基于 gns3 的 ospf 路由协议校园网的设计与实现

理论探讨
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作者简介：黄耿生（1984—　），男，汉族，广东汕头人，硕士研究生。

主要研究方向：教学研究，云计算与大数据应用。

课题项目：2019年广东行政职业学院大学生创新创业项目培育计划“基于GNS3的OSPF路由校园网的设计与实现”（项目编号：pyjh2019a01）；2019年广东
省普通高校青年创新人才类项目“深度学习在应届生就业服务的应用研究”（项目编号：2019GKQNCX022）；广东省党校（行政学院）系统2019年度哲学社会科学规划项目“基于大数据技术提高高校应届生就业服务机制的研究”（项目编号：粤校（院）字（2019）14号-项目编号19GL10）。

主要是以广东行政职业学院为例，根据其校园网络的实际需求，设计一个能实现校园内各大教学楼、实训楼、宿舍楼等建筑区域范围内，在该学院的校园网通信的网络。

GNS3作为当下最热门的网络仿真软件之一，在GNS3的基础上进行分析OSPF 协议，其操作较为简单。

可以通过OSPF协议的相关研究对校园网的设计进行分析，同时了解OSPF协议自身的一些特点、校园网设计相关配置、身份验证、路由域间和外部汇总等一些部分的学习内容。

一、GNS3在OSPF协议校园网中的设计应用（以广东行政
职业学院校园网为例）
在GNS3软件的支持下，虚拟设计与搭建广东行政职业学院校园网的网络架构拓扑图。

广东行政职业学院目前数据信息显示，在校学生将近 7000 多人，全校占地面积共有200多亩，校内含宿舍楼4幢、综合教学楼1幢、实训楼1幢、双创楼1幢。

广东行政职业学院校园网网络结构拓扑图如下图（图1）。

图1：广东行政职业学院校园网网络结构拓扑图支持层次化的路由协议主要有OSPF，所以本次搭建设计的拓扑结构图采取层次型结构，其中包含：核心层、分布层、接入层，选择路由协议时也可根据核其三层的不同需求来考虑选择不同的路由协议，但OSPF路由协议都比较适合这三层的不同需求。

二、启用OSPF协议相关配置（基于GNS3）
在GNS3软件的支持下，我们以设计的广东行政职业学院的网络拓扑图为例，示范多区域OSPF的配置，通过六台思科路由器构建AREA0、AREA1、AREA2三个区域。

其中，AREA0为主干区，由路由器（中央机房路由器）、R1（交换机1）、R2（交换机2）组成；AREA1和AREA2是标准的常规区域。

AREA1由路由器R3和R4（生活区）和R1（交换机1）组成。

Area2由路由器R5（办公区）和R2（交换机2）组成。

将6个路由器配置OSPF，进程均是10，ID如图2所示，之后用“network 〈子网号〉〈子网掩码的反码〉area 〈区域
号ID〉”命令将各自网段宣告给其他的路由器，
并划分区域。

图2：进程图
表1：
路由器配置
三、OSPF身份验证
OSPF 的区域认证，其中明文和 MD5 认证更常见。

在明文
身份验证中可以用“ip ospf authentication-key 〈密钥〉 ”来进行配置明文身份验证的密钥，并可用“area 〈区域号ID〉 authen-tication”将其划分到区域。

在MD5身份验证中，使用 “ip ospf message-digest-key 1 md5 <密钥>”进行配置MD5身份验证的密码，一般来说，用“area <区域号ID>authentication message-digest”来进行区域划分。

重分布主要是为了方便 OSPF 路由协议在不同路由协议之间快速学习彼此的路由。

四、结语
本文在GNS3模拟器上运用OSPF协议相关知识搭建一个
模拟环境，通过对学院校园网一系列的设计搭建和分析，学习了OSPF协议自身的一些特点、校园网设计相关配置、身份验证等一些部分的学习内容，如何去优化OSPF协议在校园网当中的设计与实现、优化当中的性能，这些都还需要我们在以后的实现中去做出改善。

参考文献：
[1]石燕.GNS3研究在计算机网络技术中的应用[D].数字技术与应用,2015.[2]赵松.OSPF动态路由协议在校园网中的应用研究[D].无线互联科技,2014.
[3]孙光懿.基于GNS3的OSPF路由设计与实现[D].天津音乐学院图书与信息中心,2018.
摘　要：根据广东行政职业学院的网络需求，来设计和实现一个确保足够安全，并且实用性也较高的校园网，建设一个功能完善的校园网络对于学生的学习、教师的授课教育、教职工生活质量的提升，使得信息化教育更加便捷。

论文在GNS3仿真环境下，对校内各大生活区、办公区的网络拓扑结构数据进行分析，同时对OSPF进行深入的探究。

总结出校园网设计等明确的分析结论。

关键词：GNS3研究；OSPF 路由协议；校园网设计；区域身份认证
基于GNS3的OSPF 路由协议校园网的设计与实现
黄耿生 郑雅淇
（广东行政职业学院电子信息系，广东　广州　510800）。