在链路状态路由算法中

《计算机通信网》实验

电子科技大学通信学院

《计算机通信网实验报告》 链路状态路由算法原理实验

班 级 学 生 学 号 教 师

1

《计算机通信网》实验

实验3：链路状态路由算法原理实验报告

【实验目的】

1、要求实验者利用路由选择算法模拟软件提供的通信功能，模拟链路状态路由选择算法的初始化、路由信息扩散过程和路由计算方法； 2、掌握链路状态算法的路由信息扩散过程； 3、掌握链路状态算法的路由计算方法。

【实验环境】

1、分组实验，每组4~10人。 2、拓扑：

局域网 （Ethernet） 路由节点0 路由节点N

N = 4 ~ 10

路由节点2

路由节点N-1

虚线表示节点之间的逻辑关系，构成一个逻辑上的网状拓扑结构。

3、设备：小组中每人一台计算机。

4、实验软件：路由选择算法模拟软件（routing.exe）

【实验原理】

（请根据实验指导书和课程相关只是填写，包括链路状态路由算法的基本原理，实验软件的基本功能等）

【实验步骤】

1、建立实验小组。

2、按照链路状态算法完成路由信息扩散和路由计算过程。

3、链路状态算法收敛后，向路由表中列出的每个非直

路由算法

第五章 路由器与路由算法 路由器的结构 路由算法– 算法的分类

– 距离矢量算法– 链路状态算法

– 移动路由算法

路由算法

5.1 路由器概述5.1.1 路由器在因特网中的地位 局域网(LAN)和拨 号用户需要通过路由 器接入因特网 因特网的通信子网由 各种路由器互连而成 路由器是上网的“必 由之路”

路由算法

5.1.2

路由器结构概述

路由器的两个关键功能： 运行路由算法/协议 (RIP,OSPF,BGP) 交换分组于输入链路到输出链路之间

路由算法

输入端口功能

物理层： 位流级的接收 数据链路层： e.g., Ethernet 分散化的交换： 按照给出的分组信宿，使用输入端口的内 存中存储的路由选择表，查找输出端口 目标: 以“线路速度”完成输入端口的处 理 排队: 假如分组到达的数度快于转发到交 换网络的( switch fabric)速度时缓存

路由算法

三类交换网络

路由算法

内存交换(Switching Via Memory) 第一代路由器: 分组通过系统的(单个)CPU拷贝 速度受到内存带宽的限制 (每个分组需2次穿越 系统总线)Input Port Memory Output Port

System Bus

路由算法

总线交换(Switching

Give it everything you've got.

一、 链路聚合简介

1. 链路聚合原理

将两个或更多数据信道结合成一个单个的信道,该信道以一个单个的更高带宽的逻辑链路出现。链路聚合一般用来连接一个或多个带宽需求大的设备

2. 作用

将多个物理以太网端口聚合在一起形成一个逻辑上的聚合组，使用链路聚合服务的上层实体把同一聚合组内的多条物理链路视为一条逻辑链路

3. LACP协议

Link Aggregation Control Protocol 链路聚合控制协议

LACP 协议通过LACPDU（Link Aggregation Control Protocol Data Unit，链路聚合控制协议数据单元）与对端交互信息。

使能某端口的 LACP 协议后，该端口将通过发送LACPDU 向对端通告自己的系统 LACP 协议优先级、系统MAC、端口的LACP 协议优先级、端口号和操作Key。对 端接收到LACPDU 后，将其中的信息与其它端口所收到的信息进行比较，以选择能 够处于Selected 状态的端口，从而双方可以对端口处于Selected 状态达成一致。 操作 Key 是在链路聚合时，聚合控制根据端口的配置（即速率、双工模式

聚合链路的一些基本配置配置

Switch1#config

Switch1 (Config)#interface eth 0/0/1-3

Switch1 (Config-Port-Range)#port-group 1 mode active

Switch1 (Config-Port-Range)#exit

Switch1 (Config)#interface port-channel 1

Switch1 (Config-If-Port-Channel1)#

Switch2#config

Switch2 (Config)#port-group 2

Switch2 (Config)#interface eth 0/0/6

Switch2 (Config-Ethernet0/0/6)#port-group 2 mode passive

Switch2 (Config-Ethernet0/0/6)#exit

Switch2 (Config)# interface eth 0/0/8-9

Switch2 (Config-Port-Range)#port-group 2 mode passive

Switch2 (Config-Port-Range)#exit

Switch2 (Co

思科系统公司?推出了一个全新的集成多业务路由器系列，它进行了专门的优化，可安全、线速地同时提供数据、话音和视频服务，重新定义了最佳大型企业和中小型企业路由。模块化Cisco? 2800系列集成多业务路由器（参见图1）建立在思科20年的领先地位及创新技术的基础之上，智能地将数据、安全性和话音服务内嵌于单一永续系统，能快速、可扩展地提供关键任务业务应用。Cisco 2800系列的独特集成系统架构提供了最高业务灵活性和投资保护。 图1 Cisco 2800系列

产品概述

Cisco 2800系列由四个新平台组成（参见图1）：Cisco 2801、Cisco 2811、Cisco 2821和Cisco 2851。与相似价位的前几代思科路由器相比，Cisco 2800系列的性能提高了五倍、安全性和话音性能提高了十倍、具有全新内嵌服务选项，且大大提高了插槽性能和密度，同时保持了对目前Cisco 1700系列和Cisco 2600系列中现有90多种模块中大多数模块的支持，从而提供了极大的性能优势。

Cisco 2800系列能以线速为多条T1/E1/xDSL连接提供多种高质量并发服务。这些路由器提供了内嵌加密加速和主板话音数字信号处理器（DSP）插槽；入侵

思科系统公司?推出了一个全新的集成多业务路由器系列，它进行了专门的优化，可安全、线速地同时提供数据、话音和视频服务，重新定义了最佳大型企业和中小型企业路由。模块化Cisco? 2800系列集成多业务路由器（参见图1）建立在思科20年的领先地位及创新技术的基础之上，智能地将数据、安全性和话音服务内嵌于单一永续系统，能快速、可扩展地提供关键任务业务应用。Cisco 2800系列的独特集成系统架构提供了最高业务灵活性和投资保护。 图1 Cisco 2800系列

产品概述

Cisco 2800系列由四个新平台组成（参见图1）：Cisco 2801、Cisco 2811、Cisco 2821和Cisco 2851。与相似价位的前几代思科路由器相比，Cisco 2800系列的性能提高了五倍、安全性和话音性能提高了十倍、具有全新内嵌服务选项，且大大提高了插槽性能和密度，同时保持了对目前Cisco 1700系列和Cisco 2600系列中现有90多种模块中大多数模块的支持，从而提供了极大的性能优势。

Cisco 2800系列能以线速为多条T1/E1/xDSL连接提供多种高质量并发服务。这些路由器提供了内嵌加密加速和主板话音数字信号处理器（DSP）插槽；入侵

通信方面的

路由选择及其算法通信子网为网络源节点和目的节点提供了 多条传输路径的可能性。网络节点在收到一个 分组后，要确定向一下节点传送的路径，这就 是路由选择。在数据报方式中，网络节点要为 每个分组路由做出选择；而在虚电路方式中， 只需在连接建立时确定路由。确定路由选择的 策略称路由算法。

通信方面的

路由(径)选择——根据一定的原则和算 法在所有传输通路中选择一条通往目的结点的 最佳路径。 路由选择算法——路由选择过程中采用的 策略。

通信方面的

路由选择算法分类1、根据能否适应通信量和拓扑结构变化 非自适应(静态路由):可靠性差、简单 自适应(动态路由):实现复杂、可靠性高—— 实用 2、根据源节点向外发送数据方式 全路发送(扩散式) 统称多路发送 几路发送(选择扩散式) 单路发送

通信方面的

固定式(静态路由) 单路发送 适应式(动态路由) 最短路法 分布式 局部延迟法

通信方面的

典型的路由选择算法1、多路发送

特点：可靠性高、盲目性大(重复分路多)、 通信量大

通信方面的

几路发送

特点：通信量减小、可靠性降低

通信方面的

2、固定式(网中每一个结点存放一张事先确 定好的路由表(存放最佳路由)) 表中给出本结点到各目的结点的最短路径 例 一旦C和E之间的 网络

路由算法是路由协议必须高效地提供其功能，尽量减少软件和应用的开销。 路由器使用路由算法来找到到达目的地的最佳路由。

关于路由器如何收集网络的结构信息以及对之进行分析来确定最佳路由，有两种主要的路由算法： 总体式路由算法和分散式路由算法。采用分散式路由算法时，每个路由器只有与它直接相连的路由器的信息——而没有网络中的每个路由器的信息。这些算法也被称为DV（距离向量）算法。采用总体式路由算法时，每个路由器都拥有网络中所有其他路由器的全部信息以及网络的流量状态。这些算法也被称为LS（链路状态）算法。

收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时，路由器就发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络，引发重新计算最佳路径，最终达到所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由算法会造成路径循环或网络中断。

路由算法的核心是路由选择算法，设计路由算法时要考虑的技术要素有：

1、选择最短路由还是最佳路由；

2、通信子网是采用虚电路操作方式还是采用数据报的操作方式； 3、采用分布式路由算法还是采用集中式路由算法；

4、考虑关于网络拓扑、流量和延迟等网络信息的来源；

5、确定采用静态路由还是动态路由。

各路由算法的区别点包括：静态与动态

链路聚合Lacp

实验目的：理解并掌握链路聚合的配置及原理。

实验拓扑：

实验步骤：

SW1

SW1(config)#interface range g0/1 - g0/2

SW1(config-if-range)#channel-protocol lacp

SW1(config-if-range)#channel-group 1 mode active SW1(config-if-range)#exit

SW1(config)#interface port-channel 1 SW1(config-if)#switchport mode trunk

SW1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q SW1(config-if)#switchport nonegotiate SW1(config-if)#exit SW1(config)#^Z SW1#

%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console SW1#wr

Building configuration... [OK

链路聚合技术文档

目 录

1. 2.

以太网链路聚合作用 ............................................................................................. 1 链路聚合的基本概念 ............................................................................................. 1 2.1 聚合接口 ......................................................................................................... 1 2.2 聚合组............................................................................................................. 1 2.3 成员端口 ....................................................