网络工程专业毕业实习报告.docx
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网络工程专业毕业实习报告.docx
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网络工程专业毕业实习报告
OSPF邻接状态的分析
一、实验原理
OSPF(openshortestpathfirst)协议是先进网络中使用最广泛的动态路由协议,区别于RIP和EIGRP,它是一种链路状态的路由协议。
启用OSPF的路由器都会以自身为根,通过计算收到的链路状态信息,得到一条到达目的网络的最优路径。
不同于距离矢量的路有协议,链路状态路由协议的每一个路由条目都有自身计算得出,不是有其他路由器宣告。
二、实验目的
在OSPF协议进行协商的过程中,不同路由器之间需要建立邻居,之后需要建立邻接关系。
在建立邻接状态的过程中,需要选举出DR和BDR(本次试验在广播链路中进行),而这些过程都需要在路由器建立邻接关系的过程中完成。
本次实验需要掌握OSPF建立邻接关系的七个状态,以及过程中都发生了什么。
三、实验拓扑
四、实验配置
R1:
noipdomainlookup//关闭域名解析查找命令
interfaceLoopback0
ipaddress1.1.1.1255.255.255.255//配置环回口地址
interfaceFastEthernet0/0
ipaddress14.1.1.1255.255.255.0//配置fa0/0口地址
routerospf110//启用OSPF进程,进程号110
log-adjacency-changes
network1.1.1.10.0.0.0area0//宣告主机1.1.1.1
network14.1.1.00.0.0.255area0//宣告14.1.1.0网段
linecon0
exec-timeout00//防止超时退出
loggingsynchronous//防止日志更新打断命令行
R2:
noipdomainlookup//关闭域名解析查找命令
interfaceLoopback0
ipaddress2.2.2.2255.255.255.255//配置环回口地址
interfaceFastEthernet0/0
ipaddress14.1.1.2255.255.255.0//配置fa0/0口地址
routerospf110//启用OSPF进程,进程号110
log-adjacency-changes
network2.2.2.20.0.0.0area0//宣告主机2.2.2.2
network14.1.1.00.0.0.255area0//宣告14.1.1.0网段
linecon0
exec-timeout00//防止超时退出
loggingsynchronous//防止日志更新打断命令行
R3:
noipdomainlookup//关闭域名解析查找命令
interfaceLoopback0
ipaddress3.3.3.3255.255.255.255//配置环回口地址
interfaceFastEthernet0/0
ipaddress14.1.1.3255.255.255.0//配置fa0/0口地址
routerospf110//启用OSPF进程,进程号110
log-adjacency-changes
network3.3.3.30.0.0.0area0//宣告主机3.3.3.3
network14.1.1.00.0.0.255area0//宣告14.1.1.0网段
linecon0
exec-timeout00//防止超时退出
loggingsynchronous//防止日志更新打断命令行
R4:
noipdomainlookup//关闭域名解析查找命令
interfaceLoopback0
ipaddress4.4.4.4255.255.255.255//配置环回口地址
interfaceFastEthernet0/0
ipaddress14.1.1.4255.255.255.0//配置fa0/0口地址
routerospf110//启用OSPF进程,进程号110
log-adjacency-changes
network4.4.4.40.0.0.0area0//宣告主机4.4.4.4
network14.1.1.00.0.0.255area0//宣告14.1.1.0网段
linecon0
exec-timeout00//防止超时退出
loggingsynchronous//防止日志更新打断命令行
五、实验分析
在实验过程中,蚯蚓已经利用GNS3自带的抓包工具抓取了建立邻接关系发送的所有包,我们这里先来看在建立关系的过程中,DR和BDR的选举过程。
在我们刚开始接触OSPF协议的过程中,对于DR和BDR的选举好像很简单的样子——首先选举DR,接着选举BDR。
选举的依赖就是路由器优先值,接下来是比较路由器的RouteID,以此为依据来选举。
但是往往在实验过程中我们发现,明明RouteID小的路由器却成为了DR或者BDR,这个和我们学习的东西又矛盾,百思不得其解。
六、实验现象
R4(config-router)#doshiposnei
NeighborIDPriStateDeadTimeAddressInterface
1.1.1.11FULL/DR00:
00:
3614.1.1.1FastEthernet0/0
2.2.2.21FULL/BDR00:
00:
3914.1.1.2FastEthernet0/0
3.3.3.312WAY/DROTHER00:
00:
3214.1.1.4FastEthernet0/
在R4上查看邻居表发现,RouteId较高的3.3.3.3没有成为DR,反而1.1.1.1成为了DR。
而即使如此,也应该是R2成为DR,R1成为BDR,但是实验结果和我们学习的好像不符。
七、实验结果
在路由器刚启用OSPF协议到最后完成邻接关系的建立,总工会经历七个状态:
Down、Init、Two-way、Exstart、Exchang、Loading、Full。
而OSPF协议中DR、BDR的选举在Two-way状态之后进行。
在Two-way状态之前,路由器发送的OSPFHello包中的DR和BDR字段都标志为:
0.0.0.0
这是蚯蚓利用wirshark工具打开的抓取的hello包,在GNS3-0.8以上的版本应该都已经有集成的了。
而且wirshark工具的使用很简单,推荐使用。
当路由器从接收到的hello包中看到了自身的RouteID之后,就进入了Two-way状态(启用了OSPF的路由器未收到hello包时Down状态,当OSPF路由器在hello死亡时间内收到hello包时处于Init状态)。
此时,启用OSPF的路由器开始选角DR、BDR。
蚯蚓在实验的过程中,首先在R1和R2上进行了配置,所以,选举过程最先参与的是R1、R2。
这里就很好的解释了为什么R3没有成为DR、BDR的原因。
在完成DR和BDR的选举之后,即使后来有更加优先的路由器加入整个广播网络,网络中的DR和BDR也不会改变。
新的问题又产生:
明明R2的RouteId高于R1,为什么R1成为了DR,而R2成为了BDR。
路由器在Two-way状态开始后,向224.0.0.5发送hello包。
在hello包中宣告自己是DR,而DR字段,则是连接该网络的接口地址。
路由器会建立一个具有选举资格的列表(优先级为0,不具选举资格),该列表中包含所有未宣告自身为DR的路由器(而宣告自身为DR的路由器没有进入该列表的资格)。
问题就出在这里:
古话说的好,先下手为强,R1第一个向整个网络宣告“我是DR”,同时它也在建立上述的表,但是就不把自己放在表里面。
其他路由器还未来得及向大家宣告“我是DR”,就已经被R1“洗脑”,自觉的在表中排除了R1的位置,开始争夺BDR的归属权。
当所有Route争个你死我活为了老二位置的时候,殊不知已经有Route先它们一步已经得到了老大的位置,就算它们成为了BDR,上头还有DR压着,以后的所有事情,还是得听DR的(所有DRother都向DR发送信息,有DR向DRother发送信息)。
这里,我们来查看接下来的hello包:
R1:
此时,R1已经将自己标记成为DR,而BDR还没有产生。
R2:
R2被“欺骗”,将自己放到了BDR的位置,殊不知自己比R1更有“才华”。
R3:
R4:
可怜的R3和R4,因为来的迟,什么都得不到,只能成为DRother。
八、实验拓展
看惯武侠玄幻小说的朋友应该知道,想要成为掌门,有好多渠道和办法,但最直接简单的莫过于干了掌门,然后自己上位。
当然这种事情,副掌门做的是最多的(其实蚯蚓向引用局长副局长来说明的,但是想到社会大环境,还是用掌门更加靠谱)。
我们加进来一个新的路由器,产生一个新的拓扑图。
(一)拓扑图
(二)配置
R5:
noipdomainlookup//关闭域名解析查找命令
interfaceLoopback0
ipaddress5.5.5.5255.255.255.255//配置环回口地址
interfaceFastEthernet0/0
ipaddress14.1.1.5255.255.255.0//配置fa0/0口地址
routerospf110//启用OSPF进程,进程号110
log-adjacency-changes
network5.5.5.50.0.0.0area0//宣告主机5.5.5.5
network14.1.1.00.0.0.255area0//宣告14.1.1.0网段
linecon0
exec-timeout00//防止超时退出
loggingsynchronous//防止日志更新打断命令行
(三)关闭R1
NeighborIDPriStateDeadTimeAddressInterface
2.2.2.21FULL/DR00:
00:
3914.1.1.2FastEthernet0/0
5.5.5.512WAY/DROTHER00:
00:
3414.1.1.5FastEthernet0/0
14.1.1.41FULL/BDR00:
00:
3114.1.1.4FastEthernet0/
从红色加粗字体中我们可以发现,当DR死亡以后,BDR立刻成为DR,而在剩下的路由器中启用RouteId更加优先的路由器成为BDR。
而我将原本的R4的loopback口关闭,让它的物理接口成为RouteId,结果R4就成为了BDR。
实验结果验证:
当DR宕掉之后,BDR成为DR,而剩下的路由器中,Route-id不管是否来自于loopback,都只是比较值的大小。
截止上面的过程,two-way状态已经结束,DR和BDR的选举过程也结束。
这时,就进入了Exstart状态,这个状态是为了接下来数据库描述数据包的交换做准备的。
通过比较Rid号的大小,Rid大的就成为了master,而另一个就成为了slave(这个和DR和BDR的选举无任何关系)。
主从关系的确定通过发送DBD来确定,DBD数据包中DBDescription字段中的第8位数字置“0”,则表示发送该数据包的路由器为slave;如果置“1”,则表示为master。
截图是
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