电子科大TCPIP第三次实验报告材料.docx

1、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： 实用文档 一、实验原理 OSPF 协议（RFC 2328）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

2、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（Area 0）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（Stub Area）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

3、 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

4、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 ASBR LSA 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

5、、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 OSPF LSA 分组的类型、特征和作用 4、理解 OSPF 区域类型、路由器类型和 OSPF LSA 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R1R6互联了2个自治系统（AS 10和AS 20），路由器之间使用OSPF协议进行路由选择。AS 10中有5个子网，划分了3个区域：Area 0、Area 1和Area 2，其中Area 2是一个Stub区域。AS 20中有1个子网，其路由信息将以OSPF的外部路由方式发布到AS 10的OSPF网

6、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Dynamips Server，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R1R6，并分别进入R1和R6的CLI： = start R1 = start R2 = start R3 = start R4 = start R5 = start R6 = con

7、R1 = con R6 2、分别在R1的CLI提示符“R1”以及R4的CLI提示符“R4”后输入“show ip route”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 show ip route R4 show ip route 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： = capture R2 s1/0 2.cap HDLC = capture R3 s1/0 3.cap HDLC = capture R4 f0/0 4.cap = capture R5 f0/0 5.cap 4、1分钟后，在路由器R1的CLI中输入

8、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” conf t 对应的CLI提示符为“R1#” int f0/1 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AS 20中子网20.0.0.0/16的路由以外部路由的方式发布到AS 10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 conf t 对应的CLI提示符为“R1#” int f0/1

9、对应的CLI提示符为“R1(config)#” no shut 对应的CLI提示符为“R1(config-if)#” R4： en 对应的CLI提示符为“R4” conf t 对应的CLI提示符为“R4#” router ospf 1 对应的CLI提示符为“R4(config)#” redis static sub 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： = no capture R2 s1/0 = no capture R3 s1/0 = no capture R4 f0/0 = no captu

10、re R5 f0/0 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Dynamips Server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

11、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OSPF Hello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.

12、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

13、.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】 OSPF hello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

14、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.

15、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 LS Update1.1.1.1 0.0.0.1 180.766000 172.16.2.2 224.0.0.5 LS Acknowledge2.2.2.2 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

16、.2.2.2 0.0.0.1 196.859000 172.16.2.2 224.0.0.5 LS Update2.2.2.2 0.0.0.1 360.078000 172.16.2.1 224.0.0.5 LS Acknowledge1.1.1.1 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 1

17、45.937000 172.16.3.2 224.0.0.5 LS Update2.2.2.2 0.0.0.1 159.906000 172.16.3.3 224.0.0.5 LS Acknowledge3.3.3.3 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 LS Update3.3.3.3 0.0.0.1 339.093000 1

18、72.16.3.2 224.0.0.5 LS Acknowledge2.2.2.2 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 LS Update3.3.3.3 0.0.0.0 144.937000 172.16.4.5 224.0.0.5 LS Update5.5.5.5 0.0.0.0 144.984000 172.16.4.4 224.0.0.5 LS Acknowledge4.4.4.4 0.0.0.0 147.515000 172.16.

19、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 LS Update4.4.4.4 0.0.0.0 318.546000 172.16.4.4 224.0.0.5 LS Update4.4.4.4 0.0.0.0 319.046000 172.16.4.5 224.0.0.5 LS Acknowl

20、edge5.5.5.5 0.0.0.0 321.046000 172.16.4.3 224.0.0.6 LS Acknowledge3.3.3.3 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 LS Update5.5.5.5 0.0.0.2 128.203000 172.16.5.6 224.0.0.5 LS Acknowledge6.6.6.6 0.0.0.2 130.734000 172.16.5.5 224.0.0.5 Hello

21、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 LS Update5.5.5.5 0.0.0.2 210.609000 172.16.5.6 224.0.0.5 LS Acknowledge6.6.6.6 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224.0.0.6 IP 地址在多路访问网络中，非DR/BDR 路由器只能以目的答

22、：报文。因发送LSU 224.0.0.5 DR/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LSU OSPF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LSU OSPF 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LSA LSU 报文进行隐式确认。送包含收到的路OSPF LSA 洪泛给本子网上的所有，需要将收到的LSU

23、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1 R4 LSA，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 0x80

24、000004 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 3600

25、s 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 LSULSA#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：Area 1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

26、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LSA 1 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

27、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1 1 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0 R3 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

28、，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R1 1 R2 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R1 4 不可达。汇总链路到网络条链路，因此它们即可判定子网4 1 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ID 0 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）4 B1 LSA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1 LSA，在区域1 中会出现R3 始发的类型3 LSA，在区域3 中会出现R4 始发的