毕业设计RIPOSPFBGP三大协议运行原理以与环路项目解决方案毕业论文.docx
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毕业设计RIPOSPFBGP三大协议运行原理以与环路项目解决方案毕业论文
毕业设计(论文)
论文题目:
路由环路——三大协议的工作方式以与环路在协议中的解决方案
路由环路的产生与解决方案
摘要
在维护路由表信息的时候,如果在拓扑发生改变后,网络收敛缓慢产生了不协调或者矛盾的路由选择条目,就会发生路由环路的问题,这种条件下,路由器对无法到达的网络路由不予理睬,导致用户的数据包不停在网络上循环发送,最终造成网络资源的严重浪费。
在当今的网络环境中,使用RIP协议的路由器少之又少,几乎见不到由RIP协议产生的路由环路,通常来说,都是在使用静态路由之后产生的环路。
现在,OSPF,BGP协议等,都能有效防止环路,所以希望广大的网管同志们还是尽量在初期配置的时候多花一些力气来配置动态路由协议,不要偷懒只打几条静态路由,这样可以在后期避免很多不必要的麻烦。
如果出现了环路的问题,可以利用科来网络分析软件来进行分析,查找诊断中TTL值过小的设备,然后对该设备的配置进行更新。
关键词:
路由环路RIP协议OSPF协议BGP协议静态路由
Routingloopproductionandsolutions
Abstract
Inthemaintenanceofroutingtableinformation,ifinthetopologychange,thenetworkconvergenceslowproducednotharmoniousorcontradictoryroutingentry,ithappensroutingloopproblem,thiskindofcondition,theroutertounreachablenetworkroutingignored,resultingintheuser'sdatapacketisconstantlyinthenetworkcycletosend,resultinginseriouswasteofnetworkresources.
Intoday'snetworkenvironment,useRIPprotocolrouterlittleandthenlittle,almostseetheRIPprotocolproduceroutingloop,generallyspeaking,isintheuseofastaticrouteafterwhichloop.Now,OSPF,BGPprotocol,etc,caneffectivelypreventtheloop,soIhopethewebmastercomradesorasfaraspossibleintheinitialconfigurationofthetimespendsomestrengthtoconfigurationanddynamicroutingprotocols,don'tbelazyonlyplayafewstaticrouting,sothatwecaninthelateravoidalotofunnecessarytrouble.Iftherewasloopproblem,canusethefamilytonetworkanalysissoftwaretoanalysis,findanddiagnosisofTTLvaluetoosmallequipment,thenupdatetheconfigurationofthedevice.
Keywords:
routingloopRIPprotocolOSPFprotocolBGPprotocolstaticrouting
第一章:
RIP协议运行过程
1.1:
RIP概述
RIP(routinginformationprotocol)中文名称是路由信息协议是典型的距离矢量型路由择协议。
是应用较早部网关协议IGP,适用于小型的同类网络是典型的距离矢量路有协议,RIP是一个由国际标准经历了长期的实际运行验所有的路由厂商都支持它,而且,RIP在各种操作系统中都能很容易地配置和排错,在那些没有冗余链路的网络中,RIP能很好的进行工作,但RIP最大的缺点就是不能再冗余链路中运行,同时也只试用小型的同类网络,所以在大型网络中,就该考虑采用其它协议了。
RIP是分布式的距离矢量的路由选择协议,是因特网的标准协议,其最大特点就是简单。
RIP协议要求网络中每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。
RIP协议将“距离”定义为从一个路由器到直接连接的网络距离定义为1,从一个路由器到非直接连接的网络的距离定义为一个没经过路由器则加1,RIP允许一条路径最多只能包含15个路由器,因此,距离等于16时即为不可达。
可见RIP协议只适用于小型网络。
RIPv2由RIP而来,属于RIP协议的补充协议,主要用于扩大装载的有用信息的数量,同时增加其安全性能。
RIPv1和RIPv2都是基于UDP的协议。
在RIPv2下,每台主机或路由器通过路由选择进程发送和接受来自UDP的520端口数据包。
RIP协议默认的路由更新周期是30秒。
RIPv1提出较早,其中有很多缺陷。
为了修善RIPv1的不足,在RFC1388档中提出了改进的RIPv1也就是现在的RIPv2,并在RFC1723文档和RFC453文档中进行了修订版本RIPv2定义了一套有效的改进方案,新的RIPv2支持子网路由选择,支持CIDR和VLSM支持组播,并提供了验证等机制。
随着OSPF和IS-IS的出世,许多人认为RIP已经淘汰了。
但事实上RIP也有它自己的优点。
对于小型网络,RIP就所占带宽比较小,容易配置、管理和实现,并且RIP还在大量使用中。
但RIP也有明显的不足,即当有多个网络时会出现环路问题。
为了解决环路问题,IETF提出了水平分割法英文是(split-Horizon),在这个接口收到的路由信息不会再从该接口出去。
分割围解决了两个路由器之间的路由环路问题,但不能防止因网络规模较大、主要由延迟因素产生的路由环路。
触发更新要求路由器在链路发生变化时立即传输它的路由表。
这加速了网络的聚合,但容易产生广播泛滥。
总之,环路问题的解决需要消耗一定的时间和带宽。
若采用RIP协议,其网络部所经过的链路数不能超过16跳,这使得RIP协议不适于大型网络。
RIP(RoutingInformationProtocol)是基于D-V算法的部动态路由协议。
它是第一个为所有主要厂商支持的标准IP选路协议,目前已成为路由器主机路由信息传递的标准之一,适应于大多数的校园网和使用速率变化不大的连续的地区性网络。
对于更复杂的环境,一般不应使用RIP。
1.1.1:
RIP的防环机制
RIP协议的默认管理距离是120,处于UDP协议上层,RIP所接收的路由信息都封装在UDP的数据保中,RIP使用UDP520端口发送接收信息,先更新本地路由表,然后再通知给其他的路由器。
(1)使用Hopcount(跳计数)作为路径选择的度量值一个报文从本结点到目的结点,中途经历的次数或路由器数量被称为跳计数,RIP采用距离向量算法,他通过比较到达目的站点的各个路由的Hopcount即跳计数的大小,从中选择具有最小的跳数的路由作为最佳路由RIP只保留到目的地的最佳路由,当交换过来的新路由提供了一条更加的路由是,RIP就应它来替换旧的信息。
(2)最大跳数为15,如果一个网络的跳计数大于15,则认为网络失效,这就是说,一条路由跳计数为16就认为不可大路由即无效,显然这样定义有效地预防了环路的蔓延,对于小网络高效易行;但对于超过15跳的大型网络来说,RIP就有局限性了。
(3)周期性的广播或多点传送整个路由表,RIP版本1采用的就是广播式更新,网络中的所有设备都会受到更新的影响,RIP版本2采用的就是组播式更新,没有运行RIPv2的网络也会周期性的发送整个路由表给相邻路由器。
1.1.2:
rip拓扑变化
拓扑发生变化时,RIP路由的处理过程如图1-1-1所示:
图1-1-1rip拓扑变化
1.1.3:
rip定时器
Updatetimer更新计时器:
在RIP启动之后,平均每30秒,启用了RIP的接口会发送应答信息(也就是update),这个update包含了路由器除了被splithorizon(水平分割)抑制的完整的路由表.update周期发送的时间间隔(updatetimer)为25.5秒到30秒之间(随机),并且update的目标地255.255.255.255。
invalidtimer无效计时器:
如果180秒默认值后还未收到可刷新现有路由的更新则将该路由的度量设置为16从而将其标记为无效路由在清除计时器超时以前该路由仍将保留在路由表中。
flushtimer清除计时器:
默认情况下清除计时器设置为240秒比无效计时器长60秒。
当清除计时器超时后该路由将从路由表中删除。
这里就意味着一个路由条目在180秒没有收到更新报文时无效计时器超时。
路由条目中该路由被标志为x.x.x.xispossiblydown直到刷新计时器也超时了(再过60秒后)该路由条目才被删除。
在RIP中真正删除路由条目的是刷新计时器超时。
Holddowntimer抑制计时器。
该计时器用于稳定路由信息并有助于在拓扑结构根据新信息收敛的过程中防止路由环路,在某条路由被标记为不可达后它处于抑制状态的时间必须足够长以便拓扑结构中所有路由器能在此期间获知该不可达网络,默认情况下抑制计时器设置为180秒。
抑制计时器通过以下方式工作:
(1)路由器从邻居处接收到更新该更新表明以前可以访问的网络现在已不可访问。
(2)路由器将该网络标记为possiblydown并启动抑制计时器。
(3)如果在抑制期间从任何相邻路由器接收到含有更小度量的有关该网络的更新则恢复该网络并删除抑制计时器。
(4)如果在抑制期间从相邻路由器收到的更新包含的度量与之前一样或更大则该更新将被忽略。
如此一来更改信息便可以继续在网络中传播一段时间。
(5)路由器仍然会转发目的网络被标记为possiblydown的数据包。
通过这种方式路由器便能克服连接断续所带来的问题。
如果目的网络确实不可达但路由器又转发了数据包黑洞路由就会建立起来并持续到抑制计时器超时。
1.1.4:
默认路由
在图1-1-2中,某企业部运行RIP协议,在R1是企业部路由器,R2是企业边界路由器,R3相当于ISP的边界路由器,R2使用RIP协议与部相连,配置默认路由与Internet相连;R3配置静态路由访问企业部网络;R1是企业部路由器,可以通过RIP学到整个企业部的路由,可如何Internet呢如果在部每台路由器上都配置默认路由,不但麻烦切不能适应网络拓扑的变化,此时就需要在R2上使用ip-default-network或者defaultinformationoriginate命令向部网络宣告一条动态的默认的路由。
图1-1-2默认路由
1.1.5:
浮动静态路由
在图1-1-3中某公司的总部和分部间使用专线相连,配置RIP协议实现公司网络的互联。
为了防止专线故障,有申请了一根拨号的备份线路提供冗余,以备在专线链路故障时,使用拨号线路。
因为比好线路带宽有限,使用动态路由协议路由更新会占用部分带宽,为了不影响关键业务流,在拨号线路上配置静态路由,如图1-1-3所示:
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