路由和交換技術(shù)課程設計匯本

信息工程學院路由與交換技術(shù)—課程設計報告題目多區(qū)域OSPF配置與NAT技術(shù)專業(yè)：信息管理與信息系統(tǒng) 班級：10級: 卜曉燕 學號：1014212112完成時間：2012年6月16日指導教師：紅衛(wèi)、選題目的和意義選題目的：OSPF是一種分層的路由協(xié)議，在每個AS中，將網(wǎng)絡分為不同的區(qū)域。在一個大型的網(wǎng)絡，如果不分區(qū)域，那么路由器的 LSA報文和鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫會很大。一方面容易造成數(shù)據(jù)庫溢出，另一方面當網(wǎng)絡中某一鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，會引起整個網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都會重新計算一遍自己的路由表，既浪費資源與時間，又會影響路由協(xié)議的性能。因此，弓I進多區(qū)域，把自治系統(tǒng)的一個大型網(wǎng)絡分割成多個小型網(wǎng)絡，這些小型的網(wǎng)絡就被成為“區(qū)域（area）”，多區(qū)域的OSPF必須存在一個主干區(qū)域，主干區(qū)域負責收集非主干區(qū)域發(fā)出的匯總路由信息，域邊界路由器把各個域部路由總結(jié)后將這些信息在域間擴散。OSPF路由協(xié)議是一種典型的鏈路狀態(tài)（Link-state”的路由協(xié)議，一般用于同一個路由域。在這里，路由域是指一個自治系統(tǒng)（ AutonomousSystem），即AS，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(wǎng)絡。在這個AS中，所有的OSPF路由器都維護一個相同的描述這個AS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫計算出其OSPF路由表的。網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換（NAT）用于將一個地址段映射到另一個地址段的標準方法。NAT允許一個機構(gòu)部網(wǎng)絡通過Internet上注冊的合法地址接入Internet。動態(tài)轉(zhuǎn)換是指將部網(wǎng)絡的私有IP地址轉(zhuǎn)換為公用IP地址時，IP地址是不確定的，是隨機的，所有被授權(quán)訪問上Internet的私有IP地址可隨機轉(zhuǎn)換為任何指定的合法IP地址。也就是說，只要指定哪些部地址可以進行轉(zhuǎn)換，以及用哪些合法地址作為外部地址時，就可以進行動態(tài)轉(zhuǎn)換。動態(tài)轉(zhuǎn)換可以使用多個合法外部地址集。當ISP提供的合法IP地址略少于網(wǎng)絡部的計算機數(shù)量時。可以采用動態(tài)轉(zhuǎn)換的方式。選題意義：引進多區(qū)域可以劃分大型的網(wǎng)絡，在分割城的每個小型區(qū)域都維持本域一唯一的拓撲結(jié)構(gòu)圖，且各域根據(jù)自己的拓撲圖各自計算由。當網(wǎng)絡中的某條鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，比如那個路由或鏈路出現(xiàn)故障以后，信息只會在那個區(qū)域以的鄰居之間傳遞，那個以外的路由器不會收到該信。那么只需要此鏈路所在域中的每個路由重新計算本域路由表， 而其他的域中路由表只需修改其路由表中的相應條目，而無需重新計算整個路由表，節(jié)省了計算路由表的時間。采用動態(tài)地址轉(zhuǎn)換：在NAT路由器設置一批地址，即地址池。當NAT需要對某個地址轉(zhuǎn)換時，就從地址池中選擇一個地址進行轉(zhuǎn)換，使用動態(tài)NAT轉(zhuǎn)換是為了給部主機分配足夠的合法地址，訪問外部的路由器。、主要研究容OSPF:IETF為了滿足建造越來越大基于IP網(wǎng)絡的需要，形成了一個工作組，專門用于開發(fā)開放式的、鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，以便用在大型、異構(gòu)的 IP網(wǎng)絡中。新的路由協(xié)議已經(jīng)取得一些成功的一系列私人的、和生產(chǎn)商相關的、最短路徑優(yōu)先(SPF)路由協(xié)議為基礎， 在市場上廣泛使用。包括OSPF在，所有的SPF路由協(xié)議基于一個數(shù)學算法一Dijkstra算法。這個算法能使路由選擇基于鏈路-狀態(tài)，而不是距離向量。OSPF由IETF在20世紀80年代末期開發(fā)，OSPF是SPF類路由協(xié)議中的開放式版本。鏈路是路由器接口的另一種說法，因此OSPF也稱為接口狀態(tài)路由協(xié)議。OSPF通過路由器之間通告網(wǎng)絡接口的狀態(tài)來建立鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，生成最短路徑樹，每個OSPF路由器使用這些最短路徑構(gòu)造路由表。OSPF路由協(xié)議是一種典型的鏈路狀態(tài)(Link-state)的路由協(xié)議，一般用于同一個路由域。在這里，路由域是指一個自治系統(tǒng)( AutonomousSystem)，即AS，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(wǎng)絡。在這個AS中，所有的OSPF路由器都維護一個相同的描述這個AS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)LSA(LinkStateAdvertisement)傳送給在某一區(qū)域的所有路由器，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相鄰的路由器。NAT的實現(xiàn)方式有三種，即靜態(tài)轉(zhuǎn)換StaticNat、動態(tài)轉(zhuǎn)換DynamicNat和端口多路復用Overload。靜態(tài)轉(zhuǎn)換是指將部網(wǎng)絡的私有IP地址轉(zhuǎn)換為公有IP地址，IP地址對是一對一的，是一成不變的，某個私有IP地址只轉(zhuǎn)換為某個公有IP地址。借助于靜態(tài)轉(zhuǎn)換，可以實現(xiàn)外部網(wǎng)絡對部網(wǎng)絡中某些特定設備(如服務器)的訪問。動態(tài)轉(zhuǎn)換是指將部網(wǎng)絡的私有IP地址轉(zhuǎn)換為公用IP地址時，IP地址是不確定的，是隨機的，所有被授權(quán)訪問上 Internet的私有IP地址可隨機轉(zhuǎn)換為任何指定的合法IP地址。也就是說，只要指定哪些部地址可以進行轉(zhuǎn)換，以及用哪些合法地址作為外部地址時，就可以進行動態(tài)轉(zhuǎn)換。動態(tài)轉(zhuǎn)換可以使用多個合法外部地址集。當ISP提供的合法IP地址略少于網(wǎng)絡部的計算機數(shù)量時?？梢圆捎脛討B(tài)轉(zhuǎn)換的方式。端口多路復用(PortaddressTranslation,PAT) 是指改變外出數(shù)據(jù)包的源端口并進行端口轉(zhuǎn)換，即端口地址轉(zhuǎn)換(PAT，PortAddressTranslation).采用端口多路復用方式。部網(wǎng)絡的所有主機均可共享一個合法外部IP地址實現(xiàn)對Internet的訪問，從而可以最大限度地節(jié)約IP地址資源。同時，又可隱藏網(wǎng)絡部的所有主機，有效避免來自 Internet