计算机通信与网络课程设计报告

下载后可任意编辑 南京工程学院 课程设计 课 程 名 称 计算机通信与网络B 院（系、部、中心） 通信工程学院 专 业 通信工程 班 级 姓 名 学 号 起 止 日 期 2024.12.23-- 12.27 指 导 教 师 王志明/张苏平 目录 一、课程设计目的3 二、课程设计原理3 1、 RIP路由协议工作原理3 2、OSPF路由协议工作原理4 三、课程设计内容6 1.RIP路由协议的配置6 2.OSPF路由协议的配置7 3.虚拟局域网的划分及跨交换机实现VLAN8 4.综合设计10 四、课程设计总结14 一、课程设计目的 通过计算机通信与网络课程设计，更加深化理解计算机通信网的基本原理和应用技术，提高在计算机通信网设计和实际操作的能力；根据教学计划的要求，利用一周时间，综合应用所学知识，规划、设计或建立有一定功能的实际计算机通信网，或计算机通信应用软件项目，或应用网络协议分析器的使用和各种协议数据单元的格式的分析等。通过本课程设计，培育学生一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力，包括学会自己分析解决问题的方法，对设计中遇到的问题，能通过独立思考、查阅工具书、参考文献，寻找解决方案。 二、课程设计原理 1、 RIP路由协议工作原理 RIP Routing Ination Protocol 路由协议是一种比较传统的距离向量路由协议，它已经在小型同介质网络中得到了广泛应用。RFC 1058文档中定义的RIP v1有许多不足，RFC 1388提出了改进的RIP v2，并在RFC 1723和RFC 2453中进行了修订。RIP v2定义了一套有效的改进方案，支持子网路由选择、CIDR、组播等，并提供了明文认证、MD5 密文等验证机制。 RIP 使用UDP 报文交换路由信息，UDP 端口号为520。通常情况下RIP v1 报文为广播报文；而RIP v2 报文为组播报文，组播地址为224.0.0.9。RIP 每隔30秒向外发送一次更新报文。假如路由器经过180秒没有收到来自对端的路由更新报文则将所有来自此路由器的路由信息标志为不可达，若在240 秒内仍未收到更新报文就将这些路由从路由表中删除。RIP 使用跳数来衡量到达目的地的距离，取值为115，跳数为16表示网络不可达。 运行RIP 路由协议的路由器，可以从邻居学到缺省路由，也可以自己产生缺省路由。RIP 将向指定网络的接口发送更新报文，假如接口的网络没有与RIP 路由进程关联，该接口就不会通告任何更新更新报文。对于相同距离路径的处理采纳先入为主的原则，即当到达相同目标网络的路径有若干条距离相同时，采纳广播报文先到的网关路径。 0---------------------------------------------31 0---------------------------------------------31 命令 版本 全零 命令 版本 路由选择 地址族 全零 地址族 路径标签 IP地址 IP地址 全零 子网掩码 全零 下一站的IP地址 度量值 度量值 图.1RIP报头格式 两种版本RIP协议的报头格式不同，如图.1所示。RIP是一个基于UDP协议的，所以受UDP报文的限制一个RIP的数据包不能超过512字节。从报文中格式看出，RIPv1没有子网掩码，不能运行在含有子网的自治系统中。RIP v2有子网掩码，可以运行在包含有子网的自治系统中。 命令字段范围是从1到5。1标识一个请求报文，2标识一个相应报文，3、4标识过时，5留作Sun公司内部使用。 地址族表示地址类型，对于IP地址该字段的值为2。 IP地址包括网络类和IP 地址在内，RIP报文中对每一网络共有14个字节的地址空间。 度量值这里为站点计数。 以下是RIP v2不同于RIP v1的字段 路由选择域与该报文相关的路由选择守护进程的标识符。在UNIX系统中，该字段是一个进程的标识符。一台机器通过使用路由选择域，就可以同时运行多个RIP。 路径标签表示路由是保留的还是重播的。它提供一种从外部路由中分离内部路由的方法，用于传播从外部网关协议EGP获得的路由信息。若干RIP支持（EGP），该字段包含一个自治系统号。 子网掩码IP地址的子网掩码。 下一站的IP地址假如该字段为0，则表明数据报应当发送到正在发送该RIP报文的机器，否则，该字段包含一个IP地址，指明应将数据报发往何处。 为了防止形成环路路由，RIP 采纳了以下手段水平分割（Split Horizon）、毒性逆转（Poison Reverse）、路由拒绝时间（Holddown time）。然而对于非广播多路访问网络（如帧中继、X.25 网络），水平分割可能造成部分路由器学习不到全部的路由信息。在这种情况下，可能需要关闭水平分割。假如一个接口配置了次IP 地址，也需要注意水平分割的问题。 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，因此应用较广。 2、OSPF路由协议工作原理 OSPF是一种常用的链路状态路由协议，它可以在很短的时间里使路由选择表收敛，并能够防止回路。OSPF需要将链路状态通过广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，而距离矢量路由协议只要将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器即可，这是两类内部网关路由协议一个重要不同之处。 在运行OSPF的每个路由器中都维护一个描述自治系统拓扑结构的统一的数据库，该数据库由每一个路由器的局部状态信息（该路由器可用的接口信息、邻居信息）、路由器相连的网络状态信息（该网络所连接的路由器）、外部状态信息（该自治系统的外部路由信息）等组成。每一个路由器在自治系统范围内扩散相应的状态信息。所有的路由器运行同样的算法，根据该路由器的拓扑数据库构造出以它自己为根节点的最短路径树，该最短路径树的叶子节点是自治系统内部的其它路由器。当到达同一目的路由器存在多条相同代价的路由时，OSPF能够实现在多条路径上分配流量。 与RIP不同，OSPF将一个自治域再划分为区，相应地即有两种类型的路由选择方式当源和目的地在同一区时，采纳区内路由选择；当源和目的地在不同区时，则采纳区间路由选择。这就大大减少了网络开销，并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器出了故障时并不影响自治域内其它区路由器的正常工作，这也