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1、 目 录摘要1关键词1Abstract1Key words11 引言12 路由器简介12.1 什么是路由器12.2 路由器结构22.3 路由器分类22.4 路由器基本功能33 EIGRP33.1 EIGRP定义33.2 EIGRP的特点43.3 EIGRP路由协议对比43.4 EIGRP距离54 DUAL54.1 本地计算64.2 扩散计算64.3 完成扩散计算64.4 保持活动的路由75 EIGRP协议与OSPF协议简单比较76 EIGRP路由协议的实现76.1 实现的总体框架76.2 全局数据结构86.3 接口链路检测任务126.4 路由的插入与删除12致谢12参考文献12EIGRP路由协
2、议分析计算机科学网络工程专业 魏晓晖指导教师 吴俊华摘要：现如今，强大而丰富的网络世界离不开路由协议的存在，而在路由协议中，EIGRP路由协议则担当了很重要的角色。首先介绍了路由器基本组成与结构，并且重点对EIGRP路由协议进行了研究，分析其优越性以及适用环境等。然后将EIGRP路由协议与其他协议进行比较，形象对比突出了EIGRP协议的优点与特点。然后介绍了扩散更新算法DUAL，最后，系统的对EIGRP路由协议进行了分析，并且完成了EIGRP路由协议的实现，EIGRP数据包的接口检测任务以及路由的插入与删除等功能。关键词：路由器 路由协议 DUAL EIGRPEIGRP Routing Pro
3、tocol Analysis Student Majoring in Network engineering Wei Xiaohui Tutor Wu JunhuaAbstract: Now, the powerful and rich online world can not do without the presence of the routing protocol, routing protocol, EIGRP routing protocols play a very important role. First introduced the basic composition an
4、d structure of router, and focusing on the EIGRP routing protocol, analyze its advantages as well as the applicable environment. EIGRP routing protocol is compared with other protocols, image contrast highlights the advantages and characteristics of EIGRP protocol. DUAL (Diffused Update Algorithm, D
5、iffusing Update Algorithm), and then introduced the system EIGRP routing protocol analysis, and complete implementation of the EIGRP routing protocol, EIGRP packet interface detects the insertion and deletion of tasks and routing functions .Key words：Router；Routing Protocol；DUAL；EIGRP;1 引言在信息化时代的今天，
6、强大的网络系统对路由协议进行了考验。各种路由器的协同工作，也是对路由协议的使用与实现提出了挑战。而路由协议中，动态路由则显得格外重要。本文对路由协议进行简单介绍，并重点介绍EIGRP的特点与实现方法。对DUAL（Diffused Update Algorithm，扩散更新算法）的实现做出分析，以及EIGRP的具体使用做出全面解析。2 路由器简介2.1 什么是路由器路由器(Router)是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。 路由器是互联网络的枢纽、“交通警察”。目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已成为
7、实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型第二层(数据链路层)，而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。路由器是工作在OSI参考模型第三层网络层的数据包转发设备。路由器通过转发数据包来实现网络互连。虽然路由器可以支持多种协议(如TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等协议)，但是在我国绝大多数路由器运行TCP/IP协议。路由器通常连接两个或多个由IP子网或点到点协议标识的逻辑端口，至少拥有1个物理端口。路由器根据
8、收到数据包中的网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输出端口以及下一跳地址，并且重写链路层数据包头实现转发数据包。路由器通过动态维护路由表来反映当前的网络拓扑，并通过与网络上其他路由器交换路由和链路信息来维护路由表。2.2 路由器结构2.2.1 路由器基本组件路由器中负责执行操作系统的指令是CPU，而防止RAM中内容断电丢失的随机访问存储器 (RAM)也起到了重要作用。路由器中还包括运行操作系统、运行配置文件、IP路由表、ARP 缓存以及数据包缓存区等。而保存开机自检软件，存储路由器的启动引导程序的则是我们所说的ROM，即只读存储器。路由器中不可缺少的bootstrap 指令以及基本的自检软
9、件也起到了重要作用。而存储启动配置非易失 RAM (NVRAM)中则包括IP地址，路由协议，主机名等。平常所说的闪存则是运行操作系统(Cisco IOS)。Interfaces拥有多种物理接口用于连接网络。路由器接口分类包括广域网接口、局域网接口以及配置接口。下面，以图表方式，系统介绍路由器各组件之间的联系：用户接口Dual UARTCF存储卡闪存默认为32MB启动ROMNVRAM2MB或4MB闪存用户接口Dual UART128MB(可扩展至348MB)系统控制ASICCPUM860处理器FastEthernet0/1FastEthernet0/0插槽1HWIC/WIC/VWIC插槽0HWI
10、C/WIC/VWIC图1路由器各组件联系图2.2.2 分层模型1977年，国际标准化组织(ISO)制定了开放系统互连基本参考模型(OSI)，OSI参考模型采用分层结构技术，将整个网络的通信功能分为职责分明的七层，由高到低分别是：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。目前计算机网络通信中采用最为普遍的TCP/IP协议吸收了OSI标准中的概念及特征。TCP/IP模型由四个层次组成即应用层、传输层、网络层、数据链路层+物理层。只有对等层才能相互通讯。一方在某层上的协议是什么，对方在同一层次上也必须采用同一协议。路由器就工作在TCP/IP模型的第三层网络层，主要作用是为收到的报文
11、寻找正确的路径，并把它们转发出去。2.3 路由器分类当前路由器的分类方法有很多种，当然，各种分类方法有一定的关联，但是又并不是完全一致的。大致可以从以下几个层次上分类：从结构上分，路由器可分为模块化结构与非模块化结构，通常中高端路由器为模块化结构，低端路由器为非模块化结构。 从网络位置划分，路由器可分为核心路由器与接入路由器。核心路由器位于网络中心，通常使用高端路由器，要求快速的包交换能力与高速的网络接口，通常是模块化结构；接入路由器位于网络边缘，通常使用中低端路由器，要求相对低速的端口以及较强的接入控制能力。 从功能上划分，路由器可分为通用路由器与专用路由器。一般所说的路由器为通用路由器。专
12、用路由器通常为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等作专门优化，例如接入路由器用作接入拨号用户，增强PSTN接口以及信令能力；VPN路由器增强隧道处理能力以及硬件加密；宽带接入路由器强调宽带接口数量及种类。 从性能上分，路由器可分为线速路由器以及非线速路由器。通常线速路由器是高端路由器，能以媒体速率转发数据包；中低端路由器是非线速路由器，但是一些新的宽带接入路由器也有线速转发能力。 在标准的制定中，路由器从能力上区分可分为：高端路由器和低端路由器等类别，背板交换能力大于20Gbit/s，包交换能力大于20Mbit/s的路由器称为高端路由器；包交换能力小于1Mbit/s的路由器称为低端路由器。以市
13、场占有率最大的Cisco公司为例，12000系列为高端路由器，7500以下系列路由器为低端路由器。显然上述划分存在空档：包交换能力1Mbit/s以上20Mbit/s以下的路由器没有参照标准。按照标准系列，应当有中档路由器规范。但是由于中档路由器没有特殊性，可以参照低端路由器或高端路由器，所以不再单独另立标准。2.4 路由器基本功能路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路，能大大提高通信速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，提高网络系统畅通率，从而让网络系统发挥出更大的效益来。 从过滤网络流量的角度来看，路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是
14、与工作在网络物理层，从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。例如，一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段，只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。对于每一个接收到的数据包，路由器都会重新计算其校验值，并写入新的物理地址。因此，使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是，对于那些结构复杂的网络，使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。从总体上说，在网络中添加路由器的整个安装过程要比即插即用的交换机复杂很多。 一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来
15、完成。 路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成；这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据路径表(Routing Table)，供路由选择；时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。 3 EIGRP3.1 EIGRP定义EIGRP是Enhanced Interior Gateway Routing Protocol的缩写即增强内部网关路由线路协议。也翻译为“加强型内部网关路由协议”。EIGRP是Cisco公司的私有协议。Cisco公司是该协议的发明者和唯一具备该协议解释和修改权的厂商。 EIGRP结合了链路状态和距离矢量型路由选择协议的Cisco专用协议，采用弥散修正算法(DUAL)来实现快速收敛，可以不发送定期的路由更新信息以减少带宽的占用，支
