實(shí)驗(yàn)六 動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP初步配置

1、南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)班級:實(shí)驗(yàn)類型： 驗(yàn)證 綜合 設(shè)計(jì) 創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期： 2017/12/14 實(shí)驗(yàn)成績:實(shí)驗(yàn)六 動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP配置實(shí)訓(xùn)1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膌 深入了解RIP協(xié)議的工作原理l 學(xué)會(huì)配置RIP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)l 掌握RIP協(xié)議配置錯(cuò)誤排除2、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及條件l 運(yùn)行Windows 操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)一臺(tái)l Cisco Packet Tracer模擬軟件l Cisco 1841路由器兩臺(tái)，普通交換機(jī)三臺(tái)，路由器串口線一根l RJ-45轉(zhuǎn)DB-9反接線一根l 超級終端應(yīng)用程序3、 實(shí)驗(yàn)原理3.1 RIP協(xié)議簡介 路由信息協(xié)議（Routing Information Pro

2、tocol,RIP）是一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP)，是一種動(dòng)態(tài)路由選擇協(xié)議,用于自治系統(tǒng)(AS）內(nèi)的路由信息的傳遞.RIP協(xié)議基于距離矢量算法(DistanceVectorAlgorithms），使用“跳數(shù)"（即metric）來衡量到達(dá)目標(biāo)地址的路由距離.這種協(xié)議的路由器只關(guān)心自己周圍的世界,只與自己相鄰的路由器交換信息，范圍限制在15跳（15度)之內(nèi)，再遠(yuǎn),它就不關(guān)心了。RIP應(yīng)用于OSI網(wǎng)絡(luò)七層模型的網(wǎng)絡(luò)層。在默認(rèn)情況下，RIP使用一種非常簡單的度量制度:距離就是通往目的站點(diǎn)所需經(jīng)過的鏈路數(shù)，取值為115，數(shù)值16表示無窮大。RIP進(jìn)程使用UDP的520端口來發(fā)送和接收RIP分組。

3、RIP分組每隔30s以廣播的形式發(fā)送一次,為了防止出現(xiàn)“廣播風(fēng)暴”，其后續(xù)的的分組將做隨機(jī)延時(shí)后發(fā)送。在RIP中，如果一個(gè)路由在180s內(nèi)未被刷,則相應(yīng)的距離就被設(shè)定成無窮大,并從路由表中刪除該表項(xiàng)。RIP協(xié)議是最早的路由協(xié)議,現(xiàn)在仍然發(fā)揮“余熱",對于小型網(wǎng)絡(luò)，RIP就所占帶寬而言開銷小,易于配置、管理和實(shí)現(xiàn)。有兩個(gè)版本。l RIPv1協(xié)議-有類路由協(xié)議l RIPv2協(xié)議-無類路由協(xié)議，需手工關(guān)閉路由自動(dòng)匯總. 另外,為了兼容IP V6的應(yīng)用，RIP協(xié)議也發(fā)布了IP V6下的應(yīng)用協(xié)議RIPng（Routing Information Protocol next generation

4、）有類與無類的區(qū)別在于：有類路由在路由更新時(shí)不會(huì)將子網(wǎng)掩碼一同發(fā)送出去,路由器收到更新后會(huì)假設(shè)子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼的假設(shè)基于IP的分類,很明顯,有類路由只會(huì)機(jī)械地支持A、B、C這樣的IP地址.在IPv4地址日益枯竭的情況下,只支持有類路由明顯不再適合。而無類路由支持可變長子網(wǎng)掩碼（VISM)，在網(wǎng)絡(luò)IP的應(yīng)用上可以緩解IP利用的問題。比如：有一個(gè)B類的IP地址172。16。1。1/16，默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼是16位長,如果再進(jìn)一步劃分子網(wǎng)，采用24位長的子網(wǎng)掩碼，可劃出4個(gè)子網(wǎng)來(當(dāng)然不止4個(gè)）.將4個(gè)子網(wǎng)分配出去就提高了IP的利用。如果是有類路由，則不能支持可變的子網(wǎng)掩碼，只會(huì)機(jī)械地發(fā)送24位長的掩

5、碼,這樣也就不能區(qū)分出子網(wǎng)。在運(yùn)行RIP v1這樣的網(wǎng)絡(luò)中，如果劃分了子網(wǎng)則路由更新時(shí)候會(huì)丟失子網(wǎng)，數(shù)據(jù)就不知道從哪里轉(zhuǎn)發(fā)出去.如圖1所示.圖1 路由匯聚造成丟包示意圖在圖23.1中網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行RIP v1這樣的有類路由協(xié)議，路由A發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包到目的地172。16。1。3.0/24，但是C路由收到后將自動(dòng)匯總,將目的地IP匯聚成了172.16.0。0/16，這樣的數(shù)據(jù)包可以轉(zhuǎn)發(fā)的方面有3個(gè),分別是B、C、D路由，C就不知道數(shù)據(jù)包怎么轉(zhuǎn)發(fā)了.可能的結(jié)果是隨機(jī)選一個(gè)方向轉(zhuǎn)發(fā),造成丟包現(xiàn)象。RIP協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)簡單，配置容易，維護(hù)簡單，可以支持IP，IPX等多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，當(dāng)然也存在問題.主要體現(xiàn)

6、在：路由收斂速度慢、以跳數(shù)(hop）標(biāo)記的metric值不能真實(shí)反映路由開銷、16跳的限制不適合大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)、周期性廣播鏈路開銷比較大。所以RIP協(xié)議只適合網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小的場合，這樣其運(yùn)行效率越好。適合的應(yīng)用場合:采用相同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的中小型網(wǎng)絡(luò)、適用于校園網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化緩慢的地區(qū)性網(wǎng)絡(luò).RIP v2增強(qiáng)了v1版一些不支持的功能。主要體現(xiàn)在:l 支持外部路由標(biāo)簽（Route Tag）l 報(bào)文中帶mask，支持CIDR（無類別域間路由 ）l 支持多播路由更新（多播地址:224。0。0。9)，減少資源消耗l 支持指定下一跳地址l 支持協(xié)議報(bào)文驗(yàn)證,MD5和明文方式,加強(qiáng)安全性l Route Tag支持R

7、IPv2的路由器協(xié)議報(bào)文目的地址為224。0。0。9,這樣減少了廣播報(bào)文，減輕了網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。3。2 RIP協(xié)議工作原理RIP路由協(xié)議使用UDP收發(fā)報(bào)文，端口號(hào)為520，廣播的目的地址為255。255。255。255（RIP v2使用的是224。0.0.9組播地址）。在網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)路由器維護(hù)一張路由表，所謂路由表，指的是路由器或者其他互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上存儲(chǔ)的表,該表中存有到達(dá)特定網(wǎng)絡(luò)終端的路徑。1RIP路由的啟動(dòng). 1）路由器啟動(dòng)RIP后,向周圍路由器發(fā)送請求報(bào)文(Request message）.2)周圍的RIP路由器收到請求報(bào)文后，響應(yīng)該請求，回送包含本地路由表信息的響應(yīng)報(bào)文(Response m

8、essage）.3）路由器收到鄰居路由器響應(yīng)報(bào)文后,修改本地路由表。2RIP路由計(jì)算.1）路由器收到響應(yīng)報(bào)文后，如果本地路由表中不存在收到的路由,則修改本地路由表，同時(shí)向相鄰路由器發(fā)送觸發(fā)修改報(bào)文，廣播路由修改信息.如果收到的路由在本地路由表中已經(jīng)存在，則做比較，比本地路由表中的記錄更新，則個(gè)改本地路由表，再轉(zhuǎn)發(fā)更新；如果收到的路由過舊，直接丟棄.2）相鄰路由器收到觸發(fā)修改報(bào)文后，又向其各自的相鄰路由器發(fā)送觸發(fā)修改報(bào)文.在一連串的觸發(fā)修改廣播后，各個(gè)路由器都能夠得到并保持最新的路由信息。3)RIP采用老化機(jī)制對超時(shí)的路由進(jìn)行老化處理,以保證路由的實(shí)時(shí)性和有效性。因此,RIP每隔一定時(shí)間周期性的

9、向鄰居路由器發(fā)布本地的路由表，相鄰路由器收到報(bào)文后，對其本地路由進(jìn)行更新。除些之外，為了加快網(wǎng)絡(luò)收斂時(shí)間,在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時(shí)會(huì)立即發(fā)送更新.在下面兩種情況下會(huì)發(fā)生更新：l 定時(shí)更新發(fā)送，每隔30s發(fā)送全部路由，保證路由信息在全網(wǎng)的同步;l 觸發(fā)更新發(fā)送，在路由發(fā)生變化的情況下，立刻向外發(fā)送變化路由,加快網(wǎng)絡(luò)的收斂，減少環(huán)路出現(xiàn)的幾率。路由更新時(shí)會(huì)啟動(dòng)記時(shí)，防止更新包超時(shí)，動(dòng)態(tài)地掌握網(wǎng)絡(luò)的變化情況.l 定時(shí)更新時(shí)間(Periodic Update），每隔30s向外發(fā)送一次本地的全部路由.l 超時(shí)定時(shí)間（Timeout），路由在Timeout超時(shí)時(shí)間內(nèi)沒有更新，該路由被認(rèn)為不可達(dá),缺省為180s.如

10、果一條路由在180s未收到更新報(bào)文，RIP就標(biāo)志該網(wǎng)絡(luò)為不可達(dá)，同時(shí)啟動(dòng)抑制定時(shí)器（180s），在抑制期內(nèi)，該路由的更新被忽略。抑制期滿后,如果在60s內(nèi)沒有收到它的更新，該路由項(xiàng)被刪除，所以路由刪除時(shí)間默認(rèn)為240s.3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。路由器收到數(shù)據(jù)包后,根據(jù)協(xié)議采用的路由算法,在路由表中選擇一條最佳路徑將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出去。如果收到的數(shù)據(jù)包目的地不可達(dá)，則丟棄數(shù)據(jù)包，并向源端發(fā)送抑制信息.在網(wǎng)絡(luò)中,通常存在多條路徑，可能會(huì)產(chǎn)生回路，在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)回路的后果很嚴(yán)重,數(shù)據(jù)包在網(wǎng)內(nèi)來回震蕩,帶寬耗盡后造成網(wǎng)絡(luò)不可用.RIP路由防止回路的方法有幾下幾種:1觸發(fā)更新（Trigger Update)路由信息發(fā)生變

11、化時(shí),立即向鄰居路由器發(fā)送觸發(fā)更新報(bào)文，通知變化的路由信息。2記數(shù)到無窮（Count to infinity)為避免路由環(huán)收斂時(shí)間過長,將Cost=16表示不可達(dá)，在出現(xiàn)壞消息的情況下,計(jì)算到16后，該壞消息被認(rèn)為不可達(dá)路由。3水平分割（Split Horizon）RIP從某個(gè)接口學(xué)到的路由不再從該接口發(fā)布給其他路由器,防止路由循環(huán)、防止計(jì)數(shù)到無窮、發(fā)布更少的路由信息，減少帶寬消耗.4毒性逆轉(zhuǎn)（Poison Reverse）為RIP從某個(gè)接口學(xué)到的路由,將該路由的Cost變成16，然后發(fā)送回該接口,可以清除對方路由表中的無用信息。 4、 實(shí)驗(yàn)步驟4.1 配置實(shí)訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)在Cisco Packet

12、Tracer軟件中配置好實(shí)訓(xùn)的拓?fù)?在模擬器上先練習(xí)實(shí)訓(xùn)中的相關(guān)配置。本次實(shí)訓(xùn)在思科模擬器上和實(shí)踐物理環(huán)境中都能配通。本次實(shí)訓(xùn)拓?fù)淙鐖D2所示 圖2 RIP實(shí)訓(xùn)拓?fù)鋱D實(shí)訓(xùn)任務(wù)：l 根據(jù)實(shí)訓(xùn)環(huán)境配置路由器，配置RIP V1協(xié)議。 l 根據(jù)實(shí)訓(xùn)環(huán)境配置路由器,配置RIP V2協(xié)議,使得實(shí)訓(xùn)環(huán)境中的所有網(wǎng)絡(luò)通過RIP V2協(xié)議學(xué)習(xí)路由,最終能彼此通信. 實(shí)訓(xùn)環(huán)境路由器的配置參數(shù)如表1所示。表1 實(shí)訓(xùn)路由器參數(shù)表路由器F0/0F0/1S0/0/0Router1172。16。1.1/24192.168.1.1/24Router2172。16.2.1/24172。16。3。1/24192。168。1。2/2

13、4在網(wǎng)絡(luò)中存在3個(gè)子網(wǎng)，172。16。1.0/24、172。16。2。0/24和172.16。3.0/24，此3個(gè)子網(wǎng)被路由分開不連續(xù).我們知道這是B類的子網(wǎng)IP,B類IP默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼為16位,255。255。0。0。在有類路由中只支持這種標(biāo)準(zhǔn)的子網(wǎng)掩碼,在無類路由中才能支持可變子網(wǎng)掩碼，如本例中全用了24位長的掩碼，為255.255。255.0。這樣設(shè)置主要在于觀察RIP v1和RIP v2路由協(xié)議工作時(shí)路由匯總的不同。有關(guān)的配置命令如表2所示。表2 RIP協(xié)議有關(guān)的配置命令任務(wù)命令指定使用RIP協(xié)議router rip指定RIP版本version 121指定與該路由器相連的網(wǎng)絡(luò)network network4.2 進(jìn)行RIP V1的配置拓?fù)鋱D：Ping 不通4。3 進(jìn)行RIP V2的配置5、 實(shí)驗(yàn)總結(jié) 路由信息協(xié)議RIP是一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP),RIP路由協(xié)議使用UDP收發(fā)報(bào)文,端口號(hào)為520，廣播的目的地址為2