基于OSPF路由協(xié)議的網絡互連課程設計

1、 課程設計報告課程名稱： 計算機網絡 設計題目： 基于ospf路由協(xié)議的網絡互連 系 別： 專 業(yè)： 組 別： 起止日期: 2012年12月26日2013年1月5日 指導教師: 計算機科學與技術系二一 二年制課程設計題目基于ospf路由協(xié)議的網絡互連組長 學號 班級系別專業(yè)組員 指導教師課程設計目的(1) 掌握子網劃分，路由原理等網絡基本知識。(2) 掌握ospf協(xié)議的基本配置。(3) 掌握基本的組網方法，利用ospf協(xié)議互聯5個獨立的局域網。課程設計所需環(huán)境cisco packet tracer課程設計任務要求利用ospf協(xié)議互連5個獨立的局域網，基于packettracer實現網絡功能課程

2、設計工作進度計劃序號起止日期工 作 內 容分工情況112.26-12.28商討問題的解決路徑和初步實施方案。 212.29-12.30劃分子網和畫出初步拓撲圖。 312.30-01.02路由器和交換機的配置。 401.03-01.04進一步完善拓撲圖 501.03-01.05完成課程設計實驗報告，并作出分析。 指導教師簽字： 年 月 日教研室審核意見：教研室主任簽字： 年 月 日課程設計任務書目 錄1 引言11.1課程設計目的11.2 課程設計背景11.3 課程設計主要內容12需求分析12.1 實驗環(huán)境12.2 設計思路12.3 設計要求23概要設計23.1設計的流程圖23.2 ospf路由協(xié)

3、議的原理與配置33.2.1 ospf路由協(xié)議的原理33.2.2 ospf路由協(xié)議的配置44 詳細設計54.1 子網的劃分54.2 網絡拓撲圖的設計54.3路由器的配置信息64.4交換機的配置115 調試與操作說明115.1 查看路由115.2 使用cisco packet tracer 調試與模擬136 結束語20參考文獻20滁州學院本科課程設計課程設計主要內容1 引言1.1課程設計目的 本課程設計是為了讓同學們了解學習計算機網絡的作用和意義。通過課程設計，掌握路由器接口ip地址配置以及ospf路由協(xié)議的配置。 培養(yǎng)我們在網絡實踐中的能力，和團隊合作的能力。1.2 課程設計背景網絡的發(fā)展離不開

4、路由協(xié)議，ospf路由協(xié)議是一種典型的鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，一般用于同一個路由域內。在這里，路由域是指一個自治系統(tǒng)，它是指一組通過統(tǒng)一的路由政策或路由協(xié)議互相交換路由信息的網絡。在這個自治系統(tǒng)中，所有的ospf路由器都維護一個相同的描述這個自治系統(tǒng)結構的數據庫，該數據庫中存放的是路由域中相應鏈路的狀態(tài)信息，ospf路由器正是通過這個數據庫計算出其ospf路由表的。作為一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，ospf將鏈路狀態(tài)廣播數據包lsa（link state advertisement）傳送給在某一區(qū)域內的所有路由器，這一點與距離矢量路由協(xié)議不同。運行距離矢量路由協(xié)議的路由器是將部分或全部的路由表傳遞給與其

5、相鄰的路由器。ospf路由協(xié)議支持路由驗證，只有互相通過路由驗證的路由器之間才能交換路由信息。并且ospf可以對不同的區(qū)域定義不同的驗證方式，提高網絡的安全性，因此，ospf路由協(xié)議應用非常廣泛。1.3 課程設計主要內容路由選擇協(xié)議可以將分布在不同地理位置的局域網連接成一個較大的網絡。利用ospf協(xié)議互連5個獨立的局域網，且每個局域網的計算機數量分別為10臺、7臺、25臺、31臺、62臺，將每個局域網作為一個獨立的子網；整個網絡可用私有地址段為192.168.0.0/24，利用vlsm技術劃分子網；每個子網分別連接一個路由器，5個路由器依次連接成環(huán)狀，路由器間使用ospf路由協(xié)議選擇路徑，并基

6、于packet tracer實現網絡功能。2需求分析2.1 實驗環(huán)境安裝了模擬軟件cisco packet tracer的計算機2.2 設計思路利用ospf協(xié)議互連5個單獨成立的局域網，將每個局域網劃分為一個獨立的子網。然后將5個路由器連成環(huán)狀，由于拓撲為環(huán)形，沒有層次之分，依次配置每一個路由器，拓撲主干如2-1所示：圖2-1拓撲主干圖2.3 設計要求利用ospf協(xié)議互連6個獨立的局域網，其中有4個局域網屬于區(qū)域0,2個局域網屬于區(qū)域1，區(qū)域0的計算機數量分別為10臺、7臺、25臺、62臺，將每個局域網作為一個獨立的子網，網絡可用私有地址段為192.168.0.0/24，區(qū)域1的計算機數量為3

7、1臺、62臺，網絡可用私有地址段為192.168.1.0/24。利用vlsm技術劃分子網；每個子網分別連接一個路由器，區(qū)域0有5個路由器依次連接成環(huán)狀，區(qū)域1和區(qū)域0的一個路由器相連，3個路由器連成環(huán)，路由間使用ospf路由協(xié)議選擇路徑。3概要設計3.1設計的流程圖設計流程:（1）根據需求劃分子網；（2）構造網絡圖譜圖；（3）配置路由器；（4）查看路由；（5）設計測試；3.2 ospf路由協(xié)議的原理與配置3.2.1 ospf路由協(xié)議的原理ospf(open shortest path first)是一個內部網關協(xié)議(interior gateway protocol,簡稱igp)，用于在單一自

8、治系統(tǒng)(autonomous system,as)內決策路由。與rip相對，ospf是鏈路狀態(tài)路有協(xié)議，而rip是距離向量路由協(xié)議。我們通過圖3.2來概括網絡互聯主要的四種抽象模型。圖中，抽象模型model 1表示路由器的一個以太網接口不連接其他路由器，只連接了一個以太網段。此時，對于運行 ospf的路由器r1，只能識別本身，無法識別該網段上的設備(主機等)；抽象模型model 2表示路由器r1通過點對點鏈路(如ppp、hdlc等)連接一臺路由器r2；抽象模型model 3表示路由器r1通過點對多點(如frame relay、x.25等)鏈路連接多臺路由器r3、r4等，此時路由器r5、r6之間

9、不進行互聯；抽象模型model 4表示路由器r1通過點對多點(如frame relay、x.25等)鏈路連接多臺路由器r5、r6等，此時路由器r5、r6之間互聯。以上抽象模型著重于各類鏈路層協(xié)議的特點，而不涉及具體的鏈路層協(xié)議細節(jié)。該模型基本表達了當前網絡鏈路的連接種類。 對于抽象模型model 1(以太網鏈路)，使用link id(連接的網段)、data(掩碼)、type(類型)和metric(代價)來描述。此時的link id即為路由器r1接口所在網段，data為所用掩碼，type為3，metric為代價值。 對于抽象模型model 2(點對點鏈路)，先使用link id(連接的網段)、d

10、ata(掩碼)、type(類型)和metric(代價)來描述接口路由，以上各參數與model 1相似。接下來描述對端路由器r2，四個參數名不變，但其含義有所不同。此時link id為路由器r2的router id，data為路由器r2的接口地址，type為1(router)，metric仍為代價值。 對于抽象模型model 3(點對多點鏈路，不全連通)，先使用link id(連接的網段)、data(掩碼)、type(類型)和metric(代價)來描述接口路由，以上各參數與model 1相似。接下來分別描述對端路由器r3、r4的方法，與在model 2中描述r2類似。 對于抽象模型model 4

11、(點對多點鏈路，全連通)，先使用link id(網段中dr的接口地址)、data(本接口的地址)、type(類型)和metric(代價)來描述接口路由。此時type值為2(transnet)，然后是本網段中dr(指定路由器)描述的連接通告。路由器在通報其獲知的鏈路狀態(tài)(即上面所述的參數)前，加上lsa頭(link state advertisement head)，從而生成lsa(鏈路狀態(tài)廣播)。到此，路由器通過lsa完成周邊網絡的拓撲結構描述，并發(fā)送給網絡中的其他路由器。 圖3-2路由協(xié)議原理圖3.2.2 ospf路由協(xié)議的配置ospf路由協(xié)議配置中的全局設置的有關命令如表3-3：表3-3

12、全局設置的命令表 任務 命令 指定使用ospf協(xié)議 router ospf process-id1 指定與該路由器相連的網絡network address wildcard-mask area area-id2 指定與該路由器相鄰的節(jié)點地址neighbor ip-addressospf路由進程process-id必須指定范圍在1-65535，多個ospf進程可以在同一個路由器上配置，但最好不這樣做。多個ospf進程需要多個ospf數據庫的副本，必須運行多個最短路徑算法的副本。process-id只在路由器內部起作用，不同路由器的process-id可以不同。wildcard-mask 是子網掩

13、碼的反碼, 網絡區(qū)域id area-id在0-4294967295內的十進制數，也可以是帶有ip地址格式的x.x.x.x。當網絡區(qū)域id為0或0.0.0.0時為主干域。不同網絡區(qū)域的路由器通過主干域學習路由信息。4 詳細設計4.1 子網的劃分利用ospf協(xié)議互連6個獨立的局域網，由于每個局域網的計算機數量分別為10臺、7臺、25臺、62臺、31臺、62臺，將每個局域網作為一個獨立的子網，區(qū)域0的網絡用私有地址段為192.168.0.0/24，區(qū)域1網絡用私有地址段為192.168.1.0/24；利用vlsm技術劃分子網，劃分結果如表：表4-1區(qū)域0的 子網劃分子網名主機數劃分子網ip地址子網i

14、p地址范圍lan010臺計算機192.168.0.0/28192.168.0.1 192.168.0.14lan17臺計算機192.168.0.16/28192.168.0.17 192.168.0.30lan225臺計算機192.168.0.32/27192.168.0.33 192.168.0.62lan362臺計算機192.168.0.128/26192.168.0.129192.168.0.190表4-2區(qū)域1的 子網劃分子網名主機數劃分子網ip地址子網ip地址范圍lan431臺計算機192.168.0.64/26192.168.0.65192.168.0.126lan562臺計算機1

15、92.168.0.128/26192.168.0.129192.168.0.1904.2 網絡拓撲圖的設計區(qū)域0：5個路由器r0、r1、r2、r3、r4連接成一個環(huán)，區(qū)域1:3個路由器互聯成環(huán)，每一個路由器的接口ip如表4-2所示：表4-3區(qū)域0的路由器的接口ip路由器名f0/0接口ips0/0接口ips0/1接口ipr0f0/0:192.168.0.14/28s0/0:192.168.0.193/30s0/1:192.168.0.210/30r1f0/0:192.168.0.30/28s0/0:192.168.0.197/30s0/1:192.168.0.194/30r2f0/0:192.1

16、68.0.62/27s0/0:192.168.0.201/30s0/1:192.168.0.198/30r3s0/0:192.168.0.205/30s0/1:192.168.0.202/30r4f0/0:192.168.0.190/26s0/0:192.168.0.209/30s0/1:192.168.0.206/30區(qū)域1的路由表：表4-4區(qū)域1的路由器的接口ip路由器名f0/0接口ipf0/1接口ips0/0接口ipr3f0/0:192.168.1.1/28f0/1:192.168.1.17/28r5f0/0:192.168.1.2/28f0/1:192.168.1.65/26s0/0:

17、192.168.1.33/27r6f0/0:192.168.1.129/26f0/1:192.168.1.18/28s0/0:192.168.1.34/27利用dns服務器實現域名解析進而訪問web服務器；網絡拓撲圖如圖4-3:圖4-1網絡拓撲圖4.3路由器的配置信息 路由器r0的配置信息：hostname r0 /將路由器命名為r0interface fastethernet0/0 ip address 192.168.0.14 255.255.255.240 /對接口f0/0分配ip地址duplex auto /雙工的協(xié)商模式為自動speed auto /速率為協(xié)商模式為自動interfa

18、ce fastethernet0/1 /對接口f0/1分配ip地址no ip address /刪除接口f0/1分配ip地址duplex auto /雙工的協(xié)商模式為自動speed auto /速率為協(xié)商模式為自動 shutdown /激活接口interface serial0/0 /對接口s0/0分配ip地址 ip address 192.168.0.193 255.255.255.252 clock rate 64000 /設置時鐘頻率interface serial0/1 /對接口s0/1分配ip地址 ip address 192.168.0.210 255.255.255.252clo

19、ck rate 64000 /設置時鐘頻率router ospf 1 / 啟動ospf進程 log-adjacency-changes/宣告192.168.0.0網段,反碼為0.0.0.15 ospf區(qū)域為骨干區(qū)域area0network 192.168.0.0 0.0.0.15 area 0 network 192.168.0.192 0.0.0.3 area 0network 192.168.0.208 0.0.0.3 area 0ip classlessline con 0line vty 0 4 login 路由器r1的配置信息：hostname r1 /將路由器命名為r1interf

20、ace fastethernet0/0 /對接口f0/0分配ip地址ip address 192.168.0.30 255.255.255.240duplex auto /雙工的協(xié)商模式為自動speed auto /速率為協(xié)商模式為自動interface fastethernet0/1 /對接口f0/1分配ip地址no ip address /刪除接口f0/1分配ip地址duplex auto /雙工的協(xié)商模式為自動speed auto /速率為協(xié)商模式為自動shutdown /激活接口interface serial0/0 /對接口s0/0分配ip地址ip address 192.168.0

21、.205 255.255.255.252clock rate 64000interface serial0/1 /對接口s0/1分配ip地址ip address 192.168.0.210 255.255.255.252router ospf 1 / 啟動ospf進程log-adjacency-changesnetwork 192.168.0.208 0.0.0.3 area 0network 192.168.0.204 0.0.0.3 area 0network 192.168.0.16 0.0.0.15 area 0 line con 0 line vty 0 4 login 路由器r2的

22、配置信息：hostname r2 /將路由器命名為r2interface fastethernet0/0 /對接口f0/0分配ip地址ip address 192.168.0.62 255.255.255.224duplex auto /雙工的協(xié)商模式為自動speed auto /速率為協(xié)商模式為自動interface fastethernet0/1 /對接口f0/1分配ip地址no ip address /刪除接口f0/1分配ip地址duplex auto /雙工的協(xié)商模式為自動speed auto /速率為協(xié)商模式為自動shutdowninterface serial0/0 /對接口s0/

23、0分配ip地址ip address 192.168.0.206 255.255.255.252clock rate 64000 /設置時鐘頻率interface serial0/1 /對接口s0/1分配ip地址 ip address 192.168.0.201 255.255.255.252router ospf 1 / 啟動ospf進程 log-adjacency-changes network 192.168.0.204 0.0.0.3 area 0 network 192.168.0.208 0.0.0.3 area 0 network 192.168.0.320.0.0.31 area

24、 0line con 0line vty 0 4 login 路由器r3的配置信息：hostname r3 /對路由器r3進行命名interface fastethernet0/0 /對接口f0/0分配ip地址 ip address 192.168.1.1 255.255.255.240 duplex auto /雙工的協(xié)商模式為自動 speed auto /速率為協(xié)商模式為自動interface fastethernet0/1 /對接口f0/1分配ip地址 ip address 192.168.1.17 255.255.255.240 duplex auto /雙工的協(xié)商模式為自動 spee

25、d auto /速率為協(xié)商模式為自動interface serial0/0 /對接口s0/0分配ip地址 ip address 192.168.0.197 255.255.255.252interface serial0/1 /對接口s0/1分配ip地址 ip address 192.168.0.202 255.255.255.252clock rate 64000 /設置時鐘頻率interface serial0/1 /對接口s0/1分配ip地址 log-adjacency-changes network 192.168.0.200 0.0.0.3 area 0 network 192.16

26、8.0.196 0.0.0.3 area 0 network 192.168.1.0 0.0.0.15 area 1 network 192.168.1.16 0.0.0.15 area 1ip classlessline con 0line vty 0 4 login 路由器r4的配置信息：hostname r4 /將路由器命名為r4interface fastethernet0/0 /對接口f0/0分配ip地址 ip address 192.168.0.190 255.255.255.192 duplex auto /雙工的協(xié)商模式為自動 speed auto /速率為協(xié)商模式為自動int

27、erface fastethernet0/1 /對接口f0/1分配ip地址 no ip address duplex auto /雙工的協(xié)商模式為自動 speed auto /速率為協(xié)商模式為自動 shutdowninterface serial0/0 /對接口s0/0分配ip地址 ip address 192.168.0.194 255.255.255.252interface serial0/1 /對接口s0/1分配ip地址 ip address 192.168.0.198 255.255.255.252clock rate 64000 /設置時鐘頻率router ospf 1 / 啟動o

28、spf進程 log-adjacency-changes network 192.168.0.128 0.0.0.63 area 0 network 192.168.0.192 0.0.0.3 area 0 network 192.168.0.196 0.0.0.3 area 0line con 0line vty 0 4 login路由器r11的配置信息：hostname r11 /對r11進行命名interface fastethernet0/0 ip address 192.168.1.129 255.255.255.192 duplex auto /雙工的協(xié)商模式為自動 speed au

29、to /速率為協(xié)商模式為自動interface fastethernet0/1 ip address 192.168.1.18 255.255.255.240 duplex auto / 雙工的協(xié)商模式為自動 speed auto /速率為協(xié)商模式為自動interface serial0/0 /對接口s0/0分配ip地址 ip address 192.168.1.34 255.255.255.224interface serial0/1 /對接口s0/1分配ip地址 no ip address shutdownrouter ospf 1 / 啟動ospf進程 log-adjacency-cha

30、nges network 192.168.1.16 0.0.0.15 area 1 network 192.168.1.32 0.0.0.31 area 1 network 192.168.1.128 0.0.0.63 area 1ip classlessline con 0line vty 0 4 login4.4交換機的配置interface fastethernet0/2 switchport access vlan 2 /劃分vlan2 switchport mode trunkinterface fastethernet0/3 switchport access vlan 3 /劃分

31、vlan3 switchport mode trunkinterface fastethernet0/4 switchport access vlan 4 /劃分vlan4 switchport mode trunk4.5服務器的配置5 調試與操作說明5.1 查看路由利用路由顯示命令show ip route，依次查看每一個路由器的路由信息。路由器r3的路由表如圖5-1：圖5-1 路由器r3的路由表路由器r4的路由表如圖5-2：圖5-2 路由器r4的路由表路由器r10的路由表如圖5-2 圖5-3 路由器r10的路由表路由器r11的路由表如圖5-2圖5-4 路由器r11的路由表5.2 使用cis

32、co packet tracer 調試與模擬 5.2.1故障測試配置故障測試，由于配置錯誤，導致路由器沒有選擇最優(yōu)路徑，測試結果，如下圖所示： 圖5-5配置故障測試圖由于r2的ospf的配置錯誤，導致了路徑選擇錯誤，系統(tǒng)沒有選擇最優(yōu)路徑。人為故障測試圖5-6人為故障測試圖在修改好ospf配置錯誤之后，我們測試成功了，在人為的操作下，刪除了一條最短路徑，系統(tǒng)自動的選擇了剩下的唯一的一條路徑。5.2.2測試各個pc機是否能ping通測試pc0是否能ping通，測試結果如圖5-7圖5-7測試pc0是否能ping通測試pc1是否能ping通，測試結果如圖5-8：圖5-8測試pc1是否能ping通測試pc2是否能ping通，測試結果如圖5-9：圖5-9 測