实验实验四四路由路由实验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。路由器路由器选择选择的概念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。静静态态路由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。动态动态路由路由网络情况变化时，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”，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“pptp.xmu.edu.cn”，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)” - “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，输入cmd后确定，在调用的命令行窗口中输入ipv6install。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：netshintnetshinterfaceipv6netshinterfaceipv6installnetshinterfaceipv6isatapnetshinterfaceipv6isatapsetrouter210.34.219.49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:/www.kame.net的时候有一个跳舞的乌龟（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p对于给定的网络拓扑图（已知路由器之间的距离/代价）p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。异步的异步的(Asynchronous)并不要求所有节点相互锁步操作。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） XYZDV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 = 14ABECD711282DV算法每个每个节节点点维护维护一个距离表一个距离表D(i,j)=经过j到达i 的距离D(i)=minD(i,1),D(i,2)D(i,n)一个一个节节点能得到的信息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 */ABECD711282DV算法loop ：9 wait (until I see a link cost 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 path 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 DV算法实例XYZ271DV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)=8Z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p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） p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。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：输入输输入：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。 102372162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：输出输输出：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： 1171340432qq.com实验报告命名格式：第四次实验_姓名_学号