POLITECHNIKA ŚL
SKA
w Gliwicach
WYDZIAA
AUTOMATYKI, ELEKTRONIKI i INFORMATYKI
Kierunek: Inżynieria Biomedyczna
LABORATORIUM
SIECI KOMPUTEROWYCH
Symulator sieci OPNET
Routing cz.1.
Opracował: dr inż. Wojciech Filipowski
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z najprostszym protokołem routingu RIP.
W trakcie zajęć studenci zasymulują działanie przykładowych sieci składających się
z wielu routerów dla przypadku trasowania statycznego oraz dynamicznego.
2. Wprowadzenie
Routing to wyznaczanie trasy i wysłanie nią pakietu danych w sieci komputerowej.
Urządzenie węzłowe, w którym kształtowany jest ruch sieciowy, nazywane jest routerem,
może to być np. komputer stacjonarny lub dedykowane urządzenie (również nazywane
routerem).
Pakiety przesyłane przez sieć opatrzone są adresem nadawcy i odbiorcy. Zadaniem
routerów jako węzłów pośrednich między nadawcą a odbiorcą jest przesłanie pakietów
do celu po jak najlepszej ścieżce. Typowy router bierze pod uwagę tylko informacje
z nagłówka IP, czyli sprawdza tylko informacje z warstwy sieci (trzeciej) modelu OSI.
Obowiązkiem routera IP przy przekazywaniu pakietu dalej do celu jest obniżenie o jeden
wartości TTL (ang Time To Live, czas życia). Datagram IP, który trafia do routera
z wartością 1 w polu TTL zostanie utracony, a do z
ródła router odsyła datagram ICMP
z kodem TTL Exceeded.
Routery utrzymują tablice trasowania, na podstawie których kierują pakiety od
określonych nadawców do odbiorców, bądz
kolejnych routerów. Tablica może być
budowana statycznie (trasowanie statyczne) lub dynamicznie (protokoły trasowania
dynamicznego, takie jak RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP, IS-IS).
Trasowanie ma na celu możliwie najlepiej (optymalnie) dostarczyć pakiet do celu.
Pierwotnie jedynym kryterium wyboru było posiadanie jak najdokładniejszej trasy do celu,
ale obecnie protokoły trasowania mogą uwzględniać podczas wyboru trasy również takie
parametry jak priorytet pakietu (standardy ToS/DSCP), natężenie ruchu
w poszczególnych segmentach sieci itp. W przypadku trasowania brzegowego
(wykorzystującego BGP) w Internecie wybór trasy jest silnie związany z polityką
poszczególnych dostawców (i zawartymi między nimi umowami o wymianie ruchu) i bywa
daleki od optymalnego.
Popularnym algorytmem służącym do wyznaczania tras w sieciach wewnętrznych jest
algorytm Dijkstry wyznaczania najkrótszej ścieżki w grafie (np. OSPF).
RIP (ang. Routing Information Protocol  pol. Protokół Informowania o Trasach) 
protokół bram wewnętrznych (IGP), oparty jest na zestawie algorytmów wektorowych,
służących do obliczania najlepszej trasy do celu.
Używany jest w Internecie w sieciach korzystających z protokołu IP (zarówno wersji 4 jak
i 6). Dzisiejszy otwarty standard protokołu RIP jest opisany w dokumentach RFC 1058
i STD 56. Obecnie najczęściej wykorzystywana jest druga wersja protokołu RIP (RIPv2).
2
3. Przebieg ćwiczenia
W czasie ćwiczenia zostanie wykorzystany w pełni automatyczny proces konfiguracji
adresów IP interfejsów routerów, a następnie użyty protokół RIP w celu ustalenia tablic
routingu poszczególnych routerów.
Przygotowanie projektu
1. Uruchom program OPNET IT Guru Academic Edition.
2. Otwórz File -> New...
3. Wybierz opcję Project i kliknij OK.
4. Wprowadz
nazwę projektu (Project Name) np. ROUTE_...... Zmień nazwę
scenariusza (Scenario Name) na np. scen1. Nastąpi uruchomienie kreatora
pozwalającego na ustawienie właściwości projektu.
5. W oknie ustawień topologii początkowej (Initial topology), wybierz opcję Create
Empty Scenario a następnie kliknij przycisk Next.
3
6. W oknie Choose Network Scale wybierz opcję Logical a następnie kliknij przycisk
Next.
7. W oknie Select Technologies nie wskazujemy żadnej grupy tylko przechodzimy
dalej klikając Next.
8. W oknie Review, przedstawiającym podsumowywanie wybranych opcji, kliknij
przycisk OK w celu zakończenia pracy kreatora.
Budowa modelu sieci
9. W oknie Object Palette wybieramy grupę Internet_toolbox.
10. Wybieramy element ethernet4_slip8_gtwy (jest to router wyposażonym w 4
interfejsy Ethernet oraz 8 SLIP).
4
11. Umieszczamy żądaną liczbę wyżej wymienionych routerów w obszarze projektu.
12. Klikamy prawym przyciskiem myszy na każdym z routerów, wybieramy Edit
Atributes oraz ustalamy ich nazwy.
13. Połącz routery za pomocą połączenia PPP_DS1.
5
14. Sieć połączeń powinna identyczna jak na kolejnym rysunku.
15. Należy sprawdzić i zanotować utworzone automatycznie połączenia (wykorzystują
one nieużywane wcześniej interfejsy routerów). Dokonujemy tego wybierając opcję
Edit atributes z menu kontekstowego (prawy klawisz myszy) poszczególnych
połączeń. Na poniższych rysunkach przedstawiono konfigurację wszystkich połączeń
urządzenia ROUTER1.
16. Sprawdz
w konfiguracji poszczególnych routerów parametry czasowe protokołu RIP
RIP Parameters->Timers-> Update Interval (seconds) Parametr ten określa co ile
sekund router wysyła swą tablicę routing do sąsiadów.
17. Z menu Protocols wybieramy IPRouting->Configure Routing Protocols& i
zaznaczamy:
6
Ustawienia symulacji
18. Otwórz Simulation -> Choose Individual Statistics...
19. Zaznacz Global Statistics->RIP->Traffic Received (bit/s) oraz Traffic Sent (bit/s),
Node Statistics->RIP->Traffic Received (bit/s) oraz Traffic Sent (bit/s) oraz
wszystkie pola w Route Table
20. Kliknij prawym klawiszem myszy na Global Statistics->RIP->Traffic Received
(bit/s) aby wywołać menu kontekstowe, w którym wybieramy Change Collection
Mode.
21. W oknie zaznaczamy Advanced i ustawiamy Capture mode na all values.
7
22. Kliknij prawym klawiszem myszy na Global Statistics->RIP->Traffic Sent (bit/s) aby
wywołać menu kontekstowe, w którym wybieramy Change Collection Mode.
23. Z menu Simulation wybieramy opcję Configure Discrete Event Simulation& i
ustawiamy czas symulacji Duration=15 minutes.
24. Zaznacz następujące opcje w zakładce Global Attributes: IP Interface Addressing
Mode na Auto Addressed/Export oraz IP Routing Table Export/Import na Export.
Dzięki temu nastąpi automatyczne przypisanie adresów do poszczególnych
interfejsów oraz zapisanie do plików przypisanych adresów i tablic routingu.
25. Ustaw RIP Sim Efficiency=disabled i RIP Stop Time=20000.
26. Uruchom symulację klikając przycisk Run.
8
Analiza wyników
27. Otwórz Results -> View Results...
28. W drzewku opcji rozwiń węzeł Global Statistics, a następnie RIP.
29. Zaznacz opcje Traffic Received (bits/sec) oraz Traffic Sent (bits/sec)
30. Naciśnij przycisk Show.
4. Zadania do wykonania
1. Uzupełnij schemat sieci o numery interfejsów routerów wykorzystywanych przez
każde z połączeń. Informacje te można uzyskać wybierając opcję Edit atributes
z menu kontekstowego (prawy klawisz myszy) każdego z połączeń.
2. Uzupełnij schemat sieci o adresy IP przypisane do poszczególnych interfejsów
każdego z routerów. Dostęp do tych informacji uzyskujemy wybierając: File->Model
Files->Refresh Model Directories, a następnie File->Open& . W oknie Open należy
wybrać Generic Data Files i otworzyć pliki o nazwie odpowiadającej nazwie projektu.
9
3. Dokonaj analizy tablicy routingu routera wskazanego przez prowadzącego. Dostęp
do tych informacji uzyskujemy wybierając: File->Model Files->Refresh Model
Directories, a następnie File->Open& . W oknie Open należy wybrać Generic Data
Files i otworzyć pliki o nazwie odpowiadającej nazwie projektu.
10
Przykładowe tablice routingu dla ROUTER0 wyglądają następująco:
START_ROUTING_TABLE
#Module Object ID, Table Size, Number of Interfaces, Route Source
645,3,0,2
#Module Hierarchical Name:
Logical Network.ROUTER0.ip
#Interface Information: Interface, Subinterface, IP Address, Mask
#IP Directly Connected Networks:
#-----------------------------------------------------------------
#Dest Address,Subnet Mask,Next Hop,Administrative Weight
#-----------------------------------------------------------------
192.0.0.0,255.255.255.0,192.0.0.1,0
192.0.1.0,255.255.255.0,192.0.1.1,0
192.0.2.0,255.255.255.0,192.0.2.1,0
END_ROUTING_TABLE
START_ROUTING_TABLE
#Module Object ID,Table Size,Number of Interfaces,Is static
144,15,3,0
#Module Hierarchical Name:
Logical Network.ROUTER0.rip
#Interface Information: Interface,IP Address,Mask
10,-1,192.0.0.1,255.255.255.0
11,-1,192.0.1.1,255.255.255.0
12,-1,192.0.2.1,255.255.255.0
#RIP Routing Table Contents:
#-----------------------------------------------------------------
# Int Addr,Dest Network,Dest Net Mask,Metric,Next Hop Addr,Route Tag,Permanent
#-----------------------------------------------------------------
4,192.0.4.0,Invalid,1,192.0.1.2,0,0
15,192.0.15.0,Invalid,1,192.0.1.2,0,0
16,192.0.16.0,Invalid,1,192.0.1.2,0,0
3,192.0.3.0,Invalid,1,192.0.0.2,0,0
5,192.0.5.0,Invalid,1,192.0.0.2,0,0
6,192.0.6.0,Invalid,3,192.0.1.2,0,0
7,192.0.7.0,Invalid,2,192.0.1.2,0,0
8,192.0.8.0,Invalid,3,192.0.1.2,0,0
9,192.0.9.0,Invalid,3,192.0.1.2,0,0
10,192.0.10.0,Invalid,2,192.0.1.2,0,0
11,192.0.11.0,Invalid,3,192.0.1.2,0,0
17,192.0.17.0,Invalid,2,192.0.1.2,0,0
12,192.0.12.0,Invalid,2,192.0.0.2,0,0
13,192.0.13.0,Invalid,2,192.0.0.2,0,0
14,192.0.14.0,Invalid,3,192.0.0.2,0,0
END_ROUTING_TABLE
4. Wskaż w tablicach routingu wpisy pozwalające na komunikację pomiędzy sieciami
wskazanymi przez prowadzącego.
Przykład. Dla routingu pomiędzy siecią 192.0.0.0 a siecią 192.0.12.0 w pliku z
adresami IP możemy odnalez
ć następujące wpisy:
- dotyczące adresów IP znajdujących się w sieci  z
ródłowej (192.0.0.0):
# Node Name: Logical Network.ROUTER0
# Iface Name Iface Index IP Address Subnet Mask Connected Link
# ---------- ----------- --------------- --------------- ----------------
IF10 10 192.0.0.1 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER0 <-> ROUTER1
IF11 11 192.0.1.1 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER0 <-> ROUTER6
Loopback 12 192.0.2.1 255.255.255.0 Not connected to any link.
# Node Name: Logical Network.ROUTER1
# Iface Name Iface Index IP Address Subnet Mask Connected Link
# ---------- ----------- --------------- --------------- ----------------
IF4 4 192.0.3.1 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER1 <-> ROUTER4
IF10 10 192.0.0.2 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER0 <-> ROUTER1
IF11 11 192.0.4.1 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER1 <-> ROUTER6
Loopback 12 192.0.5.1 255.255.255.0 Not connected to any link.
11
- dotyczące adresów IP znajdujących się sieci  docelowej (192.0.12.0):
# Node Name: Logical Network.ROUTER4
# Iface Name Iface Index IP Address Subnet Mask Connected Link
# ---------- ----------- --------------- --------------- ----------------
IF10 10 192.0.3.2 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER1 <-> ROUTER4
IF11 11 192.0.12.1 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER4 <-> ROUTER5
Loopback 12 192.0.13.1 255.255.255.0 Not connected to any link.
# Node Name: Logical Network.ROUTER5
# Iface Name Iface Index IP Address Subnet Mask Connected Link
# ---------- ----------- --------------- --------------- ----------------
IF10 10 192.0.6.2 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER2 <-> ROUTER5
IF11 11 192.0.12.2 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER4 <-> ROUTER5
Loopback 12 192.0.14.1 255.255.255.0 Not connected to any link.
W tablicy routingu routera ROUTER0 szukamy drogi do sieci docelowej:
START_ROUTING_TABLE
#Module Object ID,Table Size,Number of Interfaces,Is static
144,15,3,0
#Module Hierarchical Name:
Logical Network.ROUTER0.rip
#Interface Information: Interface,IP Address,Mask
10,-1,192.0.0.1,255.255.255.0
11,-1,192.0.1.1,255.255.255.0
12,-1,192.0.2.1,255.255.255.0
#RIP Routing Table Contents:
#-----------------------------------------------------------------
# Int Addr,Dest Network,Dest Net Mask,Metric,Next Hop Addr,Route Tag,Permanent
#-----------------------------------------------------------------
4,192.0.4.0,Invalid,1,192.0.1.2,0,0
15,192.0.15.0,Invalid,1,192.0.1.2,0,0
16,192.0.16.0,Invalid,1,192.0.1.2,0,0
3,192.0.3.0,Invalid,1,192.0.0.2,0,0
5,192.0.5.0,Invalid,1,192.0.0.2,0,0
6,192.0.6.0,Invalid,3,192.0.1.2,0,0
7,192.0.7.0,Invalid,2,192.0.1.2,0,0
8,192.0.8.0,Invalid,3,192.0.1.2,0,0
9,192.0.9.0,Invalid,3,192.0.1.2,0,0
10,192.0.10.0,Invalid,2,192.0.1.2,0,0
11,192.0.11.0,Invalid,3,192.0.1.2,0,0
17,192.0.17.0,Invalid,2,192.0.1.2,0,0
12,192.0.12.0,Invalid,2,192.0.0.2,0,0
13,192.0.13.0,Invalid,2,192.0.0.2,0,0
14,192.0.14.0,Invalid,3,192.0.0.2,0,0
END_ROUTING_TABLE
Zaznaczony wpis wskazuje na adres 192.0.0.2, przez który musimy szukać drogi do
sieci  docelowej . Adres ten jest przypisany do interfejsu IF10 routera ROUTER1
(informacje te są zawarte w pliku z numerami IP):
# Iface Name Iface Index IP Address Subnet Mask Connected Link
# ---------- ----------- --------------- --------------- ----------------
IF4 4 192.0.3.1 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER1 <-> ROUTER4
IF10 10 192.0.0.2 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER0 <-> ROUTER1
IF11 11 192.0.4.1 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER1 <-> ROUTER6
Loopback 12 192.0.5.1 255.255.255.0 Not connected to any link.
W tablicy routingu routera ROUTER1 odnajdujemy wpis wskazujący na drogę do sieci
docelowej 192.0.12.0, która prowadzi przez 192.0.3.2:
START_ROUTING_TABLE
#Module Object ID,Table Size,Number of Interfaces,Is static
1558,14,4,0
#Module Hierarchical Name:
Logical Network.ROUTER1.rip
#Interface Information: Interface,IP Address,Mask
4,-1,192.0.3.1,255.255.255.0
10,-1,192.0.0.2,255.255.255.0
11,-1,192.0.4.1,255.255.255.0
12,-1,192.0.5.1,255.255.255.0
12
#RIP Routing Table Contents:
#-----------------------------------------------------------------
# Int Addr,Dest Network,Dest Net Mask,Metric,Next Hop Addr,Route Tag,Permanent
#-----------------------------------------------------------------
1,192.0.1.0,Invalid,1,192.0.0.1,0,0
2,192.0.2.0,Invalid,1,192.0.0.1,0,0
12,192.0.12.0,Invalid,1,192.0.3.2,0,0
13,192.0.13.0,Invalid,1,192.0.3.2,0,0
15,192.0.15.0,Invalid,1,192.0.4.2,0,0
16,192.0.16.0,Invalid,1,192.0.4.2,0,0
6,192.0.6.0,Invalid,2,192.0.3.2,0,0
14,192.0.14.0,Invalid,2,192.0.3.2,0,0
7,192.0.7.0,Invalid,2,192.0.4.2,0,0
8,192.0.8.0,Invalid,3,192.0.4.2,0,0
9,192.0.9.0,Invalid,3,192.0.4.2,0,0
10,192.0.10.0,Invalid,2,192.0.4.2,0,0
11,192.0.11.0,Invalid,3,192.0.4.2,0,0
17,192.0.17.0,Invalid,2,192.0.4.2,0,0
END_ROUTING_TABLE
Adres IP 192.0.3.2 jest przypisany do interfejsu IF10 routera ROUTER4:
# Node Name: Logical Network.ROUTER4
# Iface Name Iface Index IP Address Subnet Mask Connected Link
# ---------- ----------- --------------- --------------- ----------------
IF10 10 192.0.3.2 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER1 <-> ROUTER4
IF11 11 192.0.12.1 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER4 <-> ROUTER5
Loopback 12 192.0.13.1 255.255.255.0 Not connected to any link.
Przechodzimy więc do tablicy routingu routera ROUTER4 dla bezpośrednio
podłączonych sieci (Directly Connected Networks):
START_ROUTING_TABLE
#Module Object ID, Table Size, Number of Interfaces, Route Source
6301,3,0,2
#Module Hierarchical Name:
Logical Network.ROUTER4.ip
#Interface Information: Interface, Subinterface, IP Address, Mask
#IP Directly Connected Networks:
#-----------------------------------------------------------------
#Dest Address,Subnet Mask,Next Hop,Administrative Weight
#-----------------------------------------------------------------
192.0.3.0,255.255.255.0,192.0.3.2,0
192.0.12.0,255.255.255.0,192.0.12.1,0
192.0.13.0,255.255.255.0,192.0.13.1,0
END_ROUTING_TABLE
Zaznaczony wpis wskazuje, że do sieci docelowej docieramy przez adres 192.0.12.1.
Na podstawie pliku z adresami IP wiemy, że ten adres IP jest przypisany do interfejsu
IF11 routera ROUTER4:
# Node Name: Logical Network.ROUTER4
# Iface Name Iface Index IP Address Subnet Mask Connected Link
# ---------- ----------- --------------- --------------- ----------------
IF10 10 192.0.3.2 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER1 <-> ROUTER4
IF11 11 192.0.12.1 255.255.255.0 Logical Network.ROUTER4 <-> ROUTER5
Loopback 12 192.0.13.1 255.255.255.0 Not connected to any link.
5. Dokonaj analizy sieci komputerowej dla przypadków uszkodzenia wskazanych przez
prowadzącego elementów: routerów lub połączeń. Analiza dokonaj analogicznie jak
w przedstawionym wyżej przykładzie.
13
5. Literatura
[1] http://www.opnet.com
[2] Mahbub Hassan, Raj Jain, Wysoko wydajne sieci TCP/IP, Helion 2004
[3] Praca zbiorowa pod redakcja Mateusza Nowaka, Symulacja sieci komputerowych,
IITiS PAN, Gliwice 2009
[4] Tadeusz Czachórski, Modele kolejkowe w ocenie efektywności sieci i systemów
komputerowych, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice
1999
[5] http://pl.wikipedia.org
14