基于思科模拟器的IPV4网络OSPFV2路由实验设计与实现
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摘要：通过介绍基于IPV4 中的开放最短路径优先的路由协议（OSPFV2）方法理论，并借助实验教学仿真软件Cisco Packet Tracer（思科模拟器）来讲解ipv4 中的OSPFV2路由的配置技术及实验过程，实现了多台设备互联互通，并通过实验，丰富了计算机工程组网中路由配置实验教学内容。
Abstract： This paper introduces the theory of the Open Shortest Path First （OSPFV2） method based on IPV4， explains the configuration technology and experimental process of OSPFV2 routing in IPV4 by using experiment teaching simulation software Cisco Packet Tracer， realizes the multiple equipment interconnection， and through the experiment， enriches the experimental teaching content of routing configuration in the network of Computer Engineering.
关键词：Cisco Packet Tracer；IPV4；OSPFV2；开放最短路径优先
Key words： Cisco Packet Tracer；IPV4；OSPFV2；Open Shortest-Path First
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）12-0224-03
0 引言
现如今是信息大爆炸的时代，Internet已在各行各业中普及应用，网络信息技术使得居民生活和日常办公变得更加便捷，具有网络信息技术操作能力的人才供不应求。高职院校纷纷开设计算机网络专业课程来培养网络人才以满足不断增长的岗位需求。教育部十六号文件明确提出改革传统人才教育模式的教育要求，转变以往以理论为主的应试教育模式，增加实验、实训和实习的教育内容，以充分体现高职教育的职业性、应用性，以实现高职教育与企业岗位无缝对接。
但是在改革实践进程中，由于技术、资金等方面准备不充足，高职院校的实训室的建设与岗位环境仍有一定差距，尤其是计算机网络专业实训室，硬件设备更新换代比较快，更换新硬件设备需要很大一笔投资，因此虽然大多数高职院校有实训室，但实训中也是重理论，轻实践，实训内容、实训效果都与岗位要求有一定差距。
Cisco Packet Tracer 是由路由器和交换机组成的仿真软件。它具有强大的网络仿真功能，能够为学生实训操作提供一套专业化的仿真程序，通过仿真程序搭建一个网络仿真实训环境，帮助学生拓展创新思维，使其在实际操作中自主解决问题。在Packet Tracer搭建的网络仿真程序的辅助下，学生自主实践能力不断增强，课堂教学变得十分容易。
1 IPV4与ospfv2协议分析
1.1 IPV4
Internet Protocol version 4 简称IPV4，即“网际协议版本4”。目前全球因特网统一采用TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中的核心协议，其版本号为4，即通常所说的IPV4。IPV6是IPV4的升级版本。目前该版本尚在发展和完善中，未来将取代IPV4成为主要版本。
1.2 OSPFV2
OSPF（Open Shortest Path First开放式最短路径优先）作为内部网关协议，主要用于在单一自治系统（autonomous system，AS）内决策路由。该网管协议实际相当于一种内部网关协议下的链路状态路由协议，其主要在自治系统内部运行。著名的迪克斯加算法（Dijkstra）算法被用于最短路径树的计算分析。OSPF分为OSPFV2和OSPFV3两个版本，其中OSPFV2用在IPV4网络，OSPFV3用在IPV6网络。OSPFV2是由RFC 2328定义的，OSPFV3是由RFC 5340定义的。与RIP相比，OSPF是链路状态协议，而RIP是距离矢量协议。
1.3 IPV4 OSPFV2配置指令
①启用OSPF动态路由协议。
router ospf
进程号在1～65535范围内可以随意设置，只用于区分在同一路由器上运行的不同OSPF进程。
②定义参与OSPF的子网。
network area
2 仿真实验设计与实现（Experimental Design and Achievement）
2.1 实验拓扑（图1）
2.2 拓扑图中各路由器端口IPV4地址（表1）
2.3 OSPFV3路由协议配置实验
路由器ROUTERA关键配置指令代码如下：
Router（config）#hostname ROUTERA
ROUTERA（config）#interface f0/0
ROUTERA（config-if）#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
ROUTERA（config-if）#no shut
ROUTERA（config）#interface s2/0
ROUTERA（config-if）#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0
ROUTERA（config-if）#no shut
ROUTERA（config）#interface s3/0
ROUTERA（config-if）#ip add 192.168.6.2 255.255.255.0
ROUTERA（config-if）#no shut
ROUTERA（config）#router ospf 100
ROUTERA（config-router）#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
ROUTERA（config-router）#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
ROUTERA（config-router）#network 192.168.6.0 0.0.0.255 area 0
路由器ROUTERB关键配置指令代码如下：
Router（config）#hostname Routerb
Routerb（config）#interface f0/0
Routerb（config-if）#ip add 192.168.3.1 255.255.255.0
Routerb（config-if）#no shut
Routerb（config）#interface s2/0
Routerb（config-if）#ip add 192.168.2.2 255.255.255.0
Routerb（config-if）#clock rate 64000
Routerb（config-if）#no shut
Routerb（config）#interface s3/0
Routerb（config-if）#ip add 192.168.4.1 255.255.255.0
Routerb（config-if）#clock rate 64000
Routerb（config-if）#no shut
Routerb（config）#router ospf 100
Routerb（config-router）#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
Routerb（config-router）#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0
Routerb（config-router）#network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0
路由器ROUTERC关键配置指令代码如下：
Router（config）#hostname Routerc
Routerc（config）#interface f0/0
Routerc（config-if）#ip add 192.168.5.1 255.255.255.0
Routerc（config-if）#no shut
Routerc（config）#interface s2/0
Routerc（config-if）#ip add 192.168.6.1 255.255.255.0
Routerc（config-if）#clock rate 64000
Routerc（config-if）#no shut
Routerc（config）#interface s3/0
Routerc（config-if）#ip add 192.168.4.2 255.255.255.0
Routerc（config-if）#no shu
Routerc（config）#router ospf 100
Routerc（config-router）#network 192.168.5.0 0.0.0.255 area 0
Routerc（config-router）#network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0
Routerc（config-router）#network 192.168.6.0 0.0.0.255 area 0
2.4 OSPFV3路由协议配置实验关键部分结果（图2～5）
3 结论
本文采用Cisco Packet Tracer仿真软件搭建了一个IPV4 OSPFV2路由协议实验。在计算机软硬件设备快速更新换代、设备采购成本逐年增加、网络实验教学对教学资源的要求越来越高的今天，这种全新的网络实验教学体系对于激发学生的学习兴趣、提高其自主学习和独立解决实际问题的能力大有裨益，并且有助于实现理论与实践的紧密结合，真正实现教、学、做一体化教学。
参考文献：
[1]regis Desmeules[加].Cisco IPv6 Self-study Implementing Cisco IPv4 Networks（IPv4）[M].北京：人民邮电出版社，2013.
[2]（美）Rick Graziari.IPv4 Fundamentals[M].北京：人民邮电出版社，2013.
[3]（美）JosephDavies.深入解析IPv6[M].二版.杨轶，苏啸鸣，等，译.北京：人民邮电出版社，2009.