基于OSPF和幀中繼多點接口的網絡工程教學案例設計

崔建濤 張玲

【摘要】 為了解決幀中繼多點接口網絡中分組轉發異常問題，設計了一個基于OSPF和幀中繼多點接口的網絡工程教學案例，并詳細介紹了案例的實現過程。經反復測試，所設計的幀中繼網絡運行穩定可靠，成功解決了在幀中繼多點接口網絡中運行OSPF時所遇到的網絡故障問題。有助于同學們更好理解幀中繼多點接口網絡和OSPF的運行模式，也為廣大網絡工程技術人員提供了有益的參考。

【關鍵詞】 案例 幀中繼 多點接口 路由 最短路徑優先

幀中繼（Frame-relay）網絡和開放式最短路由優先（OSPF）路由協議是網絡工程應用實踐及教學案例設計的常見組合形式[1]，Frame-relay網絡有全網狀（Full Mesh）和部分網狀（Partial Mesh）兩種常見拓撲結構[2]。對于Full Mesh、Partial Mesh拓撲，如果只在路由器接口上啟用OSPF，OSPF鄰接關系則不會建立[3]。在multipoint-interface網絡上，OSPF默認為非廣播[4]，如果沒有合理配置，OSPF路由表將不正常，或者無法正常轉發分組，或者當指定路由器出現問題時又無法轉發分組，這都與鄰居發現（neighbor discovery）、指定路由/備用指定路由（DR/BDR）選舉、幀中繼映射（Frame-relay map）等有關。很多同學和網絡工程人員在遇到這些故障時有很多困惑和不解。為了解決這些故障和疑問，本文通過對幀中繼多點接口網絡的教學研究實踐，統籌考慮neighbor discovery、DR/BDR選舉、frame-relay map等問題，并以網絡工程教學案例的形式給出了解決方案。

一、案例設計

根據對幀中繼多點接口網絡的教學研究實踐，筆者設計了一個星型拓撲幀中繼網絡，該拓撲以Router1路由器為Hub端，以Router2、Router3、Router4為Spoke端，所有路由器通過串口連接到幀中繼云上。幀中繼多點接口網絡中啟用OSPF協議，如圖1所示。在Router1、Router2、Router3、Router4回環口（Loopback0）上分別配置11.11.11.11/24、22.22.22.22/24、33.33.33.33/24、44.44.44.44/24，在各自子接口（Serial2/0.1）配置同一子網（192.168.10.0/24）IP地址。路由器各接口IP地址，如表1所示。該幀中繼網絡有3條永久虛電路（PVC），PVC1的兩端分別是：Router1（DLCI：102）和Router2（DLCI：21）；PVC2的兩端分別是：Router1（DLCI：103）和Router3（DLCI：31）；PVC3的兩端分別是：Router1（DLCI：104）和Router4（DLCI：41）。

二、案例實現

2.1幀中繼云關鍵配置

在幀中繼云Serial1、Serial2、Serial3、Serial0接口上，分別定義DLCI編號及名稱，并開啟這些端口，同時配置端口LMI類型為Cisco，如圖2所示。

定義PVC虛電路映射，PVC1經由幀中繼云Serial1接口R1>R2子鏈路、Serial2接口R2>R1子鏈路；PVC2經由幀中繼云Serial1接口R1>R3子鏈路、Serial3接口R3>R1子鏈路；PVC3經由幀中繼云Serial1接口R1>R4子鏈路、Serial0接口R4>R1子鏈路，如圖3所示。

2.2 Router1配置腳本

三、案例結果分析

經運行測試，Router1通過逆向地址解析協議（（Inverse ARP）[5]獲悉幀中繼網絡的動態映射關系，Router2幀中繼動態映射、靜態映射關系如圖4所示。Router2通過與Router1之間的直連PVC1（DLCI：21）動態獲取到與Router1（192.168.10.1）的幀中繼動態（dynamic）映射關系，Router2通過幀中繼靜態映射獲知到Router3（192.168.10.3）、Router4（192.168.10.4）的幀中繼靜態（static）映射表。Router3、Router4幀中繼映射與Router2類似。

Router2的Routing table（路由表）如圖5所示。Router2獲悉到了到所有網絡的路由，除到直連網絡（192.168.10.0/24）的connected路由（標記C）外，到其它所有網絡均通過OSPF路由協議（標記O）獲得。

從Router2上，到路由器Router1、Router3、Router4回環接口的連通性成功率為100%。經反復測試，所仿真的幀中繼網絡運行穩定可靠，驗證了本方案的可行性。Router3、Router4上的幀中繼映射、路由表、連通性測試輸出結果與Router2類似，在此不再重復。

四、結論

在幀中繼多點接口網絡中啟用OPSF時，需要注意鄰居是否需要靜態定義、如何確定指定（備用）路由器選舉順序、幀中繼映射是否要靜態定義等問題。本文設計了一個基于OSPF和幀中繼多點接口的網絡工程教學案例，并詳細介紹了案例的實現過程，成功解決了在幀中繼多點接口網絡中運行OSPF路由協議時所遇到的網絡故障問題。本文有助于廣大同學理解幀中繼多點接口網絡特征，也為廣大網絡工程技術人員調試幀中繼網絡提供了有益參考。

參 考 文 獻

[1] Cui Jian-Tao，Deng Lu-Juan.The research of frame-relay multi-point interface network based on OSPF[J]，Applied Mechanics and Materia ls，2014，446-447：1617-1620.

[2] 李輝，崔建濤.基于OSPF的幀中繼Hub-Spoke拓撲多點接口網絡的研究[J]， 鄭州輕工業學院學報（自然科學版），2011，26（3）：77-80.[3] 桂榮枝.基于不同物理鏈路OSPF網絡類型配置研究[J].微計算機信息，2010，26（4-3）：143-144，131.

[4] Wendell Odom. CCNP ROUTE 642-902 Official Certification Guide [M]. Indianapolis： Cisco press， 2010.

[5] 林習良.幀中繼業務互擾問題的分析與解決措施[J].電訊技術，2015，55（3）：291-297.