RIP路由協(xié)議原型系統(tǒng)的實現(xiàn)謝剛

1、課程設計報告課程名稱：計算機網(wǎng)絡設計題目：RIP路由協(xié)議原型系統(tǒng)的實現(xiàn)系 別：計算機與信息工程學院專 業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)組 別：第五組-起止日期:起14年6月8日2022年6月14日-指導教師：劉進軍計算機科學與技術系二.一四年制勢 長謝剛學 號88班 級2022級物聯(lián)網(wǎng)別計算機與信息工程學 院專 業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)勢 員謝剛指導教師老師劉進軍課程設計目的1） 進一步理解動態(tài)內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議RIP的工作原理.2） 學會將所學知識聯(lián)合運用,如本次RIP協(xié)議原型系統(tǒng)的設計即是將網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)結構圖及C編程語言相結合.3提升團隊合作水平,發(fā)揮每一名組員的長處.4體會做一個工程的流程包括前期的資料收集,系統(tǒng) 要求分析,

2、系統(tǒng)實現(xiàn)的語言選擇及實現(xiàn)方法的討論等.課程設計所需 環(huán)境1) Windows操作系統(tǒng)平臺2) VC+珊譯環(huán)境3) Cisco Packet Tracer仿真軟件課程設計任務 要求1實現(xiàn)一個RIP路由協(xié)議的原型系統(tǒng)2播送發(fā)布本地節(jié)點的路由信息3其它節(jié)點接收信息并選擇最優(yōu)路徑4支持最大不超過15跳的特性5動態(tài)支持網(wǎng)絡拓撲結構的變化如增加路由節(jié)點課程設計工作進度方案序 號起止日期工作內(nèi)容分工情況12022年6月8日2022年6月9日展開思路討論工作并搜集 相關資料參考相關資料獨立完 成22022年6月9日 2022年6月10日分析課程設計要求,確定 目標參考相關資料獨立完 成32022年6月10日

3、2022年6月11日設計軟件功能模塊參考相關資料獨立完 成42022年6月11日2022年6月12日編寫代碼、實現(xiàn)功能模塊參考相關資料獨立完 成52022年6月12日 2022年6月13日系統(tǒng)整合以及測試參考相關資料獨立完 成62022年6月13日 2022年6月14日完成課程設計文檔參考相關資料獨立完 成教研室審核意見:3教研室主任簽字：年課程設計任務書目 錄1. 引言 .42. 系統(tǒng)開發(fā)分析 .4系統(tǒng)需求分析 .4系統(tǒng)設計原理 43. 系 統(tǒng) 功 能 描 述 與 軟 件 模 塊 劃分 .54. 系統(tǒng)設計詳細 .5程序流程圖 6程序源代碼 75. 設 計 過 程 關 鍵 問 題 及 其 解

4、決 方法 .10如何實現(xiàn)播送本地路由及更新動態(tài)更新路由表 .10 如何在網(wǎng)絡拓撲結構改變后實現(xiàn)動態(tài)更新維護路由表 .116. 程 序 設 計 結 果 界 面 演示 11設計結果演示 .117. 課 程 設 計 總 結 與 體會 15總結 .15體會 .17致 謝 17參考文獻 18RIP Routing information Protocol ,路由信息協(xié)議是應用較早、使用較普遍 的內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議Interior Gateway Protocol , IGP,適用于小型同類網(wǎng)絡的一個自治系 統(tǒng)AS內(nèi)的路由信息的傳遞.RIP協(xié)議是基于距離矢量算法DistanceVectorAlgorithms

5、的,在默認情況下,RIP使用一種非常簡單的度量制度：距離就是通往目的站點所需經(jīng)過的 鏈路數(shù),取值為115,數(shù)值16表示無窮大.它使用“跳數(shù),即 metric來衡量到達目標 地址的路由距離.這種協(xié)議的路由器只關心自己周圍的世界,只與自己相鄰的路由器交換信息,范圍限制在15跳15度之內(nèi),再遠,它就不關心了.RIP進程使用UDP的520端口來發(fā)送和接收 RIP分組.RIP分組每隔30s以播送的形式發(fā)送一次,為了預防出現(xiàn)“播送風 暴,其后續(xù)的的分組將做隨機延時后發(fā)送.在 RIP中,如果一個路由在 180s內(nèi)未被刷, 那么相應的距離就被設定成無窮大,并從路由表中刪除該表項.RIP應用于OSI網(wǎng)絡七層模型

6、的網(wǎng)絡層.RIP是一個用于路由器和主機間交換路由信息的距離向量協(xié)議,目前最新的版本 為v4,也就是RIPv4.2 .系統(tǒng)開發(fā)分析系統(tǒng)需求分析1 .實現(xiàn)一個RIP路由協(xié)議的原型系統(tǒng).2 .播送發(fā)布本地節(jié)點的路由信息.3 .其它節(jié)點接收信息并選擇最優(yōu)路徑.4 .支持最大不超過15跳的特性.5 .動態(tài)支持網(wǎng)絡拓撲結構的變化如增加路由節(jié)點系統(tǒng)設計原理RIP協(xié)議是動態(tài)路由協(xié)議,其運行至路由器中,而路由器是運行路由協(xié)議軟件的專用硬 件,它的主要功能可以分成兩局部：路由選擇和分組轉發(fā).其中路由選擇是根底. 一個路由器對到來的每一個分組先選擇適宜的路由,然后才能依據(jù)此路由進行正確的轉發(fā),本次課程設計就是設計有

7、著廣泛的使用范圍的動態(tài)路由協(xié)議RIP協(xié)議體統(tǒng)原型.它是距離向量協(xié)議中的一種,屬于內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議.運行協(xié)議的相鄰路由器通過彼此之間交換路由信息RIP的距離向量,從而知道網(wǎng)絡的連接情況,實現(xiàn)各個網(wǎng)絡之間的連通,這也是距離向量名稱的由來. Distance Vector 運行協(xié)議的每個路由器都要維護一張自己的路由RIP表,該路由表是相應于與它直接相聯(lián)和通過路由器相連的網(wǎng)絡連接情況而動態(tài)變化的.因此協(xié)議屬于動態(tài)路由協(xié)RIP議.路由器根據(jù)路由表對發(fā)給它的包進行轉發(fā),從而實現(xiàn)IP路由功能.3 .系統(tǒng)功能描述與系統(tǒng)模塊劃分本設計實現(xiàn)的RIP路由協(xié)議的原型系統(tǒng)功能主要包括,一：初始化每個路由器的路由表信息.即在

8、使用者輸入網(wǎng)絡拓撲結構中的路由節(jié)點數(shù)及鏈路數(shù)后,系統(tǒng)首先會自動生成每個節(jié)點到其相鄰路由節(jié)點的路由信息,具體包括：目的地址、跳數(shù)、下一跳,初始設置相鄰節(jié) 點的跳數(shù)為1.二：當路由器的初始路由表建立后,接下來就開始進行鄰接節(jié)點的路由信 息播送,即路由節(jié)點將自身的路由表信息播送至其相鄰的節(jié)點,具體的播送信息是將每一條路由的目的地址不變, 跳數(shù)加一,嚇一跳修改為自身路由器接口的名稱進行傳送,收到播送信息的路由表對收到的每一條路由信息進行判斷,分兩大情況：假設原來的路由表中沒有目的網(wǎng)絡N,那么將該項添加到路由表中,否那么即在該路由表中有到目的網(wǎng)絡N的信息,那么觀察下一條此時分兩種小情況1:假設嚇一跳與原

9、路由表項相同,那么無條件進行更新. 2:假設嚇一跳與原路由表項不相同,那么假設收到的路由信息中距離 d小于路由表中的距離, 那么進行更新.還有對于接受的路由信息跳數(shù) >=16的信息,那么將跳數(shù)置為16,說明不可達.三：動態(tài)改變網(wǎng)絡拓撲結構,即當由于實際需要,需增設路由節(jié)點時,系統(tǒng)會根據(jù)增設的路由節(jié)點數(shù)、名稱、鏈路數(shù),首先進行新增設節(jié)點的路由表信息初始化,而后將該節(jié)點的路由信息想鄰接節(jié)點進行播送,隨后整個網(wǎng)絡節(jié)點向鄰接節(jié)點進行路由信息播送, 這樣經(jīng)過幾輪播送后, 每一個節(jié)點都接收到了新增路由節(jié)點的最小路徑信息,從而實現(xiàn)了路由表的動態(tài)維護與創(chuàng)建.4 .系統(tǒng)設計詳細4.1 程序流程圖程序源碼由

10、于系統(tǒng)的設計涉及到網(wǎng)絡拓撲圖的存儲,所以本設計采用數(shù)據(jù)結構中圖的存儲思想來 進行拓撲結構的存儲,輸出.下面是系統(tǒng)設計的主要代碼：首先分別設置了 4種類型的結構體,以來表示鏈路信息、路由表、路由器,網(wǎng)絡拓撲圖.#include<>#include<>#define MAX_VERTEX_NUM 15#define MAX 15#include <iostream>typedef struct ArcCell;i.t0=end;for(i=0;i<i+)dj=10000;for(k=0;k<k+)dj=1;ji.adj=1;exnum;i+)if(c

11、ompare(s,(*G).vexi.r)=1) return i;return -1;exi.tm.distance!=0;m+);copy(*G).vexi.tm.destination,(*G).vexj.r);(*G).vexi.tm.distance=1;copy(*G).vexi.tm.nextjump,(*G).vexi.r);(*G).vexi.tm+1=end;for(n=0;(*G).vexj.tn.distance!=0;n+);copy(*G).vexj.tn.destination,(*G).vexi.r);(*G).vexj.tn.distance=1;copy(*

12、G).vexj.tn.nextjump,(*G).vexj.r);(*G).vexj.tn+1=end;exnum;i+)for(j=0;j<(*G).vexnum;j+) if(*G).arcsij.adj=1)exi.tk.distance!=0;k+)exi.tk.destination);=(*G).vexi.tk.distance+1;if>16) =16;copy,(*G).vexi.r);count=0;for(h=0;(*G).vexj.th.distance!=0;h+) (if(compare,(*G).vexj.r)=1)exj.th.destination,

13、=1) (count+;if(compare(*G).vexj.th.nextjump,=1) (*G).vexj.th.distance=;else if(*G).vexj.th.distance>(*G).vexj.th.distance=;copy(*G).vexj.th.nextjump,;if(count=0)(copy(*G).vexj.th.destination,;(*G).vexj.th.distance=;copy(*G).vexj.th.nextjump,;(*G).vexj.th+1=end;exi.r,(*G).vexj.r);printG(G);exnum+(

14、*G).vexnum.r);(*G).vexnum+(*G).vexnum.t0=end;(*G).vexnum+=nVexNum;(*G).arcnum+=nArcNum;for(k=0;k<nArcNum;k+)rcsij.adj=1;(*G).arcsji.adj=1;initRoute(G,i,j);for(i=0;i<(*G).vexnum;i+)exnum;j+)(if(*G).arcsij.adj!=1)(*G).arcsij.adj=10000;Exchange(G);exnum;i+) (10printf("t路t 由 t 器$:坨,(*6),3疝.)；

15、printf(" 目的地址tt 距離tt 下一跳nn");for(j=0;(*G).vexi.tj.distance!=0;j+)printf("%sttt%dtt%snn",(*G).vexi.tj.destination,(*G).vexi.tj .distance,(*G).vexi.tj.nextjump);printf("nn");istance!=0;i+)printf("%sttt%dtt%snn",i.destination,i.distance,i.nextjump); printf("

16、nn");程序輸入數(shù)據(jù)界面與按下ENTER鍵后各路由表的初始路由信息如圖1-2clAfis members(：n d. t：/C + < Mmh二區(qū)b B 巴 ! J O目的土恤目抑廿it目的地址假設需在心有網(wǎng)珞拓力結構中地加新的節(jié)點.羸“事些char>Graph丸氏 bugVLLKiT>ArcCell t ypifilpfiinclud includJ ttdf>Fiinie 1#dpf iKLnclud'i typedel->UHod*;type," UHg(char, int CharJTHDfle； t ypPllFfTHade

17、 e copy(ch4.接下來改變原始網(wǎng)絡拓撲結構,增加新的路由節(jié)點,如圖 1-3中拓撲結構所示:11圖1-3運行命令后輸入如下：輸入新增第1個路由器名稱：v4輸入新增路由節(jié)點后第 1條鏈路的兩端路由器的名稱：v2 v4增加路由結點輸入界面如圖1-4所示：圖1-4按下ENTER1程序進行v4路由器的路由表信息初始化及路由信息播送:V4路由表初始信息動態(tài)生成如圖1-7 :圖1-5V2向v4播送信息如圖1-6所示:12圖1-6幾輪播送信息結束后,各路由節(jié)點路由信息如下列圖1-7與1-8所示:圖1-813圖1-9#鍵,按以上步驟繼續(xù)5.假設還需要在原有的網(wǎng)絡拓撲結構中繼續(xù)增加新的節(jié)點,再輸入 操作,

18、能實現(xiàn)不斷增加路由結點以及鏈路,并將路由表的持續(xù)更新.7.課程設計總結與體會總結本次課程設計是我懂得了RIP適用于小型同類網(wǎng)絡的一個自治系統(tǒng)AS內(nèi)的路由信息的傳遞路由實現(xiàn)時, 而RIP作為一個系統(tǒng)長駐進程daemorj而存在于路由器中, 負責 從網(wǎng)絡系統(tǒng)的其它路由器接收路由信息,從而對本地IP層路由表作動態(tài)的維護,保證IP層發(fā)送報文時選擇正確的路由.同時負責播送本路由器的路由信息,通知相鄰路由器作相應的修改體會這次課程設計完成了 rip路由協(xié)議原型系統(tǒng)的實現(xiàn),方案中路由節(jié)點能夠利用播送發(fā)布14 本地節(jié)點的路由信息,其它節(jié)點接收信息并選擇最優(yōu)路徑.本次設計查閱了許多案例,學到許多知識,原先很多不懂的東西,都有了初步的了解.這次課程設計使我覺得收獲挺大的.之前的學習僅限于課本,網(wǎng)絡的很多東西都只知道其然而不知道