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论文初稿李海彬副本
目录
摘要2
Abstract3
第一章绪论4
1.1局域网发展4
1.2研究意义5
1.3本章小结5
第二章路由6
2.1路由协议简介6
2.1.1RIP协议8
2.2路由环路及解决9
2.3本章小结15
第三章本设计组网16
3.1需求分析16
3.2设备介绍16
3.3组网实现18
3.4本章小结27
第四章网络分析28
4.1网络分析总体描述28
4.2对网络进行流量的监控28
4.2.1流量监控软件28
4.2.2流量监控实现29
摘要
随着社会经济的发展，越来越多的公司、工厂、学校的出现，人们对于小型局域网的需求越来越大，越来越多。
而局域网的组成路由协议是不可或缺的一部分，在路由协议中RIP协议有着举足轻重的地位。
考虑到小型局域网的要求及各种路由协议的优缺点，因此在这里我们将会用RIP协议来进行组网。
本文中主要针对石家庄某大型公司的内部网络进行设计和分析，更会对其中可能会出现的各种问题进行讨论及进行解决。
对RIP协议的局限性进行研究、分析，对比其他路由协议查找本协议的缺点和不足之处。
对该公司的局域网进行分析、讨论。
关键词：
RIP小型局域网网络分析
Abstract
Withthedevelopmentofsocialeconomy,moreandmorecompanies,factoriesandschoolsarebecomingmoreandmore.. Andthelocalareanetworkroutingprotocolisanindispensablepart,intheroutingprotocolRIPprotocolhasapivotalposition. Consideringtherequirementsofsmalllocalareanetworkandtheadvantagesanddisadvantagesofvariousroutingprotocols,wewilluseRIPprotocoltomakeanetwork..
ThispapermainlyfortheinternalnetworkofalargecompanyinShijiazhuangofdesignandanalysis,willdiscussandsolvetheproblemswhichmayoccur. Researchandanalyzethelimitations ofRIPprotocol, disadvantagesandshortcomings comparedtoother routingprotocols for thisagreement.Thecompany's localareanetwork isanalyzedanddiscussed.
Keywords:
RIPLANNetworkanalysis
第一章绪论
1.1局域网发展
局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是在一个小型的区域（如一所学校、一个公司和某个政府机关内），一般情况是方圆十几米到十几公里，将各种计算机、终端、电话机、传真机、外接设备等互相联接起来组成的计算机通信网。
局域网一般来说是封闭型的，它可以由一个局域的范围内几台或者很多台终端组成。
局域网一般情况下是一个部门或单位所有，建网、维护和扩展等比较简单、容易，系统的灵活性比较高。
其主要特点是：
覆盖的地理范围不算大，只是在一个相对比较独立的局部范围内联网，比如在一个集中的建筑群体内；使用专门建设的传输介质进行联网，数据传输速率比较高；通信延迟很小，可靠性比较高；局域网也可以支持多种传输介质。
本次设计对于小型局域网的研究是多方面的，随着小型局域网的需求日益增多，局域网的建设越来越重要，因此我们对此进行研究是很有必要的。
通过本次设计与分析我们可以对局域网的认识更加深刻，对网络做进一步的分析，可以清楚地了解到网络的优劣。
通过对网络的监控，查找组建网络的不足之处，对以后的工作加以警示。
就在此时,令IPV6技术开始在高校中测试并逐步取代IPV4。
教学资源的丰富程度成为了衡量网络的价值的重要指标。
当资源充分丰富之后，网络便影响着人们的学习、工作、生活、娱乐等方面。
19世纪初期，美国女演员海蒂•拉玛（HedyLamarr）提出来一种新的技术叫做Spectrum（频谱）技术，学术上叫做码分扩频技术，正是这种技术为后世3G技术的出现和发展奠定了基础。
虽然她看起来和通信行业并不沾边，其实她的数学和通信功底很深，演员只是她的职业，因为她所提出的这项技术而被选入美国发明家名人堂，美貌与智慧并存的女神。
自从德国闪击战击败波兰以后，战火燃遍整个欧洲大陆。
1938年纳粹击败奥地利，这位聪明的犹太女神也带着她的技术来到伦敦。
当时这项技术并不是拿来用作通信上面，只是控制自动武器来保证精确打击的，是一项军用技术，得益于此，她学习到了更多的东西，使得这项技术融入了更多的具有长久眼光的东西。
在1942年8月，这位智慧女神申请到了美国的专利。
当然在当时这项被用来防止被德国纳粹电波干扰和窃听的技术被封存为军事技术在战争结束后被封存了，美国人就是这样，我用不到也不会给你，好抠。
虽然被封存，但很多国家还是知道这项技术的存在，因为对这项技术的兴趣很高，所以当时都许多国家展开了研究，虽然不知道为什么都进展不大，不过还是为了以后的研究奠定了一些技术基础。
自从1942年之后，这项技术都被大伙遗忘到角落去了。
直到1985年，鼎鼎大名的高通公司成立了，虽然当时高通还是个小公司，这一点都不过分。
展布频谱技术也在这43年里被解禁了，这个小公司从尘土堆里找到它并在其的基础上研究出来命名为“CDMA”技术。
这项技术为以后的三种包括中国自主研制的TD-SCDMA标准在内的三种标准奠定了基础。
展布频谱技术造就了CDMA，成就了高通，也引出了3G，一切都顺理成章了。
随着时间的流逝，通信技术也由原来的第一代、第二代发展到第三代，世界进入3G时代。
中国跟随着世界的潮流在2009年01月7日也正式发放了3G拍照。
中国移动、中国联通和中国电信三家通信巨头同时分别开展了TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000技术制式的3G业务。
三家巨头接下来开始了和3G相关的产业链建设。
这条产业链包含了基站建设，新设备的生产以及升级，新一代手机的研制开发和配套服务的开展。
对于中国国内经济市场起到了扩大国内市场和刺激经济建设的推动作用。
三代移动通信系统相比较来说，第一代的经典大哥大，第二代的蓝屏摩托罗拉手机，他们只能简单的通话和发送短信，到了第三代发生了跳跃式发展，可以听音乐，看视频和图片多种媒体，给人们带来了不一样的感受，开创了无线通信与互联网的多媒体时代。
当然，3G的作用不止于此，现在4G技术也已经出现，4G技术虽然在传输速率、通话质量上都要优于3G，但是，由于4G技术还不完善和成本问题，造成4G仅限于小部分的覆盖。
3G技术依然是通信世界中的中流砥柱。
在未来一段时间内，3G技术依然是主流。
1.2研究意义
本次设计是对石家庄某公司的内部网络做的一次设计和分析，是基于动态路由协议RIP做的一个局域网，因此，这个局域网是属于有线局域网。
局域网分为有线和无线，各自有不同的优缺点。
本次设计对于小型局域网的研究是多方面的，随着小型局域网的需求日益增多，局域网的建设越来越重要，因此我们对此进行研究是很有必要的。
通过本次设计与分析我们可以对局域网的认识更加深刻，对网络做进一步的分析，可以清楚地了解到网络的优劣。
通过对网络的监控，查找组建网络的不足之处，对以后的工作加以警示。
随着时间的流逝，通信技术也由原来的第一代、第二代发展到第三代，世界进入3G时代。
中国跟随着世界的潮流在2009年01月7日也正式发放了3G拍照。
中国移动、中国联通和中国电信三家通信巨头同时分别开展了TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000技术制式的3G业务。
三家巨头接下来开始了和3G相关的产业链建设。
这条产业链包含了基站建设，新设备的生产以及升级，新一代手机的研制开发和配套服务的开展。
对于中国国内经济市场起到了扩大国内市场和刺激经济建设的推动作用。
世界上的主流三代移动通讯技术共有三种标准，一种是中国自主研制的TD-SCDMA标准，此是世界上首次投入商用，另外两项WCDMA和CDMA2000标准已在多个国家应用多年。
中国联通公司和中国电信公司每个公司分别运营一种。
三种技术各有好处，WCDMA系统技术由于推出很早，并且在欧洲大范围的使用，使其技术最为成熟，各种不足也改善的较多，有很多的经验和教训可以借鉴。
CDMA2000系统因其架构简单，所以拥有着升级快速成本低廉的价格优势，收到很多的实力稍小的公司的青睐。
TD-SCDMA系统是中国自主研发的第三种技术标准，是通过世界范围认可的，所以此系统在国内的优惠政策很多，而且此系统是国内研制的，很多技术方面的问题可以非常方便的得到解决。
随着时间的流逝，通信技术也由原来的第一代、第二代发展到第三代，世界进入3G时代。
中国跟随着世界的潮流在2009年01月7日也正式发放了3G拍照。
中国移动、中国联通和中国电信三家通信巨头同时分别开展了TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000技术制式的3G业务。
三家巨头接下来开始了和3G相关的产业链建设。
这条产业链包含了基站建设，新设备的生产以及升级，新一代手机的研制开发和配套服务的开展。
对于中国国内经济市场起到了扩大国内市场和刺激经济建设的推动作用。
中国移动公司所使用的TD-SCDMA技术在2008年4月1日开始进入商用阶段，是中国自主研发的3G标准并且获得了国际的认可。
主要提供偏商业方面的服务，比如视频留言、视频会议、多媒体下载以及数据上网等业务。
中国移动公司并未再发放新的号码，而是直接选取几个号段作为专属3G号段，此号段的号码可以直接升级3G，方便了用户。
中国移动公司计划投入1100亿元在2-3年内完成3G系统的建造。
由于其庞大的用户数量，中国移动公司的3G业务扩展非常快速。
中国联通公司在获得3G许可以后，出售了CDMA网络部分给中国电信公司。
不过正是由于此原因，使得中国联通公司在3G拍照发放后更好的发展WCDMA技术。
自从2009年5月17日商用以来，中国联通公司投资1000亿元，凭借WCDMA技术优势，打造出了上网速度可达21M/s理论速度的最快通信系统，广受上网冲浪一族的喜爱。
1.3本章小结
在本篇论文中，在第一章中对于课题的研究背景、研究方向进行了介绍，对以后的发展进行了了解。
在第二章中对本次设计的基础知识进行了简单的介绍，对在这次设计中的RIP协议进行了详细介绍。
在第三章中，对这次设计组网，还有对组网过程中运用到的知识进行了介绍。
在第四章中，对网络分析进行了描述，对本次设计组网分析了在流量方面的检测。
三代移动通信系统相比较来说，第一代的经典大哥大，第二代的蓝屏摩托罗拉手机，他们只能简单的通话和发送短信，到了第三代发生了跳跃式发展，可以听音乐，看视频和图片多种媒体，给人们带来了不一样的感受，开创了无线通信与互联网的多媒体时代。
当然，3G的作用不止于此，现在4G技术也已经出现，4G技术虽然在传输速率、通话质量上都要优于3G，但是，由于4G技术还不完善和成本问题，造成4G仅限于小部分的覆盖。
3G技术依然是通信世界中的中流砥柱。
在未来一段时间内，3G技术依然是主流。
第二章路由
本次论文题目为基于动态路由协议RIP的网络分析，在这里将会首先对石家庄某公司的内部网络做进一步的规划，来进行科学的组网。
首先，应该学习在组网的过程中非常重要的知识，本章将会对在组网过程中用到的路由协议作进一步的解释。
2.1路由协议简介
路由分为静态路由和动态路由，其相应的路由表称为静态路由表和动态路由表。
静态路由表是一开始自己配置好的。
动态路由是根据网络运行情况的变化而变化，路由器根据路由协议自己提供的功能自动计算数据传输的最优路径，由此得到动态路由表。
三代移动通信系统相比较来说，第一代的经典大哥大，第二代的蓝屏摩托罗拉手机，他们只能简单的通话和发送短信，到了第三代发生了跳跃式发展，可以听音乐，看视频和图片多种媒体，给人们带来了不一样的感受，开创了无线通信与互联网的多媒体时代。
当然，3G的作用不止于此，现在4G技术也已经出现，4G技术虽然在传输速率、通话质量上都要优于3G，但是，由于4G技术还不完善和成本问题，造成4G仅限于小部分的覆盖。
3G技术依然是通信世界中的中流砥柱。
在未来一段时间内，3G技术依然是主流。
静态路由表在开始被网络管理员建立，并且只能由网络管理员自己修改，因此只适用于网络传输状态简单的环境。
如果要在网络上增加一个网络，管理者必须在所有路由器上加一条路由；配置麻烦，尤其是当需要跨越几台路由器通信时，其路由配置会变得非常复杂。
世界上的主流三代移动通讯技术共有三种标准，一种是中国自主研制的TD-SCDMA标准，此是世界上首次投入商用，另外两项WCDMA和CDMA2000标准已在多个国家应用多年。
中国联通公司和中国电信公司每个公司分别运营一种。
三种技术各有好处，WCDMA系统技术由于推出很早，并且在欧洲大范围的使用，使其技术最为成熟，各种不足也改善的较多，有很多的经验和教训可以借鉴。
CDMA2000系统因其架构简单，所以拥有着升级快速成本低廉的价格优势，收到很多的实力稍小的公司的青睐。
TD-SCDMA系统是中国自主研发的第三种技术标准，是通过世界范围认可的，所以此系统在国内的优惠政策很多，而且此系统是国内研制的，很多技术方面的问题可以非常方便的得到解决。
距离向量（DV）协议：
距离向量协议是按照跳数或者向量来确定从一个设备到对端设备的距离。
不考虑每跳链路的速率。
在小型网络中，距离向量路由协议运行得相当好。
当小型网络发展到大型网络的时候，这种算法计算新路由的收敛速度非常缓慢，并且在它计算的过程中，网络是处于一种过渡状态没有办法来工作，非常有可能发生循环并且形成暂时的拥塞。
还有，当网络底层链路技术繁多，带宽也不一样时，距离向量算法对此就当做不知道。
在本篇论文中，在第一章中对于课题的研究背景、研究方向进行了介绍，对以后的发展进行了了解。
在第二章中对本次设计的基础知识进行了简单的介绍，对在这次设计中的RIP协议进行了详细介绍。
在第三章中，对这次设计组网，还有对组网过程中运用到的知识进行了介绍。
在第四章中，对网络分析进行了描述，对本次设计组网分析了在流量方面的检测。
距离向量路由协议的这种特性一方面造成了网络收敛的速度变慢，另一方面消耗了链路带宽。
随着路由表的增大，需要消耗更多的CPU资源，并且还占用消耗了内存。
链路状态路由协议在会话的过程中通过交换Hello包（也叫链路状态信息）创建对等关系，这种关系使路由的收敛变得更快。
不像距离向量路由协议那样，更新时发送已有的整个非常具体的路由表。
链路状态路由协议只广播更新的或发生变化的网络拓扑，这就将更新信息变得更小，从而在一定程度上节省了带宽和CPU利用率。
还有，如果网络没有变化，更新包只在一定的时间内发出（通常为30min到2h）。
动态路由协议分很多种应用比较广泛的是RIP、OSPF,但是在实际的应用中应综合考虑每种协议的优缺点来进行选择。
RIP的特点：
是路由器生产厂商之间使用的第一个开放标准，在所有IP路由平台上都可以得到；算法简单，配置也并不复杂；适用于小型网络（小于15跳）；需消耗广域网带宽；需消耗CPU、内存资源。
由以上可以看出组建网络需要考虑的因素是多方面的，其中一个重要因素是如何在路由器之间共享路由信息。
这个问题由网络的规模以及网络的稳定性来决定，如果网络规模挺小，只有15个或者更少的路由器，在这种情况下首先考虑的就是RIP协议。
因为RIP协议配置简单，操作方便，并且是在允许的情况下（RIP最大15跳）。
而对于非常大的网络而言，就要考虑OSPF,因为OSPF没有跳数要求，节约带宽，节省资源。
综合考虑，在当前的社会条件下，RIP还是会有自己的立足之地。
随着社会的进步，有可能会出现新型的、简单的路由协议来取代RIP。
但目前状况下，RIP还是有存在的意义，还具有研究的意义。
目前小型的局域网，例如，校园网、公司内部网络等，RIP协议还是很普遍存在的。
本次设计就是在小型的公司网络的基础上进行的，因此，将会选择RIP协议来进行组网，而并不会用到OSPF。
2.1.1RIP协议
RIP是一种内部网关协议，是使用范围最广的距离向量协议，它运用的是距离矢量算法。
它是由施乐（Xerox）在70年代开发的。
RIP是运用UDP报文的发布来交换路由信息，RIP提供跳数计算作为标尺来衡量路由的距离，跳数计数和是一个包到达目标所要经过的路由器的总数目的加和，如果到达相同的目标有两个不等速或者不同带宽的路由器，但跳数计数是一样的，在这种情况下RIP认为两个路由是相等距离的，RIP最多支持的跳数为15，这是说明在源和目的网络之间要经过的路由器的数目最多是15个，跳数16表示目的是到不了的，UDP端口采用520。
RIP工作原理：
RIP协议是距离矢量算法在小型局域网上的实现，RIP将协议的运行者分为两种主动机和被动机。
RIP规定，主动机每30秒向外广播一个报文信息，报文信息是本地的路由表产生的。
RIP的度量是基于跳数的，每经过一台路由器，路径的跳数加一。
这就说明跳数越多，路径就越长，RIP算法会优先选择跳数少的路径。
这就是RIP协议的选路原则。
在本篇论文中，在第一章中对于课题的研究背景、研究方向进行了介绍，对以后的发展进行了了解。
在第二章中对本次设计的基础知识进行了简单的介绍，对在这次设计中的RIP协议进行了详细介绍。
在第三章中，对这次设计组网，还有对组网过程中运用到的知识进行了介绍。
在第四章中，对网络分析进行了描述，对本次设计组网分析了在流量方面的检测。
对于相同开销路径的处理是用谁先发就用谁的原则。
在现实的应用中，很有可能会出现这种情况，去往相同的目标网络有很多条相同距离的路径。
在这种情况下，无论哪个主动机的路径广播报文先到，就用谁的路径。
一直到这条路径失败或者被新的更短的路径来代替。
RIP中路由的更新是通过定时广播实现的。
在缺省的情况下，路由器每隔30秒向与它相连的网络广播自己的路由表，接到广播的路由器把收到的路由信息添加到自己的路由表中。
每个路由器都这样广播，最后网络上所有的路由器都会得到全部的路由信息。
正常情况下，每30秒路由器就可以收到一次路由信息确认，如果经过180秒，即6个更新周期，一个路由项都没有得到确认，路由器就认为它已失效了。
RIP分为两个版本：
RIPv1和RIPv2。
RIPv1存在着缺点：
RIPv1发送协议报文时不携带掩码，路由交换过程中有时会造成错误；不支持认证；只能以广播方式发布协议报文。
因此，才会出现RIPv2。
2.2路由环路及解决
单路径路由环路的产生：
图2-1
图2-2
图2-3
经过对比图2-2和图2-3我们不难发现在这里就出现了路由的表项更新错误，即图2-2中红色的路由表项，由此环路产生。
多路径路由环路产生：
图2-4
图2-5
图2-6
路由环路解决：
路由毒化
图2-7
在出现环路后，将路由标记为不可达。
水平分割
图2-8
毒性逆转
图2-9
定义最大值
图2-10
采用最大跳数16，大于15跳即表示不可达
抑制时间
图2-11
一直等着网络中其它的路由器收敛,在这段时间内不学习任何与这个网络相关的路由信息（RIP协议缺省180秒）在倒计时的过程中接着向其它的路由器发送毒化的消息。
触发更新
图2-12
得到网络拓扑结构发生变化的消息后，不等待发送周期结束，立即通知更新后的全部路由表。
2.3本章小结
随着OSPF的出现，为的是，很多人认为RIP是过时的。
但事实上，RIP也有自己的优势。
对于小型网络，RIP在带宽开销小，易于配置，管理和实施，把仍在广泛使用。
但RIP具有明显的不足，那就是，当有多个网络环路问题。
为了解决环路问题，IETF提出的范围水平分割法，就是路由器不能通过它知道路由接口路由宣告。
触发更新是另一种方式来解决环路问题，这就要求路由器传输时立刻改变链路路由表。
这加速了网络的聚合，但容易产生广播。
如果RIP协议，链接的数量在不大于15后的网络，这使得RIP路由协议不适用于大型网络。
第三章本设计组网
3.1需求分析
计算机网络的迅速发展和普及，改变了整个信息管理上，从一个单一的计算机信息管理的发展以网络为中心。
在以往的工作模式，信息主要有商派，这手工劳动不仅延迟信息传输的时间；并且，由于不同的工作习惯，不同格式的文件，很多离职后，往往会导致信息失真，严重影响工作质量。
综合分析,主要的需求将存在以下方面:
整个网络通过使用先进的网络结构,以满足信息传输的需求,存储和处理数据,满足办公需求的在线办公系统,有一个完整的、统一的系统管理平台；拥有统一完整的系统管理平台。
3.2设备介绍
在这次设计中，将会用到一些路由器和交换机，对于这些设备将会在这一小节进行介绍。
在组建局域网的过程中，这些设备是必不可少的，在某些情况下还将会用到防火墙，但是，在本次设计中没有用到防火墙。
所以，我们并没有在这里介绍防火墙。
交换机：
交换机工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层。
交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，通过将MAC地址和端口对应，形成一张MAC表。
路由器：
路由器是互联网络的枢纽，"交通警察"。
当前情况下路由器已经广泛用在各行各业，各种不同档次的产品成为实现各种骨干网内部连接、骨干网之间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。
3.3组网实现
本节将会对这次设计的组网图、组网的实现，来进行讨论。
由于本次设计的组网只是属于该公司组建的内部小型局域网的一小部分，所以在这里，将不会对整个的大网进行解释，而是会只对其中的一小部分的网络进行研究。
由于在实习的过程中，对技能掌握的不是很熟练，所以在本次组网中只会负责其中自己可以掌握的一小部分网络的组建。
在组网中将会存在很多的不足之处，这将是在以后的工作中学习的重要内容，力求自己可以独立完成对工程中各种局域网的搭建工作。
前期准备工作
在进行组网前，首先将会对在组网过程中将会使用到的知识进行了解，在这次组网中，将会用到IP子网划分、VLAN划分、端口链路聚合、虚拟路由协议VRRP等几种重要的知识。
IP子网划分
公网地址：
A类1.0.0.0~126.255.255.255
B类128.0.0.0~191.255.255.255
C类192.0.0.0~223.255.255.255
D类224.0.0.0~239.255.255.255（组播地址）
E类240.0.0.0~255.255.255.255（保留地址）
私网地址：
10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0~172.16.255.255
192.168.0.0~192.168.255.255
私网地址的使用解决了公网地址日益短缺的问题。
在局域网的组建，满足IP地址是不够的，通过添加一个路由器或交换机端口IP地址模式增加，经常收到工程预算约束，不增加项目预算的情况下，为了提高IP地址的使用效率，建立一个局域网子网的介绍分割技术。
还是这使得IP地址的结构的地址结构，三个层次，即，网络的剩余部分，子网和主
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