实验四 : 动态路由协议 一 实验目的 1 进一步理解路由器的工作原理; 2 掌握 RIP 的基本原理和实现 ; 3 掌握 OSPF 的基本原理和实现 二 实验学时 2 学时 三 实验类型 综合性 四 实验需求 1 硬件每人配备计算机 1 台 2 软件 Windows 7 以上操作系统, 安装 GNS3 网络仿真与 VirtualBox 虚拟化软件, 安装 Putty 软件 3 网络实验室局域网支持, 能够访问校园网 4 工具无 五 实验理论 1 计算机网络的基本理论; 2 交换机和路由器的工作原理; 3 动态路由算法; 4 内部网关协议(RIP OSPF) 六 实验任务 1 基于网络规划, 完成局域网建设 ; 2 完成路由器的配置, 实现 RIP; 3 完成路由器的配置, 实现 OSPF; 4 完成网络通信测试 七 实验内容及步骤 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 1 页
1 RIP 的实现 (1) 拓扑设计本实验采用 2 台交换机 (SW-1,SW-2),2 台路由器 (RT-1 RT-2),4 台主机 (Host- 1 Host-2 Host-3 Host-4), 主机通过 GNS3 中自带的 VPCS 虚拟主机实现, 网络拓扑结构如图 4-1 所示 图 4-1 网络拓扑 (2) 按照拓扑结构设计, 在 GNS3 环境下完成局域网建设, 如图 4-2 所示 图 4-2 网络拓扑 (3) 网络地址规划见表 4-1 所示 表 4-1 网络地址规划表 序号 设备名称 网络配置 网关 接入位置 1 Host-1 192.168.1.1/24 192.168.1.254 SW-1 e0/1 2 Host-2 192.168.1.2/24 192.168.1.254 SW-1 e0/2 3 Host-3 172.16.1.1/24 172.16.1.254 SW-2 e0/1 4 Host-4 172.16.1.2/24 172.16.1.254 SW-2 e0/2 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 2 页
(4) 对主机进行网络配置 1 右击 Host-1 图标, 点击 Start 开启该设备 2 右击 Host-1 图标, 点击 Console 打开 Host-1 的命令控制台, 进行网络配置 配置命令如下所示 >show ip # 查看 Host-1 的网络配置 >ip 192.168.1.1/24 192.168.1.254 # 配置 Host-1 的 IP 地址与网关 >show ip # 查看 Host-1 的网络配置 >save # 可以看到 Host-1 的网络配置完成, 将配置进行保存 3 结合表 4-1 的具体内容, 参考 Host-1 的配置方法, 完成 Host-2 Host-3 Host-4 的网络配置 (5) 配置路由器 RT-1 与 RT-2 配置 RT-1 的 e0/0 端口 IP 地址为 10.0.0.1/30,e0/1 端口 IP 地址为 192.168.1.254/24, 并支持 RIP, 具体配置命令如下所示 RT-1#configure terminal # 进入配置模式 RT-1(config)#interface e0/0 RT-1(config-if)#no switchport( 若安装镜像时网络接口配有 NM-4E 则为 no shutdown) RT-1(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.255.255.252 RT-1(config-if)#exit RT-1(config)#interface e0/1 RT-1(config-if)# no switchport( 若安装镜像时网络接口配有 NM-4E 则为 no shutdown) RT-1(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 # 配置 e0/1 的 IP 地址 RT-1(config-if)#exit RT-1(config)#router rip # 配置 rip RT-1(config-router)#version 2 #rip 版本为 v2 RT-1(config-router)#network 192.168.1.0 RT-1(config-router)#network 10.0.0.0 # 配置 rip 网络配置 RT-2 的 e0/0 端口 IP 地址为 10.0.0.2/30,e0/1 端口 IP 地址为 172.16.1.254/24, 并支持 RIP, 具体配置命令如下所示 RT-2#configure terminal # 进入配置模式 in RT-2(config)#interface e0/0 RT-2(config-if)# no switchport( 若安装镜像时网络接口配有 NM-4E 则为 no shutdown) RT-2(config-if)#ip address 10.0.0.2 255.255.255.252 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 3 页
RT-2(config-if)#exit RT-2config)#interface e0/1 RT-2(config-if)# no switchport( 若安装镜像时网络接口配有 NM-4E 则为 no shutdown) RT-2(config-if)#ip address 172.16.1.254 255.255.255.0 # 配置 e0/1 的 IP 地址 RT-2(config-if)#exit RT-2(config)#router rip # 配置 rip RT-2(config-router)#version 2 #rip 版本为 v2 RT-2(config-router)#network 172.16.1.0 RT-2(config-router)#network 10.0.0.0 # 配置 rip 网络查看 RT-1 路由表信息如下所示 RT-1#show ip route R 172.16.0.0/16 [120/1] via 10.0.0.2, 00:00:26, Ethernet0/0 10.0.0.0/30 is subnetted, 1 subnets C 10.0.0.0 is directly connected, Ethernet0/0 C 192.168.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/1 查看 RT-2 路由表信息如下所示 RT-2#show ip route C C R 172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets 172.16.1.0 is directly connected, Ethernet0/1 10.0.0.0/30 is subnetted, 1 subnets 10.0.0.0 is directly connected, Ethernet0/0 192.168.1.0/24 [120/1] via 10.0.0.1, 00:00:14, Ethernet0/0 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 4 页
(6) 连通性测试 通过 Ping 命令进行网络通信测试, 并将结果填写到表 4-2 表 4-2 网络通信测试结果 序号 请求主机 接入位置 响应主机 接入位置 Ping 测试结果 1 Host-1 SW-1 e0/1 Host-2 SW-1 e0/2 2 Host-1 SW-1 e0/1 Host-3 SW-2 e0/1 3 Host-1 SW-1 e0/1 Host-4 SW-2 e0/2 4 Host-2 SW-1 e0/2 Host-1 SW-1 e0/1 5 Host-2 SW-1 e0/2 Host-3 SW-2 e0/1 6 Host-2 SW-1 e0/2 Host-4 SW-2 e0/2 7 Host-3 SW-2 e0/1 Host-1 SW-1 e0/1 8 Host-3 SW-2 e0/1 Host-2 SW-1 e0/2 9 Host-3 SW-2 e0/1 Host-4 SW-2 e0/2 10 Host-4 SW-2 e0/2 Host-1 SW-1 e0/1 11 Host-4 SW-2 e0/2 Host-2 SW-1 e0/2 12 Host-4 SW-2 e0/2 Host-3 SW-2 e0/1 2 OSPF 的实现 (1) 拓扑设计本实验采用 2 台交换机 (SW-1,SW-2),3 台路由器 (RT-1 RT-2 RT-3), 4 台主机 (Host-1 Host-2 Host-3 Host-4), 主机通过 GNS3 中自带的 VPCS 虚拟主机实现, 网络拓扑结构如图 4-3 所示 图 4-3 网络拓扑 (2) 按照拓扑结构的设计, 在 GNS3 环境下完成局域网建设, 如图 4-4 所示 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 5 页
图 4-4 网络拓扑 (3) 网络地址规划见表 4-3 所示 表 4-3 网络地址规划表序号设备名称网络配置网关接入位置 1 Host-1 192.168.1.1/24 192.168.1.254 SW-1 e0/1 2 Host-2 192.168.1.2/24 192.168.1.254 SW-1 e0/2 3 Host-3 172.16.1.1/24 172.16.1.254 SW-2 e0/1 4 Host-4 172.16.1.2/24 172.16.1.254 SW-2 e0/2 (4) 结合表 4-3 的具体内容, 完成 Host-1 Host-2 Host-3 Host-4 的网络配置 (5) 配置路由器 RT-1 RT-2 RT-3 配置 RT-1 的 e0/0 端口 IP 地址为 10.0.0.1/30,e0/1 端口 IP 地址为 10.0.1.1/30, 并支持 OSPF, 具体配置命令如下所示 RT-1#configure terminal # 进入配置模式 RT-1(config)#interface e0/0 RT-1(config-if)#no shutdown RT-1(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.255.255.252 RT-1(config-if)#exit RT-1(config)#interface e0/1 RT-1(config-if)#no shutdown RT-1(config-if)#ip address 10.0.1.1 255.255.255.252 # 配置 e0/1 的 IP 地址 RT-1(config-if)#exit RT-1(config)#router ospf 100 # 配置 ospf RT-1(config-router)#network 10.0.0.0 255.255.255.252 area 0 RT-1(config-router)#network 10.0.1.0 255.255.255.252 area 0 配置 RT-2 的 e0/0 端口 IP 地址为 10.0.0.2/30,e0/1 端口 IP 地址为 192.168.1.254/24, 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 6 页
并支持 OSPF, 具体配置命令如下所示 RT-2#configure terminal # 进入配置模式 RT-2(config)#interface e0/0 RT-2(config-if)#no shutdown RT-2(config-if)#ip address 10.0.0.2 255.255.255.252 RT-2(config-if)#exit RT-2(config)#interface e0/1 RT-2(config-if)#no shutdown RT-2(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 # 配置 e010 的 IP 地址 RT-2(config-if)#exit RT-2(config)#router ospf 200 RT-2(config-router)#network 192.168.1.0 255.255.255.0 area 1 RT-2(config-router)#network 10.0.0.0 255.255.255.252 area 0 配置 RT-3 的 e0/0 端口 IP 地址为 10.0.1.2/30,e0/1 端口 IP 地址为 172.16.1.254/24, 并支持 OSPF, 具体配置命令如下所示 RT-3#configure terminal # 进入配置模式 RT-3(config)#interface e0/0 RT-3(config-if)#no shutdown RT-3(config-if)#ip address 10.0.1.2 255.255.255.252 RT-3(config-if)#exit RT-3config)#interface e0/1 RT-3(config-if)#no shutdown RT-3(config-if)#ip address 172.16.1.254 255.255.255.0 RT-3(config-if)#exit RT-3(config)#router ospf 300 # 配置 ospf RT-3(config-router)#network 172.16.1.0 255.255.255.0 area 2 RT-3(config-router)#network 10.0.1.0 255.255.255.252 area 0 查看 RT-1 路由表信息如下所示 RT-1#show ip route O IA 172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets 172.16.1.0 [110/20] via 10.0.1.2, 00:01:30, Ethernet0/1 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 7 页
10.0.0.0/30 is subnetted, 2 subnets C 10.0.0.0 is directly connected, Ethernet0/0 C 10.0.1.0 is directly connected, Ethernet0/1 O IA 192.168.1.0/24 [110/20] via 10.0.0.2, 00:01:30, Ethernet0/0 查看 RT-2 路由表信息如下所示 RT-2#show ip route 172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets O IA 172.16.1.0 [110/30] via 10.0.0.1, 00:02:03, Ethernet0/0 10.0.0.0/30 is subnetted, 2 subnets C 10.0.0.0 is directly connected, Ethernet0/0 O 10.0.1.0 [110/20] via 10.0.0.1, 00:02:03, Ethernet0/0 C 192.168.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/1 查看 RT-3 路由表信息如下所示 RT-3#show ip route 172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 172.16.1.0 is directly connected, Ethernet0/1 10.0.0.0/30 is subnetted, 2 subnets O 10.0.0.0 [110/20] via 10.0.1.1, 00:02:30, Ethernet0/0 C 10.0.1.0 is directly connected, Ethernet0/0 O IA 192.168.1.0/24 [110/30] via 10.0.1.1, 00:02:30, Ethernet0/0 (6) 连通性测试 通过 Ping 命令进行网络通信测试, 并将结果填写到表 4-4 表 4-4 网络通信测试结果 序号 请求主机 接入位置 响应主机 接入位置 Ping 测试结果 1 Host-1 SW-1 e0/1 Host-2 SW-1 e0/2 2 Host-1 SW-1 e0/1 Host-3 SW-2 e0/1 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 8 页
3 Host-1 SW-1 e0/1 Host-4 SW-2 e0/2 4 Host-2 SW-1 e0/2 Host-1 SW-1 e0/1 5 Host-2 SW-1 e0/2 Host-3 SW-2 e0/1 6 Host-2 SW-1 e0/2 Host-4 SW-2 e0/2 7 Host-3 SW-2 e0/1 Host-1 SW-1 e0/1 8 Host-3 SW-2 e0/1 Host-2 SW-1 e0/2 9 Host-3 SW-2 e0/1 Host-4 SW-2 e0/2 10 Host-4 SW-2 e0/2 Host-1 SW-1 e0/1 11 Host-4 SW-2 e0/2 Host-2 SW-1 e0/2 12 Host-4 SW-2 e0/2 Host-3 SW-2 e0/1 八 实验分析 1 动态路由协议 (1) 动态路由的工作原理是什么? (2) 静态路由与动态路由有什么区别? 2 RIP 与 OSPF (1) 以高校校园网为例, 其应选用 RIP 还是 OSPF 作为学校的路由交换协议? 为什么? (2)RIP 是否会被 OSPF 替代? 为什么? 3 自动汇聚 (1) 路由器是如何进行路由自动汇聚的? 其工作过程是什么? (2) 请介绍常用的路由自动汇聚算法及其工作原理 河南中医药大学信息技术学院 / 阮晓龙 / 13938213680 / 第 9 页