硕宇公司网络规划与设计

湖南商务职业技术学院毕业设计

目录

1项目背景...................................................................................................................1

1.1公司简介.............................................................................................................1

1.2项目简介.............................................................................................................1

2需求分析...................................................................................................................1

2.1目的和要求.........................................................................................................1

2.2网络安全要求.....................................................................................................3

2.3总体需求.............................................................................................................3

2.3.1高带宽...........................................................................................................3

2.3.2高可靠性.......................................................................................................3

2.3.3QoS保证.......................................................................................................3

2.3.4多协议支持...................................................................................................3

2.3.5易于管理和维护...........................................................................................3

2.3.6安全...............................................................................................................4

2.3.7可扩展性和可升级性...................................................................................4

3相关技术原理...........................................................................................................4

3.1VLAN技术..........................................................................................................4

3.2STP技术..............................................................................................................4

3.3DHCP技术..........................................................................................................4

3.4OSPF技术...........................................................................................................5

3.5VRRP技术...........................................................................................................5

3.6NAT技术.............................................................................................................5

3.7ACL技术.............................................................................................................5

4网络规划和设计.......................................................................................................5

4.1网络拓扑设计.....................................................................................................5

I

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4.2IP地址的规划.....................................................................................................6

4.3VLAN的地址划分..............................................................................................7

5设备选择...................................................................................................................7

5.1路由器选择.........................................................................................................8

5.2交换机选择.........................................................................................................9

5.3服务器选择.......................................................................................................10

6设备配置.................................................................................................................11

6.1对设备进行改名...............................................................................................11

6.2划分VLAN.......................................................................................................12

6.3路由器的IP配置..............................................................................................13

6.4配置DHCP........................................................................................................14

6.5配置OSPF.........................................................................................................16

7测试.........................................................................................................................18

7.1DHCP地址获取................................................................................................18

7.2网络连通性.......................................................................................................19

8设计小结.................................................................................................................19

参考资料.....................................................................................................................20

II

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硕宇公司网络规划与设计

1项目背景

1.1公司简介

硕宇公司成立与2022年4月份，它位于湖南省长沙市岳麓区，梅溪湖附近。

是一家高科技网络技术公司，拥有先进的云服务，云平台，AI智能管理，大数

据等技术。获得过“国家高新技术企业”的名誉，虽然只成立了一年时间，但

获得了大量的奖项。硕宇公司的产品营销也获得了购买者的点赞与好评，虽然

只成立了一年时间，但是潜力无穷，拥有较大的发展空间。

其中，硕宇公司的管理比较严格，通过优秀的管理来实现公式高效率的工

作。因为成立的时间短，所以还存在的一些不足之处。

1.2项目简介

硕宇公司随着互联网的持续发展而不断的壮大，这就使该企业的网路设计

显现了不足之处。这使员工网络出现了一些故障，导致工作效率低，公司的收

入降低。为了减少了网络拥堵，提高工作效率。新的网络拓扑必须满足公司未

来10年研究、生产、办公需求，依据“可靠、实用、安全、先进、经济等”功

能性来设计发展，又系统不易损坏、人工管理和维护十分方便、系统集成度和

投资回报丰厚为主要技术特征。适应硕宇公司目前的应用和以后的不断发展。

该公司采用/24这个网段，并划分4个VLAN，分别属于4个部门，

vlan10属于人事部，vlan20属于技术部，vlan30属于销售部，vlan40属于行

政部。并为各个部门的网络流量进行分开管理。

2需求分析

2.1目的和要求

硕宇公司是一个拥有众多用户的网络。为了保证整个网络的快速传输，在

设计阶段要充分考虑企业网络通畅无阻网络设计。所以，交换机必须有性能优

秀、带宽大的特点，在这个网络的核心交换要求是必须畅通无阻的提供数据交

换。对与企业来说，还要有以下要求：

1

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可以增值：一个集团的分支机构的建设、使用和保护需要绝大多数的人力

和物力资源，因此网络的高价值是为网络的持续发展而建立的。为了完成业务

的扩展，需要支持网络，使其能够适应网络的未来需求并保持不同的价值。在

未来10年内提供新网络的使用价值。

安全性：完成网络安全的所有稳定性，支持网络节点的安全和软硬件之间

网络的安全。防止选定的设备感染病毒，防止ARP欺骗，代理反代理，安全扫

描，并具有高安全性功能。该系统使用虚拟通道网络技术来验证系统数字签名、

安全验证、加密技术以及超级防火墙软件、代理服务器和网络安全。用户将实

际登录并在日志服务器上保存记录。

可扩展性和成熟度：企业需要建立一个完整、集成、灵活、有分寸的弹性

网络平台。工作岗位和应用程序级别的增加将以不同的方式增加，数据和信息

流也将不同。它需要随着网络技术的发展而具有可扩展性和增强性。

经济性：在满足性价比足够高的前提下，选择便宜、美观、经济的产品以

减少开支。

开放性：技术的选择必须遵循国家和家庭的标准，这必须与个人标准和优

惠分开，必须从开放和连接的网络中使用，必须通过改变安全、可靠和使用的

信息和传输条件来使用。提供对开放接口的访问、良好的保护、规模和管理方

法、集成的实时网络监控、遥测和远程控制功能以及网络设备。

首先，依据公司的需求来构建网络拓扑。这就需要考虑很多地方了；例如

数据传输的安全和稳定性。所以硕宇公司网络拓扑采用三层架构，细分为核心

层、汇聚层和接入层。各个层次的要求有：

核心层：主干网络设备基于网络单元切换，配置多个三层基本高性能开关，

完成每个核心节点组装之间的高速数据传输，以及组装服务公司网络的每个节

点。HSRP可用于整个网络主干道的冗余和灾难预防。

核心层为下层提供了优秀的数据传输能力。数据包的快速路由和交换，满

足了各个节点之间的快速转发的要求。核心设备需要最大限度的性能、服务支

持和端口访问扩展。

聚合层：每个集成节点的集成交换机通过多个交换机端口连接到企业数据

中心的两个核心交换机，形成双核公司后台网络。集成级别提供基于集成策略

的连接。核心层和接入层之间的边界点，定义网络边界并执行复杂的分组计算。

在整个网络环境中，聚合层主要提供公司部门与小组之间的聚合、VLAN路由、

HSRP封装和冗余实现等功能。

接入层：接入层节点采用三层接入交换机，千兆光/电接口上行链路汇聚。

2

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支持802.1x接入，实现端到端安全控制功能拓。

2.2网络安全要求

信息网络的建立涉及到与互联网和几个下属机构的连接。Web应用程序、FTP

应用程序等。必须为不同的部门和员工提供服务。网络安全具有以下要求：

1.采取符合公司安全的措施，实现对员工的监视与管理。

2.采取安全措施，对核心交换机实施安全保护。

3.采取安全措施，在提供外部服务的同时实现与互联网的安全连接。

2.3总体需求

2.3.1高带宽

要支持数据、视频等的快速传输能力，技术必须达到当前国际先进水平。

必须应用国际先进的网络技术来实现对大量数据的快速传输，不仅要满足现在

的业务需求，还要思考未来的发展。所以必须选择适合公司的高科技技术。

2.3.2高可靠性

网络系统必须具有高可靠性和安全性。特别是，在本公司中，需要最大限

度地实现网络的正常运行，采用高可靠性的产品和网络架构，且在IOS各个层次

中拥有先进的技术，可以最高限度地提高网络的正常运行。

2.3.3QoS保证

如今，网络存在大量的多媒体应用程序，他们需要得到QOS保证。公司网络

系统应该能够确保对这些应用程序的QoS支持。

2.3.4多协议支持

由于网络中的业务和办公应用系统不同，网络系统可以支持基于不同网络

协议的多种协议。它必须是一个支持不同协议联网的开放网络。

2.3.5易于管理和维护

由于企业网络系统的规模很大，公司网络系统必须拥有优秀的管理性。网

络管理系统不仅具有监测、故障诊断、等功能，而且还可以高效的管理，维护

系统。所以，要根据公司的需求选择适用本公司的产品，便于公司高效的管理

和维护。

3

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2.3.6安全

公司的网络系统必须拥有可靠的的安全性。公司网络系统的安全需要制定

以套安全策略，必须基于适当的管理系统和网络策略制定稳健的安全策略必须

根据此安全策略采取适当的技术措施，以实现目标并确保系统安全。

2.3.7可扩展性和可升级性

这个系统必须拥有可扩展性和可以升级更新的性质。因为随着技术的发展

与升级，导致网络中的数据快速增长，这就要求网络具有良好的可扩展性，并

且随着科技进步发展而进行更新。

3相关技术原理

3.1VLAN技术

（VirtualLocalAreaNetwork），也称为虚拟局域网，是指在逻辑上隔离

同一局域网络中的终端，该网络基于交换局域网跨越不同的网段和网络。VLAN

构成了一个逻辑子网，即一个逻辑广播域。它可以覆盖多个网络设备，允许来

自不同地理位置的网络用户加入一个逻辑子网。

路由协议在网络层工作，相应的工作设备包括路由器和路由交换机（即三

层交换机）。这种方法允许一个VLAN跨越多个交换机，或者一个端口位于多个

VLAN中。在硕宇公司中，我们采用基于端口VLAN模式，把人事部划分到

VLAN10，办公部划分到VLAN20，销售部划分到VLAN30，行政部划分到VLAN40。

3.2STP技术

即Spanning-treeprotocol，STP协议是在交换机中进行工作，主要是通

过堵塞冗余链路，防止形成冗余链路。它是一种链路管理协议，为网络提供路

径冗余，同时防止环路。一旦在第二层中存在循环，就可能出现诸如广播风暴、

不稳定的MAC表以及终端接收到的同一帧的多个副本之类的问题。为了使以太

网更好地工作，两个工作站之间只能有一条活动路径。出现网络环路的原因多

种多样，最常见的原因是有意产生的冗余。如果链路或交换机发生故障，将由

另一个链路或交换机进行更换。它适用于所有的产商设备。

3.3DHCP技术

4

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动态主机配置协议（DHCP）是一种通信协议，使网络管理员能够集中管理

和自动分配IP网络地址。在IP网络中，每个连接到互联网的设备都需要分配

一个唯一的IP地址。DHCP使网络管理员能够监视和分配来自中心节点的IP地

址。当计算机移动到网络中的另一个位置时，它可以自动接收新的IP地址。

DHCP使用租约的概念，或计算机IP地址的有效期。租赁时间是可变的，

主要取决于用户在某个位置连接到互联网所需的时间。使用较短的租约，DHCP

可以在计算机数量超过可用IP地址的环境中动态重新配置网络。

3.4OSPF技术

OSPF是LinkState,开方式最短路径协议，是一种动态路由协议基于链路

状态具有路由变化收敛速度快、无路由环路、支持变长子网掩码（VLSM）。可以

自动获取路由信息。

3.5VRRP技术

VRRP是虚拟网关冗余协议，因为核心层非常的重要，所以需要配置VRRP，

提高公司网络的容错性。当核心路由器中的一台出现故障时，另外一台可以代

替其工作，增加网络的安全性，可靠性。

3.6NAT技术

网络地址转换(NAT,NetworkAddressTranslation)属接入广域网(WAN)技

术，一般用于私网访问公网，因为IP地址有限，所以需要采用NAT技术，解决

公网IP地址不足的问题。还能保护公司内部的安全，防止受到外网的攻击。

3.7ACL技术

ACL访问控制列表协议，主要是对数据的传输进行控制，可以对一写部门做

出一些限制。一般用于包过滤，NAT方面，主要创建匹配规则，然后在边界路由

器上的端口上进行应用。

4网络规划和设计

4.1网络拓扑设计

硕宇公司的网络拓扑主要分为三个层次，分别是接入层；汇聚层；核心层。

5

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接入层主要是公司部门和两台交换机，汇聚层主要是两台三层交换机来进行对

接入层数据的汇总。核心层包括两台路由器和服务器来实现数据对公网的转发。

图1网络拓扑图

4.2IP地址的规划

在硕宇公司的网络设计中，怎么来分配IP地址是个很重要的事情。先把IP

地址尽量往小的分配，不过也要保证每个员工PC都能得到，在往后的公司拓展

中，剩下的IP地址发挥着非常重要的作用。

合理的IP地址是保证网络平稳运行和网络资源有效利用的关键。企业网络

中IP地址的分配应最大限度地利用所申请的地址空间，充分考虑地址空间的合

理使用，确保地址的优化分配和网络内业务流量的均匀分布。具体而言，IP地

址的合理规划具有以下意义：

减少对各种资源（内存、CPU处理能力、网络带宽等）的需求合理规划IP

地址有利于网络中路由的聚合，从而减少核心交换机中路由表的数量、链路状

态数据库占用的内存和更新占用的网络带宽；有利于合理利用IP地址空间；优

化业务流量分布；这有助于故障诊断。

IP地址空间的分配和合理使用与网络拓扑、网络组织和路由策略密切相关，

并将对校园网络的可用性、可靠性和有效性产生重大影响。应充分考虑本地网

6

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络对IP地址的需求，以满足未来IP地址业务发展的需要。

我们对硕宇公司的网络地址划分为：

表1各个部门网段规划

划分网段分配部门划分的VLAN

/24人事部Vlan10

/24办公部Vlan20

/24销售部Vlan30

/24行政部Vlan40

IP地址所属接口子网掩码

汇聚1f0/5

汇聚1f0/6

汇聚2f0/5

汇聚2f0/6

核心1f0/0

核心1f0/1

核心2f0/0

核心2f0/1

4.3VLAN的地址划分

VLAN划分可以使网络规划更加合理，更加灵活。并且可以隔离广播域，隔

离广播风暴。

表2VLAN的IP地址

IP地址所属VLAN掩网子码

Vlan10

Vlan20

Vlan30

Vlan40

5设备选择

硕宇网络公司将采购以下设备，来用于该网络拓扑建设，所选设备如下表：

表3设备选择

设备名称设备型号设备产商设备数量

核心路由器RG-RSR7716-X锐捷2

核心交换机RG-N18010-X锐捷1

汇聚交换机RG-S5760-24SFP4XS-L锐捷2

接入交换机RG-S2910C-48GT2XS-HP-E锐捷2

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5.1路由器选择

表4路由器

产品类型核心路由器产品图品

名称RG-RSR7716-X

技术参数参数描述

产品型号RG-RSR7716-X

主控板插槽2个

交换架构4个交换网板（2+2冗余备份）

线卡插槽8个

业务板插槽32个

交换容量155Tbps

转发性能30000Mpps

路由引擎固化2个USB2.0接口，1个USB-Console口，1个MGMT管理

接口口，1个Console口，1个AUX口，1个SD卡插槽

40GE/10GE/GE/FE

可用模块E1/CE1

OC-48c/STM-16c2.5GPOS

尺寸（W*H*D）442*620*460(14U)

重量小于90kg

100VAC~240VAC,50Hz~60Hz-36~-72VDC

电源

2个电源（1+1冗余）

支持LLDP,802.1Q,802.1P,802.3ad等以太网功能

支持静态路由，策略路由

IPv4特性支持VRRP,FTP,TFTP

支持DHCP，DNS地址解析

支持NTPserver

支持L2VPN,L3VPN,EVPN等技术

VPN

支持IPsecVPN

支持802.1P

QOS

支持SP，WRR,DRR,SP+WRR

ACL支持标准，扩展，专家级ACL

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各组件支持热插拔

可靠性

支持GRforOSPF

支持防攻击保护，DoS/DDos防御，分片包攻击防御

安全性支持包过滤防火墙

支持IPsec，L2TP，GRE

5.2交换机选择

表5核心交换机

产品类型核心交换机产品图品

技术参数参数描述

产品名称RG-N18010-X

交换容量2.56T/25.6T

包转发率1280Mpps

支持4K802.1QVLAN

支持PrivateVLAN

VLAN

支持VoiceVLAN

支持GVRP

支持STP

STP支持RSTP

支持MSTP

支持IPV6编址，无状态自动

IPv6

分配

·全新零背板设计，CLOS直接正交交换架构，确保数据转

发无阻塞

·10槽机箱，端口丰富，单卡24GB超大缓存，更好的容

产品特性纳数据中心浪涌流量

·零背板直通风扇，冷热风道隔离，大幅提升散热效率

·对旋风扇设计，提高散热效率；钛金级别电源，使供电

转换效率高达96%

表6汇聚交换机

产品类型汇聚交换机产品图片

RG-S5760-24SFP4XS-

产品名称

L

交换容量672Gbs/6.72Tbs

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包转发率156Mpps/297Mpps

支持4K802.1QVLAN

支持Portbased

VLAN

VLAN

支持MACbasedVLAN

·端口类型丰富，24个SFP光口，4个10G光口用于上联

·支持VSU虚拟化技术，灵活组网性强

产品特性·三层路由协议把控，适配多重业务，信息传输高效有保障

·网络安全实时监测，支持CPP，NFPP,保证网络持续健壮性

·支持SNMPRMONSyslogUSB特性及CLIWeb网管

表7接入交换机

产品类型接入交换机产品图片

RG-S2910C-48GT2X

产品名称

S-HP-E

交换容量672.Gps/6.72Tbps

包转发率156Mpps/297Mpps

支持4K802.1QVLAN

VLAN支持PortbasedVLAN

支持MACbasedVLAN

·绿色节能，比同档产品节省功耗40%

·搭载锐捷网络自研多进程模块化RGOS11.X

产品特性

·全面支持SDN特性，符合Openflow1.3协议标准

·支持TR069零配置上线；丰富多样的端口形态选择

5.3服务器选择

表8服务器

产品类型服务器图片

RG-CS7020C-3

产品名称

0

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最大支持2颗海光2号处理器

处理器类型

可选CPU类型：HygonC867285

DDR4RDIMM

内存处理

最高支持内存频率为3200MHz

前置2个USB3.0接口

技术参数USB接口

后置2个USB3.0接口

网口标配一张PCIE接口双口千兆网卡

电源规格提供2个CRPS规格电源插槽，1+1冗余

散热4个系统风扇模组，每个模组包含两个风扇

显卡集成显示控制器，最大分辨率1920*1080

·在双路形态下，最高可支持64个物理核心，提供最大化VM实例数量，

满足云计算的部署需求

性能·高内存带宽设计，支持32条DDR4内存，实现业界双路先进带宽，支

撑数据库分析，加速内存密集型应用

·支持扩展10个PCle，满足网络，存储控制等灵活需求

·强大计算力I/O扩展能力，为云计算中心而生

·高内存带宽设计，加速应用性能

产品特性

·支持扩展10个PCle插槽，灵活扩展

·企业级管理功能，智能运维数据中心

6设备配置

6.1对设备进行改名

Hostnamejr-S1

#把设备改名为jr-S1

Hostnamejr-S2

#把设备改名为jr-S2

Hostnamehj-S1

#把设备改名为hj-S1

Hostnamehj-S2

#把设备改名为hj-S2

Hostnamehx-R1

#把设备改名为hx-R1

Hostnamehx-R2

#把设备改名为hx-R2

Hostnameby-R1

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#把设备改名为by-R1

6.2划分VLAN

VLAN10#创建VLAN10

VLAN20#创建VLAN20

VLAN30#创建VLAN30

VLAN40#创建VLAN40

Intf0/1

SWmodeaccess

SWaccessVLAN10

在jr-S1中

#进入f0/2接口，配置成access口，只允许VLAN10通过

Intf0/2

SWmodeaccess

SWaccessVLAN20

在jr-S1中

#进入f0/1接口，配置成access口，只允许VLAN20通过

Intf0/1#进入f0/1接口

SWmodeaccess

SWaccessVLAN30

在jr-S2中

#配置成access口，只允许VLAN10通过

Intf0/2#进入f0/2接口

SWmodeaccess

SWaccessVLAN40

在jr-S2中

#配置成access口，只允许VLAN20通过

Intf0/3#进入f0/3接口

SWmodetrunk

SWtrallVLall

#配置成trunk口，允许所有VLAN通过

Intf0/4

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#进入f0/4接口

SWmodetrunk

SWtrallVLall

#配置成trunk口，允许所有VLAN通过

IntVLAN10

#进入VLAN10

Ipadd

#设置VLAN10的IP地址为

IntVLAN20

#进入VLAN20

Ipadd

#设置VLAN20的IP地址为

IntVLAN30#进入VLAN30

Ipadd

#设置VLAN30的IP地址为

IntVLAN40#进入VLAN40

Ipadd

#设置VLAN40的IP地址为

6.3路由器的IP配置

HJ-S1

Intf0/5#进入f0/5接口

NoSW#关闭二层接口

Ipadd

#设置IP地址为，子网掩码为

Intf0/6#进入f0/6接口

NoSW#关闭二层接口

Ipadd

#设置IP地址为，子网掩码为

HJ-S2

Intf0/5#进入f0/5接口

NoSW#关闭二层接口

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Ipadd

#设置IP地址为，子网掩码为

Intf0/6#进入f0/6接口

NoSW#关闭二层接口

Ipadd

#设置IP地址为，子网掩码为

HX-R1

Intf0/0#进入f0/0接口

Ipadd

#设置IP地址为，子网掩码为

Intf0/1#进入f0/1接口

Ipadd

#设置IP地址为，子网掩码为

intf1/1#进入f1/1接口

Ipadd

#设置IP地址为，子网掩码为

Intf1/0#进入f1/0接口

Ipadd

#设置IP地址为，子网掩码为

HX-R2

Intf0/0#进入f0/0接口

Ipadd

#设置IP地址为，子网掩码为

Intf0/1#进入f0/1接口

Ipadd

#设置IP地址为，子网掩码为

Intf1/0#进入f1/0接口

Ipadd

#设置IP地址为，子网掩码为

6.4配置DHCP

动态主机配置协议（DHCP）是一种通信协议，使网络管理员能够集中管理

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和自动分配IP网络地址。在IP网络中，每个连接到互联网的设备都需要分配

一个唯一的IP地址。DHCP使网络管理员能够监视和分配来自中心节点的IP地

址。当计算机移动到网络中的另一个位置时，它可以自动接收新的IP地址。

DHCP使用租约的概念，或计算机IP地址的有效期。租赁时间是可变的，主

要取决于用户在某个位置连接到互联网所需的时间。使用较短的租约，DHCP可

以在计算机数量超过可用IP地址的环境中动态重新配置网络。

ServiceDHCP

#开启DHCP服务

IPDHCPPOOLrenshi

#创建一个名为renshi的地址池

Net

#宣告这个网段给renshi部

DefaultGateway

#设置这个网段的网关为

IPDHCPPOOLbangong

#创建一个名为bangong的地址池

Net

#宣告这个网段给bangong部

DefaultGateway

#设置这个网段的网关为

IPDHCPPOOLxiaoshou

#创建一个名为xiaoshou的地址池

Net

#宣告这个网段给xiaoshou部

DefaultGateway

#设置这个网段的网关为

PDHCPPOOLxingzheng

#创建一个名为xingzheng的地址池

Net

#宣告这个网段给xingzheng部

DefaultGateway

#设置这个网段的网关为

Intvlan10#进入vlan10模式

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Iphelp

#配置DHCP中继指向DHCP服务器IP地址

Intvlan20

#进入vlan20模式

Iphelp

#配置DHCP中继指向DHCP服务器IP地址

Intvlan30

#进入vlan30模式

Iphelp

#配置DHCP中继指向DHCP服务器IP地址

Intvlan40

#进入vlan40模式

Iphelp

#配置DHCP中继指向DHCP服务器IP地址

6.5配置OSPF

OSPF是LinkState,开方式最短路径协议，是一种动态路由协议基于链路状

态具有路由变化收敛速度快、无路由环路、支持变长子网掩码（VLSM）。可以自

动获取路由信息。

HX-R1

Routerospf1

#创建OSPF1