电子科大TCPIP第三次实验报告材料.docx

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电子科大TCPIP第三次实验报告材料

实用文档

电子科技大学

实

验

报

告

名：

学生姓号：

学TCP/IP协议名课程称：

教指导师：

2016年11日期：

月26日

OSPF实验项目名称：

协议的多区域特性

分：

告报评教师签字：

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一、实验原理

OSPF协议（RFC2328）是一个基于链路状态路由选择的内部网关协议：

路由器仅

在网络拓扑变化时使用洪泛法（flooding）将自己的链路状态更新信息扩散到整个自治系统中。

为了增强OSPF协议的可伸缩能力（Scalability），OSPF协议引入了区域的概念来有效并及时的处理路由选择。

OSPF区域是包含在AS中的一些网络、主机和路由器的集合，自治系统中所有OSPF区域必须连接到一个主干区域（Area0）上。

区域内的OSPF路由器（内部路由器，IR）使用洪泛法（flooding）传送本区域内的链路状态信息，区域边界的OSPF路由器（区域边界路由器，ABR）将本区域的信息汇总发给其他区域，自治系统边界的OSPF路由器（自治系统边界路由器，ASBR）将自治

系统外的路由（外部路由）发布在自治系统中。

主干区域中的OSPF路由器也称为“主干路由器”（BR）。

ABR不能向OSPF残桩区域（StubArea）通告外部路由。

在多址网络中，为了避免不必要的链路状态洪泛，需要选举1个指定路由器（DR）和1个备份指定路由器（BDR）。

OSPF协议有5种类型的报文，它们被直接封装在IP分组中多播发送。

-问候（Hello）报文：

用来建立并维护OSPF邻接关系。

在建立了邻接关系后，OSPF路由器会定期发送Hello报文，来测试邻站的可达性。

-数据库描述（DBD）报文：

描述OSPF路由器的链路状态数据库的概要信息，即数据库中每一行的标题，它在两台相邻路由器彼此建立邻接关系时发送的。

-链路状态请求（LSR）报文：

由需要若干条特定路由信息的路由器发送出的，它的回答是LSU报文。

新接入的路由器在收到DBD报文后，可以使用LSR报文请求关于某些路由的更多信息。

-链路状态更新（LSU）报文：

OSPF的核心。

OSPF路由器使用LSU报文通告

链路状态更新信息（即链路状态通告，LSA）每一个LSU报文可包含几个LSA。

，OSPF协议的LSA有5种常用类型：

路由器链路LSA、网络链路LSA、汇总链路到网络LSA、汇总链路到ASBRLSA和外部链路LSA。

5种类型的LSA这由不同类型的OSPF路由器产生，在特定类型的区域范围内扩散。

-链路状态确认（LSAck）报文：

用来确认每一个收到的LSU报文，使得OSPF协议的路由选择更加可靠。

二、实验目的

1、掌握OSPF协议中区域的类型、特征和作用

2、掌握OSPF路由器的类型、特征和作用

实用文档

3、掌握OSPFLSA分组的类型、特征和作用

4、理解OSPF区域类型、路由器类型和OSPFLSA分组类型间的相互关系

三、实验内容

实验拓扑中Dynamips软件模拟实现的路由器R1～R6互联了2个自治系统（AS10和AS20），路由器之间使用OSPF协议进行路由选择。

AS10中有5个子网，划分了3个区域：

Area0、Area1和Area2，其中Area2是一个Stub区域。

AS20中有1个子网，其路由信息将以OSPF的外部路由方式发布到AS10的OSPF网络中。

实验者使用Dynamips软件捕获子网1、2、3上传送的OSPF报文，使用Wireshark软件查看捕获的OSPF报文，分析OSPF协议的路由更新过程，考察OSPF协议中不同类型的区域、路的特征和作用。

LSA由器和四、实验器材（设备、元器件）

装有相关软件的机房电脑

实用文档

五、实验步骤

1、启动DynamipsServer，然后运行，在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次输入以下命令启动路由器R1～R6，并分别进入R1和R6的CLI：

=>startR1

=>startR2

=>startR3

=>startR4

=>startR5

=>startR6

=>conR1

=>conR6

2、分别在R1的CLI提示符“R1>”以及R4的CLI提示符“R4>”后输入“showiproute”命令查看两台路由器当前的路由表，确保实验网的OSPF协议已经收敛。

R1>showiproute

R4>showiproute

3、在Dynagen窗口中提示符“=>”后输入以下命令捕获子网2、3、4和5中的分组：

=>captureR2s1/02.capHDLC

=>captureR3s1/03.capHDLC

=>captureR4f0/04.cap

=>captureR5f0/05.cap

4、1分钟后，在路由器R1的CLI中输入以下命令断开R1与子网1的连接（如图B所示）：

en对应的CLI提示符为“R1>”

conft对应的CLI提示符为“R1#”

intf0/1对应的CLI提示符为“R1（config）#”

shut对应的CLI提示符为“R1（config-if）#”

5、1分钟后，在路由器R1的CLI中输入以下命令恢复R1与子网1的连接，并在路由器R4的CLI中输入以下命令将到AS20中子网20.0.0.0/16的路由以外部路由的方式发布到AS10的OSPF网络中（如图C所示）：

R1：

en对应的CLI提示符为“R1>”

实用文档

conft对应的CLI提示符为“R1#”

intf0/1对应的CLI提示符为“R1（config）#”

noshut对应的CLI提示符为“R1（config-if）#”

R4：

en对应的CLI提示符为“R4>”

conft对应的CLI提示符为“R4#”

routerospf1对应的CLI提示符为“R4（config）#”

redisstaticsub对应的CLI提示符为“R1（config-router）#”

6、1分钟后，在Dynagen窗口中提示符“=>”后输入以下命令停止捕获：

=>nocaptureR2s1/0

=>nocaptureR3s1/0

=>nocaptureR4f0/0

=>nocaptureR5f0/0

7、用Wireshark软件查看并分析捕获的分组文件（2.cap、3.cap、4.cap和5.cap）中的OSPF报文，查看过滤条件为“ospf”（在Wireshark主窗口界面“过滤工具栏”的“Filter：

”域中输入）。

8、实验结束后，按照以下步骤关闭实验软件、上传实验数据、还原实验环境：

（1）关闭R1、R4的CLI窗口，在Dynagen窗口中提示符“=>”后依次输入以下命令关闭Dynagen窗口，然后再关闭DynamipsServer窗口：

=>stop/all

=>exit

（2）运行所在目录下的“reset.bat”文件。

六、实验数据及结果分析

1、步骤2中根据R1路由表和R4路由表中的哪些信息可以确保实验网中的OSPF协议已经收敛？

为什么？

答：

两个路由器的表项对应路径相符合。

因为OSPF是各个路由器将自己的路由信息广播给其他路由器，所以当R1和R4的表项信息相符的时候就能够确定其已经收敛了。

2、分析执行步骤4之前在4个子网上捕获的OSPF报文。

记录子网2、3、4和5上每一台路由器发送的1个OSPFHello报文的如下信息：

实用文档

5

4、、3、步骤3：

子网2

路由器

R2

R3

R4

R5

分IP组首部

源IP

172.16.2.2

172.16.3.3

172.16.4.4

172.16.5.6

目的IP

224.0.0.5

224.0.0.5

224.0.0.5

224.0.0.5

OSPF报文首部

ID路由器

2.2.2.2

3.3.3.3

4.4.4.4

6.6.6.6

ID区域

0.0.0.1

0.0.0.1

0.0.0.0

0.0.0.2

Hello报文

网络掩码

255.255.255.252

255.255.255.248

255.255.255.0

255.255.255.0

间Hello隔

10s

10s

10s

10s

优先级

1

1

1

1

失效间隔

40s

40s

40s

40s

DR

0.0.0.0

0.0.0.0

172.16.4.5

172.16.5.6

BDR

0.0.0.0

0.0.0.0

172.16.4.4

172.16.5.5

1邻居

1.1.1.1

2.2.2.2

5.5.5.5

5.5.5.5

邻居2

-

-

3.3.3.3

-

【分析】OSPFhello间隔是多少秒？

1）实验中的10s。

答：

信和BDR？

为什么？

根据记录中的DR和BDRDR）2是否4个子网上都选举有。

在本实验的后续步骤中，和BDR中子网4上的DR息，用路由器编号写出图A和DRBDR是否会改变？

各子网上的就没有。

R3不是，因为指定路由接口不一定存在，如上表中路由器R2和答：

。

AS2不会，因为子网路由拓扑并没有改变，只是在R4外添加了按报文。

4个子网上捕获的OSPF之前在、分析从执行步骤34开始到执行步骤5个非类报文概要，要求：

从第OSPF1报文的捕获顺序记录每个子网上捕获到的）报文，hello1OSPFhello1型（即报文）的报文开始记录，包括后续的类型（

实用文档

一直记录到最后1个非类型1的OSPF报文。

记录的信息如下：

步骤4：

子网2

IP分组首部

OSPF报文首部

捕获时间

源IP

目的IP

类型

路由器ID

ID区域

Time

172.16.2.1

224.0.0.5

Hello

1.1.1.1

0.0.0.1

2.531000

172.16.2.2

224.0.0.5

Hello

2.2.2.2

0.0.0.1

6.859000

172.16.2.1

224.0.0.5

Hello

1.1.1.1

0.0.0.1

172.516000

172.16.2.2

224.0.0.5

Hello

2.2.2.2

0.0.0.1

176.875000

172.16.2.1

224.0.0.5

LSUpdate

1.1.1.1

0.0.0.1

180.766000

172.16.2.2

224.0.0.5

LSAcknowledge

2.2.2.2

0.0.0.1

183.297000

172.16.2.1

224.0.0.5

Hello

1.1.1.1

0.0.0.1

192.531000

172.16.2.2

224.0.0.5

Hello

2.2.2.2

0.0.0.1

196.859000

172.16.2.2

224.0.0.5

LSUpdate

2.2.2.2

0.0.0.1

360.078000

172.16.2.1

224.0.0.5

LSAcknowledge

1.1.1.1

0.0.0.1

362.594000

步骤4：

子网3

IP分组首部

OSPF报文首部

捕获时间

源IP

IP目的

类型

路由器ID

ID区域

Time

172.16.3.3

224.0.0.5

Hello

3.3.3.3

0.0.0.1

140.000000

172.16.3.2

224.0.0.5

Hello

2.2.2.2

0.0.0.1

145.937000

172.16.3.2

224.0.0.5

LSUpdate

2.2.2.2

0.0.0.1

159.906000

172.16.3.3

224.0.0.5

LSAcknowledge

3.3.3.3

0.0.0.1

162.406000

实用文档

172.16.3.3

224.0.0.5

Hello

3.3.3.3

0.0.0.1

170.015000

172.16.3.2

224.0.0.5

Hello

2.2.2.2

0.0.0.1

175.912000

172.16.3.3

224.0.0.5

LSUpdate

3.3.3.3

0.0.0.1

339.093000

172.16.3.2

224.0.0.5

LSAcknowledge

2.2.2.2

0.0.0.1

341.593000

4

4：

子网步骤

IP分组首部

OSPF报文首部

捕获时间

源IP

IP目的

类型

路由器ID

ID区域

Time

172.16.4.3

224.0.0.6

LSUpdate

3.3.3.3

0.0.0.0

144.937000

172.16.4.5

224.0.0.5

LSUpdate

5.5.5.5

0.0.0.0

144.984000

172.16.4.4

224.0.0.5

LSAcknowledge

4.4.4.4

0.0.0.0

147.515000

172.16.4.3

224.0.0.5

Hello

3.3.3.3

0.0.0.0

260.015000

172.16.4.5

224.0.0.5

Hello

5.5.5.5

0.0.0.0

262.437000

172.16.4.4

224.0.0.5

Hello

4.4.4.4

0.0.0.0

267.312000

172.16.4.4

224.0.0.5

LSUpdate

4.4.4.4

0.0.0.0

318.546000

172.16.4.4

224.0.0.5

LSUpdate

4.4.4.4

0.0.0.0

319.046000

172.16.4.5

224.0.0.5

LSAcknowledge

5.5.5.5

0.0.0.0

321.046000

172.16.4.3

224.0.0.6

LSAcknowledge

3.3.3.3

0.0.0.0

321.046000

5

4：

子网步骤

IP分组首部

报文首部OSPF

捕获时间

实用文档

源IP

目的IP

类型

路由器ID

区域ID

Time

172.16.5.5

224.0.0.5

LSUpdate

5.5.5.5

0.0.0.2

128.203000

172.16.5.6

224.0.0.5

LSAcknowledge

6.6.6.6

0.0.0.2

130.734000

172.16.5.5

224.0.0.5

Hello

5.5.5.5

0.0.0.2

165.656000

172.16.5.6

224.0.0.5

Hello

6.6.6.6

0.0.0.2

171.500000

172.16.5.5

224.0.0.5

LSUpdate

5.5.5.5

0.0.0.2

210.609000

172.16.5.6

224.0.0.5

LSAcknowledge

6.6.6.6

0.0.0.2

213.140000

【分析】）224.0.0.5224.0.0.6和）为什么会在实验中捕获到两种不同目的IP地址（1报文？

的LSU

发224.0.0.6IP地址在多路访问网络中，非DR/BDR路由器只能以目的答：

报文。

因发送LSU224.0.0.5DR/BDR路由器则以目的IP地址送LSU报文，LSU报文。

此会在实验中捕获到两种不同目的IP地址的报文进行确认。

为什，即对收到的每个LSUOSPF要求路由器确认收到的LSA2）1个？

报文，但LSAck报文却只有么在子网4上捕获到了2个LSU报文进行确认的方式有两种：

一种是发送包LSUOSPF答：

路由器对收到的另一种则是发报文进行显式确认，LSA首部信息的LSAck含收到的LSU报文中中，1在子网信息的LSU报文中LSALSU报文进行隐式确认。

送包含收到的路OSPFLSA洪泛给本子网上的所有，需要将收到的LSU报文中携带的是R5DR不需要再次采取了隐式确认的方式。

R2，因此R3对收到的LSA由器，包括R3个1R4LSA，所以采取了显式确认的方式，发送了洪泛收到的LSU报文中的报文。

LSAck

个子网上捕45之前在、按报文捕获顺序，记录从执行步骤44开始到执行步骤LSU获到的所有报文的如下信息：

2

4：

子网步骤

首部LSU

LSA#1

LSA#2

LSA数量

寿命

类型值

链路ID

通告路由器

序号

校验和

…

实用文档

1

1s

Router-LSA

1.1.1.1

1.1.1.1

0x80000003

0x7c9a

1

1s

Router-LSA

1.1.1.1

1.1.1.1

0x80000004

0x4403

3

4：

子网步骤

LSU首部

LSA#1

LSA#2

LSA数量

寿命

类型值

链路ID

通告路由器

序号

校验和

…

1

2s

Router-LSA

1.1.1.1

1.1.1.1

0x80000003

0x7c9a

1

2s

Router-LSA

1.1.1.1

1.1.1.1

0x80000004

0x4403

4

4：

子网步骤

LSU首部

LSA#1

LSA#2

LSA数量

寿命

类型值

链路ID

通告路由器

序号

校验和

…

1

3600s

Summary-LSA（IP-network）

172.16.1.0

3.3.3.3

0x80000002

0x9cd5

1

3600s

Summary-LSA（IP-network）

172.16.1.0

3.3.3.3

0x80000002

0x9cd5

5

：

子网步骤4

实用文档

首部LSU

LSA#1

LSA#2

数量LSA

寿命

类型值

链路ID

通告路由器

序号

校验和

…

1

3600s

Summary-LSA

172.16.1.0

5.5.5.5

0x80000002

0x7eed

【分析】

R12上报文（例如：

Area1中子网1）同一Area内不同发送者发送的LSU内容是否完全一报文）中携带的LSA上R2发送的LSU发送的LSU报文和子网3首部中报文的OSPFLSA首部中的通告路由器、该LSU报文中，致？

在LSU1个地址，它们指的是分组首部中的源IPOSPF报文的IP的路由器ID，以及封装该什么路由器？

是否是同一台路由器？

内报文中携带的LSA1个子网上捕获到的不同发送者发送的LSU答：

同通告的路由器，携带该LSA的通告路由器指的是始发这条容完全一致。

LSA

报文的OSPF首部的路由器ID和封装该LSA通告的LSU报文中OSPF

报文的路由器。

发送LSU分组首部中的源IP地址指的都是发送这个IP

报文的路由器不一定是携带在该报文中的LSA通告路由器。

LSU

？

每种类型的LSA报文中的LSA是哪种类型的2）每个子网上捕获到的LSU

路由器？

OSPFB中的哪台路由器始发的？

该路由器属于哪种类型的LSA是由图的哪些区域中洪泛？

通告的是其洪泛区域内部的链路信息还BLSA分别在图这些是该区域外部的链路信息？

，它由内部LSALSA是路由器链路1上捕获到的LSU报文中的答：

子网子内部的链路信息。

中洪泛，通告的是区域R1始发，在区域11路由器它由区域边界路LAS，LSU报文中的LSA是汇总链路到网络网2上捕获到的子网外部的链路信息。

0中洪泛，通告的是区域0R3由器始发，在区域它由区域边界路由LAS，报文中的LSA是汇总链路到网络3上捕获到的LSU

3外部的链路信息。

器R4始发，在区域3中洪泛，通告的是区域1中的什么信息判定子网R1外，其它路由器可以根据收到的LSA3）除路由器6的信息）不可达？

（提示：

对比记录和子网有连接子网R11R2和R3在拓扑改变前已获知答：

路由器中只通告了连接始发的路由器链路LSA的2条链路，而拓扑改变后R14

不可达。

汇总链路到网络条链路，因此它们即可判定子网41的1子网通告的网络不可达。

区域LSA中的度量值如果是0xffffff，则表示该LSA

度4是子网，3中各路由器收到的汇总链路到网络LSA的链路ID0和区域，因此它们根据该度量值即可判定子网4不可达。

0xffffff量值是中，那么此0上，并且让子网R31处于区域接到中，将子网如果在图）4B1LSA时在各个区域中会出现哪些路由器始发的哪些类型的？

实用文档

答：

如果在图B中，将子网4接到R3上，并且使其处于区域0中，那么此时在区域0中会出现R3始发的类型1LSA，在区域1中会出现R3始发的类型3LSA，在区域3中会出现R4始发的