高校校园网环境下路由技术的分析与实现

蒋清健 李存永

摘 要：本文基于某高校校园网网络模型结构，详细比较了常见的路由协议的性能优劣，并结合具体实际，给出了校园网内部路由技术的规划与实现方法，并进一步采用路由重发布和NAT技术实现了了不同校区之间以及内网与外网之间的路由问题，同时考虑了安全和经济合理性等方面的现实问题。

关键词：校园网；路由协议 ；路由重发布；NAT

伴随着高等学校办学规模迅速扩大，多校区办学是普遍存在的现象，与之相适应的校园网网络规模越来越大，多校区的校园网建设也带来了许多新的问题，如不同校区网络路由协议的不一致，广域网的接入问题和网络的升级改造等。我们这里提供一种多校区校园建设过程中路由协议选择的一种典型应用，并探讨了如何采用NAT技术解决内网到外网地址转换的基本方案。对类似局域网的路由技术的规划设计具有一定地借鉴意义。

1路由技术分析

首先把网络从宏观上划分为几个区域，主校区，分校区和外网。不同局域内部采用不同的路由协议，同时还要考虑局域之间的路由问题，如主校区与分校区之间，内网与外网之间。

1.1校园网内部路由技术分析

内网常用路由协议多种多样，我们这里做一个比较，如下表所示：

考虑到现实的情况，在灵活性和网络扩展性方面，动态路由协议要优于静态路由协议，根据实际需求，在主校区和分校区采用不同的路由技术。

1.2内网到外网路由技术分析

内网到外网路由要考虑现实情况，虽然在拓扑图总外网的网络是固定的，但是在现实情况中，外网一般是互联网，外网有互联网上的所有网络，也就是说，外网实际存在着千千万万个网络，我们不可能也实现不了内外到外网的一对一路由配置，最好的办法是到外网采用一条默认路由来实现，这样做会带来两个问题，一是外网到内网的回头路由的问题，二是内外每个路由器都要重复配置默认路由的问题，对于第一个问题，采用NAT技术来解决，对于第二个问题，我们采用默认路由发布来解决，就是只在其中一个路由器上做默认路由（一般是边缘路由器），并在动态路由内部做默认路由发布，区域内的其他路由器可以自动学校到又本路由到外网的默认路由。

1.3路由重发布

目前校园网一般存在分校区校园网的问题，由于分校与主校区建设方案与建设主体不同等历史原因，多校区网络的差异性非常明显。如果采用所有的分校区重新做网络的规划设计，要耗费大量的人力，物力和财力，时间上也不能保证，目前最经济最常用的方案是在不同校区的不同路由协议之间做路由重发布。不同的路由协议的路由算法，度量值等多方面都存在着很大的差异，所以重发布要考虑多方面的问题，如：网络差异性，度量值转换，发布位置选择，多种不同协议之间发布的复杂性多样性等。

2路由技术实现

2.1典型校园网路由技术需求分析

如图1所示典型校园网包括主校区和分校区和外网三个局域，首先对于区域内部路由的选在问题，主校区是学校的主体中心，规模较大，内部采用OSPF路由协议，而分校区规模较小，内部采用RIP路由协议更合适。然后对于区域间的路由问题，一是由于主校园与分校区内部采用不同的路由协议，就需要在两者的边界路由器上做路由重发布，而且要做成双向互发布，也就是在RIP内部发布OSPF，在OSPF内部发布RIP，这样由接收方来做路由发布，减少了无用的数据发布，效率更高。在重发布过程中，要考虑度量值的不同和子网划分的影响。二是对于从内网到外网两个区域之间的路由问题，采用默认路由来实现，需要在边缘路由器Router1上做一条默认路由，并做好默认路由发布，这样其他路由器和三层交换机就会在动态路由上自动学校到到外网的默认路由。最后对于回头路由问题由NAT技术自动解决。

2.2内网路由技术实现

主校区采用OSPF路由协议，进程号1，区域号0，注意子网划分后的IP地址分配情况，计算好通配符掩码，也可以做路由汇总。可以查验核心交换机上的路由表，其中O是通过OSPF协议内部形成的路由条目，OE2是通过路由重发布从外部学习到到达分校区的路由条目，O*E2是通过默认路由发布从边缘路由器Router上学习到的到达外网的默认路由。

2.3内网到外网路由技术实现

考虑到实际情况下外网的复杂性，内网到外网的路由采用默认路由，并在边缘路由器上做路由重发布，这样其他路由器就可以自动学习到到达外网的默认路由，如三层交换机的默认路由，可以查验Router1的路由表，其中，O是通过OSPF协议内部形成的路由条目，R是通过RIP协议内部形成的路由条目，S*是边缘路由器Router1上配置的到达外网的默认路由，同时负责默认路由发布。

2.4NAT技术

校园网内部使用私网地址，而外部使用公网地址，私网地址内部局部有效，到外网必须使用公网地址，由NAT技术完成私网地址到公网地址的这种转换。一般采用基于端口的NAT技术实现，建立基于端口的地址一对一对应表。NAT转换时，根据对应表进行一对一替代，从而解决外网到校园网内部的回头路由问题。

3结论

针对该典型校园网的路由问题，整体上采用多种路由协议，用主流的路由协议RIP和OSPF解决了校园网内部的路由问题，对于内网到外网采用默认路由，并给出了外网到内网回头路由的NAT技术实现。同时做了默认路由的发布和不同路由协议之间的路由重发布，很好的解决了校园网内部路由和外网接入的路由问题，很多问题基于现实需求，实现方法经济合理，对校园网建设的路由问题提供了很好的整体解决方案。

作者简介：

蒋清健（1981.7～ ），男，河南省永城市人，硕士，讲师，研究方向：电子工程，控制工程，网络通信技术。