动态路由在多校区校园网的设计与实现

动态路由在多校区校园网的设计与实现

作者：朱成胡伟群

来源：《电脑知识与技术》2012年第08期

摘要：该文通过对主要的动态路由协议的介绍，根据典型高校校园网建设的实际情况，对多校区校园网的动态路由进行选择与设计，并给出了路由网络设备动态路由协议的实际配置,通过在多校区校园网中应用了OSPF协议，可大大提高多校区校园网之间互联的稳定性。

关键词：动态路由协议；RIP；EIGRP；OSPF

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)08-1806-03

Dynamic Routing Protocol Designing and Implementing in Several Area Campus Network

ZHU Cheng, HU Wei-qun

(Information Center, GuiLin Medical College, GuiLin 541004, China)

Abstract: The paper introduced the principal Dynamic Routing Protocol, based on practicality of campus network, choose and design the dynamic routing protocol in several area campus network. the dynamic OSPF route, implemented in several area campus network, can improve the stability of campus network between different campus area.

Key words: dynamic routing protocols; RIP; OSPF; EIGRP

1概述

随着高校校园基础设施建设的不断深入，高校校园网的规模也随着不断扩大，同时校园网多媒体教学、视频和大量管理系统的应用，使网络数据流量不断增大。校园网是高校的数字化校园建设的基础硬件平台。在规划与建设阶段，根据网络技术的发展方向完成整个校园网的路由设计，使路由结构高效合理，以提高网络的可管理性与整体性能。

路由协议包括动态路由协议和静态路由协议，静态路由是在安装网络设备时根据网络的规划逐条配置路由，网络结构发生变化，也应修改相应的路由。随着网络规模的扩大，静态路由协议已很难满足网络建设、管理和路由的需求。对较大规模的网络，一般使用动态路由协议(dynamic routing protoco1)，路由随网络设备运行情况的变化而自动改变。

2动态路由协议的介绍

路由协议根据算法动态路由协议又分为距离向量路由协议和链路状态路由协议,目前网络设备支持的动态路由协议主要有以下几种：RIP(路由信息协议;IGRP(内部网关路由协

议);EIGRP(增强的IGRP,);OSPF(开放式最短路径优先)等[1]。

RIP协议就是典型的距离向量路由协议，是不同网络设备间第一个开放和应用最广的路由协议，它算法简单，适合于网络拓扑结构相对简单、数据链路故障率低的小型网络中，在路径多时收敛速度慢，占用带宽资源多，RIP协议已不能适应大规模网络的使用。RIP有两个版本：RIPvl和RIPv2。

IGRP是思科开发的一种动态的、长跨度的路由协议，使用向量来确定到达一个网络的最佳路由，由延时、带宽、可靠性和负载等来计算最优路由，它在同个自治系统内具有高跨度，适合复杂的网络[2]。与RIP相比，IGRP的收敛时间更长，但传输路由信息所需的带宽减少[1]。但IGRP为思科公司私有协议，仅限于思科产品支持该协议。EIGRP是增强型IGRP协议，随着网络规模的不断扩大，IGRP协议已不能满足网络建设的需要，思科公司又开发了EIGRP，该协议结合RIP和OSPF两种协议优点，把RIP等旧路由协议的简单性和可靠性与OSPF等新一代路由协议的优点组合起来，使得EIGRP很容易配置和使用。EIGRP具有快速收敛，减少了带宽的消耗，增大网络规模，支持可变长子网掩码，IGRP和EIGRP可自动移植。但是，EIGRP是思科公司开发的私有协议，因此，当思科设备和其他厂商的网络设备互联时，不能使用EIGRP协议。

OSPF协议是一种为IP网络开发的内部网关路由选择协议[2]。OSPF协议由三个子协议组成：Hello协议、交换协议和扩散协议。其中Hello协议负责检查链路是否可用，并完成指定路由器及备份指定路由器；交换协议完成“主”、“从”路由器的指定并交换各自的路由数据库信息；扩散协议完成各路由器中路由数据库的同步维护。OSPF是一种链路状态路由协议，具有较高的效率，收敛时间短，路由表稳定，对跳数没有限制，采用组播进行链路状态更新，距离度量包含有链路延时信息，支持负载均衡，管理层次分明，支持变长子网掩码(VLSM)，可以根据网络状态自动进行调整，局部的变动不会影响上层和全局的路由配置等优点。OSPF路由采取分层结构，具有良好的伸缩性，适合结构复杂的大型网络[3]。

网络建设首先要考虑的一个重要问题就是路由的设计与协议的选择。根据网络的规模以及网络的稳定性的要求等，规模小和结构简单的网络，应用简单，手工配置静态路由就可以满足使用要求。网络规模较大，应用比较复杂，就应该根据网络的实际情况来选择一个比较合适的动态路由协议来实现网络的路由选择。

3动态路由协议在多校区校园网的设计与实现

3.1典型网络结构

本文以桂林医学院校园网作为实例，网络拓扑图如图1所示，神州数码DCRS7508路由交换机作为主校区东城校区校园网的核心交换机，神州数码DCRS7504路由交换机作为附属医院

（临床学院）校园网的核心交换机，锐捷RG-S6810E路由交换机作为乐群校区校园网的核心交换机，锐捷RG-S6506路由交换机作为东城校区图书馆的核心交换机，以上四台路由交换机作为校园网的网络核心层设备。整个校园网出口以东软NetEye千兆防火墙作为联接Internet的安全设备，防止网络攻击从Ineternet到校园网内部。华为NE20路由器作为校园网联接外网的边界路由器，其上配置相应的策略路由实现联接Internet与Cernet网络。东城校区DCRS-7508其中一个千兆单模光口连接东城校区图书馆的RG-S6506，一个千兆单模光口联接附属医院DCRS-7504，另一个千兆单模光口联接东城校区图书馆RG-S6506。乐群校区RG-S6810E其中一个千兆单模光口连接东城校区图书馆的RG-6506，另一个千兆单模光口联接附属医院。三个校区之间的网络实现了致少两条光纤链路的互联，提供了校区之间网络互联的备用链路，任何一个校区一条互联网络链路中断也不会影响到网络的使用。提高了整个校园网的稳定性。

3.2动态路由协议的选择必要性

静态路由已很难满足目前多校区校园网的互联，如采用静态路由，校区之间的互联链路发生故障只能手工配置静态路由到另外的互联链路上，采用动态路由协议可实现网络的路由自动选择。

动态路由协议的选择应考虑到网络的可靠性、灵活性、可扩展性、网络的规模、复杂性、流量的大小、路由协议的可管理性技术实现以及安全的需要等，并且应考虑现有的网络设备支持的动态路由协议。另外，根据桂林医学院的网络设备支持动态路由协议的情况，而且，OSPF协议作为一种链路状态协议，具有较高的效率、收敛时间短、路由表稳定、管理层次分明、支持VLSM等优点，采用OSPF协议，可实现各校区之间网络互联的最佳路由。同时，各校区之间任意一条链路中断或交换机故障，OSPF协议会重新学习路由，自动通过另一条新链路来实现网络路由的自动改变。从而提高网络的故障冗余度，网络的稳定性大大提高[4]。桂林医学院校园网主干网采用了OSPF动态路由协议。

3.3动态路由OSPF的设计

桂林医学院的校园网由三个校区组成，各个校区包括多个教学楼和办公楼等，各校区校园网是一个星型结构的千兆交换式以太网，整个校园网的网络结构分为三个层次.核心层作为网络的核心，是实现整个校园网的网内数据交换的核心，对网络起着核心的作用。因此规划Area0为OSPF的骨干域核心层，建立整个网络的OSPF自治系统的主干区域，骨干域完成OSPF区域问路由信息的交换，网络的核心层由四台路由交换机组成。这四台路由交换机一台负责东城校区的路由交换，一台负责乐群校区的路由交换，一台负责东城校区图书馆的路由交换，一台负责附属医院的路由交换。在Area0中四台路由交换机都启用OSPF协议，负责区域问路由信息的交换。为了校园网与Internet之间的互联的安全和稳定，边界路由器采用了静态路由与Internet实现互联。如果四台路由交换机中的任何一台之间的互联链路出现了故障，造成网络拓扑发生改变，动态路由协议可以对校园网设备的路由信息进行快速调整，保证了校区间网络通畅。汇集层负责核心层与接入层的连接，采用具有路由功能的三层交换机，汇集层与接入层的连接主要采用VLAN和VLSM技术，根据区域的划分与IP地址的规划，划分相应的