梅,李　凌,冯　军/基于路由模拟器实现OSPF多区域连通的方案研究

设备

接口Looback０p/S２０/S３０/S３０/S２０/S２０

IP地址

子网掩码长度

３２８８８８８

R２１０．１．１．２２０．１．１．１２０．１．１．２３０．１．１．１３０．１．１．２４．４．４．４３．３．３．３

２．２．２．２

２５５．２５５．２５５area０

()R３confi－router＃network３．３．３．００．０．g０．２５５area０()R３confiouter＃network３０．０．０．００．g－r２５５．２５５．２５５area２()路由器R４４关键配置命令:

()R４confi＃routerosf１gp()R４confi－router＃router－id４．４．４．４g

R３

Looback０p３２

R４

Looback０p３２

方案规划

２５５．２５５．２５５area２

()R４confi－router＃network４．４．４．００．０．g()R４confiouter＃network３０．０．０．００．g－r

．２　(e(１２))根据表在路由１器配置路由器的R１、R２、R３和IP地址和网关.

R４上分别配置

out(r３i)d配置,然后启用OSPFO通告网络及所在的区域SPF路由协议.,以实现多区域网络连通　路(４

由)测试多区域网络的连通性.

器上实现OSPF多区域网,实验结果验证络连通的方案.研究

．１　路由器上的关键命令

R(１)R１R１(路由器R１关键配置命令:

R１(c(coconfig)＃ionnffiig

g－)＃if)nts２/０ro＃utcelrocoksrfat１e６４０００R１１((ccoonnffiig

g

－－rroouutteerr))＃＃rpnoeuttweror－k１id０１．．１０．．１０．．１５５．２５５．２００．．２５５aR１(co５n５afigr－earo１uter)＃network１．１．１．００．０．R(２rR２)eR２(路由器a１(ccoonnffiigg

)R２关键配置命令－＃iif)n＃tsc３lo/:

c０krate６４０００R２R２(２(c(cocononfnfifigig

)g

－＃－rrorouoututeterer)r)＃os＃rpnofeutt１weror－k２id０２．．２０．．２０．．２５５．２００．．２５５aR５２５(c．２o５n５afir－earo０uter)＃network２．２．２．００．０５５．２R２rg．(ecaon０fig－router)＃network１０．０．０．００．R(５３５)．路由器２５５areRa３１关键配置命令:

R３R３(R３(c(cocononfnfifigg

)－＃i)if)n＃tsc２lo/c０krate６４０００R３３((ccoonnfifigig

g

－＃－rrorouoututeterer)r)＃os＃rp

nofeutt１weror－k２id０３．．３０．．３０．．３􀅰１０６􀅰

００．０３．．２２５　５a测试网络是否连通rea２

,

验证结果配置完成以后,可以用R１与R４的连通性ping命令验证R２、R１与R３及,

验证结果如R

１与下所示:

Router＃ping２．

２．２．２２,timST!!!!!

eeyonpudetinescapigs２s５,１ee０sc０eqon－udbensy

:tceeItCoMabPEortc．hosto２．２．２．min/Srauovcugct/eemssra＃xrap＝tein０ig/s１３１１．/０３２０．３mper３．３scent(５/５),round－trip

３,timST!!!!!

eeyonpudetinescapigs２s５,１ee０sc０eqon－udbensy

:tceeItCoMabPEortc．hosto３．３．３．min/Srauovcugct/eemssra＃xrap＝tein０ig/s９４/１．２０４０m０pe．４．４srcent(５/５),round－trip

４,timSTeynpdeinescap１e０s０eq－ubentceeItCoMabPEortc．hos!!!!!

eoutigs２s５,econdsy

:to４．４．４．min/Sauccessrateis１００percent(５/５),round－trip

通过查看路由表如下所示vg

/max＝０/７/１９ms,看到OIAOSPF路由的

１(

．区域间路由０．０．０/３２is)s:ubnetted,１subnets

００:１８OIA　１．１．１２:/．１(１１０/２３４４)via３０．１．１．１,

００:１７OI．２０１A　２．０,．S０e/r３ia．２l２２i．s０２s．２ub(n１e１tt０e/d１５,１s６３u)bvniea３ts０．１．１３:１７,SeOI．０A　．０．０３/r３ial２/０．１,

．３２．i３s．３su(b１n１e０t/te７d８２,１s)vuiabn３e０ts

．１．１．１,００:

２R３３２０２０２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　淮北职业技术学院学报　　　　　　　　　　　　　　２０１８年第４期　

/１６:４３,Serial２０

/,４．０．０．０３２issubnetted１subnets

/１,００:２７:５５,Serial２０

//OIA　２０．０．０．０８(１１０１５６２)via３０．１．１．R２＃shisfdatabasepop

,C　４．４．４．４isdirectlonnectedLooback０ycp//OIA　１０．０．０．０８(１１０２３４３)via３０．１．１．

/１,００:２７:５５,Serial２０

/,C　３０．０．０．０８isdirectlonnectedSeriＧyc/al２０

通过查看链路状态数据库如下所示,看到在同只是在虚链路时不同.

一个区域的路由器,它的链路状态数据库也相同,

２．２．２．２　LinkID　

LinkID　　　　　　ADVRouter　　　　Ae　　　　　Se＃　　　　ChecksumLinkcountgq

２．２．２．２　　　３．３．３．３　２．２．２．２　３．３．３．３　２．２．２．２　３．３．３．３　２．２．２．２　ADVRouter

０x８００００００８

)SummaretLinkStates(Area０yN

Ae　g

１０８７　１６０５１０４２９０７

０x８００００００４０x８００００００２０x８００００００５Se＃qSe＃　q

９７９　　９４６　

０x８００００００５

０x００４４７d３０x００６０５５３０x００feffChecksum

)()OSPFRouterwithID(２．２．２．２ProcessID１

)RouterLinkStates(Area０

３．３．３．３　　１０．０．０．０　　３０．０．０．０　１．１．１．１　　４．４．４．４　　２．２．２．２　１．１．１．１　２０．０．０．０　３０．０．０．０　３．３．３．３　LinkID　　LinkID　

０x００４３e００x００be７f０x００１a１６０x００１２dd２０x００af３１３０x００e５４d０x００fc１a０x００fe５６Checksum

ChecksumLinkcount

ADVRouter

０x８００００００３)RouterLinkStates(Area１

Ae　　g

１７７６　１０４７Ae　　g１６７５１６００　９７３　９４１　

０x８００００００bSe＃　q

１．１．１．１　　２．２．２．２

ADVRouter　

０x８００００００b

)SummaretLinkStates(Area０yN

０x８００００００１０x８００００００３０x８００００００４０x８００００００５

２．２．２．２　　

３．３．３．３　２．２．２．２　２．２．２．２　

４．４．４．４　　２．２．２．２　９０２０x８００００００６

４　总结

参考文献:

OSPF是大型企业网络中使用广泛的动态路由协议,它的链路状态数据库(使网络中的LSDB)路由器的路由信息保持一致,使用SPF算法计算在路由器上实现OSPF多区域网络通信.实验验证,实现了预测结果,但是在配置的过程中常出现问题,总结如下:

()将路由器R１２和R３配置为主干区域０、R１为区域１、它们的物理接口和环回R２为区域２时,接口与OSPF的区域要相对应.

()分清四台路由器的类型,邻居建立后要发２

布不同的网段,注意反掩码的正确配置.()比较四台路由器链路状态数据库内容的异３同,在同一区域的路由器,链路状态数据库也

[７]相同.

[]６

最短路径.使用思科模拟器,模拟了在校园网中,

０x００６２d３

０x００１cf５１

[]大型企１　北京阿博泰克北大青鸟信息技术有限公司．

业网络高级技术[北京:电子工业出版社,M]．２０１４．[]肖涛,傅瑜,等．计算机网络实验教程[北２　何怀文,M]．京:清华大学出版社,２０１３．[][计算机网络(北京:电子工业出版３　谢希仁．６版)M]．社,２０１３．[][计算机网络(北京:清华大学出版４　吴功宜．２版)M]．社,２０１０．[]任翔,吕尉．基于思科模拟器实现V５　冯焕华,LAN之

]间跨设备通信的方案研究[云南大学学报(自然科J．,():学版)２０１７,３９S１３６Ｇ４０．

[]夏安青,杨芫,等．天地一体化网络域内路由６　徐明伟,

],协议O清华大学学报(自然科学版)SPF＋[J．,():尔滨师范大学自然科学学报２０１６５３２３６Ｇ４０．

():２０１７,１５７１２Ｇ１７．[]]施欢．哈７　王琦进,OSPF高效路由协议的设计与优化[J．

责任编辑:净　草

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