实验六动态路由合约协议RIP初步配置.doc

-! 南昌大学实验报告学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验类型： 验证 综合 设计 创新 实验日期： 2017/12/14 实验成绩： 实验六 动态路由协议RIP配置实训1、 实验目的l 深入了解RIP协议的工作原理l 学会配置RIP协议网络l 掌握RIP协议配置错误排除2、 实验设备及条件l 运行Windows操作系统计算机一台l Cisco Packet Tracer模拟软件l Cisco 1841路由器两台，普通交换机三台，路由器串口线一根l RJ-45转DB-9反接线一根l 超级终端应用程序3、 实验原理3.1 RIP协议简介 路由信息协议（Routing Information Protocol，RIP）是一种内部网关协议（IGP），是一种动态路由选择协议，用于自治系统（AS）内的路由信息的传递。RIP协议基于距离矢量算法（Distance Vector Algorithms），使用“跳数”(即metric)来衡量到达目标地址的路由距离。这种协议的路由器只关心自己周围的世界，只与自己相邻的路由器交换信息，范围限制在15跳(15度)之内，再远，它就不关心了。RIP应用于OSI网络七层模型的网络层。在默认情况下，RIP使用一种非常简单的度量制度：距离就是通往目的站点所需经过的链路数，取值为115，数值16表示无穷大。RIP进程使用UDP的520端口来发送和接收RIP分组。RIP分组每隔30s以广播的形式发送一次，为了防止出现“广播风暴”，其后续的的分组将做随机延时后发送。在RIP中，如果一个路由在180s内未被刷，则相应的距离就被设定成无穷大，并从路由表中删除该表项。RIP协议是最早的路由协议，现在仍然发挥“余热”，对于小型网络，RIP就所占带宽而言开销小，易于配置、管理和实现。有两个版本。l RIPv1协议有类路由协议l RIPv2协议无类路由协议，需手工关闭路由自动汇总。 另外，为了兼容IP V6的应用，RIP协议也发布了IP V6下的应用协议RIPng(Routing Information Protocol next generation)有类与无类的区别在于：有类路由在路由更新时不会将子网掩码一同发送出去，路由器收到更新后会假设子网掩码。子网掩码的假设基于IP的分类，很明显，有类路由只会机械地支持A、B、C这样的IP地址。在IPv4地址日益枯竭的情况下，只支持有类路由明显不再适合。而无类路由支持可变长子网掩码（VISM），在网络IP的应用上可以缓解IP利用的问题。比如：有一个B类的IP地址172.16.1.1/16，默认的子网掩码是16位长，如果再进一步划分子网，采用24位长的子网掩码，可划出4个子网来（当然不止4个）。将4个子网分配出去就提高了IP的利用。如果是有类路由，则不能支持可变的子网掩码，只会机械地发送24位长的掩码，这样也就不能区分出子网。在运行RIP v1这样的网络中，如果划分了子网则路由更新时候会丢失子网，数据就不知道从哪里转发出去。如图1所示。图1 路由汇聚造成丢包示意图在图23.1中网络运行RIP v1这样的有类路由协议，路由A发送一个数据包到目的地172.16.1.3.0/24，但是C路由收到后将自动汇总，将目的地IP汇聚成了172.16.0.0/16，这样的数据包可以转发的方面有3个，分别是B、C、D路由，C就不知道数据包怎么转发了。可能的结果是随机选一个方向转发，造成丢包现象。RIP协议的优点在于实现简单，配置容易，维护简单，可以支持IP，IPX等多种网络层协议，当然也存在问题。主要体现在：路由收敛速度慢、以跳数(hop)标记的metric值不能真实反映路由开销、16跳的限制不适合大规模的网络、周期性广播链路开销比较大。 所以RIP协议只适合网络规模小的场合，这样其运行效率越好。适合的应用场合：采用相同网络结构的中小型网络、适用于校园网、网络结构变化缓慢的地区性网络。RIP v2增强了v1版一些不支持的功能。主要体现在：l 支持外部路由标签（Route Tag）l 报文中带mask，支持CIDR(无类别域间路由 )l 支持多播路由更新（多播地址：224.0.0.9），减少资源消耗l 支持指定下一跳地址l 支持协议报文验证，MD5和明文方式，加强安全性l Route Tag支持RIPv2的路由器协议报文目的地址为224.0.0.9，这样减少了广播报文，减轻了网络负担。3.2 RIP协议工作原理RIP路由协议使用UDP收发报文，端口号为520，广播的目的地址为255.255.255.255（RIP v2使用的是224.0.0.9组播地址）。在网络中每台路由器维护一张路由表，所谓路由表，指的是路由器或者其他互联网网络设备上存储的表，该表中存有到达特定网络终端的路径。1RIP路由的启动。 1）路由器启动RIP后，向周围路由器发送请求报文（Request message）。2）周围的RIP路由器收到请求报文后，响应该请求，回送包含本地路由表信息的响应报文（Response message）。3）路由器收到邻居路由器响应报文后，修改本地路由表。2RIP路由计算。1）路由器收到响应报文后，如果本地路由表中不存在收到的路由，则修改本地路由表，同时向相邻路由器发送触发修改报文，广播路由修改信息。如果收到的路由在本地路由表中已经存在，则做比较，比本地路由表中的记录更新，则个改本地路由表，再转发更新；如果收到的路由过旧，直接丢弃。2）相邻路由器收到触发修改报文后，又向其各自的相邻路由器发送触发修改报文。在一连串的触发修改广播后，各个路由器都能够得到并保持最新的路由信息。3）RIP采用老化机制对超时的路由进行老化处理，以保证路由的实时性和有效性。因此，RIP每隔一定时间周期性的向邻居路由器发布本地的路由表，相邻路由器收到报文后，对其本地路由进行更新。除些之外，为了加快网络收敛时间，在网络发生变化时会立即发送更新。在下面两种情况下会发生更新：l 定时更新发送，每隔30s发送全部路由，保证路由信息在全网的同步；l 触发更新发送，在路由发生变化的情况下，立刻向外发送变化路由，加快网络的收敛，减少环路出现的几率。路由更新时会启动记时，防止更新包超时，动态地掌握网络的变化情况。l 定时更新时间（Periodic Update），每隔30s向外发送一次本地的全部路由。l 超时定时间（Timeout），路由在Timeout超时时间内没有更新，该路由被认为不可达，缺省为180s。如果一条路由在180s未收到更新报文，RIP就标志该网络为不可达，同时启动抑制定时器(180s)，在抑制期内，该路由的更新被忽略。抑制期满后，如果在60s内没有收到它的更新，该路由项被删除，所以路由删除时间默认为240s。3数据转发。路由器收到数据包后，根据协议采用的路由算法，在路由表中选择一条最佳路径将数据包转发出去。如果收到的数据包目的地不可达，则丢弃数据包，并向源端发送抑制信息。在网络中，通常存在多条路径，可能会产生回路，在网络中出现回路的后果很严重，数据包在网内来回震荡，带宽耗尽后造成网络不可用。RIP路由防止回路的方法有几下几种：1触发更新(Trigger Update)路由信息发生变化时，立即向邻居路由器发送触发更新报文，通知变化的路由信息。2记数到无穷(Count to infinity)为避免路由环收敛时间过长，将Cost=16表示不可达，在出现坏消息的情况下，计算到16后，该坏消息被认为不可达路由。3水平分割(Split Horizon)RIP从某个接口学到的路由不再从该接口发布给其他路由器，防止路由循环、防止计数到无穷、发布更少的路由信息，减少带宽消耗。4毒性逆转(Poison Reverse)为RIP从某个接口学到的路由，将该路由的Cost变成16，然后发送回该接口，可以清除对方路由表中的无用信息。 4、 实验步骤4.1 配置实训网络在Cisco Packet Tracer软件中配置好实训的拓扑，在模拟器上先练习实训中的相关配置。本次实训在思科模拟器上和实践物理环境中都能配通。本次实训拓扑如图2所示 图2 RIP实训拓扑图 实训任务：l 根据实训环境配置路由器，配置RIP V1协议。 l 根据实训环境配置路由器，配置RIP V2协议，使得实训环境中的所有网络通过RIP V2协议学习路由，最终能彼此通信。 实训环境路由器的配置参数如表1所示。表1 实训路由器参数表路由器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在网络中存在3个子网，172.16.1.0/24、172.16.2.0/24和172.16.3.0/24，此3个子网被路由分开不连续。我们知道这是B类的子网IP，B类IP默认的子网掩码为16位，255.255.0.0。在有类路由中只支持这种标准的子网掩码，在无类路由中才能支持可变子网掩码，如本例中全用了24位长的掩码，为255.255.255.0。这样设置主要在于观察RIP v1和RIP v2路由协议工作时路由汇总的不同。有关的配置命令如表2所示。表2 RIP协议有关的配置命令任务命令指定使用RIP协议router rip指定RIP版本version 1|21指定与该路由器相连的网络network network4.2 进行RIP V1的配置拓扑图： Ping 不通4.3 进行RIP V2的配置5、 实验总结 路由信息协议RIP是一种内部网关协议（IGP）,RIP路由协议使用UDP收发报文，端口号为520，广播的目的地址为255.255.255.255（RIP v2使用的是224.0.0.9组播地址）。在网络中每台路由器维护一张路由表，所谓路由表，指的是路由器或者其他互联网网络设备上存储的表，该表中存有到达特定网络终端的路径。路由器启动RIP后，向周围路由器发送请求报文,周围的RIP路由器收到请求报文后，响应该请求，回送包含本地路由表信息的响应报文.（Response message）。路由器收到邻居路由器响应报文后，修改本地路由表。