一类专用网络中动态路由选择协议的研究与实现

摘要

随着互联网技术的飞速发展和广泛应用,各种网络互连技术越来越成为人们关注的焦点.互联网络使用多种类型网络技术,通过路由器连接多个独立的网络,而形成了一个覆盖面更为广泛的网络.建立一个网络,要面临在传输介质、可靠性、稳定性、安全性和网络管理等方面的问题.要更好地解决这些问题,建立起一个高效率、高质量的网络,必须根据每个应用的实际情况选择合理的解决方案,而任何一个解决方案的确定都必须选择合理的路由选择协议为前提,这也是任何网络解决方案中必不可少的重要部分.该文以军工863项目的一个子课题为背景,在研究、分析和比较现有的路由选择协议的基础上,设计了适合于该项目背景的一类专用网络拓扑结构特点的具有简单、高效、占用资源少、兼容性好和快速收敛等特点的动态路由选择协议,为该军工项目的下一期工作做了必要而充分的准备.该文作者主要完成了对现有路由选择协议的分析、动态路由选择协议的设计、软件原型的实现和性能分析.在该动态路由选择协议的设计过程中,借鉴了源路由技术,采用按需路由协议的方式,利用其在网络动态重组方面的性能优势,保证网络拓扑可以快速收敛;利用网络的全连通特性解决初始通信的延迟问题;采用传统路由协议使用的路由表,易于与现有IP网络互连互通;建立和维护路由信息表,通过度量链路延迟的计算来确定最佳路由;通过邻接节点表的维护实现备份链路的管理,支持通往一个目的节点的多重路由;在Linux平台上,建立了一个四个节点的全连通网络,完成了该路由选择协议的软件原型;监视软件实时获取网络内的网络拓扑结构信息和通信信息,并显示整个网络状态.实验证明,该动态路由选择协议简单、高效、具有高可靠性和可用性,可以满足项目背景的一类专用网络的实际需要.

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第一章路由选择技术概述

1.1路由选择原理

1.1.1基本原理

1.1.2路由选择算法

1.1.3收敛

1.2路由选择协议实例

1.2.1路由选择信息协议(RIP)

1.2.2开放最短路径优先协议(OSPF)

1.2.3动态源路由协议(DSR)

1.3课题的来源

1.3.1一类专用网络

1.3.2动态路由选择协议的需求

1.3.3技术指标要求

第二章动态路由选择协议设计

2.1对现有路由选择协议的分析

2.1.1 RIP协议

2.1.2 OSPF协议

2.1.3 DSR协议

2.2动态路由选择协议的设计

2.2.1设计思想

2.2.2信息表的定义

2.2.3协议的具体内容

2.2.4模块划分及各模块作用

2.2.5协议流程设计

第三章动态路由选择协议的实现

3.1原型实现方案

3.1.1采用UDP传输协议

3.1.2使用数据报套接口进行通信

3.2网络拓扑结构

3.3硬件环境

3.4软件环境

3.5数据结构

3.6对网络中节点和链路的监视

3.6.1网络正常运行的情况

3.6.2网络中有节点失效时的情况

3.6.3网络中有链路失效时的情况

第四章动态路由选择协议性能分析

4.1功能说明

4.2定性分析

4.2.1路由信息表的初始化

4.2.2路由选择算法的性能

4.2.3路由维护的性能

4.3对测试数据的定量分析

4.3.1对本动态路由选择协议的测试和分析

4.3.2对OSPF协议的测试和分析

4.4性能分析的结论

第五章结束语

参考文献

致谢