RIP路由協(xié)議原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)謝剛

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)題目：RIP路由協(xié)議原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)系 別：計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)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(dǎo)教師：劉進(jìn)軍計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系二.一四年制勢(shì) 長(zhǎng)謝剛學(xué) 號(hào)88班 級(jí)2022級(jí)物聯(lián)網(wǎng)別計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué) 院專 業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)勢(shì) 員謝剛指導(dǎo)教師老師劉進(jìn)軍課程設(shè)計(jì)目的1） 進(jìn)一步理解動(dòng)態(tài)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議RIP的工作原理.2） 學(xué)會(huì)將所學(xué)知識(shí)聯(lián)合運(yùn)用,如本次RIP協(xié)議原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)即是將網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖及C編程語(yǔ)言相結(jié)合.3提升團(tuán)隊(duì)合作水平,發(fā)揮每一名組員的長(zhǎng)處.4體會(huì)做一個(gè)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(shí)現(xiàn)的語(yǔ)言選擇及實(shí)現(xiàn)方法的討論等.課程設(shè)計(jì)所需 環(huán)境1) Windows操作系統(tǒng)平臺(tái)2) VC+珊譯環(huán)境3) Cisco Packet Tracer仿真軟件課程設(shè)計(jì)任務(wù) 要求1實(shí)現(xiàn)一個(gè)RIP路由協(xié)議的原型系統(tǒng)2播送發(fā)布本地節(jié)點(diǎn)的路由信息3其它節(jié)點(diǎn)接收信息并選擇最優(yōu)路徑4支持最大不超過(guò)15跳的特性5動(dòng)態(tài)支持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化如增加路由節(jié)點(diǎn)課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度方案序 號(hào)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(kāi)思路討論工作并搜集 相關(guān)資料參考相關(guān)資料獨(dú)立完 成22022年6月9日 2022年6月10日分析課程設(shè)計(jì)要求,確定 目標(biāo)參考相關(guān)資料獨(dú)立完 成32022年6月10日

3、2022年6月11日設(shè)計(jì)軟件功能模塊參考相關(guān)資料獨(dú)立完 成42022年6月11日2022年6月12日編寫(xiě)代碼、實(shí)現(xiàn)功能模塊參考相關(guān)資料獨(dú)立完 成52022年6月12日 2022年6月13日系統(tǒng)整合以及測(cè)試參考相關(guān)資料獨(dú)立完 成62022年6月13日 2022年6月14日完成課程設(shè)計(jì)文檔參考相關(guān)資料獨(dú)立完 成教研室審核意見(jiàn):3教研室主任簽字：年課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)目 錄1. 引言 .42. 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)分析 .4系統(tǒng)需求分析 .4系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 43. 系 統(tǒng) 功 能 描 述 與 軟 件 模 塊 劃分 .54. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)詳細(xì) .5程序流程圖 6程序源代碼 75. 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 關(guān) 鍵 問(wèn) 題 及 其 解

4、決 方法 .10如何實(shí)現(xiàn)播送本地路由及更新動(dòng)態(tài)更新路由表 .10 如何在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變后實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)更新維護(hù)路由表 .116. 程 序 設(shè) 計(jì) 結(jié) 果 界 面 演示 11設(shè)計(jì)結(jié)果演示 .117. 課 程 設(shè) 計(jì) 總 結(jié) 與 體會(huì) 15總結(jié) .15體會(huì) .17致 謝 17參考文獻(xiàn) 18RIP Routing information Protocol ,路由信息協(xié)議是應(yīng)用較早、使用較普遍 的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議Interior Gateway Protocol , IGP,適用于小型同類網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)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(rèn)情況下,RIP使用一種非常簡(jiǎn)單的度量制度：距離就是通往目的站點(diǎn)所需經(jīng)過(guò)的 鏈路數(shù),取值為115,數(shù)值16表示無(wú)窮大.它使用“跳數(shù),即 metric來(lái)衡量到達(dá)目標(biāo) 地址的路由距離.這種協(xié)議的路由器只關(guān)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(yuǎn),它就不關(guān)心了.RIP進(jìn)程使用UDP的520端口來(lái)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(yù)防出現(xiàn)“播送風(fēng) 暴,其后續(xù)的的分組將做隨機(jī)延時(shí)后發(fā)送.在 RIP中,如果一個(gè)路由在 180s內(nèi)未被刷, 那么相應(yīng)的距離就被設(shè)定成無(wú)窮大,并從路由表中刪除該表項(xiàng).RIP應(yīng)用于OSI網(wǎng)絡(luò)七層模型

6、的網(wǎng)絡(luò)層.RIP是一個(gè)用于路由器和主機(jī)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(kāi)發(fā)分析系統(tǒng)需求分析1 .實(shí)現(xiàn)一個(gè)RIP路由協(xié)議的原型系統(tǒng).2 .播送發(fā)布本地節(jié)點(diǎn)的路由信息.3 .其它節(jié)點(diǎn)接收信息并選擇最優(yōu)路徑.4 .支持最大不超過(guò)15跳的特性.5 .動(dòng)態(tài)支持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化如增加路由節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理RIP協(xié)議是動(dòng)態(tài)路由協(xié)議,其運(yùn)行至路由器中,而路由器是運(yùn)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(zhuǎn)發(fā).其中路由選擇是根底. 一個(gè)路由器對(duì)到來(lái)的每一個(gè)分組先選擇適宜的路由,然后才能依據(jù)此路由進(jìn)行正確的轉(zhuǎn)發(fā),本次課程設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)有

7、著廣泛的使用范圍的動(dòng)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(guān)協(xié)議.運(yùn)行協(xié)議的相鄰路由器通過(guò)彼此之間交換路由信息RIP的距離向量,從而知道網(wǎng)絡(luò)的連接情況,實(shí)現(xiàn)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的連通,這也是距離向量名稱的由來(lái). Distance Vector 運(yùn)行協(xié)議的每個(gè)路由器都要維護(hù)一張自己的路由RIP表,該路由表是相應(yīng)于與它直接相聯(lián)和通過(guò)路由器相連的網(wǎng)絡(luò)連接情況而動(dòng)態(tài)變化的.因此協(xié)議屬于動(dòng)態(tài)路由協(xié)RIP議.路由器根據(jù)路由表對(duì)發(fā)給它的包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),從而實(shí)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(shè)計(jì)實(shí)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(gè)路由器的路由表信息.即在

8、使用者輸入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的路由節(jié)點(diǎn)數(shù)及鏈路數(shù)后,系統(tǒng)首先會(huì)自動(dòng)生成每個(gè)節(jié)點(diǎn)到其相鄰路由節(jié)點(diǎn)的路由信息,具體包括：目的地址、跳數(shù)、下一跳,初始設(shè)置相鄰節(jié) 點(diǎn)的跳數(shù)為1.二：當(dāng)路由器的初始路由表建立后,接下來(lái)就開(kāi)始進(jìn)行鄰接節(jié)點(diǎn)的路由信 息播送,即路由節(jié)點(diǎn)將自身的路由表信息播送至其相鄰的節(jié)點(diǎn),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(jìn)行傳送,收到播送信息的路由表對(duì)收到的每一條路由信息進(jìn)行判斷,分兩大情況：假設(shè)原來(lái)的路由表中沒(méi)有目的網(wǎng)絡(luò)N,那么將該項(xiàng)添加到路由表中,否那么即在該路由表中有到目的網(wǎng)絡(luò)N的信息,那么觀察下一條此時(shí)分兩種小情況1:假設(shè)嚇一跳與原

9、路由表項(xiàng)相同,那么無(wú)條件進(jìn)行更新. 2:假設(shè)嚇一跳與原路由表項(xiàng)不相同,那么假設(shè)收到的路由信息中距離 d小于路由表中的距離, 那么進(jìn)行更新.還有對(duì)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(shuō)明不可達(dá).三：動(dòng)態(tài)改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),即當(dāng)由于實(shí)際需要,需增設(shè)路由節(jié)點(diǎn)時(shí),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)增設(shè)的路由節(jié)點(diǎn)數(shù)、名稱、鏈路數(shù),首先進(jìn)行新增設(shè)節(jié)點(diǎn)的路由表信息初始化,而后將該節(jié)點(diǎn)的路由信息想鄰接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行播送,隨后整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)向鄰接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行路由信息播送, 這樣經(jīng)過(guò)幾輪播送后, 每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都接收到了新增路由節(jié)點(diǎn)的最小路徑信息,從而實(shí)現(xiàn)了路由表的動(dòng)態(tài)維護(hù)與創(chuàng)建.4 .系統(tǒng)設(shè)計(jì)詳細(xì)4.1 程序流程圖程序源碼由

10、于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的存儲(chǔ),所以本設(shè)計(jì)采用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中圖的存儲(chǔ)思想來(lái) 進(jìn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的存儲(chǔ),輸出.下面是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要代碼：首先分別設(shè)置了 4種類型的結(jié)構(gòu)體,以來(lái)表示鏈路信息、路由表、路由器,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D.#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(shè)需在心有網(wǎng)珞拓力結(jié)構(gòu)中地加新的節(jié)點(diǎn).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(lái)改變?cè)季W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),增加新的路由節(jié)點(diǎn),如圖 1-3中拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所示:11圖1-3運(yùn)行命令后輸入如下：輸入新增第1個(gè)路由器名稱：v4輸入新增路由節(jié)點(diǎn)后第 1條鏈路的兩端路由器的名稱：v2 v4增加路由結(jié)點(diǎn)輸入界面如圖1-4所示：圖1-4按下ENTER1程序進(jìn)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(dòng)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(jié)束后,各路由節(jié)點(diǎn)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(shè)還需要在原有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中繼續(xù)增加新的節(jié)點(diǎn),再輸入 操作,

18、能實(shí)現(xiàn)不斷增加路由結(jié)點(diǎn)以及鏈路,并將路由表的持續(xù)更新.7.課程設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是我懂得了RIP適用于小型同類網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)自治系統(tǒng)AS內(nèi)的路由信息的傳遞路由實(shí)現(xiàn)時(shí), 而RIP作為一個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)駐進(jìn)程daemorj而存在于路由器中, 負(fù)責(zé) 從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的其它路由器接收路由信息,從而對(duì)本地IP層路由表作動(dòng)態(tài)的維護(hù),保證IP層發(fā)送報(bào)文時(shí)選擇正確的路由.同時(shí)負(fù)責(zé)播送本路由器的路由信息,通知相鄰路由器作相應(yīng)的修改體會(huì)這次課程設(shè)計(jì)完成了 rip路由協(xié)議原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),方案中路由節(jié)點(diǎn)能夠利用播送發(fā)布14 本地節(jié)點(diǎn)的路由信息,其它節(jié)點(diǎn)接收信息并選擇最優(yōu)路徑.本次設(shè)計(jì)查閱了許多案例,學(xué)到許多知識(shí),原先很多不懂的東西,都有了初步的了解.這次課程設(shè)計(jì)使我覺(jué)得收獲挺大的.之前的學(xué)習(xí)僅限于課本,網(wǎng)絡(luò)的很多東西都只知道其然而不知道