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1、实验四,路由实验,实验内容,网络服务配置（可自带笔记本电脑）VPN服务配置IPV6配置编程实现（课上/课下/实验报告）基本DV算法实现DV算法的进阶模拟坏消息传播的慢的情况利用“水平分裂法”解决坏消息情况,基本概念,路由器的主要功能为主机存储、转发包：确定一条从源通过若干路由器到达目标的最优路径，将包从源主机传送到目标主机。路由器选择的概念为包选择到达目标的最优路径的下一站，即路由选择。路由器都有一张路由表，包含所有可能到达的目标和到达目标的最优路径的下一站。静态路由路由表在设置后一般不再改变，通常由管理员手工配置。当网络变化时，须由人工更新配置。缺点是它不会随网络结构变化而变化。动态路由网络
2、情况变化时，路由器通过与邻居的路由信息交换，根据协议自动更新路由表。,VPN服务,虚拟私人网络，又称为虚拟专用网络（英文Virtual Private Network，简称VPN），是一种常用于连接到专有网络的通讯方法。虚拟私人网络的讯息透过公用的网络架构(例如：互联网)来传送内联网的网络讯息。厦门大学VPN系统是由信息网络中心所提供，方便学校教职工和学学生在校外访问校内资源的系统。目前共有两种VPN系统提供服务SSL VPN可提供更为安全的加密网络连接PPTP VPN可支持更多操作系统平台。,VPN服务设置-WIN7,打开“网络和共享中心”，点击“设置新的连接或网络”，选择“连接到工作区”，
3、选择“否，创建新连接”后点“下一步”，选择“使用我的Internet连接(VPN)(I)”。在Internet地址中填入“”，目标名称可任意填写，如“xmuvpn”，勾选“现在不连接；仅进行设置以便稍后链接”-“下一步”。在用户名中填入学号，密码中填入信息门户认证的密码，在自己的电脑上设置VPN的话，勾上“记住此密码”-“创建”。单击网络连接图标，可以看到设置的VPN连接已经出现在“拨号和VPN”列表中了，点“属性”。点击“安全”标签页，“VPN类型”选择“点对点隧道协议(PPTP)”、“数据加密”选择“可选加密(没有加密也可以连接)”、“允许使用这些协议”中勾上“未加密的密码(PAP)(U)
4、”-“确定”。连接VPN。连接成功后，可以在网络连接中看到“xmuvpn”会有“己连接”的状态了，自此Win7下的PPTP VPN连接就设置好了。,VPN的验证,1、连接成功，可以访问VPN网络,2、可以查找并下载厦门大学图书馆知识资源港国内外数据库资料。在宿舍上网，也可以顺利的访问VPN网络，登录厦大图书馆资源港，查找数据库资料。,第一步：用户使用IPV6，应先在个人电脑上安装IPV6协议方法一：本地连接属性安装协议MicrosoftTCP/IP 版本 6如图所示，选择安装“TCP/IP版本6”。安装完成后，查看本地连接属性，可发现已添加了TCP/IP 版本6的项目。方法二：点击 开始运行，
5、输入cmd后确定，在调用的命令行窗口中输入ipv6 install。,IPV6配置（1）,第二步：直接接入IPV6网络用户采用以上方法完成ipv6协议的安装后，对于前述可直接接入IPV6网络区域的用户，可直接获取到2001:da8为前缀的IPV6地址，通过以下方法查看验证：获取正常的ipv6地址点击 开始运行，输入cmd后确认，在调用的命令行窗口中输入ipconfig。如图所示，该电脑已获取到可使用的IPV6地址。没有获取到ipv6地址如图所示，如果只能看到fe80:为前缀的IPV6地址，则表示没有可用的IPV6网络，须配置IPV4toIPV6隧道来使用IPV6。,IPV6配置（2）,没有获取
6、到ipv6地址时，配置通过ISATAP隧道的方式接入IPV6网络 校内其他区域用户，通过在个人电脑配置ISATAP隧道建立的主机路由器隧道，接入IPV6网络。配置方法如下：打开cmd命令行窗口下，依次输入如下命令：netshintnetsh interfaceipv6netsh interfaceipv6installnetsh interface ipv6isatapnetsh interface ipv6 isatapset router 210.34.219.49 通过 ipconfig应该可以看到一个 2001:da8为前缀的v6地址，即可访问IPv6资源。访问http:/的时候有一个
7、跳舞的乌龟（如下图），则说明你访问该页面走的是IPV6网络。,IPV6配置（3）,参考,PPTP VPN设置方法IPV6使用说明XP IPv6的安装与配置IPv6安装与配置了解厦门大学信息与网络中心所提供的其他服务,DV算法基础实现,对于给定的网络拓扑图（已知路由器之间的距离/代价）模拟各路由器通过DV算法建立路由表至收敛的过程,DV算法特点,分布的(Distributed)每个节点接收来自与其直接邻接节点的信息执行路由计算；将计算结果回传给直接邻接节点。迭代的(Iterative)计算过程循环进行，直到相邻节点没有可交换的信息为止。异步的(Asynchronous)并不要求所有节点相互锁步操
8、作。,DV基本思想,考虑X经过邻居Z到达YDX(Y,Z)为从节点X出发经邻居节点Z到达目的节点Y的最短距离c(X,Z)为X到邻居Z的距离DX(Y,Z)=c(X,Z)+minwDz(Y,w)，其中w为Z的所有直接邻居(包括X)，minwDz(Y,w)为从z的邻节点w中选择到达Y的最小距离（如理解有困难，可以根据下面的例子慢慢体会）,X,Y,Z,DV基本思想,DE(A,D)=c(E,D)+DD(A,w)=2+3=5DE(A,B)=c(E,B)+DB(A,w)=8+6=14,A,B,E,C,D,7,1,1,2,8,2,DV算法,每个节点维护一个距离表D(i,j)=经过j到达i 的距离D(i)=min
9、D(i,1),D(i,2)D(i,n)一个节点能得到的信息与其直接相连链路的成本 来自邻接节点,DV算法,DV Algorithm.At each node,X:1 Initialization:2 for all adjacent nodes v:3 DX(*,V)=4 DX(V,V)=c(X,V)5 for all destinations,Y 6 send minwDX(Y,w)to each neighbor/*W over all Xs neighbors*/,A,B,E,C,D,7,1,1,2,8,2,DV算法,loop：9 wait(until I see a link cost
10、 change to neighbor V 10 or until I receive update from neighbor V)11 if(c(X,V)changes by d)12/*change cost to all dests via neighbor V by d*/13/*note d could be positive or negative*/14 for all destinations y:15 DX(Y,V)=DX(Y,V)+d16 else 17 if(update received from V wrtdestination Y)18/*shortest pat
11、h from V to some Y has changed*/19/*V has sent a new value for its minwDV(Y,w)*/20/*call this received new value is newval*/,DV算法,21 for the single destination 22 y:DX(Y,V)=c(X,V)+newval 23 if we have a new minwDX(Y,w)for any destination Y 24 send new value of minwDX(Y,w)to allneighbors 25 forever,D
12、V算法实例,X,Y,Z,2,7,1,DV算法实例,X收到来自Y,Z 的更新信息后，重新计算距离表 收到Y的消息后DX(Z,Y)=c(X,Y)+minwDY(Z,w)=3 收到Z的消息后DX(Y,Z)=c(X,Z)+minwDz(Y,w)=8 Y计算出DX(Z,Y)=3通知邻居,DV算法实例,Y收到来自X,Z 的更新信息后，重新计算距离表 收到X的消息后DY(Z,X)=c(Y,X)+minwDY(Z,w)=9 收到Z的消息后DY(X,Z)=c(Y,Z)+minwDz(X,w)=8 Y计算出到X、Z的距离不变，无需通知邻居,DV算法实例,Z收到来自X,Y的更新信息后，重新计算距离表 收到X的消息后
13、DZ(Y,X)=c(Z,X)+minwDX(Y,w)=9 收到Y的消息后DZ(X,Y)=c(Z,Y)+minwDY(X,w)=8 Z计算出到X的距离有变，通知邻居,DV算法实例,如此迭代计算，最后距离达到稳定状态，每个节点根据获得的距离表，构成路由表：,DV算法进阶实现,针对相同的网络拓扑，路由收敛后产生一个坏消息。请模拟坏消息传播的情况，直至路由表重新收敛。（坏消息=某个链接代价变大）试验证“水平分裂法”可以解决坏消息传播得慢的问题。,好消息,当某条链接的费用减少时，称之为有一个“好消息”。在网络中，好消息的传递往往很迅速。,坏消息,当链路费用增加（甚至断开）时，称之为坏消息。,坏消息&“无
14、穷计数”,DV算法的一个最主要的问题是“无穷计数”。假设一个网络图如下所示，A与网络的其他部分只有一条链路。所有节点的路由表以及网络图如下所示：,坏消息传播得慢,假设A B之间的链路被剪断了。此时，B修正了自己的路由表。经过一段时间后，路由器交换它们的路由表。B接收到了C的路由表。因为C不知道A、B之间的链路上发生了什么事，所以它说它有一条权值为2的到A的链路（从C到B权值为1，从B到A权值为1它不知道B已经没有到A的链路了）。B接收到路由表之后认为有另外一条链路从C到A，所以它修正了自己的路由表，即将无穷大更改为3（C认为，B到C权值为1，C到A权值为2）。然后，路由器再一次交换它们的路由表
15、。当C接收到B的路由表后，它发现B到A的链路权值从1更改为3，所以C更新了它的路由表，即将它到A的链路权值更改为4（根据B的描述，C到B权值为1，B到A权值为3）。这个循环过程到最后，所有的节点发现到A的链路权值变成无穷大。,解决方案,水平分裂法的规则和原理路由器不会把某路由发送给该路由的“next hop”邻居。Reverse poisoning路由器向某路由的“next hop”邻居发送不可达信息。优点：能够阻止路由环路的产生；减少路由器更新信息占用的链路带宽资源。,实验要求：输入,输入：根据已知的拓扑图，输入信息包括路由器的个数、路由器之间的距离。可根据个人爱好，决定输入方式。,1,0,
16、2,3,7,2,1,6,2,网络的拓扑图,实验要求：输入,样例：根据网络拓扑图输入数据的方式和形成的费用矩阵如下所示：,实验要求：输出,输出：1、记录DV信息交换的过程：对每次DV信息交换后的各路由器状态进行记录。2、显示收敛状态的路由表信息，包括各路由器到其它所有节点的最短距离（cost）下一跳节点（next hop）,实验要求：输出,输出的结果中要体现每一轮路由表交换过程的结果。第一次交换路由的情况：,实验要求：输出,第二次交换路由的情况：,实验要求：输出,第三次交换路由的情况：,实验要求：输出,第四次交换路由的情况：,实验要求：输出,最终完成交换的结果矩阵：,实验要求：输出,查询某个路由器达到收敛状态时的路由表：,实验要求,实验审核部分：VPN和IPV6设置实验报告部分：DV算法基础实现和进阶实现请在实验报告中给出完整源代码，说明和结果截图。截止日期：2015年12月4日请提交电子版实验报告到助教邮箱：实验报告命名格式：第四次实验_姓名_学号,
