实验六动态路由协议RIP初步配置.pdf

.XXXX 大学实验报告大学实验报告学生 XX：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动态路由协议 RIPRIP 配置实训配置实训一、实验目的一、实验目的深入了解 RIP 协议的工作原理学会配置 RIP 协议网络掌握 RIP 协议配置错误排除二、实验设备及条件二、实验设备及条件运行 Windows 操作系统计算机一台Cisco Packet Tracer 模拟软件Cisco 1841 路由器两台，普通交换机三台，路由器串口线一根RJ-45 转 DB-9 反接线一根超级终端应用程序三、实验原理三、实验原理3.13.1RIPRIP 协议简介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（DistanceVectorAlgorithms），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，X 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。RIPv1 协议有类路由协议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(RoutingInformation 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-优选.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。发 发 172.16.3.0/24发 发 发 发 发 发172.16.1.0/24C发 发 发 发 发 发 发 发 发 发 发发 发 发 16发 发 发 发 发 发 发发 172.16.0.0/16172.16.3.0/24AC172.16.2.0/24D172.16.4.0/24B图 1 路由汇聚造成丢包示意图E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：支持外部路由标签（Route Tag）报文中带 mask，支持 CIDR(无类别域间路由)支持多播路由更新（多播地址：224.0.0.9），减少资源消耗支持指定下一跳地址支持协议报文验证，MD5 和明文方式，加强安全性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。3.23.2RIPRIP 协议工作原理协议工作原理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（RIPv2 使用的是 224.0.0.9 组播地址）。在网络中每台路由器维护一X 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）。-优选.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：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；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。定时更新时间（Periodic Update），每隔 30s 向外发送一次本地的全部路由。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。四、实验步骤四、实验步骤-优选.4.14.1配置实训网络配置实训网络在 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：根据实训环境配置路由器，配置RIP V1 协议。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RIPV2 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路由器Router1Router2F0/0F0/0172.16.1.1/24172.16.2.1/24F0/1F0/1172.16.3.1/24S0/0/0S0/0/0192.168.1.1/24192.168.1.2/24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 2RIP 协议有关的配置命令任务任务指定使用 RIP 协议指定 RIP 版本指定与该路由器相连的网络router ripversion 1|21networknetwork命令命令4.24.2进行进行 RIP V1RIP V1 的配置的配置拓扑图：Ping 不通4.34.3进行进行 RIP V2RIP V2 的配置的配置五、实验总结五、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-优选.（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X 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。-优选