栗強強
【摘要】“路由交換技術”是一門專業(yè)課且實驗性較強,要求學生掌握園區(qū)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃設計、實施運維,也要求學生能夠深入了解園區(qū)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相關協(xié)議和算法,能夠?qū)W(wǎng)絡設備進行熟練配置實現(xiàn)網(wǎng)絡功能需求。根據(jù)課程的實驗教學特點,本文設計出網(wǎng)絡規(guī)劃的綜合實驗,當高校不能提供各種規(guī)模網(wǎng)絡規(guī)劃設計、實施運維的實驗室時,可在Packet Tracer平臺中建立相似的應用環(huán)境,以便學生學習園區(qū)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃設計、設備配置調(diào)試方法。該實驗融合了FTP服務、WEB服務、OSPF、RIPv2、路由重分發(fā)、PPP、NAT、VLAN、單臂路由、RSTP、ACL、Port Security等二三層組網(wǎng)所使用的知識,在軟件中經(jīng)過設備選型、連接、地址規(guī)劃、配置等步驟完成仿真,并對結果進行驗證。結果表明,此次實驗實現(xiàn)了數(shù)通的基本要求,加強了學生從理論與實踐上對網(wǎng)絡規(guī)劃技術的掌握,也可為教師提供實驗教學參考。
【關鍵詞】路由交換技術 Packet Tracer 網(wǎng)絡規(guī)劃設計 實驗教學
“路由交換技術”實驗教學目標有兩個,一是要求學生掌握園區(qū)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃設計;二是掌握MAC幀和IP分組從源到目的地傳輸過程中所涉及的算法協(xié)議的分析、設計和實現(xiàn)能力;在進行相關實驗內(nèi)容設計時,應結合網(wǎng)絡設計運維公司網(wǎng)絡設計項目方案,可為學生提供現(xiàn)實的網(wǎng)絡規(guī)劃設計的思路和方法。本文按照園區(qū)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)實際應用需求,設計出網(wǎng)絡規(guī)劃綜合實驗,然后將PT應用到教學中,從而降低實驗成本,提高教學效率,并且在實際的教學過程中,學生對教學效果反應良好。
1.綜合實驗設計
根據(jù)實驗拓撲,要求學生在PT上搭建環(huán)境,分析網(wǎng)絡規(guī)劃體現(xiàn)出的技術知識,然后根據(jù)配置需求,完成網(wǎng)絡設備配置,最終實現(xiàn)網(wǎng)絡相關策略,達到熟練掌握網(wǎng)絡規(guī)劃設計的技術手段。
1.1實驗拓撲
1.2實驗要求
地址規(guī)劃列表:
1.3配置需求:
ra配置:
(1)根據(jù)地址規(guī)劃,配置接口IP;
(2)配置ospf、ripv2,配置路由重分發(fā),使三層互通;
(3)配置ppp協(xié)議,配置chap驗證,此路由器為驗證方,加密口令為654321;
rb配置:
(1)根據(jù)地址規(guī)劃,配置接口IP;
(2)配置ospf、靜態(tài)路由與路由重分發(fā),使三層互通;
(3)配置NAT,要求vlan10、vlan20進行NAT,地址池為(88.1.1.3~88.1.1.5/28);vlan30、vlan40進行NAT,地址池為(88.1.1.6~88.1.1.8/28)將FTP、WEB服務進行端口地址轉換,IP地址為88.1.1.10;
(4)配置ppp協(xié)議,chap驗證,路由器為被驗證方,口令為654321;
sa配置:
(1)配置接口IP地址、vlan信息;
(2)配置ripv2,使三層通信;
(3)配置快速生成樹協(xié)議;
(4)不允許vlan10內(nèi)部主機與vlan20內(nèi)部主機互訪,其他不受約束;
sb的相關配置:
(1)配置IP地址、配置vlan信息;
(2)配置ospf路由協(xié)議,使全網(wǎng)互通;
(3)不允許vlan30內(nèi)部主機與vlan40內(nèi)部主機互訪,其他不受約束;
(4)配置RSTP協(xié)議;
(5)將fa0/3接入到vlan30中,把fa0/4-10接入到vlan40中;
接入層交換機配置:
(1)配置vlan信息;
(2)配置RSTP協(xié)議;
(3)將fa0/1-5接入到vlan10中,將fa0/6-9接入到vlan20中;
(4)開啟端口安全,設置端口安全最大連接數(shù)為3,違規(guī)則關閉接口。
2.實驗重點
2.1 ospf、ripv2
OSPF(Open Shortest Path First):開放最短路徑優(yōu)先,屬于內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議,用于在單一自治系統(tǒng)AS內(nèi)決策路由。路由器之間通告鏈路狀態(tài)信息,包括接口的IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)絡類型、鏈路開銷等,形成鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫;網(wǎng)絡收斂過后,就建立了整個網(wǎng)絡的拓撲表,然后使用SPF計算最短路徑樹,每個路由器通過最短路徑來構到達目的地網(wǎng)絡的路由表。
RIP(Routing Information Protocol):適用于TCP/IP網(wǎng)絡,是內(nèi)部網(wǎng)關距離矢量協(xié)議,根據(jù)達到目的地網(wǎng)絡的路徑大小和方向來選路,內(nèi)部網(wǎng)關IGP協(xié)議,v1是有類的,v2是無類的;RIP分組每30秒hello一次,發(fā)送是完整的路由表,組播地址是224.0.0.9。RIP的可信度值是120,如果一個網(wǎng)絡同時配置OSPF與RIP,OSPF將優(yōu)先;RIP度量單位是跳數(shù),最大15跳,每經(jīng)過一個路由器跳數(shù)加1,當度量為16就不再繼續(xù)傳遞了以避免無限環(huán)路。到達目的地網(wǎng)絡跳數(shù)越小表示路徑越優(yōu)。當?shù)竭_目的地跳數(shù)相同時,看下一跳路由器,如果不同就負載均衡。
ospf骨干區(qū)域、非骨干區(qū)域:區(qū)域0為骨干區(qū)域,負責在非骨干區(qū)域之間發(fā)布區(qū)域間的路由信息。配置時OSPF宣告路由時,注意網(wǎng)段后面字段為反掩碼+區(qū)域號。配置RIP時注意版本號version 2.
2.2 路由重分布
當運行多路由的網(wǎng)絡要組合大網(wǎng)絡時,必須在這些不同的路由選擇協(xié)議之間共享路由信息。在路由選擇協(xié)議之間交換路由信息的過程被稱為路由重分布(Route Redistribution)。[1]
項目中經(jīng)常會出現(xiàn)重分布的情形:①當兩家公司進行合并時,會用到路由重分布,一家用RIPv2,另一家用OSPF,但是兩個協(xié)議的選路依據(jù)是不一樣的,合并之后就需要將OSPF路由重分布到RIP網(wǎng)絡,也需要將RIP路由重分布到OSPF網(wǎng)絡中,這樣網(wǎng)絡之間才可以傳送數(shù)據(jù);②網(wǎng)絡遷移時候;③網(wǎng)絡進行更換路由協(xié)議時;