實(shí)驗(yàn)四 路由實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四路由實(shí)驗(yàn)路由實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置（可自帶筆記本電腦）VPN服務(wù)配置IPV6配置編程實(shí)現(xiàn)（課上/課下/實(shí)驗(yàn)報(bào)告）基本DV算法實(shí)現(xiàn)DV算法的進(jìn)階模擬壞消息傳播的慢的情況利用“水平分裂法”解決壞消息情況基本概念路由器的主要功能路由器的主要功能為主機(jī)存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)包：確定一條從源通過(guò)若干路由器到達(dá)目標(biāo)的最優(yōu)路徑，將包從源主機(jī)傳送到目標(biāo)主機(jī)。路由器選擇的概念路由器選擇的概念為包選擇到達(dá)目標(biāo)的最優(yōu)路徑的下一站，即路由選擇。路由器路由器都有一張路由表，包含所有可能到達(dá)的目標(biāo)和到達(dá)目標(biāo)的最優(yōu)路徑的下一站。靜態(tài)路由靜態(tài)路由路由表在設(shè)置后一般不再改變，通常由管理員手工配置。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)變化時(shí)，須由人工更新配

2、置。缺點(diǎn)是它不會(huì)隨網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化而變化。動(dòng)態(tài)路由動(dòng)態(tài)路由網(wǎng)絡(luò)情況變化時(shí)，路由器通過(guò)與鄰居的路由信息交換，根據(jù)協(xié)議自動(dòng)更新路由表。VPN服務(wù)虛擬私人網(wǎng)絡(luò)，又稱(chēng)為虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)（英文Virtual Private Network，簡(jiǎn)稱(chēng)VPN），是一種常用于連接到專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)的通訊方法。虛擬私人網(wǎng)絡(luò)的訊息透過(guò)公用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(例如：互聯(lián)網(wǎng))來(lái)傳送內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)訊息。廈門(mén)大學(xué)VPN系統(tǒng)是由信息網(wǎng)絡(luò)中心所提供，方便學(xué)校教職工和學(xué)學(xué)生在校外訪問(wèn)校內(nèi)資源的系統(tǒng)。目前共有兩種VPN系統(tǒng)提供服務(wù)SSL VPN可提供更為安全的加密網(wǎng)絡(luò)連接PPTP VPN可支持更多操作系統(tǒng)平臺(tái)。VPN服務(wù)設(shè)置-WIN7打開(kāi)“網(wǎng)絡(luò)和共享中心”，

3、點(diǎn)擊“設(shè)置新的連接或網(wǎng)絡(luò)”，選擇“連接到工作區(qū)”，選擇“否，創(chuàng)建新連接”后點(diǎn)“下一步”，選擇“使用我的Internet連接(VPN)(I)”。在Internet地址中填入“”，目標(biāo)名稱(chēng)可任意填寫(xiě)，如“xmuvpn”，勾選“現(xiàn)在不連接；僅進(jìn)行設(shè)置以便稍后鏈接”-“下一步”。在用戶(hù)名中填入學(xué)號(hào)，密碼中填入信息門(mén)戶(hù)認(rèn)證的密碼，在自己的電腦上設(shè)置VPN的話(huà)，勾上“記住此密碼” -“創(chuàng)建”。單擊網(wǎng)絡(luò)連接圖標(biāo)，可以看到設(shè)置的VPN連接已經(jīng)出現(xiàn)在“撥號(hào)和VPN”列表中了，點(diǎn)“屬性”。點(diǎn)擊“安全”標(biāo)簽頁(yè)，“VPN類(lèi)型”選擇“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)隧道協(xié)議(PPTP)”、“數(shù)據(jù)加密”選擇“可選加密(沒(méi)有加密也可以連接)”、“允

4、許使用這些協(xié)議”中勾上“未加密的密碼(PAP)(U)” - “確定”。連接VPN。連接成功后，可以在網(wǎng)絡(luò)連接中看到“xmuvpn”會(huì)有“己連接”的狀態(tài)了，自此Win7下的PPTP VPN連接就設(shè)置好了。VPN的驗(yàn)證1、連接成功，可以訪問(wèn)VPN網(wǎng)絡(luò)2、可以查找并下載廈門(mén)大學(xué)圖書(shū)館知識(shí)資源港國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)庫(kù)資料。在宿舍上網(wǎng)，也可以順利的訪問(wèn)VPN網(wǎng)絡(luò)，登錄廈大圖書(shū)館資源港，查找數(shù)據(jù)庫(kù)資料。第一步：用戶(hù)使用IPV6，應(yīng)先在個(gè)人電腦上安裝IPV6協(xié)議方法一：本地連接屬性安裝協(xié)議MicrosoftTCP/IP 版本 6如圖所示，選擇安裝“TCP/IP版本6”。安裝完成后，查看本地連接屬性，可發(fā)現(xiàn)已添加了TC

5、P/IP 版本6的項(xiàng)目。方法二：點(diǎn)擊 開(kāi)始運(yùn)行，輸入cmd后確定，在調(diào)用的命令行窗口中輸入ipv6 install。IPV6配置（1）第二步：直接接入IPV6網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)采用以上方法完成ipv6協(xié)議的安裝后，對(duì)于前述可直接接入IPV6網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的用戶(hù)，可直接獲取到2001:da8為前綴的IPV6地址，通過(guò)以下方法查看驗(yàn)證：獲取正常的ipv6地址點(diǎn)擊 開(kāi)始運(yùn)行，輸入cmd后確認(rèn)，在調(diào)用的命令行窗口中輸入ipconfig。如圖所示，該電腦已獲取到可使用的IPV6地址。沒(méi)有獲取到ipv6地址如圖所示，如果只能看到fe80:為前綴的IPV6地址，則表示沒(méi)有可用的IPV6網(wǎng)絡(luò)，須配置IPV4toIPV6隧道來(lái)

6、使用IPV6。IPV6配置（2）沒(méi)有獲取到ipv6地址時(shí)，配置通過(guò)ISATAP隧道的方式接入IPV6網(wǎng)絡(luò) 校內(nèi)其他區(qū)域用戶(hù)，通過(guò)在個(gè)人電腦配置ISATAP隧道建立的主機(jī)路由器隧道，接入IPV6網(wǎng)絡(luò)。配置方法如下：打開(kāi)cmd命令行窗口下，依次輸入如下命令：netshintnetsh interfaceipv6netsh interfaceipv6installnetsh interface ipv6isatapnetsh interface ipv6 isatapset router 9 通過(guò) ipconfig應(yīng)該可以看到一個(gè) 2001:da8為前綴的v6地址，即可訪問(wèn)I

7、Pv6資源。訪問(wèn)http:/的時(shí)候有一個(gè)跳舞的烏龜（如下圖），則說(shuō)明你訪問(wèn)該頁(yè)面走的是IPV6網(wǎng)絡(luò)。IPV6配置（3）參考PPTP VPN設(shè)置方法IPV6使用說(shuō)明XP IPv6的安裝與配置IPv6安裝與配置了解廈門(mén)大學(xué)信息與網(wǎng)絡(luò)中心所提供的其他服務(wù)DV算法基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)p對(duì)于給定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D（已知路由器之間的距離/代價(jià)）p模擬各路由器通過(guò)DV算法建立路由表至收斂的過(guò)程DV算法特點(diǎn)分布的分布的(Distributed)每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收來(lái)自與其直接鄰接節(jié)點(diǎn)的信息執(zhí)行路由計(jì)算；將計(jì)算結(jié)果回傳給直接鄰接節(jié)點(diǎn)。迭代的迭代的(Iterative)計(jì)算過(guò)程循環(huán)進(jìn)行，直到相鄰節(jié)點(diǎn)沒(méi)有可交換的信息為止。異步的異步的(As

8、ynchronous)并不要求所有節(jié)點(diǎn)相互鎖步操作。DV基本思想考慮X經(jīng)過(guò)鄰居Z到達(dá)YDX(Y,Z)為從節(jié)點(diǎn)X出發(fā)經(jīng)鄰居節(jié)點(diǎn)Z到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)Y的最短距離c(X,Z)為X到鄰居Z的距離DX(Y,Z) = c(X,Z) +minwDz(Y,w)，其中w為Z的所有直接鄰居(包括X) ，minwDz(Y,w)為從z的鄰節(jié)點(diǎn)w中選擇到達(dá)Y的最小距離（如理解有困難，可以根據(jù)下面的例子慢慢體會(huì)） XYZDV基本思想DE(A,D) = c(E,D) +DD(A, w)= 2+3 = 5DE(A,B) = c(E,B) +DB(A, w)= 8+6 = 14ABECD711282DV算法每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)一個(gè)距離表每個(gè)

9、節(jié)點(diǎn)維護(hù)一個(gè)距離表D(i,j)=經(jīng)過(guò)j到達(dá)i 的距離D(i)=minD(i,1),D(i,2)D(i,n)一個(gè)節(jié)點(diǎn)能得到的信息一個(gè)節(jié)點(diǎn)能得到的信息與其直接相連鏈路的成本 來(lái)自鄰接節(jié)點(diǎn)DV算法DV Algorithm. At each node, X: 1 Initialization: 2 for all adjacent nodes v: 3 DX(*,V) = 4 DX(V,V) = c(X,V) 5 for all destinations, Y 6 send minwDX (Y,w) to each neighbor/* W over all Xs neighbors */ABECD7

10、11282DV算法loop ：9 wait (until I see a link cost change to neighbor V 10 or until I receive update from neighbor V) 11 if (c(X,V) changes by d) 12 /* change cost to all dests via neighbor V by d */ 13 /* note d could be positive or negative */ 14 for all destinations y: 15 DX(Y,V) = DX(Y,V) + d16 else

11、 17 if (update received from V wrtdestination Y) 18 /* shortest path from V to some Y has changed */ 19 /* V has sent a new value for its minwDV(Y,w) */ 20 /* call this received new value is newval */ DV算法21 for the single destination 22 y: DX(Y,V) = c(X,V) + newval 23 if we have a new minwDX (Y,w)

12、for any destination Y 24 send new value of minwDX (Y,w) to allneighbors 25 forever DV算法實(shí)例XYZ271DV算法實(shí)例X收到來(lái)自Y, Z 的更新信息后，重新計(jì)算距離表 收到Y(jié)的消息后DX(Z, Y) = c(X,Y) + minwDY (Z, w) = 3 收到Z的消息后DX(Y, Z) = c(X,Z) + minwDz (Y, w) = 8 Y計(jì)算出DX(Z, Y) = 3通知鄰居DV算法實(shí)例Y收到來(lái)自X, Z 的更新信息后，重新計(jì)算距離表 收到X的消息后DY(Z, X) = c(Y, X) + minwD

13、Y (Z, w) = 9 收到Z的消息后DY(X, Z) = c(Y, Z) + minwDz (X, w) = 8 Y計(jì)算出到X、Z的距離不變，無(wú)需通知鄰居DV算法實(shí)例Z收到來(lái)自X, Y的更新信息后，重新計(jì)算距離表 收到X的消息后DZ(Y, X) = c(Z, X) + minwDX (Y, w) = 9 收到Y(jié)的消息后DZ(X, Y) = c(Z, Y) + minwDY (X, w) = 8 Z計(jì)算出到X的距離有變，通知鄰居DV算法實(shí)例如此迭代計(jì)算，最后距離達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)獲得的距離表，構(gòu)成路由表：DV算法進(jìn)階實(shí)現(xiàn)p針對(duì)相同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，路由收斂后產(chǎn)生一個(gè)壞消息。請(qǐng)模擬壞消息傳播

14、的情況，直至路由表重新收斂。（壞消息=某個(gè)鏈接代價(jià)變大） p試驗(yàn)證“水平分裂法”可以解決壞消息傳播得慢的問(wèn)題。好消息當(dāng)某條鏈接的費(fèi)用減少時(shí)，稱(chēng)之為有一個(gè)“好消息”。在網(wǎng)絡(luò)中，好消息的傳遞往往很迅速。壞消息當(dāng)鏈路費(fèi)用增加（甚至斷開(kāi)）時(shí)，稱(chēng)之為壞消息。壞消息& “無(wú)窮計(jì)數(shù)”DV算法的一個(gè)最主要的問(wèn)題是“無(wú)窮計(jì)數(shù)”。假設(shè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖如下所示，A與網(wǎng)絡(luò)的其他部分只有一條鏈路。所有節(jié)點(diǎn)的路由表以及網(wǎng)絡(luò)圖如下所示：壞消息傳播得慢假設(shè)A B之間的鏈路被剪斷了。此時(shí)，B修正了自己的路由表。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，路由器交換它們的路由表。B接收到了C的路由表。因?yàn)镃不知道A 、B之間的鏈路上發(fā)生了什么事，所以它說(shuō)

15、它有一條權(quán)值為2的到A的鏈路（從C到B權(quán)值為1，從B到A權(quán)值為1它不知道B已經(jīng)沒(méi)有到A的鏈路了）。B接收到路由表之后認(rèn)為有另外一條鏈路從C到A，所以它修正了自己的路由表，即將無(wú)窮大更改為3（C認(rèn)為，B到C權(quán)值為1，C到A權(quán)值為2）。然后，路由器再一次交換它們的路由表。當(dāng)C接收到B的路由表后，它發(fā)現(xiàn)B到A的鏈路權(quán)值從1更改為3，所以C更新了它的路由表，即將它到A的鏈路權(quán)值更改為4（根據(jù)B的描述，C到B權(quán)值為1，B到A權(quán)值為3）。這個(gè)循環(huán)過(guò)程到最后，所有的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)到A的鏈路權(quán)值變成無(wú)窮大。解決方案水平分裂法的規(guī)則和原理路由器不會(huì)把某路由發(fā)送給該路由的“next hop”鄰居。Reverse poisoning路由器向某路由的“next hop”鄰居發(fā)送不可達(dá)信息。優(yōu)點(diǎn)：能夠阻止路由環(huán)路的產(chǎn)生；減少路由器更新信息占用的鏈路帶寬資源。實(shí)驗(yàn)要求：輸入輸入：輸入：根據(jù)已知的拓?fù)鋱D，輸入信息包括路由器的個(gè)數(shù)、路由器之間的距離?？筛鶕?jù)個(gè)人愛(ài)好，決定輸入方式。 102372162 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D實(shí)驗(yàn)要求：輸入樣例：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D輸入數(shù)據(jù)的方式和形成的費(fèi)用矩陣如下所示：實(shí)驗(yàn)要求：輸出輸出：輸出：1、記錄DV信息交換的過(guò)程：對(duì)每次DV信息交換后的各路由器狀態(tài)進(jìn)行記錄。2、顯示收斂狀態(tài)的路由表信息，包括各路由器到其它所有節(jié)點(diǎn)的最短距離（cost）下一跳節(jié)點(diǎn)（next hop）實(shí)驗(yàn)要求：輸