第四章RIP概述.pdf

第 四 章RIPR I P是路由信息协议(R o ut in g I n fo r ma t io n P r o t o c o l)的缩写，是最常使用的内部网关协议之一，采用距离向量算法。R I P 一般用于采用同类技术的中等规模网络，如校园网及一个地区范围内的网络，R I P并非为复杂、大型的网络而设计。但由于R I P使用简单，配置灵活，使得它在今天的网络设备和互联网中被广泛使用。4.1 RIP概述R I P是由X e r o x在2 0世纪7 0年代开发的，最初定义在R F C 1 0 5 8中。R I P进程使用UDP的5 2 0端口来发送和接收R I P分组。R I P分组分为两种：请求分组和响应分组。R I P分组每隔3 0 s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R I P中，如果一个路由在1 8 0 s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。对于小型网络，R I P就所占带宽而言开销小，易于配置、管理和实现，并且RI P还在大量使用中。但R I P也有明显的不足，即当有多个网络时会出现环路问题。为了解决环路问题，R I P采用水平分割、毒性逆转的水平分割、最大跳数、抑制计时器和闪式更新5种方式。目前R I P有两个版本R I P vl和R I P v2。需要注意的是，R I P v2不是R I P vl的替代，而是R I P vl功能的扩展。但无论是版本1还是版本2,都具备下面的特征:R I P属于典型的距离向量路由选择协议；R IP消息通过广播地址2 5 5.2 5 5.2 5 5.2 5 5进行发送，使用UDP协议的5 2 0端口；R IP以到目的网络的最小跳数作为路由选择度量标准，而不是在链路的带宽和延迟的基础上进行选择；R IP是为小型网络设计的。它的跳数计数限制为1 5跳，1 6跳为不可到达；R IP周期进行路由更新，将路由表广播给邻居路由器，广播周期缺省为3 0秒;R IP的管理距离(AD)为1 2 0；负载均衡默认为4条。对大为6条；支持触发更新。R IP v l和R IP v 2的不同：R IP v l作为一个有类别路由协议，更新消息中是不携带子网掩码，这意味着它在主网边界上自动聚合，不支持VLSM和C ID R；同样，R IP v l作为一个古老协议，不提供认证功能，这可能会产生潜在的危险性。总之，简单性是R IP v l广泛使用的原因之一，但简单性带来的一些问题，也 是R IP故障处理中必须关注的。而R IP v 2。与R IP v l最大的不同是R IP v 2为一个无类别路由协议，其更新消息中携带子网掩码，它支持V L S M、C ID R、认证和多播。实训4.1.1 RIPvl基本配置1.实训目的通过本实训可以掌握：在所有路由器上配置RIPvl路由进程；启用接口并通告网络；使用show和 debug命令检验RIP路由；观察边界路由器上的自动汇总；配置静态默认路由。使用debug ip rip 命令收集有关RIP处理过程的信息;2.实训拓扑图实训拓扑图如图4-1所示。表4-1-1地址分配表设备接口IP地址子网掩码备注RouteriS2/0192.168.2.1255.255.255.0DCEfaO/O192.168.1.1255.255.255.0不适用Router2S2/0192.168.2.2255.255.255.0DTEfaO/O192.168.3.1255.255.255.0不适用S3/0192.168.4.2255.255.255.0DCERouter3S3/0192.168.4.1255.255.255.0DTEfaO/O192.168.5.1255.255.255.0不适用PCO网卡192.168.1.2255.255.255.0网关：192.168.1.1PCI网卡192.168.3.2255.255.255.0网 关:192,168.3.1PC2网卡192.168.5.2255.255.255.0网关：192.168.5.13.实训步骤步骤 1：配置并激活 Routeri、Router2、Router3 各接口,以及 PCO、PCI、PC2 主机 IP地址及网关，具体配置可以参照表4-1。步骤2：使 用 router rip 和 network命令在Routeri路由器上配置RIP。Router l(config)#router rip/启动 RIP 进程Routeri(config-router)#version 1 配置 RIP 版本 1Routeri(config-router)#network 192.168.1.0 通告网络Routeri(config-router)#network 192.168.2.0步骤3：使 用 router rip 和 network命令在Router 2 路由器上配置RIP。Router2(config)#router ripRouter2(config-router)#version 1Router2(config-router)#network 192.168.2.0Router2(config-router)#network 192.168.3.0Router2(config-router)#network 192.168.4.0步骤4：使 用 router rip 和 network命令在Router 3 路由器上配置RIPoRouter3(config)#router ripRouter3(config-router)#version 1Router3(config-router)#network 192.168.4.0Router3(config-router)#network 192.168.5.04.实验调试(1)使 用“show ip route”命令检验是否每台路由器的路由表中都包含拓扑图中的所有网络。Routerl#show ip routeCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRP external,O-OSPF,IA-OSPF inter areaN1-OSPF NSSA external type 1,N2-OSPF NSSA external type 2El-OSPF external type 1,E2-OSPF external type 2,E-EGPi-IS-IS,LI-IS-IS level-1,L2-IS-IS level-2,ia-IS-IS inter area*-candidate default,U-per-user static route,o-ODRP-periodic downloaded static routeGateway of last resort is not setC 192.168.1.0/24 is directly connected,FastEthernetO/OC 192.168.2.0/24 is directly connected,Serial0/0R 192.168.3.0/24 120/1 via 192.168.2.2,00:00:23,Serial0/0R 192.168.4.0/24 120/1 via 192.168.2.2,00:00:23,Serial0/0R 192.168.5.0/24 120/2 via 192.168.2.2,00:00:23,SeriaI0/0以上的输出中标有代码R 的条目，表示该路由条目是通过R IP获知的。以routeri 中的条目“R 192.168.5.0/24 120/2 via 192.168.2.2,00:00:23,Serial0/0w为例，来说明该条目的具体含义。192.168.5.0/24 120/2 via 192.168.2.2：通过下一跳地址为 192.168.2.2(即Router2的S0/0端口地址)到达目的网络192.168.5.0/24；120/2：120代表RIP路由协议的默认管理距离，2 是度量值，表示从Routeri到达目标网络192.168.5.0/24的度量值是2 跳；00:00:23：距离下一次更新还有7(30-23)s；Serial0/0/0：接收该路由条目的本路由器的接口。(2)使 用 show ip protocols命令查看IP路由协议配置和统计信息。Router l#show ip protocolsRouting Protocol is“rip”Routeri配置了 RIP更新周期30sSending updates every 30 seconds,next due in 16 seconds/Routeri配置了 RIP更新周期3 0 s,距离下次更新还有16秒Invalid after 180 seconds,hold down 180,flushed after 240 180秒没收到路由信息认为出了问题，240秒后刷新Outgoing update filter list for all interfaces is not set出方向没有使用访问权限Incoming update filter list for all interfaces is not set列表入方向没有使用访问权限列表Redistributing:rip只运行了 RIP协议，没有其他的协议重分布Default version control:send version 1,receive any version进来默认控制版本：发送版本1,可接收任意版本Interface Send Recv Triggered RIP Key-chainFastEthernet0/0 1 2 1Serial0/0/0 1 2 1/Routeri 正在 FastEthernetO/O 和 Serial0/0/0 接口 上发送和接收 RIP 更新Automatic network summarization is in effect/RIP路由协议默认开启自动汇总功能Maximum path:4/RIP可以支持4 条等价路径，最大为16条Routing for Networks:192.168.1.0192.168.2.0/Routeri 正在通告网络 192.168.1.0 和 192.168.2.0Passive Interface(s):Routing Information Sources:Gateway Distance Last Update192.168.2.2 120 00：00：03路由信息源来源于管理距离是120的下一-跳路由端口，其端口地址为192.168.2.2,且其更新发生在3 秒之前。Distance:(default is 120)默认的管理距离是120(3)使 用 debug ip rip 命令查看发送和接收的RIP消息。R ip更新每3 0 秒钟发送一次，所以需要稍等片刻才能看到调试信息。Router l#debug ip ripRouter 1#RIP:received vl update from 192.168.2.2 on Serial0/0/0192.168.3.0 in 1 hops192.168.4.0 in 1 hops192.168.5.0 in 2 hopsRIP:sending vl update to 255.255.255.255 via FastEthernetO/O(192.168.1.1)RIP:build update entriesnetwork 192.168.2.0 metric 1network 192.168.3.0 metric 2network 192.168.4.0 metric 2network 192.168.5.0 metric 3RIP:sending vl update to 255.255.255.255 via Serial0/0/0(192.168.2.1)RIP:build update entriesnetwork 192.168.1.0 metric 1调试输出显示Routeri接收到一条来自192.16822(即 Route的更新。请注意该更新中包含了 R outeri当 前 路 由 表 中 没 有 的 所 有 网 络。因为FastEthernetO/O接口属于配置了 R IP的 192.168.1.0网络，所 以 Routeri会构建更新从该接口发送出去。该更新中包含Routeri 了解的所有网络，但该接口所连接的网络除外。最后，Router 1 构建要发往R 2 的更新。由于水平分割规则的作用，R 1 在该更新中只包含了 192.168.1.0网络。使用命令debug ip rip观察发送和接收路由选择更新时通告的网络。debug命令实时地显示路由器的活动。由于调试活动将占用路由器的处理器资源，因此在生产网络中要慎用debug命令，以免影响网络运行。(4)使 用 undebug a ll命令停止调试输出。Router 1#undebug allAll possible debugging has been turned off实训4.L 2 在有子网的情况下，运 行 RIPvl1.实训目的通过本实训可以掌握：清除启动配置并将路由器重新加载为默认状态；使用子网地址进行RIPvl配置；被动接口含义及配置；使用debug ip rip命令收集有关RIP处理过程的信息；2.实训拓扑图实训拓扑图如图4-1-2。图4-1-2使用子网地址拓扑表 4-1-2子网IP地址分配表设备接口IP地址子网掩码备注RouteriS2/0172.16.2.2255.255.255.0DCEfaO/O172.16.1.1255.255.255.0不适用Router2S2/0172.16.2.1255.255.255.0DTEfaO/O172.16.3.0255.255.255.0不适用S3/0192.168.12.18255.255.255.252DCERouter3S3/0192.168.12.17255.255.255.252DTEfaO/O192.168.5.1255.255.255.0不适用PCO网卡172.16.1.2255.255.255.0网关：172.16.1.1PCI网卡172.16.3.2255.255.255.0网关 172.16.3.1PC2网卡192.168.5.2255.255.255.0网关 192.168.5.13.实训步骤步 骤 1：根据拓扑图和地址表更改接口的IP 编址。路由器各个接口及P C 机 IP地址分配如表4-1-2所示。Routr 1 (config)#interface faO/ORoutr 1 (config-if)#no ip addressRoutr 1 (config-if)#shutdownRoutrl(config-if)#ip address 172.16.2.2 255.255.255.0Routr 1 (config-if)#no shutdown上面的前三条配置命令是取消以前设置的IP地址，后两条命令是重新设置新的 IP地址。其中no shutdown命令是强制IO S开始使用新的IP 地址。按照以上的配置方式分别为Routr 1 router2、router3的各个端口依照上图的表格来配置IP地址。步 骤 2：使用show ip interface brief检验路由器是否处于活动状态。Routerl#show ip interface briefInterface IP-Address OK?Method Status ProtocolFastEthernetO/O172.16.1.1YES manual up upFastEthernetl/OunassignedYES manual administratively down downSerial2/0172.16.2.2YES manual up upSerial3/0unassignedYES manual administratively down downFastEthernet4/0unassignedYES manual administratively down downFastEthernet5/0unassignedYES manual administratively down down从显示结果中可以得出routeri的 FastEthernetO/O和 Serial2/0都配置好了 IP地址并且端口已经启动。其它路由器的活动状态的检查如上所示。步 骤 3：使 用 no router rip 全局配置命令从每台路由器上删除R IP配置Router 1 (config)#no router ripRouter2(config)#no router ripRouter3(config)#no router rip步骤4：如下所示在Routeri上配置RIP路由。Routeri(config)#router ripRouter 1 (config-router)#network 172.16.0.0Router l(config-router)#passive-interface fastethernet 0/0请注意Routeri只需要一条network语句。该语句会涉及位于172.16.0.0主网的不同子网上的两个接口。其中第三条语句passive-interface fastethernet 0/0的作用是使之停止从FastEthernetO/O接口发送更新。因为从该接口发送更新会浪费带宽 和 LAN上所有设备的处理资源。此外，在广播网络上通告更新会带来安全风险。RIP更新可能会被数据包嗅探软件中途截取。路由更新可能会被修改并重新发回该路由器，从而导致路由表根据错误度量误导通信量。可 以使用passive-interface fastethernet 0/0 命令禁止从该接 口发送 RIPvl 更新。步骤5：在 Router2上配置RIP路由Router2(config)#router ripRouter2(config-router)#network 172.16.0.0Router2(config-router)#network 192.168.12.0Router2(config-router)#passive-interface fastethernet 0/0这里再次强调，对 于 172.16.0.0的两个子网，只需要一条network语句。该语句会涉及处于172.16.0.0主网的不同子网上的两个接口。步骤6：在 Routed上配置RIP路由Router3(config)#router ripRouter3(config-router)#network 192.168.12.0Router3(config-router)#network 192.168.5.0Router3(config-router)#passive-interface fastethernet 0/04.实验调试（1）分别检查Routeri和 Router2以及Router3的路由表Router l#show ip routeCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRP external,O-OSPF,IA-OSPF inter areaN1 -OSPF NSSA external type 1,N2-OSPF NSSA external type 2El-OSPF external type 1,E2-OSPF external type 2,E-EGPi-IS-IS,LI-IS-IS level-1,L2-IS-IS level-2,ia-IS-IS inter area*-candidate default,U-per-user static route,o-ODRP-periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set172.16.0.0/24 is subnetted,3 subnetsC 172.16.1.0 is directly connected,FastEthemetO/OC 172.16.2.0 is directly connected,Serial2/0R 172.16.3.0 120/1 via 172.16.2.1,00:00:24,Serial2/0R 192.168.5.0/24 120/2 via 172.16.2.1,00:00:24,Serial2/0R 192.168.12.0/24 120/1 via 172.16.2.1,00:00:24,Serial2/0注意：R IPvl是有类路由协议。有类路由协议不在路由更新中随网络发送子网掩码。Router2#show ip route（略）172.16.0.0/24 is subnetted,3 subnetsR 172.16.1.0 120/1 via 172.16.2.2,00:00:00,Serial2/0C 172.16.2.0 is directly connected,Serial2/0C 172.16.3.0 is directly connected,FastEthernetO/OR 192.168.5.0/24 120/11 via 192.168.12.17,00:00:21,Serial3/0192.168.12.0/30 is subnetted,1 subnetsC 192.168.12.16 is directly connected,Serial3/0Router3#show ip route（略）R 172.16.0.0/16 120/1 via 192.168.12.18,00:00:23,Serial3/0C 192.168.5.0/24 is directly connected,FastEthernetO/O192.168.12.0/30 is subnetted,1 subnetsC 192.168.12.16 is directly connected,Serial3/0（2）查看发送和接收的R IP消息。使 用 debug ip rip 命令查看发送和接收的R IP消息。请注意，由于使用了passive-interface fastethemet 0/0 命令的原因，不会从 faO/O 接口发送 RIP 更新。Rl#debug ip ripR1#RIP:sending vl update to 255.255.255.255 via Serial0/0/0(172.16.2.2)REP:build update entriesnetwork 172.16.1.0 metric 1RIP:received vl update from 172.16.2.1 on Serial0/0/0172.16.3.0 in 1 hops使 用 undebug a ll命令停止调试输出。Rl#undebug allAll possible debugging has been turned off4.2 RIP v2在介绍RIPv2配置之前，这里需要先介绍有关路由汇聚（汇总）的概念。路由汇聚的含义是把一组路由汇聚为一个单个的路由广播。它的好处是：缩小路由表的尺寸，通过在网络连接断开之后限制路由通信的传播来提高网络的稳定性。如果一台路由器仅向下一个下游的路由器发送汇聚的路由，那么，它就不会广播与汇聚的范围内包含的具体子网有关的变化。路由汇聚算法的实现：假设下面有4 个路由：172.18.129.0/24172.18.130.0/24172.18.132.0/24172.18.133.0/24如果这四个进行路由汇聚，能覆盖这四个路由的是：172.18.128.0/21算法为：130的二进制代码是10000010132的二进制代码是10000100133的二进制代码是10000101这四个数的前五位相同都是10000,所以再加上前面的172.18这两部分所转换的二进制位数，就是汇总后子网掩码中“1”的位数，即8+8+5=21。而 10000000的十进制数是128,所以，路由汇聚的Ip地址就是172.18.128.0。所以最终答案就是 172.18.128.0/21O什么时候关闭自动汇总呢？当网络是不连续时，即同属于一个主类网络的两个子网段被其他网络分隔时要关闭自动汇总,如171.1.1.0/24与 171.1.2.0/24当被10.10.0.0/16分隔时,不关闭自动汇总则在两个边界都汇总成B 类 172.1.0.0发布出去，这样包含有个目的为172.1.0.0网段地址的包到底转发到那个子网去呢？这里就产生路由错误了。实训4.2.1 RIPv2基本配置1.实训目的通过本实验可以掌握：掌握RIPv2动态路由的配置方法；理 解 RIPv2协议的工作过程；理 解 RIPv2对变长子网掩码的支持；(4)auto-summary的开启和关闭；查看和调试RIPv2的路由协议相关信息。2.拓扑结构实训拓扑结构如图4-2-1。172.16.1.0/24192.168.12.4/30 192.168.12.16/30图 4-2-1 RIPv2 配置172.16.2.0/24路由器各个接口及PC机 IP地址分配如表4-2-1所示。设备接口IP地址子网掩码网关RouteriS2/0192.168.12.6255.255.255.252DTEfaO/O172.16.1.1255.255.255.0不适用Router2S2/0192.168.12.5255.255.255.252DCEFa 1/0192.168.12.17255.255.255.252不适用Router3Fal/0192.168.12.18255.255.255.252不适用Fa0/0172.16.2.1255.255.255.0不适用PC0网卡172.16.1.2255.255.255.0网关：172.16.1.1PCI网卡172.16.2.2255.255.255.0网关:172.16.2.1表 4-2-1地址分配表3.实训步骤提示：在不连续的变长子网掩码环境中，R IPvl的自动汇总会得出错误的路由，RIPv2可以关闭自动汇总，从而得出正确的路由。步骤1：按照上表配置路由器所有接口及PC机 的 IP 地址，保证所有接口全部是u p 状态，并使用ping命令测试连通性。步骤2：配置Routeri的RIPvl oRouter 1 (config)#router ripRouter 1 (config)#version 1Router 1 (config-router)#network 192.168.12.0Router 1 (config-router)#network 172.16.0.0步骤3：查看Routeri的路由表Routerl#show ip routeCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRP external,O-OSPF,IA-OS PF inter areaN1-OS PF NSSA external type 1,N2-OSPF NSSA external type 2El-OSPF external type 1,E2-OSPF external type 2,E-EGPi-IS-IS,LI-IS-IS level-1,L2-IS-IS level-2,ia-IS-IS inter area*-candidate default,U-per-user static route,o-ODRP-periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set172.16.0.0/24 is subnetted,1 subnetsC 172.16.1.0 is directly connected,FastEthernetO/0192.168.12.0/30 is subnetted,1 subnetsC 192.168.12.4 is directly connected,Serial2/0步骤4：配置Routed的RIPvlRouter2(config)#router ripRouter2(config)#version 1Router2(config-router)#n etwork 192.168.12.0步骤5：查看Router2的路由表Router2#show ip routeCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRP external,O-OSPF,IA-OS PF inter areaN1-OSPF NSSA external type 1,N2-OSPF NSSA external type 2El-OSPF external type 1,E2-OSPF external type 2,E-EGPI-IS-IS,LI-IS-IS level-1,L2-IS-IS level-2,ia-IS-IS inter area*-candidate default,U-per-user static route,o-ODRP-periodic downloaded static routeGateway of last resort is not setR 172.16.0.0/16 120/1 via 192.168.12.6,00:00:22,Serial2/0 这里是有类地址192.168.12.0/30 is subnetted,2 subnetsC 192.168.12.4 is directly connected,Serial2/0C 192.168.12.16 is directly connected,FastEthernetl/O步骤6:配置Router3的RIPvlRouter3(config)#router ripRouter3(config)#version 1Router3(config-router)#network 192.168.12.0Router3(config-router)#network 172.16.0.0步骤7：再次查看Router2的路由表Router2#show ip routeCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRP external,O-OSPF,IA-OSPF inter areaN1-OSPF NSSA external type 1,N2-OSPF NSSA external type 2El-OSPF external type 1,E2-OSPF external type 2,E-EGPi-IS-IS,LI-IS-IS level-1,L2-IS-IS level-2,ia-IS-IS inter area*-candidate default,U-per-user static route,o-ODRP-periodic downloaded static routeGateway of last resort is not setR 172.16.0.0/16 120/1 via 192.168.12.6,00:00:24,Serial2/0120/1 via 192.168.12.18,00:00:23,FastEthernetl/0出现到同一目的的两条路由，由于R IP vl对有类路由的自动汇总，出现了错误的路由192.168.12.0/30 is subnetted,2 subnetsC 192.168.12.4 is directly connected,Serial2/0C 192.168.12.16 is directly connected,FastEthernetl/0步骤8：在所有路由器上配置RIPv2协议并关闭自动汇总功能Router 1 (config)#router ripRouter 1 (config-router)#version 2Router 1 (config-router)#no auto-summaryRouter2(config)#router ripRouter2(config-router)#version 2Router2(config-router)#no auto-summaryRouter3(config)#router ripRouter3(config-router)#version 2Router3(config-router)#no auto-summary步骤9:再次查看Router2的路由表Router2#show ip route 略 172.16.0.0/16 is variably subnetted,3 subnets,2 masksR 172.16.0.0/16 is possibly down,routing via 192.168.12.6,Serial2/0is possibly down,routing via 192.168.12.18,FastEthemetl/OR 172.16.1.0/24 120/1 via 192.168.12.6,00:00:12,Serial2/0 正确的路由R 172.16.2.0/24 120/1 via 192.168.12.18,00:00:21,FastEthernetl/O192.168.12.0/30 is subnetted,2 subnetsC 192.168.12.4 is directly connected,Serial2/0C 192.168.12.16 is directly connected,FastEthernetl/O从路由输出结果172.16.1.0/24和 172.1620/24可以看到，RIPv2路由更新携带子网信息，而RIPvl则不携带子网信息。4.实验调试使用以下命令来进行实验调试。Router2#show ip protocol 显示协议细节Routing Protocol is“rip”Sending updates every 30 seconds,next due in 10 secondsInvalid after 180 seconds,hold down 180,flushed after 240Outgoing update filter list for all interfaces is not setIncoming update filter list for all interfaces is not setRedistributing:ripDefault version control:send version 2,receive 2Interface Send Recv Triggered RIP Key-chainFastEthernetl/O 2 2Serial2/0 2 2RIPv2默认情况下只接收和发送版本2的路由更新，可以通过命令ip rip sendversion和ip rip receive version”来改