北邮大三计算机网络实践实验三报告RIP和OSPF路由协议的配置及协议流程.docx

北邮大三计算机网络实践实验三报告RIP和OSPF路由协议的配置及协议流程.docx

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北邮大三计算机网络实践实验三报告RIP和OSPF路由协议的配置及协议流程

计算机网络技术实践

实验报告

实验名称:

RIP和OSPF路由协议的配置及协议流程

姓名：

实验日期：

2013年4月25日

学号：

实验报告日期：

2013年5月1日

报告退发：

（订正、重做）

一.环境（详细说明运行的操作系统，网络平台，网络拓扑图）

操作系统：

Windows7

网络平台：

软件Dynamips环境下的虚拟网络

网络2.0.0.0

网络1.0.0.0

网络拓扑图：

网络3.0.0.0

网络20.0.0.0

网络30.0.0.0

网络10.0.0.0

二.实验目的

1、在上一次实验的基础上实现RIP和OSPF路由协议

2、自己设计网络物理拓扑和逻辑网段，并在其上实现RIP和OSPF协议

3、通过debug信息详细描述RIP和OSPF协议的工作过程。

4、RIP协议中观察没有配置水平分割和配置水平分割后协议的工作流程；

5、OSPF中需要思考为什么配置完成后看不到路由信息的交互？

如何解决？

三.实验内容及步骤（包括主要配置流程，重要部分需要截图）

1、设计网络物理拓扑和逻辑网段，如上图

2、修改拓扑文件

autostart=false

[localhost]

port=7200

udp=10000

workingdir=..\tmp\

[[routerR1]]

image=..\ios\unzip-c7200-is-mz.122-37.bin

model=7200

console=3001

npe=npe-400

ram=64

confreg=0x2102

exec_area=64

mmap=false

slot0=PA-C7200-IO-FE

slot1=PA-4T

f0/0=PC1f0/0

s1/1=R2s1/0

[[routerR2]]

image=..\ios\unzip-c7200-is-mz.122-37.bin

model=7200

console=3002

npe=npe-400

ram=64

confreg=0x2102

exec_area=64

mmap=false

slot0=PA-C7200-IO-FE

slot1=PA-4T

s1/2=R3s1/1

s1/3=R4s1/1

[[routerR3]]

image=..\ios\unzip-c7200-is-mz.122-37.bin

model=7200

console=3003

npe=npe-400

ram=64

confreg=0x2102

exec_area=64

mmap=false

slot0=PA-C7200-IO-FE

slot1=PA-4T

f0/0=PC2f0/0

[[routerR4]]

image=..\ios\unzip-c7200-is-mz.122-37.bin

model=7200

console=3004

npe=npe-400

ram=64

confreg=0x2102

exec_area=64

mmap=false

slot0=PA-C7200-IO-FE

slot1=PA-4T

f0/0=PC3f0/0

[[routerPC1]]

model=2621

ram=20

image=..\ios\unzip-c2600-i-mz.121-3.T.bin

mmap=False

confreg=0x2102

console=3005

[[routerPC2]]

model=2621

ram=20

image=..\ios\unzip-c2600-i-mz.121-3.T.bin

mmap=False

confreg=0x2102

console=3006

[[routerPC3]]

model=2621

ram=20

image=..\ios\unzip-c2600-i-mz.121-3.T.bin

mmap=False

confreg=0x2102

console=3007

3、启动Dynamips,打开控制台并打开路由器和PC端口

4、使用telnet127.0.0.1登陆到各端口进行配置

R1各端口的IP地址：

R2各端口的IP地址：

R3各端口IP地址：

R4各端口IP地址：

PC1各端口IP地址及默认静态路由：

PC2各端口IP地址及默认静态路由：

PC3各端口IP地址及默认静态路由：

5、配置RIP协议

R1：

R2：

R3：

路由器R1的Showiproute信息：

Debug信息：

RIP协议为了避免在起始路由器和目的路由器之间的路径中出现回路，每条路经中跳数的最大值设定为15，当跳数的值达到16时，路径将被认定为无限远，同时目的路由器也将被认定为无法达到。

跳数极限值的引入避免了路径中出现无限循环的回路。

数据包通过以太网接口，广播到整个网络，然后再选择合适的端口，直到将数据包传递。

需要注意的是，RIP不能再两个网络之间同时使用多条路由。

RIP选择一条最少路由器的路由器的路由（即最短路由），哪怕还存在另一条高速（低时延）但路由器较多的路由。

关闭R2s1/0端口水平分割后的debug信息：

路由器A将从路由器B学习到的路由信息又告诉给了路由器B。

最终，路由器B认为通过路由器A能够到达目标网络，路由器A认为通过路由器B能够到达目标网络。

路由数据包的时候，数据将在两个路由器间不停地循环，

这样构成了环路。

水平分割是在路由信息传送过程中，不再把路由信息发送到接收到此路由信息的接口上。

能够在一定程度上避免环路的产生。

但是根据实验的情况来看并没能有效避免了环路的发生。

6、配置Ospf协议：

R1:

R2：

R3：

R4：

配置成功后显示R2的ospf邻居信息：

R2的debug信息：

OSPF是基于链路状态算法的分层路由协议，在开启OSPF协议之后路由器之间交互的是链路状态信息，不过debug信息中只有相邻链路hello包的交互，因为OSPF的协议交互过程是在刚配置完OSPF协议时就进行了，而在网络运行过程中，如果没有链路状态的变化就没有链路状态信息，在网络稳定情况下信息不再更新就只有hello包。

如果链路发生变化，路由器广播改变的信息给其余路由器。

四.实验结果（包括最终实验结果，需要截图）

1、RIP协议配置完毕

PingPC2

PingPC3

2、OSPF协议配置完毕

PingPC2

PingPC3

五.实验中的问题及心得（需要认真写，不要写空话、套话）

1、首先在实验开始的时候我设计了一个5台路由器，3台PC的拓扑结构，结果配到最后因为CPU使用率过高死机了，后来把拓扑改简单了一点，改成4台路由器，3台PC，在原来的拓扑文件基础上稍微修改了一下，这个过程中没有出现什么问题

2、在设置路由器和PC的IP地址和默认路由的时候总是因为出现一些操作上的小错误导致实验不成功，后来发现一个小技巧：

一步一步先把同一网段ping通，然后再配最复杂的R2，最后再配协议，最后终于成功了

3、在配置RIP协议的时候ping通了，但是不知道为什么在配置OSPF协议的时候PC1能够ping通PC3，却ping不通PC2，我觉得是R2或者R3的配置出了问题，但是用PC2pingPC3可以ping通，不能ping通PC1，我检查了每个路由器的设置都没有问题，最后依次重新配置了一遍路由器，发现是R2出的问题，但是我配置是个第一次一样的，没有具体的找到第一次是哪里不对

4、关闭水平分割的那部分我看了很久但是没发现有多大的差别，查阅了一些资料解释说对于广播型网络，水平分割解决了很大问题避免了环路，而对于非广播型的网络，水平分割的结果并不理想

六.实验思考（需要认真写，不要写空话、套话）

1、上次实验中，采用下一跳和转发接口这两种方式分别配置PC1和PC2，有什么区别？

会导致在你的拓扑结构中丢包数有什么变化？

如果在点到点网络环境下，无论是指定下一跳地址还是出接口，其效果都是一样的。

使用如HDLC和PPP之类协议来进行二层的封装，不需要进行ARP的解析。

所以会丢包但是采用哪种方式配置PC1和PC2对丢包数没有什么影响。

2、OSPF中具体是如何交互路由信息的？

OSPF路由协议通过建立交互关系来交换路由信息，但是并不是所有相邻的路由器会建立OSPF交互关系。

OSPF协议是通过Hello协议数据包来建立及维护相邻关系的，同时也用其来保证相邻路由器之间的双向通信。

OSPF路由器会周期性地发送Hello数据包，当这个路由器看到自身被列于其它路由器的Hello数据包里时，这两个路由器之间会建立起双向通信。

在多接入的环境中，Hello数据包还用于发现指定路由器DR，通过DR来控制与哪些路由器建立交互关系。

两个OSPF路由器建立双向通信这后的第二个步骤是进行数据库的同步，数据库同步是所有链路状态路由协议的最大的共性。

在OSPF路由协议中，数据库同步关系仅仅在建立交互关系的路由器之间保持。

当所有的配置都完成后，路由器之间的交互是稳定的，不会产生新的路由信息。

因此在ospf工作是将路由器之间的链接断开即可看到其中的信息交互了。

3、写出在你的拓扑中，数据包从PC1到PC2发送的完整过程

1、PC1与PC2通信时，在PC1应用层产生数据交给传输层；传输层进行数据的分段，使数据的大小适合在网络上传递，根据应用层不同软件产生的数据，选择不同协议栈进行封装TCP或UDP,再进行不同服务端口号的封装，再传递给网络层；网络层在数据包头部进行封装源IP：

10.0.0.2、目的IP:

20.0.0.1，根据上层协议栈标识不同协议号，继续传递给数据链路层；数据链路层在数据包头部进行帧的封装，封装源MAC、目的MAC,由于不知道目的MAC地址，会发送ARP的广播包。

2、路由器R1收到PC1发来的ARP广播，进行解封，查看到数据包中的类型字段为ARP的广播包，进行回复，源MAC为路由器R1的MAC,目的MAC为PC1的MAC，封装后发送给PC1

3、PC1接收数据包后进行解封，学习到路由器（网关）的MAC，在数据链路层将目的MAC封装为路由器R1的MAC,并在数据帧尾部封装FCS,来校验数据的完整性，然后向下层传递给物理层，发送给路由器R1

4、路由器R1接收到数据包后进行解封装，在数据包头部发现目的ip：

20.0.0.1，便查找路由表条目中对应的端口，便对数据进行重写，由于不知道目的主机的MAC地址，路由器会发送ARP广播，R2收到数据包进行解封，发现是ARP广播，然后对其进行封装回复，源MAC为R2的MAC，目的MAC为R1的MAC，路由器R1收到后把R2对应的MAC地址和端口记录在MAC表中，R1接受到信息，便对数据进行解封装，发现目的ip不是给自己的，进行和R1相同的动作，直到将数据包发给PC2

5、PC2解封装后发现目的ip是给自己的，然后继续解封装，然后把数据传送给应用程序。

然后对路由回复。

在网络层将源ip设为20.0.0.1，目的ip设为10.0.0.2，在数据链路层设置源mac，封装FCS，然后经物理层将数据转为bit流传给路由器，路由器再查找路由表，并对数据进行重写，查找mac表，再对数据进行封装，传送给pc1通信完成。