福州大学数学与统计学院 《计算机网络》上机实验报告

专业和班级	数综			成绩
姓名	陈玲	学号	041902131
课程名称	计算机网络		实验名称		骨干网络构建
实 验 目 的 和 要 求	1. 理解路由协议的概念和分类； 2. 了解组网技术，搭建远程网络拓扑图； 3. 运用路由协议RIP、OSPF和BGP，实现骨干网络的联通。
知 识 理 论 基 础	简要解释下面网络术语。 简述路由协议routing protocol和被路由协议routed protocol的概念。 答：路由协议概念：路由协议就是负责路由器与路由器之间实时的信息交换、以实时动态控制路由表结构的协议。 理解：路由协议（英语：Routing protocol）是一种指定数据包转送方式的网上协议。Internet网络的主要节点设备是路由器，路由器通过路由表来转发接收到的数据。转发策略可以是人工指定的（通过静态路由、策略路由等方法）。在具有较小规模的网络中，人工指定转发策略没有任何问题。但是在具有较大规模的网络中（如跨国企业网络、ISP网络），如果通过人工指定转发策略，将会给网络管理员带来巨大的工作量，并且在管理、维护路由表上也变得十分困难。为了解决这个问题，动态路由协议应运而生。动态路由协议可以让路由器自动学习到其他路由器的网络，并且网络拓扑发生改变后自动更新路由表。网络管理员只需要配置动态路由协议即可，相比人工指定转发策略，工作量大大减少。 被路由协议概念： 路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一个站点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器相连，路由器就把分组直接送到相应的端口上。 简述路由协议的分类，并比较其特点。 答：根据作用域来分类 一个域、通常也可以被称为自治系统AS(Autonomous System)。AS是一个由单一实体控制和管理的路由器集合、采用一个唯一的AS号来标识。 ①域内路由协议（内部网关协议IGP） 用于在同一个AS中的路由器之间的路由算法、作用是计算AS中任意两个网络之间最快或者费用最低的路由通路、以达到最佳的网络性能。例如:RIP协议、RIP2协议、OSPF协议等。 ②域外路由协议（外部网关协议EGP） 用于不同AS的路由器之间的路由算法、作用是计算那些需要穿过不同AS的通路。由于这些AS是由不同组织来管理的、因此在选择通路时、依据的标准就不止是性能了、而是要根据多种策略（如费用、可用性、性能、AS之间的商业关系等）制定。例如:BGP协议等。 ③核心网关路由协议(GGP) 主干网络(网络服务商)之间的路由算法。 根据路由算法来分类 ①基于距离向量算法的路由协议 要求路由器将自己的路由表发送到临近的节点上。 ②基于链路状态算法的路由协议（最短路径算法） 只发送路由表中描述自身链路状态的部分到临近的节点上。 同时路由协议有三种比较典型的： ①RIP协议：是一种内部网关协议（ 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，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网络七层模型的网络层。 ②OSPF协议：仅在单一自治系统内部路由网际协议（ IP）数据包，因此被分类为内部网关协议。该协议从所有可用的路由器中搜集链路状态（ Link-state ） 信息从而构建该网络的拓扑图，由此决定提交给网际层（ Internet Layer ）的路 由表，最终路由器依据在网际协议数据包中发现的目的 IP 地址，结合路由表做出转发决策。 OSPF原生支持 VLSM与 CIDR。 ③BGP协议：是运行于 TCP 上的一种自治系统的路由协议。 BGP 是唯一一个用来处理像因特网大小的网络的协议，也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接的协议。 BGP 构建在 EGP 的经验之上。 BGP 系统的主要功能是和其他的 BGP 系统交换网络可达信息。 网络可达信息包括列出的自治系统 （AS）的信息。这些信息有效地构造了 AS 互联的拓扑图并由此清除了路由环路， 同时在 AS级别上可实施策略决策。 简述管理距离AD、自治系统AS的概念。 答：管理距离概念：是一种路由协议的路由可信度。每一种路由协议按可靠性从高到低，依次分配一个信任等级，这个信任等级就叫管理距离。对于两种不同的路由协议到一个目的地的路由信息，路由器首先根据管理距离决定相信哪一个协议。AD值越低，则它的优先级越高。 一个管理距离是一个从0——255的整数值，0是最可信赖的，而255则意味着不会有业务量通过这个路由。 静态路由一般默认AD为1。 自治系统概念：autonomous system。在互联网中，一个自治系统(AS)是一个有权自主地决定在本系统中应采用何种路由协议的小型单位。这个网络单位可以是一个简单的网络也可以是一个由一个或多个普通的网络管理员来控制的网络群体，它是一个单独的可管理的网络单元（例如一所大学，一个企业或者一个公司个体）。一个自治系统有时也被称为是一个路由选择域（routing domain）。一个自治系统将会分配一个全局的唯一的16位号码，有时我们把这个号码叫做自治系统号（ASN）。
实 验 内 容 和 步 骤	1.画出实验所需的网络拓扑图。 ――截图（网络拓扑图1个） 2.为设备接口配置IP地址，并测试网络连通性。 ――截图（直接交付和间接交付分别测试2个图） 直连网段，要求处在相同的网段内—网络号相同。 路由器的不同端口要求处在不同的网段内，路由器是异构网络互联的设备。 结论：没有路由，无法实现跨网段的通信，只能直接交付，不能间接交付。 3.进行路由器的基础配置。 ――截图（每项1个图） 4.在不同的路由器上，设置协议RIP，并测试网络连通性。 ――截图（测试2个图、查看路由表1个图） 动态路由协议RIP的格式：(config)# router rip                         (config-router)# network 直连网段 5.测试：全网贯通么？结论：网络贯通。 ――截图（测试至少2个图、查看R1/R2/R3/R4的路由表1个图） 6.尝试：PC1远程登录到路由器R4。 ――截图（在PC1上登录到路由器R4显示的图，并和R4路由器上看到的图对比。）
研 究 与 探 讨	你的感受。 答：在老师课前讲解的时候得知，以及实验操作中感受到，相比于设置静态路由，动态路由可以减少管理员的工作量，并且主机的增加不会成倍的增加路径设置的困难，具有很强的功能。 你的收获。 答：① 进一步理解了路由协议的概念和分类； ② 进一步了解了组网技术，搭建远程网络拓扑图； ③ 学会了如何运用路由协议RIP、OSPF和BGP，实现骨干网络的联通。 你的困难。 答：经过上一个实验的学习，对路由器配置相对熟练了一点，但有时候还是会犯迷糊，需要小心谨慎的进行操作，头脑保持清醒。 你的启示。 答：动态路由和静态路由相比效率提升是非常显著的，特别对于主机较多的网络。操作起来也更为方便。我们的实验训练相对于实际情况已经是简化很多了，现实情况所涉及的PC机和路由器会更多，为了满足用户的需求，达到更丰富的功能，势必会更加复杂，这样对于动态路由设置的学习便非常有必要了。