网络工程论文

网络工程综合实验课程设计题目路由协议在组网技术中的应用院系电子工程系专业信息工程学号20092309022姓名杨金磊指导教师王丽娜-2-二Ｏ一一年十二月八日目录一、摘要.................................................3二、原理简介..........................................42.1交换机原理....................................42.2路由器简介....................................42.2.1RIP协议..........................42.2.2OSTF协议..........................5三、实验设计..........................................53.1实验目的.......................................53.2实验背景.......................................53.3实验内容.......................................63.4实验设备.......................................6-3-3.5实验步骤.......................................7四、总结部分及参考文献........................2摘要：随着因特网技术的快速发展，因特网正在人们的日常生活中起到了越来越大的作用。网络技术的发展也极大地推动了企业网和校园网的建设，无论企业网还是校园网的建设对于企业和学校来说都是一项大的工程，必须精心设计、精心施工，做到经济适用，技术先进、开放性能良好、投资强度合理、与国内外网络互联、能长期、稳定运行的高性能的企业网络。目前在组网中各种动态路由协议和算法都已经比较成熟，各种动态路由协议都有各自的优缺点，应用特性和领域都各有不同。本文主要基于动态路由协议在组网技术中的研究。关键词：网络技术动态路由组网企业Summary:WiththerapiddevelopmentofInternettechnology,theInternetispeople'sdailylifehasplayedagrowingrole.Networktechnologyhasgreatlypromotedthedevelopmentoftheenterprisenetworkandcampusnetwork-4-construction,whethercorporateorcampusnetworkconstructionforbusinessesandschoolsareabigproject,mustbecarefullydesigned,wellconstruction,soaffordableadvancedtechnology,openingupgoodperformance,reasonableinvestmentintensity,anddomesticandinternationalnetworking,long-term,stableoperationofhigh-performanceenterprisenetworks.Presentinavarietyofnetworkingprotocolsanddynamicroutingalgorithmshavebeenmoremature,avarietyofdynamicroutingprotocolshavetheirownadvantagesanddisadvantages,featuresandareasofapplicationaredifferent.Thispaperismainlybasedondynamicroutingprotocolinnetworktechnologyresearch.Keywords:dynamicroutingnetworkenterprisenetworktechnologies一、原理简介1.交换机原理：假设两个使用IP协议的站点A、B通过第三层交换机进行通信，发送站点A在开始发送时，把自己的IP地址与B站的IP地址比较，判断B站是否与自己在同一子网内。若目的站B与发送站A在同一子网内，则进行二层的转发。若两个站点不在同一子网内，如发送站A要与目的站B通信，发送站A要向“缺省网关”发出ARP(地址解析)封包，而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块。当发送站A对“缺省网关”的IP地址广播出一个ARP请求时，如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址，则向发送站A回复B的MAC地址。否则三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求，B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址，三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。从这以后，当A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理，信息得以高速交换。由于仅仅在路由过程中才需要三层处理，绝大部分数据都通过二层交换转发，因此三层交换机的速度很快，接近二层交换机的速度，同时比相同路由器的价格低很多。它是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。2.路由器原理：路由器是工作在IP协议网络层实现子网之间转发数据的设备。路由器内部可以划分为控制平面和数据通道。在控制平面上，路由协议可以有不同的类型。路由器通过路由协议交换网络的拓扑结构信息，依照拓扑结构动态生成路由表。在数据通道上，转发引-5-擎从输入线路接收IP包后，分析与修改包头，使用转发表查找输出端口，把数据交换到输出线路上。转发表是根据路由表生成的，其表项和路由表项有直接对应关系，但转发表的格式和路由表的格式不同，它更适合实现快速查找。转发的主要流程包括线路输入、包头分析、数据存储、包头修改和线路输出。路由协议根据网络拓扑结构动态生成路由表。IP协议把整个网络划分为管理区域，这些管理区域称为自治域，自治域区号实行全网统一管理。这样，路由协议就有域内协议和域间协议之分。域内路由协议，如OSPF、IS-IS，在路由器间交换管理域内代表网络拓扑结构的链路状态，根据链路状态推导出路由表。域间路由协议相邻节点交换数据，不能使用多播方式，只能采用指定的点到点连接。3.RIP(RoutinginformationProtocol)是应用较早、使用较普遍的内部网关协议(InteriorGatewayProtocol,简称IGP)，适用于小型同类网络，是典型的距离向量(distance-vector)协议。RIP通过广播UDP报文来交换路由信息，每30秒发送一次路由信息更新。RIP提供跳跃计数(hopcount)作为尺度来衡量路由距离，跳跃计数是一个包到达目标所必须经过的路由器的数目。如果到相同目标有二个不等速或不同带宽的路由器，但跳跃计数相同，则RIP认为两个路由是等距离的。RIP最多支持的跳数为15，即在源和目的网间所要经过的最多路由器的数目为15，跳数16表示不可达。RIPv2由RIPv1而来，属于RIP协议的补充协议，主要用于扩大RIP2信息装载的有用信息的数量，同时增加其安全性能。RIP2是一种基于UDP的协议。在RIP2下，每台主机通过路由选择进程发送和接受来自UDP端口520的数据包。4.OSPF是一种分层次的路由协议，其层次中最大的实体是AS（自治系统），即遵循共同路由策略管理下的一部分网络实体。在每个AS中，将网络划分为不同的区域。每个区域都有自己特定的标识号。对于主干（backbone）区域，负责在区域之间分发链路状态信息。这种分层次的网络结构是根据OSPF的实际提出来的。当网络中自治系统非常大时，网络拓扑数据库的内容就更多，所以如果不分层次的话，一方面容易造成数据库溢出，另一方面当网络中某一链路状态发生变化时，会引起整个网络中每个节点都重新计算一遍自己的路由表，既浪费资源与时间，又会影响路由协议的性能（如聚合速度、稳定性、灵活性等）。因此，需要把自治系统划分为多个域，每个域内部维持本域一张唯一的拓扑结构图，且各域根据自己的拓扑图各自计算路由，域边界路由器把各个域的内部路由总结后在域间扩散。这样，当网络中的某条链路状态发生变化时，此链路所在的域中的每个路由器重新计算本域路由表，而其它域中路由器只需修改其路由表中的相应条目而无须重新计算整个路由表，节省了计算路由表的时间。5.RIP与OSPF协议的比较目前应用较多的路由协议有RIP和OSPF，它们同属于内部网关协议，但RIP基于距离矢量算法，而OSPF基于链路状态的最短路径优先算法。它们在网络中利用的传输技术也不同。-6-二、实验设计1.实验目的掌握配置动态路由的方法，以进一步理解路由器在互联网络中的应用。对路由器转发数据包的过程也可以得到进一步的理解。2.实验背景Internet是由千千万万个路由器互联在一起进行工作的，网络中每一台路由器都运行着种动态协议，以不断学习整个Internet的拓扑结构，更新自身的路由表，使得收到的数据包能收到合适的路径。因此，了解并学会配置路由器的动态协议是一个网络管理员的必修课。为了简化起见，在本实验中，将使用3台路由器来连接3个网络，实现3个网络之间的互联。本实验可设定192.168.1.0为总部的网络号，RouterA为该网络的辩解路由器；192.168.2.0为分部1的网络号，RouterB为该网络边界路由器；192.168.3.0为分部2的网络号，RouterC为该网络的边界路由器。RouterA与RouterB间的网络其网络号为192.168.4.0；RouterA与RouterC间的网络其网络号为192.168.5.0.3.实验内容⑴配置动态路由协议RIP实验。⑵配置动态路由协议OSPF实验。4.实验设备3台计算机，3台路由器，3台交换机，2条DTE/DCE串口线缆，若干跳线。5.实验步骤5.1动态路由协议RIP配置实验（1）关闭所有路由器电源，按照如图所示的实验拓扑图连线，并配置好各台计算机的IP地址及网关。RouterAS1/2F1/0S1/2S1/3RouterBF1/0F0/16F0/16SwitchASwitchBF0/6S1/2F0/6-7-RouterC(PC1)F1/0IP:192.168.1.11/24GW:192.168.1.1F0/16(PC2)SwitchCIP:192.168.2.11/24GW::192.168.2.1(PC3)IP:192.168.3.11/24GW:192.168.3.1动态路由拓扑图在图中，每台计算机的串口（COM）线都需要连到各自对应的路由器的Console端口上。每台计算机配置各自连接的路由器，小组中每个人合理分工，分别扮演A、B、C角色。（2）配置RouterA的端口IP及动态路由。将PC1的串口线连到RouterA的Console端口上，打开PC1的超级终端，配置好参数，进入到路由器的普通模式，然后在其命令行窗口上输入以下黑色斜体字命令。RouterenablePassword:Router#conftRouter(config)#hostnameRouterARouterA(config)#interfacef1/0RouterA(config-if)#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0RouterA(config-if)#noshutdownRouterA(config-if)#interfaces1/2RouterA(config-if)#ipaddress192.168.4.1255.255.255.0RouterA(config-if)#noclockRoute