实验六  动态路由配置实验

一、实验目的

1.        掌握动态路由的基本原理及应用；

2.        理解路由信息协议RIP的概念和工作原理；

3.        掌握RIP的配置及应用；

4.        了解开放最短路径优先协议OSPF的概念及基本原理；

5.        掌握OSPF的配置及应用。

二、实验设备

1.      路由器（3台）

2.      计算机（2台）

3.      网线（4根）

4.      串口线（至少1根）

三、实验内容与相关知识

【备注：以下相关命令的使用请参考“07-三层技术-IP路由命令参考、07-三层技术-IP路由配置指导”等PDF文档。】

（一）RIP路由信息协议

1.RIP基本概念

路由信息协议（Routing Information Protocol，RIP）是一种较为简单的内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），主要用于规模较小的网络中，比如校园网以及结构较简单的地区性网络。对于更为复杂的环境和大型网络，一般不使用RIP。

每个运行RIP 的路由器管理一个路由数据库，该路由数据库包含了到所有可达目的地的路由项，这些路由项包含下列信息：

l  目的地址：主机或网络的地址。

l  下一跳地址：为到达目的地，需要经过的相邻路由器的接口IP 地址。

l  出接口：本路由器转发报文的出接口。

l  度量值：本路由器到达目的地的开销。

l  路由时间：从路由项最后一次被更新到现在所经过的时间，路由项每次被更新时，路由时间重置为0。

l  路由标记（Route Tag）：用于标识外部路由，在路由策略中可根据路由标记对路由信息进行灵活的控制。关于路由策略的详细信息，请参见“三层技术-IP 路由配置指导”中的“路由策略”。

2. RIP工作原理

RIP 启动和运行的整个过程可描述如下：

(1)     路由器启动RIP 后，便会向相邻的路由器发送请求报文（Request message），相邻的RIP路由器收到请求报文后，响应该请求，回送包含本地路由表信息的响应报文（Response message）。

(2)     路由器收到响应报文后，更新本地路由表，同时向相邻路由器发送触发更新报文，通告路由更新信息。相邻路由器收到触发更新报文后，又向其各自的相邻路由器发送触发更新报文。在一连串的触发更新广播后，各路由器都能得到并保持最新的路由信息。

(3)     RIP 在缺省情况下每隔30 秒向相邻路由器发送本地路由表，运行RIP 协议的相邻路由器在收到报文后，对本地路由进行维护，选择一条最佳路由，再向其各自相邻网络发送更新信息，使更新的路由最终能达到全局有效。同时，RIP 采用老化机制对超时的路由进行老化处理，以保证路由的实时性和有效性。

3. RIP配置注意事项

在配置RIP 的基本功能之前，需完成以下任务：

l  配置链路层协议。

l  配置接口的网络层地址，使相邻节点的网络层可达。

在各项配置任务中，必须先启动RIP 后，才能配置其它的功能特性。而配置与接口相关的功能特性不受RIP 是否使能的限制。需要注意的是，在关闭RIP后，与RIP 相关的接口参数也同时失效。

（二） OSPF开放最短路径优先

1. OSPF基本概念

开放最短路径优先（Open Shortest Path First，OSPF）是IETF 组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。

OSPF 具有如下特点：

l  适应范围广：支持各种规模的网络，最多可支持几百台路由器。

l  快速收敛：在网络的拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中同步。

l  无自环：由于OSPF 根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由，从算法本身保证了不会生成自环路由。

l  区域划分：允许自治系统的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被进一步抽象，从而减少了占用的网络带宽。

l  等价路由：支持到同一目的地址的多条等价路由。

l  路由分级：使用4 类不同的路由，按优先顺序来说分别是：区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由。

l  支持验证：支持基于接口的报文验证，以保证报文交互和路由计算的安全性。

l  组播发送：在某些类型的链路上以组播地址发送协议报文，减少对其他设备的干扰。

2. 与OSPF 相关的名词

n  自治系统（Autonomous System，AS）：一组使用相同路由协议交换路由信息的路由器。

n  路由器ID 号：一台运行OSPF路由器，每一个OSPF 进程必须存在自己的Router ID（路由器ID）。RouterID 是一个32 比特无符号整数，可以在一个自治系统中唯一的标识一台路由器。

n  区域（Area）：在网络规模增大之后，拓扑结构发生变化的概率也增大，网络会经常处于“振荡”之中，造成网络中会有大量的OSPF报文在传递，降低了网络的带宽利用率。OSPF通过将自治系统划分成不同的区域（Area）来解决这个问题，区域是从逻辑上将路由器划分为不同的组，每个组用区域号（Area ID）来标识。

n  骨干区域（Backbone Area）：OSPF 划分区域之后，并非所有的区域都是平等的关系。其中有一个区域是与众不同的，它的区域号（Area ID）是0，通常被称为骨干区域。区域的边界是路由器，这样会有一些路由器属于不同的区域，连接骨干区域和非骨干区域的路由器称作区域边界路由器——ABR，ABR 与骨干区域之间既可以是物理连接，也可以是逻辑上的连接。

3. OSPF配置注意事项

在各项配置任务中，必须先启动OSPF、指定接口与区域号后，才能配置其它的功能特性。而配置与接口相关的功能特性不受OSPF 是否使能的限制。需要注意的是，在关闭OSPF 后，原来与OSPF 相关的接口参数也同时失效。

四、实验步骤与操作演示

（一）RIP配置

1、组网需求

如图1所示，MSR 20-20路由器RA 通过以太网端口连接到子网117.102.0.0和110.11.2.0。路由器 RB的以太网端口分别连接到网络110.11.2.0和155.10.1.0。 路由器 RC的以太网端口分别连接到网络155.10.1.0和196.38.165.0。要求正确配置RIP，使计算机和路由器各设备之间彼此能够互通。

2、组网图

图1 RIP配置组网图

3、配置步骤

(1) 在Windows下配置计算机【自行设置配置步骤】

提示：注意观察本次实验各设备IP地址采用无分类地址编码方法，此时网络地址=IP地址AND掩码。

【思考】

[1]     计算机的配置主要包括哪几项？

[2]     计算机和路由器的网络地址应如何设置？

[3]     各路由器端口的网络地址又该如何设置？

(2) 配置RIP功能

【注意事项与提示】

提示：直接通过超级终端启动路由器，其方法参加实验五。

为避免以前实验影响，配置任意路由器之前先关闭RIP和OSPF，并查看当前激活路由信息。

#查看是否关闭，并关闭RIP和OSPF。

[H3C]display rip 1 route

[H3C] undo rip

[H3C] display ospf routing

[H3C] undo ospf

#用display ip routing-table命令查看各路由器路由表中当前激活路由的摘要信息

[H3C] display ip routing-table

① 路由器RA配置：

# 修改路由器名称为RA

<H3C> system-view

[H3C] sysname RA

#配置RA端口IP地址

[RA] Interface ethernet 0/0

[RA–Ethernet0/0] Ip address 117.102.0.1 255.255.0.0

[RA–Ethernet0/0]Interface Ethernet 0/1

[RA–Ethernet0/1] Ip address 110.11.2.1 255.255.255.0

[RA–Ethernet0/1] quit

[RA ] display ip routing-table【注意观察端口地址是否配置成功与正确】

# 使能RIP 功能

[RA] rip

[RA-rip-1] network 117.102.0.0

[RA-rip-1] network 110.11.2.0

[RA-rip-1] display rip 1 route【注意观察RIP自动配置信息】

【命令备注】

l  network network-address命令用来在指定网段接口上使能RIP。network-address：指定网段的地址，其取值可以为各个接口的IP 网络地址。

l  undo network 命令用来对指定网段接口禁用RIP。

l  display rip [process-id] route 命令用来显示指定RIP 进程的路由信息，以及与每条路由相关的定时器的值。rip [process-id] 。 rip 命令用来创建RIP 进程并进入RIP 视图。undo rip 命令用来关闭RIP 进程。缺省情况下，RIP 进程处于关闭状态。process-id：RIP 进程号，取值范围为1～65535，缺省值为1。

l  undo rip命令用来关闭RIP 进程。

② 路由器RB配置【自行设置配置过程，注意路由器端口IP地址和网络号】

【思考】

[4]     RB的Eth0/0的IP地址和掩码是多少？RB的Eth0/1的IP地址和掩码是多少？

[5]     RB应该将哪2个网络使能RIP？根据CIDR定义，如何求得网络地址？

③ 路由器RC配置【自行设置配置过程，注意路由器端口IP地址和网络号】

【思考】

[6]     RC的Eth0/0的IP地址和掩码是多少？RC的Eth0/1的IP地址和掩码是多少？

[7]     RC应该将哪2个网络使能RIP？

④ 配置完成后，观测各路由器RIP路由表学习情况；

# 查看各路由器进程号为1 的RIP 进程所有的路由信息。

[RA] display rip 1 route

[RB] display rip 1 route

[RC] display rip 1 route

#查看各路由器路由表中当前激活路由的摘要信息。

[RA] display ip routing-table

[RB] display ip routing-table

[RC] display ip routing-table

#查看路由表的全部详细信息（包括active 和inactive 状态的路由）。

[RA] display ip routing-table verbose

[RB] display ip routing-table verbose

[RC] display ip routing-table verbose

重点观察：各个参数变化情况，看各个路由器是否按要求配置成功。

⑤连通性测试各主机与主机、主机与路由器、路由器与路由器之间是否连通。【自行在计算机上和路由器上设置连通性测试，并展示测试结果】

【思考】

[8]     若发现ping不通，应该采取什么样的步骤进行故障检测？

（二） OSPF配置

1、组网需求

RA 和RB、RC所有路由器都运行OSPF，并将整个自治系统划分为3个区域；其中RA 和RB 作为ABR 来转发区域之间的路由，配置完成后，每台路由器都应学到AS 内的到所有网段的路由。要求正确配置OSPF，使计算机和路由器各设备之间彼此能够互通。

2、组网图

图2 OSPF配置组网图

3、配置步骤

（1）在Windows下配置计算机【自行设置配置步骤】

【思考】

[9]     仔细观察组网连接图和各设备IP地址，是否可以沿用RIP实验设置呢？

 (2) 配置OSPF功能

【思考】

[10] 在配置路由器启用OSPF之前，是否需要先关闭RIP呢？为什么？

[11] 关闭rip后再测试PCA和PCB连通性，发现不通，为什么？

[12] 关闭rip后再用display rip 1 route命令查看RIP路由信息，发现什么？再用rip启用，再用display rip 1 route命令查看，又发现什么？

① 路由器RA配置：

【思考】

[13] 在配置路由器启用OSPF之前，是否需要先关闭RIP呢？为什么？

【与RIP实验相同部分，若不改变设备IP地址信息，则该步骤可省略】

# 修改路由器名称为RA

<H3C> system-view

[H3C] sysname RA

#配置RA端口IP地址

[RA] Interface ethernet 0/0

[RA–Ethernet0/0] Ip address 117.102.0.1 255.255.0.0

[RA–Ethernet0/0]Interface Ethernet 0/1

[RA–Ethernet0/1] Ip address 110.11.2.1 255.255.255.0

[RA–Ethernet0/1] quit

#配置RouterID 为1.0.0.0，并启动OSPF 进程1 。

[RA] router id 1.0.0.0

[RA] ospf

# 创建并进入OSPF 区域1，并在指定117.102.0.0网络中运行OSPF。

[RA-ospf-1] area 1

[RA-ospf-1-area-0.0.0.1] network 117.102.0.0 0.0.255.255

[RA-ospf-1-area-0.0.0.1] quit

# 创建并进入OSPF 区域0，并在指定110.11.2.0网络中运行OSPF。

[RA-ospf-1] area 0

[RA-ospf-1-area-0.0.0.0] network 110.11.2.0 0.0.0.255

[RA-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

[RA-ospf-1]quit

[RA] display ospf routing

【命令备注】：

l  undo ospf [ process-id ] 命令用来关闭OSPF 进程。缺省情况下，系统没有运行OSPF。process-id：OSPF 进程号，取值范围为1～65535，缺省值为1。

l  network ip-address wildcard-mask。ip-address：接口所在的网段地址。wildcard-mask：IP 地址掩码的反码，相当于将IP 地址的掩码取反（0 变1，1 变0）。其中，“1”表示忽略IP 地址中对应的位，“0”表示必须保留此位。（例如：子网掩码255.0.0.0，该掩码的通配符掩码为0.255.255.255）。

② 路由器RB配置【要求RB的Router ID 为2.0.0.0，自行设置配置过程，注意路由器端口IP地址和网络号、area区域号及所对应网络号】

【思考】

[14] 观察RB的OSPF的区域号是否为Area0和Area2？ Area0中应指定哪个网络运行OSPF？Area2中应指定哪个网络运行OSPF？

② 路由器RC配置【要求RC的Router ID 为3.0.0.0，自行设置配置过程，注意路由器端口IP地址和网络号、area区域号及所对应网络号】

【思考】

[15] 观察RC的OSPF的区域号是否只有Area2？ Area2中应指定哪些网络运行OSPF？

④ 配置完成后，观测各路由器OSPF路由表学习情况；

# 查看各路由器的OSPF 路由表的信息。

[RA] display ospf routing

[RB] display ospf routing

[RC] display ospf routing

l  如果不指定OSPF 进程号，将显示所有OSPF 进程的路由表信息。

#查看各路由器路由表中当前激活路由的摘要信息。

[RA] display ip routing-table

[RB] display ip routing-table

[RC] display ip routing-table

#查看路由表的全部详细信息（包括active 和inactive 状态的路由）。

[RA] display ip routing-table verbose

[RB] display ip routing-table verbose

[RC] display ip routing-table verbose

重点观察：各个参数变化情况，看各个路由器是否按要求配置成功。

⑤ 连通性测试各主机与主机、主机与路由器、路由器与路由器之间是否连通。【自行在计算机上和路由器上设置连通性测试，并展示测试结果】

【思考】

[16] 若发现ping不通，又应该采取什么样的步骤进行故障检测？

五、思考和回答以下问题：

1.        分析在链路正常的情况下为什么收不到邻居的RIP 更新报文？

2.        如果按以上实验步骤配置了OSPF，但路由器OSPF 却不能正常运行？请分析原因，并写出故障排除步骤与方法。

【撰写实验报告要求】

1.        实验内容可简写大标题；

2.        实验过程和调试结果要求详细写出；

3.        自行设置配置要求写出详细设计过程；

4.        实验中的思考要求在实验报告中写出答案；

5.        思考和回答的问题要求写出答案；

6.        要求写出实验过程中的体会和意见；

 

第二篇：实验六 动态路由的配置

教     案

 （第 13 次课 2 学时）

一、实验题目

   实验六  动态路由协议配置

二、实验目的和要求

1．掌握动态路由协议常用命令

2．掌握RIP、OSPF协议路由配置

三、实验器材

1．华为R2811、R2831各一台、PC机每组8台

2．连接console电缆线两条、标准网线10根。每8人一组，共同配置路由器

四、实验重点和难点

    1．RIP、OSPF协议路由配置过程

    2．OSPF协议路由配置

五、教学方法

    演示与学生自己动手做

六、主要参考资料

  《计算机网络技术》        主编：杨明福    经济科学出版社

《计算机网络实验教程》    主编：钱德沛    高等教育学出版社

《计算机网络教程》    主编：谢希仁    人民邮电出版社

七、作  业

八、课后记

实验六   动态路由协议配置

一、RIP路由信息协议典型配置

【需求】

两台pc所在网段，通过两台使用RIP 协议的路由器实现互连互通。

【Router A】

【Router B】

【注意】

1、RIP有RIP-1和RIP-2两个版本，可以指定接口所处理的RIP报文版本。

2、RIP-1的报文传送方式为广播方式。

3、RIP-2有两种报文传送方式：广播方式和组播方式，缺省将采用组播方式发送报文。RIP-2中组播地址为224.0.0.9。

4、由于RIP本身的诸多缺陷，不推荐使用RIP作为IGP路由协议,推荐使用OSPF。

二、OSPF路由协议

    OSPF的基本配置

【需求】

两台PC所在网段，通过两台使用OSPF协议的路由器实现互连互通。

 

  第一种方法：

【Router A】

【Router B】

第二种方法：

【Router A】

【Router B】

【提示】

1、 建议将router id 指定和loopback 0接口地址一致。

2、 network中需要使用反掩码（wildcard bits）。

3、 第一种和第二种方法的区别在于：以太网接口地址的通告方法不同。

方法一在以太网上运行OSPF来通告路由，方法二通过引入直连接口的方式来通过路由。

4、关于ospf network-type的配置原则

Quidway路由器的网络类型缺省如下

【注意】

1、互连的路由器网络类型必须一致。

2、对于接口类型为NBMA的网络，由于无法通过广播Hello报文的形式发现相邻路由器，必须手工为其指定相邻路由器的IP地址：[Quidway-ospf-1]peer 20.1.1.2