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RIP与OSPF协议在中小型网络中的性能研究

2021-11-04 来源:钮旅网
・194・ 价值工程 RIP与OSPF协议在中小型网络中的性能研究 Performance Research of R and OSPF Protocol in the Small and Medium-sized Network 孙文歌①SUN Wen—ge;高聪①GAO Cong;王欣②WANGⅪn (①中国卫星海上测控部远望六号测量船,江阴214431;②江阴中等专,Ivy-校,江阴214431) (( ̄Chinese Satellite Sea Measurement and Control Department Command 6 Vessel,Jiangyin 214431,China  ̄Jiangyin Secondary Specialized School,Jiangyin 214431,China) 摘要:论文从网络的拓扑结构与网络设备的性能指标入手,从邱协议与OSPF协议在中小型网络中的运行机理与算法入手,通 过分析协议在网络中的稳定性、传输性能等综合性能标,研究了却协议与OSPF协议的具体算法,最后综合网络设备的性能指标与 网络的拓扑结构得出两种协议的最佳匹配网络匹配环境。 Abstract:Based on the topology of the network and performance index of network equipmerit.from tlle operation mechanism and protocol of rip protocol and OSPF protocol in small and medium-sized network,through the analysis of the comprehensive performance index of agreement in the network,like stability and transmission performance,this paper studied the specific algorithm of lip protocol and OSPF protocol,and finally got the best matching network and matching environment of two kinds of protocol through combining with the performance index of network equipment and the topology of he network.t 关键词:OSPF;RIP;拓扑;Dijkstra算法;D—V算法 Key words:0SPF:Rip;topology;Dijkstra algorithm;D-V lgoraithm 中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013】05—0194—04 0引言 络系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息, 近几年来,特别是在步入21世纪之后,Internet规模 共享信息资源。由于连接介质的不同,通信协议的不同,计 的发展非常的迅速,Internet逐渐的走到了千家万户,并成 算机网络的种类划分方法名目繁多。但一般来讲,计算机 为了人们生活中的一部分。同时当前的Internet的节点并 网络可以按照它覆盖的地理范围,划分成局域网和广域 不是单纯指的是计算机,还包括了PDA、移动电话、各种 网,以及介于局域网和广域网之间的城域网(MAN, 各样的终端甚至包括冰箱、电视等家用电器,这些设备都 Metropolitan Area Network o而网络的拓扑(topology)结构 能够被接入网络之中。我国从上世纪90年代开始就已经 依据局域网和广域网的类型也可以分为不同类型 。但是 建起了面向全社会的网络基础设施,交换机路由器大量的 在日益庞大的互联网中,网络设备的性能与网络的拓扑结 在我国的网络互联设备中应用,并逐步的完善我国的网络 构相辅相成。 建设,伴随着我国电信网,计算机网络以及有线电视网络 拓扑(topology)结构定义了组织网络设备的方法。 的三网融合进程的推进,我国的网络建设越来越完善,并 LAN有总线(bus)型、星型(star)等多种拓扑结构。在总 在更多的领域发挥着作用。这些服务的提供寓不开交换机 线拓扑中,网络中的所有设备都连接到一个线性的网络 路由器配置各种路由协议,比如RIP、OSPF、BGP等,在各 介质上,这个线性的网络介质称为总线。当一个节点在 种类型的网络中,究竟使用何种协议,如何在不同的网络 总线拓扑网络上传送数据时,数据会向所有节点传送。 环境下达到网络设备与网络协议最佳匹配,成为三网融合 每一个设备检查经过它的数据,如果数据不是发给它 时代企及解决的课题。 的,则该设备丢弃数据;如果数据是发向它的,则接收数 文中首先分析计算机网络的常见拓扑结构与网络设 据并将数据交给上层协议处理。典型的总线拓扑具有简 备性能的关系,其次对IP数据包在网络设备中的运行原 单的线路布局,该布局使用较短的网络介质,相应地,所 理与IP数据包在路由器中转发过程进行了研究,接着对 需要的线缆花费也较低。缺点是很难进行故障诊断和故 当前在互联网中广泛部署的两大动态路由协议OSPF与 障隔离,一旦总线出现故障,就会导致整个网络故障:而 RIP的算法进行了详细分析,最后根据OSPF与RIP的算 且,LAN任一个设备向所有设备发送数据,消耗了大量 法特点与网路结构的类型得出OSPF与RIP协议的最佳 带宽,大大影口向了网络性能。在这样的拓扑结构中对网 匹配网络环境。 络设备的要求比较平均,性能优良的路由器或交换机不 1网络拓扑结构与网络设备性能分析 能有效发挥其作用。 网络(network)是一个复杂的人或物的互连系统。计 星型拓扑结构有一个中心控制点。当使用星型拓扑 算机网络,就是把分布在不同地理区域的计算机以及专门 时,连接到局域网上的设备间的通信是通过与集线器或交 的外部设备利用通信线路互连成一个规模大、功能强的网 换机的点到点的连线进行的。星型拓扑易于设计和安装, 作者简介:孙文歌(1982一),男,河南漯河人,硕士研究生,从事航 天远洋测控技术研究;高聪(1986一),男,山东聊城人, 网络介质直接从中心的集线器或交换机处连接到工作站 所在区域;星型拓扑易于维护,网络介质的布局使得网络 易于修改,并且更容易对发生的问题进行诊断。在局域网 构建中,大量采用了星型拓扑结构。当然,星型拓扑也有缺 助理工程师,从事航天远洋测控技术研究;王欣 (1985一),女,山东聊城人,硕士研究生。 Value Engineering ・195・ 点,一旦中心控制点设备出现了问题,容易发生单点故障; 每一段网络介质只能连接一个设备,导致网络介质数量增 多,局域网安装成本相应提升。在这样的拓扑结构中,一般 要求中心控制点的网络设备是整个网络中处理性能与稳 定性最优的设备。 的路由表和自己的路由表进行比较,新的路由或到已知网 络但开销(Metirc)更小的路由都被加入到路由表中闱。相邻 路由器然后再继续向外广播它自己的路由表(包括更新后 的路由)。距离矢量路由器关心的是到目的网段的距离 (Metric)和矢量(方向,从哪个接口转发数据)。在发送数据 这些拓扑结构是逻辑结构,和实际的物理设备的构型 前,路由协议计算到目的网段的Metric:在收到邻居路由 没有必然的关系,如逻辑总线型和环型拓扑结构通常表现 器通告的路由时,将学到的网段信息和收到此网段信息的 为星型的物理网络组织。WAN常见的网络拓扑结构有星 接口关联起来,以后有数据要转发到这个网段就使用这个 型、树型、全网状(Full me.shed)、半网状等等圆。在对网络进 关联的接口。 行路由协议的部署时,要依据网络的拓扑结构与网络设备 链路状态路由协议基于Dijkstra算法,有时被称为最 的处理性能进行最优配置。 短路径优先算法。L—S算法提供比RIP等D—V算法更大 2 RIP协议与OSPF协议在网络环境中的应用配置 的扩展性和快速收敛性,但是它的算法耗费更多的路由器 研究 内存和处理能力。D—V算法关心网络中链路或接口的状 路由器提供了将异地网互联的机制,路由就是指导IP 态(up或down、IP地址、掩码),每个路由器将自己已知的 数据包发送的路径信息,在路由器上运行一定的路由协议 链路状态向该区域的其他路由器通告,这些通告称为链路 就可实现将一个数据包从一个网络发送到另一个网络。 状态通告(LsA:Link State Advitisement o通过这种方式区 在互连网中进行路由选择要使用路由器,路由器只是 域内的每台路由器都建立了一个本区域的完整的链路状 根据所收到的数据报头的目的地址选择一个合适的路径 态数据库。然后路由器根据收集到的链路状态信息来创建 (通过某一个网络),将数据包传送到下一个路由器,路径 它自己的网络拓朴图,形成一个到各个目的网段的带权有 上最后的路由器负责将数据包送交目的主机。数据包在网 络上的传输就好像是体育运动中的接力赛一样,每一个路 由器只负责自己本站数据包通过最优的路径转发,通过多 个路由器一站一站的接力将数据包通过最优最佳路径转 发到目的地,当然有时候由于实施一些路由策略数据包通 向图。链路状态算法使用增量更新的机制,只有当链路的 状态发生了变化时才发送路由更新信息,这种方式节省了 相邻路由器之间的链路带宽。部分更新只包含改变了的链 路状态信息,而不是整个的路由表[5I“1。 3路由协议在网络环境中的性能指标 过的路径并不一定是最佳路由阁。 为了综合比较两种路由协议在网络中性能指标,我们 路由器转发数据包的关键是路由表。每个路由器中都 搭建汇聚与接入的两层网络环境,在这两种网络环境中分 保存着一张路由表,表中每条路由项都指明数据包到某子 别部署OSPF与RIP协议,然后用网络分析仪对部署两种 网或某主机应通过路由器的哪个物理端口发送,然后就可 不同协议的网络性能指标如带宽与时延等进行对比分析, 到达该路径的下一个路由器,或者不再经过别的路由器而 网络拓扑如图1所示。 传送到直接相连的网络中的目的主机。当网络拓扑结构十 分复杂时,手工配置静态路由工作量大而且容易出现错 误,这时就可用动态路由协议,让其自动发现和修改路由, 无需人工维护,但动态路由协议开销大,配置复杂。 有的动态路由协议在TCP/IP协议栈中都属于应用层 的协议。但是不同的路由协议使用的底层协议不同。OSPF 将协议报文直接封装在IP报文中,协议号89,由于IP协议 本身是不可靠传输协议,所以OSPF传输的可靠性需要协 议本身来保证。RIP使用UDP作为传输协议,端口号520。 按照工作区域,路由协议可以分为IGP和EGP。IGP 图1网络拓扑 (Interior gateway protocols)内部网关协议在同一个自治系 统内交换路由信息,RIP和IS—IS都属于IGlPo IGP的主要 一 带宽(bandwidth)和延迟(delay)是衡量网络性能的两 主娄指标。 A 租WAN都使用带宽(banSwidth)来描述 目的是发现和计算自治域内的路由信息。EGP(Exterior ‘网络上数据在一定时刻从一个节点传送到任意节点的信 gateway protocols)外部网关协议用于连接不同的自治系 息量。带宽分为两类:模拟带宽和数字带宽。本文所述的带 统,在不同的自治系统之间交换路由信息,主要使用路由 宽指数字带宽。带宽的单位是位每秒(bps,bit per second), 策略和路由过滤等控制路由信息在自治域问的传播,应用 代表每秒钟一个网段发送的数据位数。网络的时延 的一个实例是BGP。按照路由的寻径算法和交换路由信息 (delav),又称延迟,定义了网络把一位数据从一个网络节 的方式,路由协议可以分为距离矢量协议(Distant—Vector) 点传送到另一个网络节点所需要的时间。网络延迟主要由 和链路状态协议。距离矢量协议包括RIP和BGP,链路状 传导延迟(propagation delay)、交换延迟(switching delay)、 态协议包括OSPF、IS—IS。 介质访问延迟(access delay)和队列延迟(queuing delay)组 距离矢量路由协议基于贝尔曼一福特算法,使用D—V 成。总之,网络中产生延迟的因素很多,可能是网络设备的 算法的路由器通常以一定的时间间隔向相邻的路由器发 问题,也可能是传输介质、网络协议标准的问题;可能是硬 送他们完整的路由表。接收到路由表的邻居路由器将收到 件,也可能是软件的问题i6IⅢ。 Value Engineering ・197・ 医院财务管理中计算机网络的应用 Application of Computer Networks in Hospital Financial Management 胡太珠HU Tai—zhu (福建医科大学附属协和医院财务科,福州350001) (Vujian Medical University Union Hospitla Finance Section,Fuzhou 350001,China) 摘要:本文讨论了计算机网络化在医院财务管理中的作用,医院财务信息管理系统在医院管理中产生的可能效益,以及将计算 机网络应用于医院财务管理时对财务工作人员的素质及技能的要求,并对计算机网络应用于财务管理可能存在的问题进行了剖析。 Abstract: rhis paper discusses the role of computer network in hospital financila management.the potentil beneaifts of hospital ifnancial information management system in hospital management and the requirements on the qualities and skills of finance staff if applying computer network in hospital financila management and anayzels the problems that may exist when applying computer network in hospital ifnancil management.a 关键词:计算机网络;医院财务管理;效益 Key words:computer networks;hospitl aifnancial management;effectiveness 中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)05—0197-02 0引言 理实际上只是停留在简单利用的层面,基于网络管理的各 部门协作一体化还远未到位。 我院于2009年构建了医院内网综合管理信息平台, 全面支持医院职能科室各项工作的信息化,实现职能科室 信息化与临床医技科室信息化共同发展,提升信息化应用 水平。在医院推行计算机网络系统中,我们对计算机网络 在医院财务管理中的作用也有了进一步认识。 1计算机网络在医院财务管理中的作用 随着会计制度和财务制度的不断改革深化,医疗财务 工作也得到了良好发展。医疗机构如果能通过调整和完善 医院财务管理体制,并建立起良好的财务管理机制,将有 利于医疗卫生事业的发展。 , 基于计算机网络建立的医院财务管理系统以统一的 近年来计算机网络技术的影Ⅱ向力迅速扩张,对社会各 行各业的发展均产生一定影响。计算机网络技术和信息化 技术不断的发展与完善,使得医院的信息化建设的也得以 快速地发展,电子计算机已被广泛应用于医院管理的各个 方面,并发挥越来越大的作用。 目前医院的电子计算机网络系统已成为医院日常业 务管理工作的重要组成部分。通过计算机网络获得的医疗 数据以及对医疗数据的分析对于医院管理层实施医院的 现代化管理起着越来越重要的地位。医院管理由过去的传 统手工模式已经开始逐步过渡到现代化的科学管理模式, 大大提高了工作效率和优化了流程。但在现实操作中,有 不少医院并没有真正把这项工作运转起来,所谓网络化管 作者简介:胡太珠(1974一),女,江西赣州人,专科,经济师,科员。 会计制度为准绳,是医院管理信息系统的一个重要组成部 分,具有核算及管理职能。通过财务管理系统,计算机能汇 [5]张国良.模糊控制及其MATLAB应用.西安:西安交通大学 骨干路由器作为DR,完全可以满足处理大量路由信息的 2002. 需求,对非骨干网络,网络设备的性能不需要特别要求即 出版社,可实现路由变化的快速收敛。 RIP与OSPF两种路由协议在当今互联网中已经广泛 应用,但随着电子芯片技术的不断发展,网络设备的处理 [6]Hinden R,Deering S.IPv6 Multicast Address AssignmentsIS】. RFC 2375,IETF,July 1998. [7]Vida R,Costa L.Multicast Listener DiscoveryVersion 2 MLDv2)for IPv6[S],RFC 38 10,IETF,June 2004. 性能得到突飞猛进的提高,并且其价格越来越低,因此 (【8]JaeDeok Lim,Young Ki Kim,Protection Algorithm against RIP占用较少的内存和CPU处理时间的优势逐渐被打破, ecurity holes of IPv6routingheader[C1.IEEE ICA0'I2006,February 但是随着物联网与云计算技术的发展,网络上的节点不再 s单纯是计算机,还将包括各种各样的终端甚至包括冰箱、 电视等家用电器,这些设备都需要接入到网络中,同时还 2006. [9]Research&DevelopmentC0nta A,Deering S.Interact Control 有RFID标签与读写器,对于这样连接这些终端的小型网 (IPv6)[S],RFC 4443,IETF,March2006. 络环境,RIP仍能充分发挥其优势。 参考文献: 『1]R0化君.网络编程与计算机技术.北京;机械工业出版社, 2009. Message Protocol(ICMPv6)for the Interuet Protocol Version 6 [10]Gont F.ICMP attacks against TCP【R】,Workin Progress, IETF,September 2005. [1 1DuraT.Cryptographically Generate addresses(CGA)Is】,RFC 3972,IETF,March2005. [2】张东亮.IPV6技术.北京:清华大学出版社,2010. [3】章卫国,杨向忠.模糊控制理论与应用[M】.西安:西北工业大 学出版社,2000. [12]Droms R,Bound J,Volz B,et a1.Dynamic HostConfiguration Protocol orf IPv6(DHCPv6)【s】,RFC 33 15,IETF,July 2003. 【13](美l ̄)QingLi(日本)KeiichiShima.IPv6详解:高级协议实 [4】许精明.下一代互联网关键技术的分析与研究.计算机技 现.北京:人民邮电出版社,2009. 术与发展,2009,19(11):115—116. 

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