课程设计RIP路由协议的设计与实现.doc

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课程设计

课程设计（论文）

RIP路由协议的设计与实现

院（系）名称

电子与信息工程学院

专业班级

学号

学生姓名

指导教师

起止时间：

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：

电子与信息工程学院教研室：

课程设计（论文）任务

设计内容

完成交换式以太网的拓扑结构设计，至少包含2台以上路由器（含串口）以及交换机，完成设备选型。

规划IP地址以及VLAN划分，进行路由器及交换机的配置。

配置路由器信息，必须包括RIP路由协议的配置。

与外网连接部分可以自行设计。

不同网络间通过RIP协议进行路由信息的交换，从而实现互连互通。

性能指标及技术要求

1、在CiscoPacketTracer中完成程序的编写与仿真；包括设计程序，仿真界面，网络连通性测试等。

2、分析设计要求，构建总体设计方案。

3、给出相关设备工作原理、系统设计说明。

4、完成系统配置与仿真结果分析说明。

5、按照要求完成设计报告。

指导教师评语及成绩

平时成绩：

答辩成绩：

论文成绩：

总成绩：

指导教师签字：

年月日

注：

平时成绩占20%，答辩成绩占40%，论文成绩占40%。

本科生课程设计（论文）

摘要

RIP协议是一种内部网管协议（IGP），是一种动态路由选择协议，用于自治系统（AS）内的路由信息的传递。

RIP协议基于距离矢量算法（DistanceVectorAlgorithms），使用“跳数”（即metric）来衡量到达目标地址的路由距离。

这种协议的路由器只关心自己周围的世界，只与自己相邻的路由器交换信息，范围限制在15跳（15度）之内，再远，它就不关心了。

RIP应用于OSI网络七层模型的应用层。

各厂家定义的管理距离（AD，即优先级）如下：

华为定义的优先级是100，华三定义优先级是100，思科定义的是120。

随着OSPF和IS-IS的出现，许多人认为RIP已经过时了。

但事实上RIP也有它自己的优点。

对于小型网络，RIP就所占带宽而言开销小，易于配置、管理和实现，并且RIP还在大量使用中。

但RIP也有明显的不足，即当有多个网络时会出现环路问题。

为了解决环路问题，IETF提出了分割范围方法，即路由器不可以通过它得知路由的接口去宣告路由。

分割范围解决了两个路由器之间的路由环路问题，但不能防止3个或多个路由器形成路由环路。

触发更新是解决环路问题的另一方法，它要求路由器在链路发生变化时立即传输它的路由表。

这加速了网络的聚合，但容易产生广播泛滥。

总之，环路问题的解决需要消耗一定的时间和带宽。

若采用RIP协议，其网络内部所经过的链路数不能超过15，这使得RIP协议不适于大型网络。

关键词：

RIP协议；网络；路由器

Abstract

RIPprotocolisaninternalgatewayprotocol（IGP）,whichisakindofdynamicroutingprotocol,whichisusedtotransfertheroutinginformationintheautonomoussystem（AS）.RIPprotocolbasedondistancevectoralgorithm（DistanceVectorAlgorithms）,usingthe"hopcount"（thatis,metric）tomeasurethedistancetoreachthedestinationaddressoftheroutingdistance.Thisprotocolrouteronlycaresabouttheworldaroundthem,andtheiradjacentroutersexchangeinformation,thescopeofthe15jump（15degrees）,andthenfar,itdoesnotcare.ApplicationlayerofRIPappliedtosevenlayermodelofOSInetwork.Eachmanufacturerdefinesthemanagementdistance（AD,thatis,thepriority）isasfollows:

thepriorityofHUAWEIdefinitionis100,thedefinitionofChinathreepriorityis100,CISCOisdefinedby120.

WiththeappearanceofOSPFandIS-IS,manypeoplethinkthatRIPisoutofdate.ButinfactRIPalsohasitsownadvantages.Forsmallnetworks,RIPissmall,easytoconfigure,manage,andimplement,andRIPisstillbeingusedinalargenumberofuses.ButRIPalsohasobviousshortcomings,thatis,whentherearemultiplenetworkswillappearloopproblem.Inordertosolvetheloopproblem,IETFproposesapartitionmethod,thatis,theroutercannotknowtheroutethroughtheinterfacetodeclaretheroute.Thesplitrangesolvestheroutingloopproblembetweenthetworouters,butcannotpreventthe3ormoreroutersfromformingaroutingloop.Triggerupdateisanotherwaytosolvetheloopproblem,whichrequirestheroutertotransmititsroutingtablewhenthelinkischanged.Thisacceleratestheaggregationofthenetwork,butitispronetobroadcastflooding.Inshort,thesolutionoftheloopproblemneedstoconsumeacertainamountoftimeandbandwidth.IftheRIPprotocolisadopted,thenumberoflinksinthenetworkcannotbemorethan15,whichmakestheRIPprotocolnotsuitableforlargenetworks.

Keywords：

RIPprotocol；internal；Router

目录

第1章绪论 1

1.1RIP路由协议开发背景 1

1.2RIP路由协议的设计内容及要求 1

第2章需求分析 2

2.1调研情况 2

2.2模块划分 2

2.3RIP路由协议的特性 3

2.4系统的需求分析 4

第3章RIP路由协议的设计 5

3.1RIP路由协议的设计原理 5

3.2RIP路由协议的功能描述与模块划分 5

第4章RIP路由协议的详细设计与编码 6

4.1RIP路由协议的网络拓扑图 6

4.2RIP路由协议的编码 6

第5章设计过程关键问题及其解决办法 12

5.1如何实现广播本地路由及更新动态更新路由表 12

5.2如何在网络拓扑结构改变后实现动态更新维护路由表 12

第6章程序设计结果界面演示 13

第7章总结 15

参考文献 16

III

第1章绪论

1.1RIP路由协议开发背景

RIP（Routing Information Protocols，路由信息协议）是应用较早、使用较普遍的IGP（Interior Gateway Protocol，内部网关协议），适用于小型同类网络，是典型的距离矢量（distance-vector）协议。

RIP把每经过一个路由器称为经过了一跳，而每经过一跳，RIP就会将他的度量值（metric）加1，这样的话，跳数越多的则路径越长，而RIP会优先选择一条到达目标网络跳数少的路径，他支持的最大跳数是15跳，超过则被认为是不可达。

RIP在构造路由表时会使用到3种计时器：

更新计时器、无效计时器、刷新计时器。

它让每台路由器周期性地向每个相邻的邻居发送完整的路由表。

路由表包括每个网络或子网的信息，以及与之相关的度量值。

1.2RIP路由协议的设计内容及要求

设计内容

完成交换式以太网的拓扑结构设计，至少包含2台以上路由器（含串口）以及交换机，完成设备选型。

规划IP地址以及VLAN划分，进行路由器及交换机的配置。

配置路由器信息，必须包括RIP路由协议的配置。

与外网连接部分可以自行设计。

不同网络间通过RIP协议进行路由信息的交换，从而实现互连互通。

性能指标及技术要求

1、在CiscoPacketTracer中完成程序的编写与仿真；包括设计程序，仿真界面，网络连通性测试等。

2、分析设计要求，构建总体设计方案。

3、给出相关设备工作原理、系统设计说明。

4、完成系统配置与仿真结果分析说明。

5、按照要求完成设计报告。

注：

页脚字体为TimesNewRoman，字号为小五号，居中。

1

第2章需求分析

2.1调研情况

使用RIP报文中列出的项，RIP主机可以彼此之间交流路由信息。

这些信息存储在路由表中，路由表为每一个知道的、可达的目的地保留一项。

每个目的地表项是到达那个目的地的最低开销路由。

注意每个目的地的表项数可以随路由生产商的不同而变化。

生产商可能选择遵守规范，也可以对标准进行他们认为合适的“强化”。

所以，用户很可能会发现某个特殊商标的路由器为每一个网络中的目的地存储至多4条相同费用的路由。

每个路由表项包括以下各域：

目的IP地址域

距离-向量度量域

下一跳IP地址域

路由变化标志域

路由计时器域

注意虽然RFC1058是一个开放式标准，能支持大量互连网络地址结构，然而它是由IETF设计用于Internet中自治系统内的协议。

如此，使用这种形式RIP的自然是网络互联协议。

2.2模块划分

1.目的IP地址

任何路由表中所包含的最重要信息是到所知目的地的IP地址。

一旦一台RIP路由器收到一个数据报文，就会查找路由表中的目的IP地址以决定从哪里转发那个报文。

2.度量标准域