论文总字数：22417字

摘 要

为了研究OSPF(开放式最短路径优先协议)这里使用了Cisco的仿真实验软件GNS3，从而设计传输层结构运行ospf协议来探讨ospf有限状态机制在邻居关系中的所运行的原理和起到的作用，主要从OSPF邻接关系，状态机概念，数据包分析和不同网络类型这几个角度进行研究。其中实验不同网络类型对于路由表显示ospf邻接关系的影响，探讨在多路访问网络中选举DR,BDR能化简链路状态通告的理由，模拟分析在现实工作环境中对于ospf邻接状态进行排错从有限状态机制角度该如何考虑，为本论文研究的核心。

关键字：状态机制；邻接排错；网络与邻接关系；数据包分析

Research And Implementation of OSPF Finite State Mechanism in Neighbor Relation

Abstract

In order to study ospf (open shortest path first protocol),Cisco"s simulation experiment software GNS3 is used here to design the transport layer structure to run the ospf protocol to discuss the principle and role of the ospf finite state mechanism in the neighbor relationship.Mainly from the perspective of OSPF adjacency relationship,state machine concept,packet analysis and different network types,experiment the influence of different network types on the routing table showing ospf adjacency,discuss the reasons for electing DR in multi-access network,BDR can simplify the link status notification,and simulate and analyze the ospf adjacency status in the real work environment.How to consider from the perspective of finite state mechanism is the core of this thesis.

Key words: state mechanism，adjacency troubleshooting，network and adjacency relationship，packet analysis

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪 论 1

1.1 OSPF的开展 1

1.2 课题题目的意义 1

1.3 课题任务的要求 2

1.4 本人开展的工作 2

1.5 论文框架结构 2

第二章 协议的研讨 3

2.1 ospf协议 3

2.1.1 ospf的概述 3

2.1.2 OSPF的基本原理与实现 4

2.1.3 OSPF的接口状态 4

2.1.4 OSPF邻居建立的前提hello报文的发送 5

2.2 同cisco私有的EIGRP协议的差异 6

2.3路由信息协议 7

2.4 其它技术 7

2.4.1 单臂路由 7

2.4.2 域名系统 8

2.4.3 dhcp协议 8

第三章 仿真模拟实验 10

3.1 网络拓扑架构 10

3.2 数据链路层配置 10

3.3 网络层配置 12

3.4 服务器配置 14

3.5 远程登录配置 15

第四章 实验结果分析 16

4.1 采用技术所达到的成果 16

4.1.1单臂路由 16

4.1.2 DHCP技术 16

4.1.3 DNS技术 17

4.1.4远程登录技术 17

4.2 对邻居状态再实验的结果分析 18

第五章 总结与分析 21

结束语 23

致 谢 24

参考文献（References） 25

第一章 绪 论

此章节讲述的内容主要是OSPF协议的诞生与开展，对此课题本人研究的心得体会，对于课题开展进行的日程规划，以及GNS进行实验的相关思路。

1.1 OSPF的开展

众所周知ietf于1985年底正式成立,由于在这个20世纪80年代里由于网络计算机的用户数量喷井式地迅速爆发导致当时人们对于整个网络的距离矢量需求也迅速地增加,并且当时以距离跳数防环境作为主要技术基础的网络协议rip距离矢量协议最大的跳数也才15跳,超出此最大跳数信息的传递就不可达,于是为了更好地满足互联网时代迅速发展的信息传递需要,ietf认为有必要设计和开发一种信息传播的范围也更大,信息的传递更安全的网络协议。至此根据ip网络的基本结构与其需求,ietf创造了网络协议ospf，比肩于距离向量协议。

既然本文没有提到ospf就不得不特别提到一个spf路径优先算法,又因为这个dijkstra算法既是最短路径的优先树也是该算法spf的设计者和发明人,所以它中间还有个别算法称叫dijkstra路径优先算法。其算法的原理其实就是将每个无线路由器分别作为一个起始点来计算其到每一个目的地路由器的距离,每一个路由器根据一个统一的数据库会计算出路由域的拓扑结构图,该图近似一棵树,故它在spf路径优先算法中即被广泛称为最短的路径优先树^[1]。此外,有个很重要但不可能被广泛忽略的参数,即最短路径树的树干长度-OSPF路由器至每一个目的地路由器的间隔,又因为此优先算法同之前的java一样实际上是完全自由开源的,所以任何路由器的人都完全可以自由使用,这为ospf算法成为当今应用最为广泛的无线路由协议之一奠定了坚实基础。

事实上OSPF虽然广为流传但是它第一世代的版本却鲜为人知,由于其在链路状态通告的稳定性存在巨大缺陷,所以第一世代并未供给商家使用,如要增长见识可以去去找RFC 1131这一文件一窥风采。

到了OSPF协议的第二世代,在解决传播稳定性的问题后,这一版本的才广为流传起来,又因为它改善了快速传递,这使得他能支持更大型的网络协议,更贴合当今飞速发展,规模不断膨胀的网络构架,所以发展至今,ospfv2协议已经是世界上运用最频繁的协议了,其协议最初定义于RFC 1247和RFC 1583,最新的实在RFC 2328中说明^[2]。

发展到现在OSPF已经发展出了第三个版本,前因是由于OSPFv2的局限:它只用来交换IPv4的路由信息,那如何交换IPv6路由信息呢?没办法!因为OSPFv2协议字段里没有这样的字段,来分辨交换得是IPv4,IPv6,CLNS,MAC,Label等参数,整个协议写的太死板导致扩展性不好,不足以应对如今丰富的ip信息,所以为了克服无法交换IPv6路由的困难,程序员又开发了一个新的版本,即OSPFv3,问题是又没有提供一个字段来提高扩展性,如果有一个字段叫payload type 或protocol type,可以分辨IPv4,IPv6,CLNS,MAC,Label,那它的生命力就会更顽强,目前OSPF只支持IP路由的交换。^[3]

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