Ubuntu16下quagga進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)路由仿真

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱： quagga進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)路由仿真學(xué)號(hào)、姓名：張焓實(shí) 驗(yàn) 日 期：2016-11-4實(shí)驗(yàn)報(bào)告日期：2016-11-4實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：小組成員分工： 一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、基礎(chǔ)配置觀察實(shí)驗(yàn): 用wireshark抓包分析2、Linux下完成quagga的安裝和配置3、使用quagga進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)路由仿真實(shí)驗(yàn)二. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：軟件：linux ubuntu，Windos，Wireshark；硬件：PC 1臺(tái)2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如下：192.168.137.2/23192.168.137.100/23三. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟、實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（寫出每個(gè)命令執(zhí)行時(shí)，所顯示的內(nèi)

2、容，實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和思考。）1.安裝Quagga（R1、R2同樣安裝）終端apt-get 安裝：sudo apt-get install quagga2.查看Quagga配置文件（R1、R2同樣）進(jìn)入etc文件夾查看services，即Quagga的配置文件sudo gedit /etc/servicesQuagga的各進(jìn)程有各自的終端接口或VTY，在/etc/ services下可以找到如下內(nèi)容，左邊是進(jìn)程名，右邊是進(jìn)程序號(hào)：3.zebra文件配置與zebra連接創(chuàng)立（R1、R2在文中未提到的地方同樣配置）開通我們下文需要用到的一些功能：配置文件daemons終端輸入sudo gedit

3、/etc/quagga/daemons分別將zebra=no、bgpd=no、ospfd=no、ripd=no（這些功能值為no意味著關(guān)閉）修改為zebra=yes、bgpd=yes、ospfd=yes、ripd=yes（改為yes意味著將它們打開）使用命令cd /usr/share/doc/quagga/examples進(jìn)入examples文件夾,輸入ls可以看到該文件夾存放著.conf.sample文件：將examples文件夾中的配置sample文件復(fù)制到quagga文件夾中使用命令cd /etx/quagga進(jìn)入quagga文件夾sudo cp /usr/share/doc/quagg

4、a/examples/zebra.conf.sample zebraconfsudo cp /usr/share/doc/quagga/examples/ospf.conf.sample ospfd.confsudo cp /usr/share/doc/quagga/examples/ripd.conf.sample ospfd.confsudo cp /usr/share/doc/quagga/examples/ospf.conf.sample ospfd.conf然后運(yùn)用sudo /etc/init.d/quagga restart運(yùn)行quagga程序：4.zebra配置用sudo ged

5、it zebra.conf查看zebra.conf：PS：“！”是注釋標(biāo)識(shí)，紅圈內(nèi)是路由器名稱、登陸密碼和enable密碼虛擬網(wǎng)卡一般來說，每一臺(tái)PC都只有一張網(wǎng)卡，我們可以通過命令行來虛擬出另外一張網(wǎng)卡，這樣才方便我們觀察數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)過程，如圖是R1的IP為192.168.3.1的虛擬網(wǎng)卡創(chuàng)建圖，在R2中應(yīng)將IP設(shè)置為192.168.2.1：然后就可以啟動(dòng)zebra了，配置zebra其實(shí)就是配置路由器。進(jìn)入路由器配置模式：在步驟2. 的services文件中可以看到，zebra的進(jìn)程號(hào)是2601，我們可以直接用telnet連接；然后zebra會(huì)提示輸入口令，我們?cè)?etc/quagga/ze

6、bra.conf中可以看到口令是zebra，enable口令也是zebra；輸入問號(hào)，查看zebra提供了多少路由命令：配置接口IP地址：輸入conf t進(jìn)入config輸入hostname R1改名為R1（R2中將R1改為R2即可）輸入interface enp0s8配置該網(wǎng)卡輸入ip address 192.168.137.2/23增加接入路由的網(wǎng)卡的ip（在R2中IP地址應(yīng)改為192.168.137.100/23）注意：enp0s8的IP地址也可以設(shè)置為其他的，但是要注意，這里使用的IP地址必須與本地主機(jī)實(shí)際的IP地址一致?？梢杂胕fconfig查看本地主機(jī)的IP地址，然后根據(jù)本地主機(jī)的

7、IP地址配置enp0s8同樣的，設(shè)置eth0:0的ip address，注意要與我們虛擬的地址一致，圖為R1，為192.168.3.1/24（R2為192.168.2.1/24）：輸入no shutdown放置zebra超時(shí)自動(dòng)關(guān)閉附上一些實(shí)用的命令：查看運(yùn)行配置：Router# show running-config修改路由器名稱：Router(config)# hostname R1修改口令： R1(config)# password passwordR1(config)# enable password password5.RIP實(shí)驗(yàn)5.1RIP簡(jiǎn)介RIP是應(yīng)用較早、使用較普遍的路由協(xié)議

8、，適用于小型同類網(wǎng)絡(luò)，是典型的距離矢量(distance-vector)協(xié)議。RIP通過廣播UDP報(bào)文來交換路由信息，每30秒發(fā)送一次路由信息更新。RIP提供跳躍計(jì)數(shù)(hop count)作為尺度來衡量路由距離，跳躍計(jì)數(shù)是一個(gè)包到達(dá)目標(biāo)所必須經(jīng)過的路由器的數(shù)目。對(duì)于同一個(gè)源路由器而言，如果通向目標(biāo)路由器有兩條或兩條以上的路徑，只要路徑的跳躍計(jì)數(shù)相同，RIP就會(huì)認(rèn)為這些路徑是等效的。RIP最多支持的跳數(shù)為15，即在源和目的網(wǎng)間所要經(jīng)過的最多路由器的數(shù)目為15，跳數(shù)16表示不可達(dá)。RIP有2個(gè)版本，早期的版本是RIPv1，屬于有類路由協(xié)議，適用范圍非常有限。現(xiàn)在一般都是使用RIPv2，RIPv2支

9、持驗(yàn)證、密鑰管理、路由匯總、無類域間路由（CIDR）和可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼(VLSM)。Quagga支持RIPv2，使用ripd進(jìn)程實(shí)現(xiàn)RIP路由功能，但ripd進(jìn)程需要在zebra進(jìn)程讀取接口信息，所以zebra一定要在ripd之前啟動(dòng)。5.2配置ripd用sudo gedit ripd.conf查看ripd.conf的內(nèi)容：進(jìn)入ripd進(jìn)程，R1中修改名稱為ripd_1（R2中修改為ripd_2）：ripd的進(jìn)程號(hào)是2602，于是我們可以使用命令telnet localhost 2602進(jìn)入ripd設(shè)置，登陸口令默認(rèn)是zebra，ripd.conf里看到：在R1中啟動(dòng)rip協(xié)議，并指定192.1

10、68.137.0/23、192.168.3.0/24（在R2中為192.168.2.0/24）兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用rip協(xié)議：使用show ip rip查看路由表：通過debug查看路由器之間的通信狀況分別將R1和R2都配置好之后，可以在ripd進(jìn)程中使用debug rip event和debug rip packet來查看路由器之間的通信狀況：將通信結(jié)果保存至/etc/quagga/ripd.log中sudo gedit /etc/quagga/ripd.log查看debug日志，可以從日志中看到，兩個(gè)路由互相交換信息的過程：5.3使用wireshark抓包分析路由過程在R1用wireshark抓包

11、可以抓到以下數(shù)據(jù)包：Request，Response6.OSPF實(shí)驗(yàn)6.1OSPF簡(jiǎn)介OSPF是一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，支持VLSM和手動(dòng)總結(jié)，屬于無類路由協(xié)議。OSPF的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包（LSP）有五種類型，說明如下：1）Hello：發(fā)現(xiàn)鄰居并與其建立相鄰關(guān)系；2）數(shù)據(jù)庫(kù)說明（DBD）：在路由器間檢查數(shù)據(jù)庫(kù)同步情況；3）鏈路狀態(tài)請(qǐng)求（LSR）：由一臺(tái)路由器發(fā)往另一臺(tái)路由器請(qǐng)求特定的鏈路狀態(tài)記錄；4）鏈路狀態(tài)更新（LSU）：發(fā)送所請(qǐng)求的特定鏈路狀態(tài)記錄；5）鏈路狀態(tài)確認(rèn)（LSAck）：確認(rèn)其他數(shù)據(jù)包類型。與ripd進(jìn)程類似，必須先開啟zebra進(jìn)程，然后才能運(yùn)行 ospfd進(jìn)程。6.2配置ospf

12、dospfd的配置過程與ripd基本類似，只有network命令有一些小變化而已，其他均相同。下面簡(jiǎn)單介紹ospfd的配置過程。用sudo gedit /etc/quagga/ospfd.conf可以查看ospfd.conf的內(nèi)容：ospfd的進(jìn)程號(hào)是2604，我們可以使用命令telnet localhost 2604進(jìn)入R1的ospfd設(shè)置，登陸口令默認(rèn)是zebra，可以在/etc/quagga/ospfd.conf里面看到：將ospfd的名字改為ospfd_1，方便辨認(rèn)（R2中設(shè)置為ospfd_2）：?jiǎn)?dòng)ospf協(xié)議，并指定哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用ospf協(xié)議輸入命令：ospfd_1(config)#

13、router ospfospfd_1(config-router)#network 192.168.137.0/23 area 0ospfd_1(config-router)#network 192.168.3.0/24 area 0（在R2中為network 192.168.2.0/24）ospfd_1(config-router)#exit使用show ip ospf查看路由表，這里比較奇怪，在ripd的配置中，用show ip rip看到的是路由表；而在這里，用show ip ospf看到的是ospf協(xié)議的一些具體信息：通過debug查看路由器之間的通信狀況分別將R1和R2都配置好之后，

14、可以在ospfd進(jìn)程中使用debug ospf來查看路由器之間的通信狀況：使用debug ospf event和debug ospf packet all來進(jìn)行通信觀察將通信結(jié)果保存至/etc/quagga/ospfd.log中使用sudo gedit /etc/quagga/ospfd.log查看debug日志，可以從日志中看到，兩個(gè)路由互相交換信息的過程：6.3使用wireshark抓包分析路由過程用wireshark抓包可以抓到以下數(shù)據(jù)包：Hello，DBD，LSR，LSU，LSAck7.使用Quagga做簡(jiǎn)單的BGP實(shí)驗(yàn)7.1BGP簡(jiǎn)介BGP（Border Gateway Protoc

15、ol ）邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議，是自主網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)之間交換器路由信息的協(xié)議。邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議常常應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)之間。路由表包含已知路由器的列表、路由器能夠達(dá)到的地址以及到達(dá)每個(gè)路由器的路徑的跳數(shù)。 使用邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議的主機(jī)一般也使用傳輸控制協(xié)議（TCP）。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)到某臺(tái)主機(jī)發(fā)出變化時(shí)，就會(huì)發(fā)送新的路由表。BGP-4，邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議的最新版本，允許網(wǎng)絡(luò)管理員在策略描述下配置跳數(shù)的規(guī)格。BGP是一個(gè)距離向量協(xié)議，但是與（通告到目的地址跳數(shù)的）RIP不同的是，BGP列舉了到每個(gè)目的地址的路由（自治系統(tǒng)到達(dá)目的地址的序列號(hào)）。這樣就排除了一些距離向量協(xié)議的問題。BGP采用16bit數(shù)字表示自治系統(tǒng)標(biāo)識(shí)。7.2配

16、置bgpd用sudo gedit /etc/quagga/bgpd.conf可以查看bgpd.conf的內(nèi)容，紅圈中的數(shù)字即bgp的自治系統(tǒng)號(hào)（AS），在R1中我們使用默認(rèn)的7675就好，在R2中我們將它修改為7676：bgpd的進(jìn)程號(hào)是2605，于是我們可以使用命令telnet localhost 2605進(jìn)入R1的bgpd設(shè)置，登陸口令默認(rèn)是zebra，可以在/etc/quagga/bgpd.conf里面看到進(jìn)入bgpd進(jìn)程，并修改名稱為r1_bgpd（R2修改為r2_bgpd）：使用命令router bgp啟動(dòng)bgp協(xié)議，并指定AS，AS是一個(gè)16bit的數(shù)字，其范圍從1到 65535，

17、上面已有介紹與配置。RFC1930給出了AS編號(hào)使用指南。從64512到65535的AS編號(hào)范圍是留作私用的，類似私有IP。指定使用bgp的網(wǎng)絡(luò)，以及需要通信的另一個(gè)自主網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（這里遠(yuǎn)程自主網(wǎng)絡(luò)自治系統(tǒng)號(hào)為7676）：router bgp 7675（在R2中router bgp 7676，與上文配置的AS一樣即可）r1_bgpd(config-router)# network 192.168.137.0/23r1_bgpd(config-router)# neighbor 192.168.137.100 remote-as 7676（在R2中應(yīng)為neighbor 192.168.137.2 remote-as 7675，即neighbor 本機(jī)ip remote-as 下一跳AS）通過show ip bgp查看R1的bgp情況：此時(shí)還沒配置R2的bgp協(xié)議開啟debug功能：將通信結(jié)果保存至/etc/quagga/bgpd.log中對(duì)R2進(jìn)行相似的配置，此處略。以下為R2配置完后的運(yùn)行配置：注意：在配置過程中，要確保ip address后面的IP地址與本地IP地址一致。在R1上使用show ip bgp查看bgp協(xié)議情況：此時(shí)，R1已經(jīng)學(xué)習(xí)到7676的