动态路由RIP协议的配置及功能仿真【毕业论文绝对】

1、石家庄邮电职业技术学院毕业设计动态路由rip协议的配置及功能仿真2011 届电信工程系专业移动通信技术班级电xxxxxxxx班学号xxxxxxxx姓名某某指导教师张完成日期2011年12月30 e1石家庄邮电职业技术学院毕业设计任务书姓名某某学号xxxxxxxx专业移动通信技术班级电 xxxxxxxx 班毕业设计题目动态路由rtp协议的配置及功能仿真指导教师姓名职称或职务讲师工作单位石家庄邮电职业技术学院一、毕业设计内容学习路由器动态路由rip协议的配置，并在模拟器环境卜通过实验达到熟练应川的目的。二、基本要求独立完成路由器动态路由rip协议的配置；掌握基本的路由协议知识，熟悉动态路由协议的配

2、置及功能。三、重点研究问题在模拟器环境卜实现动态路由rip的配置以及检测四、主要设计方法（或步骤）（1）使用ys-routesim路由器模拟器搭建出基本实验环境（2）整理分析相关资料；确定将要实现的目标；（3）制定配置方案；实施配置；（4）测试并验证主要参考文献、资料：1 周昕，数据通信与网络技术，清华大学出版社，20042 魏 亮，路由器原理与应用，人民邮电出版社，20053 白建军，路由器原理与设计，人民邮电出版社，2002计划进度：2010年10月1 n-2009年10月8 f1,确定毕业论文题目、下达毕业论文任务书2010年10月23 口-2009年11月23 口，完成毕业设计论文初稿

3、2010年11月24 口-2009年12月3 口，进行毕业论文中期检查2010年12月4 口-2009年12月18 口，修改毕业论文初稿，提交最终稿2010年12月21 口-2009年12月29 口，准备毕业答辩指导教师签字：年 月 h石家庄邮电职业技术学院毕业设计评定书姓名某某学号xxxxxxxx专业移动通信技术班级电 xxxxxxxx 班毕业设计题目动态路由rip协议的配置及功能仿真指导教师评语：指导教师建议成绩（60%）指导教师签字：年 月 口答辩小组建议成绩（40%）组长签字：年 月 口答辩委员会最后审定成绩主任签字：年 月 fi备注摘要由于网络的迅速发展，因特网已成为国家重要信息基础

4、设施。路由器设备作为因 特网的核心设备，英重耍性必然或不可缺。配置路由i办议是路由器配置屮最重要的项 目之一，通过启用某种路由i办议完成相应的配置项目，路由器就能自动生成和维护路 由表。本设计主要以因特网的核心设备路由器为主线，在ys-routersim模拟路由器 环境下设计一个简单的动态路由rip协议的拓扑图。利用rip i办议连通路由器和终端 设备，让具冇不同1p地址的终端通过多个路由器进行通信。1绪论11.1路由器的概述11.1.1路由器的定义11.1.2路由器的功能要求11.2相关路由协议的简介21.2.1 rip路由协议21.2.2 igrp路由协议31.2.3 ospf路由协议31

5、.3设计内容32 rip路由协议配置42. 1 rip的介绍42.1.1 ripvl消息格式42. 1.2 ripv2消息格式52.2 网络拓扑结构72. 2.1网络拓扑结构概况72. 2.2设计依据72. 2.3路由器的配置模式72.3 rip协议在模拟器环境下的基本配置92. 3.2配置网络设备112.4可能遇到的问题及解决方法143验证143. 1验证方法143.2实施步骤143.3验证结果144结论14参考文献151绪论1.1路由器的概述1.1.1路由器的定义路由器是实现网络服务的设备，以不同的速度为大量的链路和子网提供接 口，依靠转发网络层数据包來实现网络互联。路出器是冇源的智能的网

6、络节点， 能够参与网络管理。路由器通常动态维护路由表来反映当前的网络拓扑。路由器 通过与网络上其他路由器交换路由和链路信息來维护路由表，路由器是连接ip 网的核心设备。路由器是工作在osi参考模型第三层一网络层的数据包转发设备。路由器通 过转发数据包来实现网络互联。虽然路由器可以支持多种协议(例如tcp/ip、 ipx/spx、appletalk等协议)，但是在我国绝大多数路曲器运行tcp/ip。路由器通常连接两个或多个ip子网或点协议标识的逻辑端口，至少拥有一 个物理端口。路由器更具收到的数据包种的网络层地址以及路由器内部维护的路 曲表决定输出端口以及下一跳地址，并且重写链路层数据包头实现数

7、据包的转 发。1.1.2路由器的功能要求路曲器是tp网上最核心的设备，通过一条条光纤电缆将全世界连接在一起。 因此路由器在网上处于至关重要的位置。通常路由器的主要功能可以概括如下：(1) 服从因特网协议标准规定，包括ip, icmp以及其他必须的协议。(2) 连接到两个或多个数据包交换的网络。对每个连接到的网络，罗尤其 必须实现该网络所要求的功能。这些功能典型地包括： 将ip数据包封装到链路层帧中，从链路层帧中取出ip数据包。例如将 tp包封装到以太网数据帧。 按照网络所指定的最大数据包大小发送或接受ip数据包。其大小小于网 络最大传输单元(mtu) o 在需要的情况下，将ip地址与相应网络的

8、链路层地址相互转换。例如将 ip地址转换成以太网皱件地址。 实现网络可能支持的流量控制和错误指示。(3) 接收及转发数据包。在收发过程中处理缓冲区管理、拥塞控制以及公平性。 出现错误时应能辨认错误并产生tcmp错误及必要的错误消息。 丢弃存在时间(ttl)域为0的数据包。 当下一网络mtu较小时将部分数据包分段。(4) 按照路曲表信息，为每个ip数据包选择下一跳目的地。(5) 通常支持至少一种内部网关协议(igp)与其他同一自治域中路由器交 换路由信息及可达性信息。另外，路由器可选支持外部网关协议(exterior gateway protocol, egp),与其他自治域交换路由信息。(6)

9、 提供网络管理和系统支持机制，包括存储/上载配置、诊断、升级、状 态报告、异常情况报告及控制等。1.2相关路由协议的简介路由器根据路由协议选择最佳路径。不同的路由协议选择的度量值(metric) 不同，这些度量值包括：跳数(hop count )、带宽(bandwidth )、延时(delay )、 负载(load )、可靠性(reliability )和最大传输单元(mtu)。路由协议通过 选择度量值最小的路径來综合选择最佳路径。1.2. 1 rip路由协议路由选择信息协议(routing information protocol , rtp )是一个纯距 离矢量(distancevecto

10、r)算法协议，以跳数作为计算标准，被广泛用于当前的 互联网络坏境中。rtp协议作为第一个内部网关协议，具有如下特征：(1) 是一个距离矢量算法协议。(2) 以跳数作为衡量到fi标距离的度量值。数据包到达fi的地址必须通过 的路出数称为跳数。跳数越少，该路由越好。该路由经常被用作描述到达目的地 址的跳数，其工作原则是： 最大跳数为15。 路由更新信息默认为每30秒更新一次。 最大能在6条相同开销(cost)的路径上进行负载均衡(默认为4)。 要求所管辖内部网络使用统一的固定长度网络掩码。每个路曲每隔30秒更新一次路曲信息，如果在180秒内未收到从0的路由 器的响应包，他将认为该路由不町达。若在2

11、40秒内仍没有响应包，此路由器将会把有关该路径及该路由器的相关信息从路由表中删除。1.2.2 igrp路由协议内部网关路由协议(interior gateway routing protocol, igrp)是 cisco 公司于20世纪八十年代中期开发的一种路由选择协议。igrp协议的出现主要用 于解决20世纪八十年代中期流行的rtp协议所存在的一些缺陷，特别是rtp协 议的跳数最多只支持15跳，|大i此限制了 rip协议网络的规模和复杂性。igrp协 议则突破了 rip协议的限制，成为当时大型网络的首选协议，此协议仅适用于 cisco公司生产的路曲器。1.2.3 0spf路由协议随着技术的

12、进步和网络规模的逐渐增加，距离向量协议的缺陷口益明显。这 时出现了链路状态协议的尝试。其中所谓链路是指路出器之间的连接，状态是指 连接的可用性、时延、带宽等属性。开放最短路径优先(0spf)协议就是链路状 态协议的典型实现。0spf协议专门为tp所设计，不能用作其他协议的路出。0spf基于tp数据 包头中的ip地址來计算路径，不能计算非ip目的地的路由。另外0spf消息都 在ip包中直接发送，不需要udp或tcp等传输层协议承载。与rtp不同，0spf将一个自治域再划分为区，相应地即冇两种类型的路由 选择方式：当源和fi的地在同一区时，采用区内路由选择；当源和冃的地在不同 区时，则采用区间路由

13、选择。这就大大减少了网络开销，并增加了网络的稳定性。 当一个区内的路曲器出了故障时并不影响自治域内其它区路曲器的正常工作，这 也给网络的管理、维护带來方便。1.3设计内容rtp是一个用于路曲器与主机间路曲信息的向量协议，它基于bel lham-ford 算法(距离向量)，此算法1969年被用于计算机路由选择。rip使用广播用户数据报协议(user dcitagrcim protocol, udp)数据报文的 方式把路曲表项发送到相邻路曲器。因为rip使用udp作为其发送机制，所以发 送到相邻路由器的路由表更新不能得到保证。路由器间rip表项的发送缺省是在 路由器初始启动后30秒。当一个路由器到

14、另一个已经活动的路由器的连接上变 成活动时，这种路曲器的“公布”也会出现在路曲器之间。使用rip的路由器期待在180秒之内从邻接路由器获得更新。如果在这段时 间内没有收到邻接路由器的路由表更新，则去往未更新路由器的网络路由被标识 为不口j用，强制把tcmp网络不可到达消息返回给通过未更新路由器而连接的资 源请求者。一旦接收更新定时器到达240秒，未更新路由器的路由表项将被从路 由表中移去。路由器现在接收到的要到达通过未更新路由器连接的报文，叮以被 重定向到次路曲器的缺省网络路径上。“缺省路曲”可以通过rip学习或是用缺 省rip度量定义。fi的网络在路由表中没有找到的报文被重定向到定义缺省路由

15、 的接口上。2 rip路由协议配置2. 1 rip的介绍rip协议最初是为xerox网络系统的xerox pare通用协议而设计的，是 internet中常用的路出协议。rip采用距离向量算法，即路由器根据距离选择路 由，所以也称为距离向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径，并且 保存有关到达每个冃的地的最少站点数的路径信息，除到达冃的地的最佳路径 外，任何其它信息均予以丢弃。同时路由器也把所收集的路由信息用rtp协议通 知相邻的其它路由器。这样，正确的路由信息逐渐扩散到了全网。rip使用非常广泛,它简单、可靠,便于配置。但是rip只适用于小型的同 构网络，因为它允许的最大站点数为15

16、,任何超过15个站点的目的地均被标记 为不可达。而j1rip每隔30s 次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的重 要原因之一。2. 1. 1 ripvl消息格式rip运行在udp （用户数据报协议）之上，所以rip消息由udp承载。rip 消息注册使用的udp端口是530o rip定义了一个消息来承载关于节点间距离的 路由信息。该消息最长512字节，最多承载25个路由记录。ripvl消息格式如 图2-1所示：表2-1 ripvl消息格式命令版本全零地址族全零1p地址全零全零度量值最多25个路由记录(路由记录由地址族到度量值)命令字段：指定该rip消息的作用。命令字段值为1时表示请求：要求应答

17、 系统发送所有或者部分路由表。命令字段为2时表示响应：该消息包含发送者所 有或者部分路由表。响应消息可以响应请求者的请求及轮询或者发送者更新路由 血发送。命令字段值为3或者4 (traccon, traccoff)已废弃，路由器般应当 忽略命令字段为3或4的消息。命令字段值为5由sun系统保留使用。扩展的新 命令值由6开始。版本字段：版本字段包含该rip消息的版本号。该字段由rip节点用作识别 当前正在运行的rip版本号。到口前为止ietf只分配了 1和2两个版本号。全零字段：在rip消息中大量的全零字段中多数是rfc 1058用作兼容在此前 出现的大量类似协议。地址族(afi)字段：afi代

18、表地址类型。rip可以用作传输多种协议的路由 信息，所以必须有一种机制即一个字段來指示如何解释消息中所包含的地址类 型。ip地址字段：4字节的ip地址域用作存放网络地址。该地址可以是主机地 址、网络地址或者默认地址代码。在请求消息中该字段通常存放消息的源地址， 在相应消息小该字段存放口标网络或主机ip的地址。度量值字段：路由记录的最后一个字段，存放路由的距离信息。通常路径屮 增加一个路由器则该值加1度量值字段有效值为015.度量值字段为16表示 ip地址所代表的网络或主机不可达，路由无效。2. 1.2 ripv2消息格式ripv2是1993年1月在rfc1388中首次提出的，ripv2的建立并

19、不是为了代替ripvl,而是作为ripvl的扩展提供更多的功能。由于rtpv2兼容rtpvl,所以rtpv2消息与rtpvl消息类似。rtpv2消息格式如图2-2所示：表22 ripv2消息格式命令版本未使用地址族路由标签tp地址子网掩码下跳度量值最多25个路由记录（路rh记录由地址族到度量值）命令字段：指定该rip消息的作用。功能与ripvl相同。命令字段值为1 时表示请求：要求应答系统发送所有或者部分路由表。命令字段为2时表示响应: 该消息包含发送者所有或者部分路由表。响应消息可以响应请求者的请求及轮询 或者发送者更新路由而发送。版本字段：版本字段包含该rip消息的版本号。该字段由rip节

20、点用作识别 当前止在运行的rip版木号。在ripv2中版木字段为2o未使用字段：由于未能对该字段具体含义达成共识，rfc1388屮对该字段的 定义在rfc1723 '|'被废除，ripv2路由器将忽略该字段，rip节点将该字段置零。地址族（afi）字段：afi代表地址类型。标识携带的事哪一种路由协议的 地址。路由标签字段：用作区分内部路由和外部路由。内部路由表示该路由是从h 治系统内部学到的路由，外部路由则反z。当afi置为oxffff时，该字段表示 认证类型。子网掩码字段：标识网络地址的子网掩码。如果没有子网掩码，该字段为全 零。下一跳字段：包含到达网络地址字段所包含口的地的

21、下一跳ip地址。度量值字段：路由记录的最后一个字段，存放路由的距离信息。通常路径屮 增加一个路由器则该值加1.度量值字段有效值为015.度量值字段为16表示ip地址所代表的网络或主机不可达，路由无效。2.2网络拓扑结构2. 2.1网络拓扑结构概况12 silrp'c直pc-ptpcbipc-ptpcapc-ptpcdrtb图21网络拓扑结构这是itl四台路由器和三台pc机组成的一个小型局域网，其中pcb连接到路由器rb ±, pc连接到路由器rd上，pcd到路由器rc ±,路由器rb、rd、rc通过路由器ra连通。2. 2.2设计依据路由信息协议rip是一种典型的距

22、离向量协议，它是基于到达口的地的距离（经过的跳数）来选择路由的。具体做法简单说就是将自身所知道的所有路rti信息告诉相邻路rti器，并根据相邻路rti器发送的路rti信息计算路rh。2. 2.3路由器的配置模式pca login: root；口令是 1 irmx；使用root用户password: 1inuxshutdown 一h now init 0 logout login# ifconfig；显示ip地址:设置ip地址;禁用ip地址;设置网关;删除网关;设置网关;删除网关;显示网关；发echo包；远程登;进入特权模式；进入全局配置模式;进入接口配置模式;进入特殊配置模式;退出特殊配置模式

23、;退出接口配置模式;退出全局配置模式;设置动态路由;设置工作允许:设置入口允许;设置出口允许;设置交换路由网络;设置与所有网络交换;路由聚合:设置工作在版本1;设版本2,多播方式;水平分隔:配置路由器的td;启动ospf协议# ifconfig etho <ip address> netmask <netmask# ifconfig ehto ip address> netmask netmask> down# route add 0. 0. 0. 0 gw <ip># route del 0. 0. 0. 0 gw <ip># route

24、 add default gw <ip># route del default gw <ip># route# ping <ip># telnet <ip>router>enableroutersconf termrouter (config) #interface e0/lrouter (config) ttroute riprouter (config-line) ttexitrouter (config-if) it exitrouter (config) # exit动态路由：quidwayripquidwayrip workqui

25、dwayrip input quidwayrip outputqui dway-ri pnetwork 1. 0. 0. 0 quidweiy-ripnetwork all quidweiy-rip summaryquidwayrip version 1quidwayrip version 2 multicast quidway-ethernetorip split-horizon quidwayrouter id a. b. c. d quidweiyospf enablequidway-ospfimport-route directquidway-serial0ospf enable ar

26、ea <area_id>引入直联路由；配置ospf区域2.3 rip协议在模拟器环境下的基本配置使用ys-routesim模拟路由器的基本命令配置2. 3. 1具体实施步骤搭建动态路由仿真网络如拓扑图2-1说明搭建过程，添加路由器routera> routerb> routerc 、routerd 添加主机 pcb、pc、pcd。(2) 、首先为主机pcb、pc、pcd分配不同的ip地址。 韧埋|配直'杲:面显.7年i禾尔p c b网关/dns-静态ipv6网关全局配置dhcp静态网关/dns ipvv6-dhcp自动配置ipv6 dns服务器图2-2 pcb、

27、pc、pcd分配不同的ip地址同理，主机pc的ip为192. 168. 2. 1,主机pcd的ip地址为10. 2.0.1。(3) 然后为路曲器分配ip地址。以rb为例，rb有两个不同的接口，所以就要按接口分配不同的ip,连接pcb的接口为fastetiierneto/o接口所以就做如图的配置配盘algorithm settings游态路由rip立帳配电vlan教悔库接口配虽fastetherneto/ofa steth e rn eto/1fastethernetl/ofa steth ernetl/1seri a 11/1/0seri a 11/1/1aafastetherneto/o端口

28、状态bd启用带宽回自动10 mbps6 100 mbps全双工半双工mac地址000b .be81 4701ip地址172.16.3.1|子网掩码255.255.255 0tx ring limit10双工0自动图2-3路由器分配ip地址连接ra的接口为sertal0/0/1,对此接口要做不同的配置,如图:seriall/1/o芜设置端口狀态双工炉地址172.16.4.1于阿扌奄码2ss.25s.2ss.otx ring limitio图2-4连接ra的接口同理routera> routerc、routerd都做类似配置,如图:241rb17 2.16.4.1pc-ptpcbip :17

29、2.16.3.2网关:仃2.46.3.1172.16.4.210.3.0.110.3.0.2亠92a68192168212311r|ao2o2戎1rtdpc-ptpcpc-pt pcdip ：192.168.2.2网关:192.168.2.1ip : 10.2.0.2 网关h020.1图2-5网络拓扑结构2. 3.2配置网络设备(1) 配置路由器c的ip地址及动态路由routerc>enrouterc#conf tenter configuration commands, one per line. end with cntl/z.routerc (config)sint f0/0rou

30、terc (conf ig-if)#ip address 10. 2. 0. 1 255. 255. 0. 0routerc(config-if)#no shutdownclock ?routerc(config-if)#clock rate 64000routerc(config-if)#int sl/1/1routerc (config-if)#ip address 10. 3.0.1 255. 255. 0. 0routerc(config-if)#no shutdownclock ?routerc(config-if)#clock rate 64000routerc(config-if

31、) #exitrouterc (config)#ip routingrouterc(config)ttrouter riprouterc (conf ig-router)#network 10.0.0.0routerc(conf ig-router) #end(2) 配置路曲器a的ip地址及动态路曲router>enableroutersconf tenter configuration commands, one per 1ine. end wi th cntl/z. router (config)#int f0/0router (conf ig-if) #ip address 192

32、. 168. 1. 1 255. 255. 0. 0router (config-if)#no shutdownrouter (conf ig-if)sint sl/1/1router (conf ig-if) #ip address 10. 3. 0. 1 255. 255. 0. 0router (config-if)#no shutdownrouter (config-if)#int sl/1/0router (conf ig-if) #ip address 172. 16. 4. 2 255. 255. 0. 0router (config-if)#no shutdownrouter(

33、config-if) #exitrouter (config)#ip routingrouter (confi£)#router riprouter (conf ig-router)#network 10.0.0.0router (conf ig-router) #end(3) 配置路曲器d的ip地址及动态路曲router>enroutersconf tenter configuration commands, one per 1ine. end with cntl/z. router (config)#int f0/0router (conf ig-if) #ip addre

34、ss 10. 69. 1. 2 255. 255. 0. 0router (config-if)#no shutdownrouter (config-if)#int fo/1router (conf ig-if) #ip address 192. 168. 1. 2 255. 255. 0. 0router (config-if)#no shutdownrouter (config-if)#int f0/0router (conf ig-if) #ip address 192. 168. 2. 1 255. 255. 0. 0router (config-if)#no shutdownrouter(config-if) #exitrouter (config)#ip routingrouter (confi£)#router riprou