實(shí)驗(yàn)六動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP初步配置

1、WORD格式*大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生*：學(xué)號(hào)：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：驗(yàn)證綜合 設(shè)計(jì) 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)日期：2021/12/14實(shí)驗(yàn)成績(jī)：實(shí)驗(yàn)六動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP 配置實(shí)訓(xùn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康纳钊肓私釸IP 協(xié)議的工作原理學(xué)會(huì)配置RIP 協(xié)議網(wǎng)絡(luò)掌握 RIP 協(xié)議配置錯(cuò)誤排除二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及條件運(yùn)行 Windows操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)一臺(tái)Cisco Packet Tracer模擬軟件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RJ-45 轉(zhuǎn) DB-9 反接線一根超級(jí)終端應(yīng)用程序三、實(shí)驗(yàn)原理3.1 RIP協(xié)議簡(jiǎn)介路由信息協(xié)議Routing Information Protocol， RIP是一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議I

2、GP，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 Distance Vector Algorithms，使用“跳數(shù)( 即 metric)來(lái)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?chē)氖澜?，只與自己相鄰的路由器交換信息，X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(jiǎn)單的度量制度：距離就是通往目的站點(diǎn)所需經(jīng)過(guò)的鏈路數(shù)， 取值為 115，數(shù)值 16 表示無(wú)窮大。 RIP 進(jìn)程使用UDP的 520 端口來(lái)發(fā)送和接收RIP分組。 RIP 分

3、組每隔30s 以播送的形式發(fā)送一次，為了防止出現(xiàn)“播送風(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，那么相應(yīng)的距離就被設(shè)定成無(wú)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(duì)于小型網(wǎng)絡(luò)，RIP 就所占帶寬而言開(kāi)銷(xiāo)小，易于配置、管理和實(shí)現(xiàn)。有兩個(gè)版本。RIPv1 協(xié)議有類(lèi)路由協(xié)議RIPv2 協(xié)議無(wú)類(lèi)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(RoutingInformation Protocol next generation)有類(lèi)與無(wú)類(lèi)的

4、區(qū)別在于：有類(lèi)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(lèi)，很明顯，有類(lèi)路由只會(huì)機(jī)械地支持A、B、C 這樣的 IP專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式1專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式地址。在IPv4 地址日益枯竭的情況下，只支持有類(lèi)路由明顯不再適合。而無(wú)類(lèi)路由支持可變長(zhǎng)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(wèn)題。比方：有一個(gè)B 類(lèi)的 IP 地址 172.16.1.1/16，默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼是16 位長(zhǎng)，如果再進(jìn)一步劃分子網(wǎng)，采用24 位長(zhǎng)的子網(wǎng)掩碼，可劃出4 個(gè)子網(wǎng)來(lái) 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

5、是有類(lèi)路由，那么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(zhǎng)的掩碼，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)那么路由更新時(shí)候會(huì)喪失子網(wǎng)，數(shù)據(jù)就不知道從哪里轉(zhuǎn)發(fā)出去。如圖1所示。發(fā)發(fā) 172.16.3.0/24發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)172.16.1.0/24C發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)172.16.3.0/24發(fā)發(fā)發(fā) 16發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)172.16.0.0/16ADC172.16.4.0/24172.16.2.0/24BE圖 1路由會(huì)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(lèi)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，

6、但是 C 路由收到后將自動(dòng)匯總，將目的地IP 會(huì)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(jiǎn)單，配置容易，維護(hù)簡(jiǎn)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(wèn)題。 主要表達(dá)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(kāi)銷(xiāo)、 16 跳的限制不適合大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)、周期性播送鏈路開(kāi)銷(xiāo)比較大。所以 RIP 協(xié)議只適合網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小的場(chǎng)合，這樣其運(yùn)行效率越好。適合的應(yīng)用場(chǎng)合： 采用一樣網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的中小型網(wǎng)

7、絡(luò)、適用于校園網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造變化緩慢的地區(qū)性網(wǎng)絡(luò)。RIP v2增強(qiáng)了 v1 版一些不支持的功能。主要表達(dá)在：支持外部路由標(biāo)簽Route Tag報(bào)文中帶 mask，支持 CIDR(無(wú)類(lèi)別域間路由)支持多播路由更新多播地址：224.0.0.9，減少資源消耗支持指定下一跳地址支持協(xié)議報(bào)文驗(yàn)證，MD5 和明文方式，加強(qiáng)平安性Route Tag 支持RIPv2 的路由器協(xié)議報(bào)文目的地址為224.0.0.9，這樣減少了播送報(bào)文，減輕了網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。3.2RIP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，播送的目的地址為255.255.255.255（ RIP v2 使用的是 224.0.0.

8、9 組播地址。在網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)路由器維護(hù)一X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)終端的路專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式2專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式徑。1 RIP 路由的啟動(dòng)。1路由器啟動(dòng)RIP 后，向周?chē)酚善靼l(fā)送請(qǐng)求報(bào)文Request message 。2周?chē)?RIP 路由器收到請(qǐng)求報(bào)文后，響應(yīng)該請(qǐng)求，回送包含本地路由表信息的響應(yīng)報(bào)文 Response message 。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。2 RIP 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， 那么修改本地路由表，同時(shí)向相鄰路由器發(fā)送觸發(fā)修改

9、報(bào)文， 播送路由修改信息。 如果收到的路由在本地路由表中已經(jīng)存在，那么做比較，比本地路由表中的記錄更新，那么個(gè)改本地路由表，再轉(zhuǎn)發(fā)更新；如果收到的路由過(guò)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)修改播送后，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(duì)超時(shí)的路由進(jìn)展老化處理，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(duì)其本地路由進(jìn)展更新。 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：定時(shí)更新

10、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；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。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。超時(shí)定時(shí)間 Timeout ，路由在 Timeout 超時(shí)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有更新，該路由被認(rèn)為不可達(dá)，缺省為180s。如果一條路由在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(méi)有收到它的更新，

11、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正確路徑將數(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)，那么丟棄數(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?chē)?yán)重，數(shù)據(jù)包在網(wǎng)內(nèi)來(lái)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(wú)窮(Count to infinity)為防止路由環(huán)收斂時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將Cost=16 表示不可

12、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?gòu)脑摻涌诎l(fā)布給其他路由器，防止路由循環(huán)、防止計(jì)數(shù)到無(wú)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(duì)方路由表中的無(wú)用信息。專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式3專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式四、實(shí)驗(yàn)步驟4.1配置實(shí)訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)在 Cisco Packet Tracer軟件中配置好實(shí)訓(xùn)的拓?fù)洌谀M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

13、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)：根據(jù)實(shí)訓(xùn)環(huán)境配置路由器，配置RIP V1 協(xié)議。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(guò)RIPV2 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F0/0F0/1S0/0/0Router1172.16.1.1/24192.168.1.1/24Router2172.16.2.1/24172.16.3.1/24192.168.1.2/24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

14、.3.0/24，此 3 個(gè)子網(wǎng)被路由分開(kāi)不連續(xù)。我們知道這是B 類(lèi)的子網(wǎng)IP ， B 類(lèi) IP 默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼為16 位，255.255.0.0。在有類(lèi)路由中只支持這種標(biāo)準(zhǔn)的子網(wǎng)掩碼，在無(wú)類(lèi)路由中才能支持可變子網(wǎng)掩碼，如本例中全用了24 位長(zhǎng)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)命令專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式4專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式指定使用 RIP 協(xié)議router rip指定 RIP 版本version 1|21指定與該路由器相連的網(wǎng)絡(luò)network network4.2進(jìn)展RIP V1 的配置拓?fù)鋱D：專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式5專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式6專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式Ping不通專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式7專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式8專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式4.3進(jìn)展RIP V2 的配置專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式9專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式五、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，播送的目的地址為 255.255.255.255 RIP v2 使用的是 224