计算机网络中的路由协议研究
实验四：ARP分析及路由协议分析
►►计算机网络实验与学习指导基于Cisco Packet Tracer模拟器计算机科学与技术学院计算机网络实验报告年级2013 学号2013434151 姓名汪凡成绩专业计算机科学与技术实验地点C1-422 指导教师常卓实验项目实验3.3：ARP分析实验3.5：路由协议分析实验日期2016/5/6实验3.3：ARP分析一、实验目的1.掌握基本的ARP命令。
2.熟悉ARP报文格式和数据封装方式。
3.理解ARP的工作原理。
二、实验原理(1)ARP简介1.什么是ARPARP，即地址解析协议。
TCP/IP网络使用ARP实现IP地址到MAC地址的动态解析。
网络层使用逻辑地址（IP地址）作为互联网的编址方案，但实际的物理网络（以太网）采用硬件地址（MAC地址）来唯一识别设备。
因此在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址（MAC地址)。
①ARP工作原理每个主机和路由器的内存中都设有一个ARP高速缓存，用于存放其他设备的IP地址到物理地址的映射表。
当主机欲向本局域网上其他主机发送IP包时，先在本地ARP缓存中查看是否有对方的MAC地址信息。
如果没有，则ARP会在网络中广播一个ARP请求，拥有该目标IP地址的设备将自动发回一个ARP回应，对应的MAC地址将记录到主机的ARP缓存中。
考虑到一个网络可能经常有设备动态加入或者撤出，并且更换设备的网卡或IP地址也都会引起主机地址映射发生变化，因此，ARP缓存定时器将会删除在指定时间段内未使用的ARP条目，具体时间因设备而异。
例如，有些Windows操作系统存储ARP缓存条目的时间为2mim但如果该条目在这段时间内被再次使用，其ARP定时器将延长至lOmin。
ARP缓存可以提高工作效率。
如果没有缓存，每当有数据帧进入网络时，ARP都必须不断请求地址转换，这样会延长通信第3章网络层协议实验螭◄◄时间，甚至造成网络拥塞。
反之，保存时间过长也可能导致离开网络或者更改第3层地址的设备出错。
计算机网络中的路由协议选择与性能评估
计算机网络中的路由协议选择与性能评估在计算机网络中，路由协议起着至关重要的作用，它决定了数据包在网络中的传输路径，直接影响网络的稳定性、可靠性和性能。
因此，正确选择合适的路由协议，并进行性能评估，对于建立高效的网络至关重要。
路由协议选择是指在不同的网络环境中选择合适的路由协议来实现路由功能。
路由协议根据其工作原理和应用场景的不同，可以分为距离矢量路由协议（distance-vector routing protocol）、链路状态路由协议（link-state routing protocol）和路径矢量路由协议（path-vector routing protocol）等多种类型。
距离矢量路由协议是一种简单、易于实现的路由协议，其通过使用距离和方向向量的方式来决定最佳路径。
常见的距离矢量路由协议有RIP （Routing Information Protocol）和IGRP（Interior Gateway Routing Protocol）。
这些协议适用于小型网络，但在大型网络中可能会出现路由环路和计数问题。
链路状态路由协议是一种更为先进的路由协议，它通过互换网络拓扑信息来计算最短路径。
OSPF（Open Shortest Path First）和IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）是常见的链路状态路由协议。
与距离矢量路由协议相比，链路状态路由协议更适用于大型网络，能够快速收敛，但其实现和维护的复杂性也相对较高。
路径矢量路由协议是距离矢量路由协议和链路状态路由协议的结合，兼具了两者的优点。
BGP（Border Gateway Protocol）是一种典型的路径矢量路由协议，主要应用于互联网路由。
BGP的主要特点是分布式的、自治系统间的路由协议，它可以根据不同的路由策略选择最佳路径，具有较强的可扩展性。
在进行路由协议选择时，需要综合考虑网络规模、网络拓扑、带宽需求、延迟要求、成本等因素。
计算机网络路由研究综述
其二 ， 由 于学 生 对 于项 目管 理 的知 识 较 少 ， 针 对此 种
项 目活动中能力的发展过程， 评测的内容包括学生参加各 情 况， 可以采用两个阶段实施补课行动。第一个阶段 ， 安 项活动的表现 ， 避免了传统 的成绩定好坏的弊端 。 评测可 以采用 自评、 小组评、 教师综合评等方法、 教师只有明确并 抓住其教 学的特点 ， 才能更好地完成教学 目标 。 ４其在 Ｃ语言课程设计中的实施 为更好进行课程设计教育教学 ， 在多次实践基础上 ， 总结出具体项 目实施中主要注意 的两个方面： 其一，教学内容主要事项 。前导课因教 学课 时的影 响， 所以教师为赶教学进度， 对结构体 、 基本操作 以及共用
径 的角色 。通过对计算机网络路 由相关知识点的分析和 径划 分， 通 常可以划分为静态路 由和动态路 由。 其 中， 静
探究 ， 对 于实现计算机网络数据传输 、 资源共享有着重要
的意 义 。为 此 ， 本 文 主 要 通 过 网络 路 由 的基 础 知 识 点 、 网
态路 由 具有 适 用 于 小 规 模 的 网 络 通 信 ， 配 置 较 为简 单 的 特点。 就 目前 来 看 ， 常用的路由器协议主要是 Ｒ Ｉ Ｐ协 议 、
储、 分 组 和 转 发 ，而 且 具 有 判 断 网络 地址 和 进 行 路 径 选
３ 计算机 网络路由算法
按照不同的标准划分， 网络路由算法可 以分为非自适 应算法和 自适应算法 ， 单播路由算法和多播路由算法等 ，
度量选择（ 即 路径 长 度 、 带宽 、 可靠性、 负 载 等） 不同， 划 分
参 考建 议 。
关键词
路由和交换实验报告
路由和交换实验报告路由和交换实验报告引言：在计算机网络中，路由和交换是两个重要的概念。
路由是指根据网络协议将数据包从一个网络节点传递到另一个网络节点的过程。
而交换则是指在局域网中传输数据包的过程。
本次实验旨在深入了解路由和交换的原理和工作方式，并通过实际操作验证其功能和效果。
一、实验背景计算机网络是由多个网络节点组成的，这些节点通过链路相互连接。
在数据传输过程中，需要根据目的地址将数据包从源节点传递到目的节点。
而路由和交换则是实现这一目标的关键技术。
二、实验设备和环境本次实验使用了一台路由器和若干台交换机。
路由器用于实现不同网络之间的数据传输，交换机则用于实现局域网内的数据传输。
实验环境为一个小型局域网，包含多个主机和服务器。
三、实验过程1. 路由配置首先，我们需要配置路由器的各项参数，包括IP地址、子网掩码、默认网关等。
这些参数将决定路由器的工作方式和网络连接性。
2. 路由表设置路由表是路由器中存储的一张表格，记录了不同网络之间的连接关系。
通过查找路由表，路由器可以确定数据包的下一跳目的地。
我们需要手动设置路由表，以确保数据包能够正确传递。
3. 交换机配置接下来，我们需要配置交换机的各项参数，包括VLAN、端口设置等。
VLAN是虚拟局域网的意思，通过划分不同的VLAN，可以实现不同的网络隔离和安全控制。
4. 数据传输测试配置完成后，我们可以进行数据传输测试。
通过在不同主机之间发送数据包，观察数据包的传输情况和延迟情况。
如果数据包能够正确传递，并且延迟较低，则说明路由和交换的配置是正确的。
四、实验结果经过测试，我们发现数据包能够在不同网络之间正确传递，并且延迟较低。
这表明路由器和交换机的配置是正确的，网络连接是正常的。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了路由和交换的原理和工作方式。
我们学会了如何配置路由器和交换机，并通过实际操作验证了其功能和效果。
这对于我们理解计算机网络的工作原理和网络管理具有重要意义。
有关计算机网络的路由研究
工 程 技 术
Ｃ ｍ ｕ ｅ Ｄ Ｓ ｆ ｗ ｒ ｎ ｐ ｌ ｃ ｔｏ ｓ ｏ ｐ ｔｒ Ｃ ｏ ｔａ ｅａ ｄ Ａ ｐ ｉａ ｉｎ
２ １ 年第 １ ０２ ２期
有关计算机网络的路由研究
卢 来
（ 东海洋大学寸金 学院，广东湛江 ５ ４９ ） 广 ２０４
的作用 。 第 二就 是快 速 收敛性 。快 速收 敛性 是指 在选 择最 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ路 径之 后
发一 些不 可预 见 的 问题 ，而 路 由器所 处 的环境 也不 能够 完 全 的固 定 ，这就 会导 致路 由器 可能 会不 能 正常 的工作 ，出现 故障 造成 严 重 的后果 。而 往往 采取 最佳 的路 由器 算法 能够 经 受住长 期 时 间考 验 ，并且 能够 平稳 应用 于各 种 网络环 境 。 第 四就是 灵活 性 。路 由算法 应 该能 够准确 的找到 发生 故 障的 位 置 。假 如在 特 定 的时 间里 某 段 网络长 时 间的发 生故 障 ，路 由算 法应 该 能够迅 速 的发现 故障 并且 能够 快速 的选 择另 一个 路 径。 在对 网络路 由 的计 算 当 中，往 往会 针对 参 照不 同的考 量 标准 对 最佳 路径 进行 选择 ，而 路 由算法 相对 较 为复 杂 ，对于 考量 标 准 般包 括可 靠性 ，带 宽 ，负载 ，通信 成本 ，路径长 度 以及 时延 。 网络路 由也 有很 多种 算法 。 比如分 布式 路 由算 法 ，分级 式 路 由算法 ，源路由算法等等。在这几种算法当中，源路由算法应用 最为广泛。源路 由算法的计算原理是假设网络中的各个节点都对 网络 的局部 状态 有所 了解 ，而 全局 的状 态 是用 链路 状态 协议 方 式 获得 ，或者 是利 用距 离 向量 获得 。 当节 点需要 发送 消 息时 ，源 节 点就会 决 定整个 路径 的走 向。而 分级 式路 由算 法是 将 网络 节点 根 据 位 置 的不 同进 行 分级 ，而 每个 节 点只 能了解 本级 的状 态 ，对 于 其他 范 围内 的节点 只能 了解 部分 情况 ， 因此每 一个 物理 节 点都 会 保持 着聚 合 的网络 影 响。而 分布 式 路 由算 法 只要求 各个 节 点 了解 与其 相邻 的节 点 的状态 ， 括传 播延 迟 ， 余带 宽 以及 排 队延 迟 ， 包 剩 根据 网络 的不 同需 求 ，节点 决定 自己下一 步该 往哪 里走 。 三 、网络 路 由的智 能化 所谓 网络 路 由的智 能化 只要 是 指提 高 网络运 行速 度 ，加 强 网 络 路 由的管 理 以及 提 高维护 系统 的 效率 。 在 网络 技术 不断 更新 的大 时代 中 ，网络 的覆 盖面 已经无 法用 用 户 的数量 进行考 量 。 与此 同时 网络的 结构 也越 发 的复杂 多变 ， 而 为了能 够提 高 网络 的利用 效率 ，尽 量 的减少 闲余 带 宽 ，对于 现代 网络路 由的要求 也相 应 的提 高 。而 多业 务 的 出现 ，分组 的 实际 大 小很难 对应 以及 带 宽的分 配不 合 理都会 造成 带 宽 的巨大 浪 费 。因 此 如何 提 高平 台 的工 作 效率 ，提 高带 宽 的利用 率 是摆在 当今 网络 路 由面前 的一大 问题 。而 网络 业 务 的纷繁 复杂 也在 网络 问题 中 占 有相 当的地 位 ，而 这时 应用 智能 技术 就 不得 不走 上历 史 的舞 台 。 利用 智能 技术 可 以轻松 的实 现对 于 网络 的基 本操 作 以及 网络服 务 的功 能 ，同 时智 能技术 也可 以支 持 开展 新 的网络 业务 ，提 高 网络 的运 行速 度 ，减 少限制 带 宽 。由此 我们 可 以得知 网络 路 由 的智 能 化可 以成 为计 算机 发展 的坚 实基 础 。 四 、无线 网络 路 由 上面 已经 提 到 ，路 由包 括 无线 网络 路 由 ，有 限网络 路 由 以及
ospf协议 实验报告
ospf协议实验报告OSPF协议实验报告引言在计算机网络领域，路由协议是实现网络通信的重要组成部分。
其中，OSPF （Open Shortest Path First）协议是一种内部网关协议（IGP），被广泛应用于大型企业网络和互联网中。
本实验旨在深入了解OSPF协议的工作原理、特点和应用场景，并通过实际操作和观察验证其性能和可靠性。
一、OSPF协议概述OSPF协议是一种链路状态路由协议，通过计算最短路径来实现数据包的转发。
它基于Dijkstra算法，具有高度可靠性和快速收敛的特点。
OSPF协议支持IPv4和IPv6，并提供了多种类型的路由器之间交换信息的方式，如Hello报文、LSA （链路状态广告）等。
二、实验环境搭建为了进行OSPF协议的实验，我们搭建了一个小型网络拓扑，包括四台路由器和若干台主机。
路由器之间通过以太网连接，主机通过交换机与路由器相连。
在每台路由器上配置OSPF协议，并设置相应的参数，如区域ID、路由器ID、接口地址等。
三、OSPF协议的工作原理OSPF协议的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：1. 邻居发现：路由器通过发送Hello报文来寻找相邻的路由器，并建立邻居关系。
Hello报文包含了路由器的ID、接口IP地址等信息，用于判断是否属于同一区域。
2. LSA交换：邻居路由器之间通过发送LSA报文来交换链路状态信息。
LSA报文包含了路由器所知道的网络拓扑信息，如链路状态、度量值等。
3. SPF计算：每台路由器根据收到的LSA报文，计算出最短路径树。
SPF计算使用Dijkstra算法，通过比较路径的度量值来选择最优路径。
4. 路由表更新：根据最短路径树，每台路由器更新自己的路由表。
路由表包含了目的网络的下一跳路由器和度量值等信息。
四、实验结果与分析通过实验观察和数据分析，我们得出以下结论：1. OSPF协议具有快速收敛的特点，当网络拓扑发生变化时，路由器能够迅速更新路由表，确保数据包能够按最优路径传输。
计算机网络的路由协议
计算机网络的路由协议计算机网络的路由协议是计算机网络中一种非常重要且必不可少的通信协议，用于在网络中寻找合适的路径，将数据包从源地址发送到目的地址。
在当今互联网时代中，路由协议对于数据信息的传输速度、可靠性和安全性等方面都起着至关重要的作用。
本文将从路由协议的定义、工作原理、分类以及最常用的路由协议四个方面来探讨计算机网络的路由协议。
一、路由协议的定义简单地说，路由协议就是一组规则，用以在网络中实现数据包的转发。
它通过将数据包从源地址发送到目的地址的路径寻找，实现网络通信。
路由协议通常采用“跳数”与“成本”等指标来决策最优路径，以提高网络性能的同时也保证了网络的可靠传输。
二、路由协议的工作原理路由协议的工作原理可以用以下步骤来描述：1、当一个数据包产生时，它会被发送到通信网络上。
2、路由器会接收到来自通信网络上的数据包，然后尝试查找最佳路径。
为了做出最佳决策，路由器需要评估它与每个连接的成本，并且通过跳数等指标来判断该路径是否可用。
3、一旦路由器决策出最佳路径，就会将该数据包发送到最佳路径上，以最短的时间和距离将数据包从源地址发送到目的地址。
4、在数据包到达目的地址之前，它可能会经历多个路由节点。
每个节点将检查下一跳的最优路径，并沿着路径继续转发。
最后，当数据包到达目的地时，路由器或者交换机将重新组装所有的数据包，并将其发送到接受方。
三、路由协议的分类1、静态路由协议静态路由协议是一种手动配置路由表的方法，它需要管理员手动添加或删除路由规则。
这种协议适用于网络规模较小的情况，例如家庭局域网或小型企业网络。
静态路由协议的优点是灵活性较高，因为管理员可以手动控制路由规则，从而使网络更加安全，并且不会降低网络的性能。
缺点是手动添加和修改路由规则需要一定的技术水平，并且在网络拓扑变化时，需要手动更新路由表，比较繁琐。
2、动态路由协议动态路由协议是一种自动配置路由表的方法。
它可以监测网络拓扑变化，并使用每一个节点的路由表信息来计算网络中的最短路径。
计算机网络中的路由算法优化和实现
计算机网络中的路由算法优化和实现计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，它承载了信息传输和交流的重任。
路由算法是其核心部分，经过多年的发展和优化，现今的路由算法已经越来越完善和高效。
本文将从路由算法的基础概念入手，探讨其原理与应用，同时也会介绍一些最新的研究成果和未来发展趋势。
一、路由算法的基本概念路由算法的主要功能是将分组从源节点传输到目的节点，其核心思想是在网络中选择一条通路，使得分组能够沿着这条通路尽快到达目的节点。
在了解路由算法的原理之前，我们需要首先介绍几个相关的基础概念：1. 路由器：路由器是计算机网络中完成路由算法的一种网络设备，通常位于网络的关键节点处，负责转发和路由分组。
2. 路由表：路由表是路由器中存储的一张表，用于存储网络拓扑结构和路由策略等信息。
其中最基本的是目的节点地址和下一跳节点地址。
3. 路由算法：路由算法是为了解决路由问题而设计的一种算法，它能够选择最优的通路，使得分组能够高效地到达目的节点。
4. 路由协议：路由协议是路由器之间相互交流的一种协议，它用于传递路由表信息和更新路由信息。
上述几个概念是路由算法的基础，理解这些概念之后，我们就可以深入探讨路由算法的实现和优化。
二、常见的路由算法常见的路由算法主要包括距离向量算法、链接状态算法、路径向量算法和源路由算法等。
每种算法都有其优缺点，根据不同的网络环境和应用场景，选择不同的路由算法也不同。
1. 距离向量算法距离向量算法又称为Bellman-Ford算法，其思想是将网络视为一个有向图，每个节点维护一个路由表，表中包含到达各个目的节点的最短路径信息。
该算法的主要优点是简单易懂，适用于小型网络环境，但其缺点是收敛速度慢、容易产生路由环路等问题。
2. 链接状态算法链接状态算法又称为Dijkstra算法，其思想是在网络中选择一个最优的通路，使得分组能够快速到达目的节点。
该算法的主要优点是稳定性好、收敛速度快、路由表计算准确，但其缺点是网络规模较大时计算复杂度高，需要较大的存储资源。
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计算机网络中的路由协议研究随着现代社会的网络化发展，计算机网络正变得越来越重要。
随之而来的是对计算机网络性能的要求和路由协议的研究成为了计算机网络领域的重要课题之一。
路由协议作为网络中数据包传输的重要组成部分之一，直接影响着网络的性能和稳定性。
本文旨在介绍计算机网络中的路由协议研究，分为以下几个方面。
一、路由协议
路由协议是计算机网络中最为重要的协议之一，它决定了数据包从源头到目的地的路径选择。
路由协议的主要作用就是寻找到最优的路由将数据从源头传输到目的地。
路由协议可以分为静态路由和动态路由。
静态路由：静态路由是通过手动配置路由表中的路由条目来实现的，路由表中每个路由条目都手动添加，但是如果网络拓扑发生改变，就必须重新配置路由表。
动态路由：动态路由是通过交换路由信息协议来确定路由表中的路由条目，路由器会自动更新它们路由表中的信息，网络拓扑发生变化时会自动更新路由表。
二、常见路由协议
1. 链路状态路由协议（LSRP）
链路状态路由协议（LSRP）是一种广泛使用的路由协议，它通过判断网络中所有节点的状态，来计算网络中最佳路径。
LSRP 使用计算机通信中的“SPF算法”，即最短路径优先算法，在算法的基础上，根据“链路状态”即每个节点到周围所有节点的度量，计算出每个节点到其他节点的消耗，从而制定路由策略。
2. 开放最短路径优先协议（OSPF）
OSPF是局域网内常用的一种路由协议，在互联网和企业网络中广泛使用。
与LSRP类似，OSPF采用最短路径优先算法来计算网络中的最佳路径，但是不同的是OSPF使用Dijkstra's算法，该算法通过多次交换计算来求解从源到所有目的地的最短路径。
3. 网络间距离矢量路由协议（RIP）
网络间距离矢量路由协议（RIP）是一种最早被广泛使用的路由协议。
但是它的缺点也是明显的，它只能处理15跳内的路由，当网络规模变大时，网络性能会受到影响。
三、路由协议的选择
不同的网络环境、应用场景和需求，适用的路由协议也不同。
在实际应用中，需要根据网络实际需求来选择路由协议，具体的选择过程基于以下几个方面：
1. 网络规模：RIP适用于较小的网络规模，OSPF和LSRP适用于较大的网络规模。
2. 网络性能和速度：OSPF和LSRP的计算速度相对较快，可
以在大型网络中提供稳定的高性能表现，而RIP则不太适合大型
网络环境。
3. 音频和视频流传输：为了确保音频和视频数据流的稳定传输，用户通常需要选择具有快速收敛性的路由协议，例如OSPF和LSRP。
4. 性价比：RIP是一种较为简单的路由协议，比较容易维护和
实现，同时它还是一种较为经济实惠的选择。
四、总结
计算机网络中的路由协议是网络传输的重要组成部分之一。
不
同的路由协议有着各自的优缺点，因此在实际应用中，需要根据
网络实际需求来选择路由协议。
在未来的发展中，随着网络技术
的进一步发展和应用的扩大，路由协议也会不断地进行更新和改善，更好地满足人们的需求。