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1、武汉理工大学硕士学位论文武汉理工大学 硕士学位论文 Linux下RIP路由的实现 姓名：胡峰 申请学位级别：硕士 专业：计算机应用技术 指导教师：郭庆平20070501摘要互联网(Internet)是信息时代的产物，在短短的几年时间里，它已经迅速蔓延 到世界的各个角落，并在一定程度上消除了人与人之间的空间距离，它已逐渐 成为人们工作，学习，生活中必不可少的工具，可以毫不过分地讲，互联网是 人类发展历史上的又一伟大丰碑。 .未来的网络将不断扩展，网络工作者也会不断提升网络的性能。在考虑升 级网络带宽，扩充网络容量的同时，人们常常会忽略一个成本问题。在网络核 心层，高端的路由交换设备将不可避免，但
2、是在接入层，是否可以考虑成本的 节省，让网络扩容的开销变得更低呢？答案是肯定的！-本文详细介绍一种低端路由器替代方案，使得个人用户或接入层用户可以 根据需要，将废旧的计算机转换成为一台路由器。使用一台低端的电脑，安装 Linux操作系统，把这个机器作为路由器来使用。Limix做软路由的优势是非常 明显的。首先，Limix对机器的配置要求可以做到很低，而且目前有很多中文版 本的Linux操作系统；其次，Linux不会受Windows操作系统病毒的影响，这是 Linux的在安全和稳定性上的一个优势；而且，文章中所涉及到的Zebra软件也 是GNU提供的开源代码，完全不需要支付任何额外费用。所以，通
3、过这种替代 的方式，电脑资源得到有效的利用，网络组建的成本也大大减低，完全没有必 要针对边缘用户专门购置一台路由器来解决其接入问题。本文在前人工作的基础上，结合RFC 2453文档和Zebra幵源代码，专门针 对RIP路由协议，给出一套完整的路由解决方案。.实验案例的系统平台釆用 Redhat Unux，内核版本为2.4.20以及2.4.18。文章从路由器和个人电脑的对比 入手，用简单的语言描述了应用的可行性。本文第一章，简单介绍了目前的网 络概况，路由器概念和软路由的概念；第二章将RFC2453中关于RIP路由的概 念做了详细的阐述;第三章深入分析了 Zebra代码的RIP实现部分并实现了一
4、个 新的命令来引导独立幵发；第四章将limix主机结合Cisco路由器应用到了具体 案例中：文章最后对RIP路由作了总结与展望。关键字：互联网，RIP路由，Unux, Zebra, Cisco路由器AbstractInternet is a product in the information times. It has stretched to every corner of the world during these years. The distance between people are becoming smaller and peoples can not live witho
5、ut it. There is a saying that，the Internet is another milestone in human-beings history.In the future，the network will keep growing, and the networking engineers will also make it more powerful. But，there is a problem about the costs when we update the bandwidth and enhance the capacity of the netwo
6、rk，which is often overlooked by us. High-performance routing and switching equipments in the core layer are irreplaceable, but in access layer, can we get a method to save the costs? The answer is yesThis thesis uses personal computer as low-performance router to handle the problem, which can entry
7、the users in access layer into the Internet, It uses a low- performance personal computer with Linux operating system working as a router. The configuration level of Linux PC is not very high and there are many Chinese versions of Linux, and also Linux will not be influenced by the vims in Windows,
8、Besides this, the software named Zebra using in the system is a open-sourced one, which is provided by GNU, ltf s free and it is a good method. The computer will be used effectively, and the costs of constructing a network will be less then before. There is no need to buy a router for the edging use
9、rs.On the basis of previous research, this thesis gives an integrated routing project with the help of RFC 2453 and Zebra which is open-sourced. The platform of the experiment is Rcdhat-Linux (the core version Is 2.4.20 or 2,4.18). This thesis begins with the contrast of Routers and Personal Compute
10、rs. The first chapter simply introduces the recent network, the concept of routers and the soft-routing. The second chapter gives a detailed introduction of RIP described in RFC 2453. The third chapter deeply analyzes the codes of RIP in Zebra and gets a new command to lead future development. In th
11、e fourth chapter，there are some cases about Linux PC and Cisco routers working together. The last chapter gives a summarization and some future武汉理工大学硕士学位论文works for the RIP routing.Key Words： Internet, RIP routing, Linux, Zebra, Cisco router第1章绪论现如今，Internet飞速发展，它越来越成为人们生活中的一部分，人们亲切 地把它叫做信息高速公路简单地说，
12、Internet是一个由各种不同类型和规模的， 独立运行和管理的计算机网络组成的世界范围的巨大计算机网络全球性计 算机网络11】。组成互联网的计算机网络包括小规模的局域网（LAN),城市规模 的区域网（MAN)以及大规模的广域网（WAN)等等。这些网络通过普通电话 线，高速率专用线路，卫星，微波和光缆等线路把不同国家的大学，公司，科 研部门以及军事和政府等组织的网络连接起来。通过使用互联网，全世界范围内的人们既可以互通信息，交流思想，又可以获得各个方面的知识，经验和信 。TCP/IP是互联网的基础协议，它规范了数据在网上打包、寻址、选路的标 准方法。协议简单灵活，使网络资源得到充分利用，代表了
13、网络无连接化和全 球寻址的大趋势。TCP/IP协议框架中的IP层对应于OSI参考模型中的网络层， 完成路由选择和分组转发功能。TCP对应于OSI参考模型中的传送层，完成端 到端之间的数据接收与差错纠正等。对于网络的研究，主要集中在0S1模型中 的网络层。在这一层里，最主要的一个名词就是路由器。它可以将各个不同的 网络连接起来，最终实现整个互联网的通讯3IW。通常，大型网络的建设耗资巨大，一台性能较为强劲的Cisco路由器就是几 十万，再加上后续添加的模块，成本会更高。如果我们能够找到新的设备来替 代昂贵的路由交换设备那将是一件值得庆幸的事情本文介绍了 Zebra路由软件 的设计结构以及Zebr
14、a的使用方法，使得一台Limix主机能够具有完整的路由功 能，并能在某些小型网络中来取代路由器51。1.1路由器介绍在这个数字化的时代里，路由器（Router)作为网络最主要的组成部分，扮 演着非常关键的脚色。它穿插在网络拓扑的关键节点上，对不同的网段进行有 效的连通。简单的说，路由器是一种连接多个网段的网络设备，它能将不同网 络或网段之间的数据信息进行“翻译”，使其能相互“读懂”对方的数据，从而构成一个更大的网络。路由器处于OSI七层模型中的第三层，也就是网络层，它从事不同网络之 间数据包（Packet)的存储转发工作，用于连接多个逻辑上分幵的网络（所谓逻 辑网络是代表一个单独的网络或者一个
15、子网）它具有判断网络地址和选择路 径的功能，能在多个网络互联环境中，建立灵活的连接。可用完全不同的数据 分组和介质访问方法连接各种子网。路由器只接受源站或其它路出器的信息，属于网络层的一种互联设备。它 不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。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完成。由于它在两个局 域网的网络层之间按帧传输数据时，需要改变两个局域网帧中的地址，亦即决 定在网络之间数据传输时的路由去向，所以叫“路由器”。路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括 转发决定，转发以及输出数据链路调度等，一般由硬件来完成；控制功能一般
16、用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换，系统配置，系统管理等。 这里提到的硬件，就是路由器的组成，它和一台个人电脑是很相似。 路由器所使用的软件，Cisco把它称作IOS (Internetwork Operating System)， 也就是互联网络操作系统，这个系统是一个纯粹的针对网络互联的软件，目前 为止，Cisco的IOS己经升级到了 12.4版本问71。1.1.1路由器硬件平台路由器从组成到体系结构，都和普通个人电脑非常相似，它们可以被认为 是“同种设备”。和个人电脑一样，路由器也有自己的体系结构。在这个层面上看，路由器 可以分为第一代单总线单CPU结构路由器,第二代单总线主从CPU结构路由器， 第三代单总线对称式多CPU结构路由器，第四代多总线多CPU结构路由器，第 五代共享内存式结构路由器，第六代交叉开关体系结构路由器和基于机群系统 的路由器等多类8】1路由器主要是由CPU, ROM, Flash，NVRAM, R
