實驗六動態(tài)路由協(xié)議詳情RIP初步配置

1、南昌大學實驗報告學生姓名： 學 號： _專業(yè)班級： 實驗類型：口驗證綜合 口設計口創(chuàng)新 實驗日期： 2017/12/14實驗成績：實驗六動態(tài)路由協(xié)議RIP配置實訓、實驗目的深入了解RIP協(xié)議的工作原理 學會配置RIP協(xié)議網(wǎng)絡 掌握RIP協(xié)議配置錯誤排除、實驗設備及條件運行Windows操作系統(tǒng)計算機一臺Cisco Packet Tracer模擬軟件Cisco 1841路由器兩臺，普通交換機三臺，路由器串口線一根RJ-45轉DB-9反接線一根超級終端應用程序三、實驗原理3.1 RIP協(xié)議簡介路由信息協(xié)議（Rout ing In formation Protocol ， RIP）是一種內部網(wǎng)關協(xié)議

2、（IGP）， 是一種動態(tài)路由選擇協(xié)議，用于自治系統(tǒng)（AS）內的路由信息的傳遞。RIP協(xié)議基于距離矢量算法（Distanee Vector Algorithms ），使用跳數(shù)”（即metric）來衡量到達目標地址的 路由距離。這種協(xié)議的路由器只關心自己周圍的世界，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，再遠，它就不關心了。 RIP應用于OSI網(wǎng)絡七層模型的網(wǎng)絡層。在默認情況下，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進程使用UDP的520端口來發(fā)送和接收 RIP 分組。RIP分組每隔30s以廣播的形式

3、發(fā)送一次，為了防止出現(xiàn)“廣播風暴” ，其后續(xù)的的 分組將做隨機延時后發(fā)送。在RIP中，如果一個路由在 180s內未被刷，則相應的距離就被設定成無窮大，并從路由表中刪除該表項。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，RIP就所占帶寬而言開銷小，易于配置、管理和實現(xiàn)。有兩個版本。RIPv1協(xié)議一有類路由協(xié)議RIPv2協(xié)議一無類路由協(xié)議，需手工關閉路由自動匯總。另外，為了兼容IP V6的應用，RIP協(xié)議也發(fā)布了 IP V6下的應用協(xié)議 RIPng（Routing In formati on Protocol next gen erati on）有類與無類的區(qū)別在于：有類路由在

4、路由更新時不會將子網(wǎng)掩碼一同發(fā)送出去，路由器收到更新后會假設子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼的假設基于IP的分類，很明顯，有類路由只會機械地支持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IP的應用上可以緩解IP利用的問題。比如：有一個 B類的IP地址172.16.1.1/16 ，默認的子網(wǎng)掩碼是 16位長，如果再進一 步劃分子網(wǎng)，采用 24位長的子網(wǎng)掩碼，可劃出 4個子網(wǎng)來（當然不止4個）。將4個子網(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，只會機械地發(fā) 送24位長的掩碼，這樣也就不

5、能區(qū)分出子網(wǎng)。在運行RIP v1這樣的網(wǎng)絡中，如果劃分了子網(wǎng)則路由更新時候會丟失子網(wǎng)，數(shù)據(jù)就不知道從哪里轉發(fā)出去。如圖1所示。發(fā)發(fā) 172.16.3.0/24172.16.1.0/24172.16.2.0/24圖1路由匯聚造成丟包示意圖在圖23.1中網(wǎng)絡運行RIP v1這樣的有類路由協(xié)議，路由A發(fā)送一個數(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)包可以轉發(fā)的方面有3個，分別是B、C D路由，C就不知道數(shù)據(jù)包怎么轉發(fā)了?？赡艿慕Y果是隨機選一個方向轉發(fā)，造成丟包現(xiàn)象。RIP協(xié)議的優(yōu)點在于實現(xiàn)簡單，配置容易

6、，維護簡單，可以支持IP，IPX等多種網(wǎng)絡層協(xié)議，當然也存在問題。 主要體現(xiàn)在：路由收斂速度慢、 以跳數(shù)（hop）標記的metric值不能 真實反映路由開銷、16跳的限制不適合大規(guī)模的網(wǎng)絡、周期性廣播鏈路開銷比較大。所以RIP協(xié)議只適合網(wǎng)絡規(guī)模小的場合，這樣其運行效率越好。適合的應用場合：采用相同網(wǎng)絡結構的中小型網(wǎng)絡、適用于校園網(wǎng)、網(wǎng)絡結構變化緩慢的地區(qū)性網(wǎng)絡。RIP v2增強了 v1版一些不支持的功能。主要體現(xiàn)在：支持外部路由標簽（Route Tag）報文中帶mask,支持CIDR（無類別域間路由）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)議報文

7、驗證，MD5和明文方式，加強安全性Route Tag 支持RIPv2的路由器協(xié)議報文目的地址為224.0.0.9，這樣減少了廣播報文，減輕了網(wǎng)絡負擔。3.2 RIP協(xié)議工作原理RIP路由協(xié)議使用 UDP收發(fā)報文，端口號為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)絡中每臺路由器維護一張路由表，所謂路由 表，指的是路由器或者其他互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡設備上存儲的表，該表中存有到達特定網(wǎng)絡終端的路徑。1. RIP路由的啟動。1) 路由器啟動 RIP后，向周圍路由器發(fā)送請求報文(Request message )。2) 周圍的RIP路由器收到

8、請求報文后，響應該請求，回送包含本地路由表信息的響應 報文(Response message)。3) 路由器收到鄰居路由器響應報文后，修改本地路由表。2. RIP路由計算。1) 路由器收到響應報文后，如果本地路由表中不存在收到的路由，則修改本地路由表，同時向相鄰路由器發(fā)送觸發(fā)修改報文，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，則個改本地路由表，再轉發(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)修改報文后，又向其各自的相鄰路由器發(fā)送觸發(fā)修改報文。在 一連串的觸發(fā)修改廣播后，各個路由器都能夠得到并保持最新的路由信息。3) RIP采用

9、老化機制對超時的路由進行老化處理，以保證路由的實時性和有效性。因 此，RIP每隔一定時間周期性的向鄰居路由器發(fā)布本地的路由表，相鄰路由器收到報文后，對其本地路由進行更新。除些之外，為了加快網(wǎng)絡收斂時間，在網(wǎng)絡發(fā)生變化時會立即發(fā)送更新。在下面兩種情況下會發(fā)生更新：定時更新發(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； 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)絡的收斂，減少環(huán)路出現(xiàn)的幾率。路由更新時會啟動記時，防止更新包超時，動態(tài)地掌握網(wǎng)絡的變化情況。 定時更新時間(Periodic Update ),每隔30s向外發(fā)送一次本地的全部路由。超時定時間(Time

10、out),路由在Timeout超時時間內沒有更新，該路由被認為不可達，缺省為180s。如果一條路由在180s未收到更新報文，RIP就標志該網(wǎng)絡為不可達，同時啟動抑制定 時器(180s)，在抑制期內，該路由的更新被忽略。抑制期滿后，如果在 60s內沒有收到它的更新，該路由項被刪除，所以路由刪除時間默認為240s。3. 數(shù)據(jù)轉發(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)包轉發(fā)出去。如果收到的數(shù)據(jù)包目的地不可達，則丟棄數(shù)據(jù)包，并向源端發(fā)送抑制信息。在網(wǎng)絡中，通常存在多條路徑，可能會產(chǎn)生回路，在網(wǎng)絡中出現(xiàn)回路的后果很嚴重，數(shù)據(jù)包在網(wǎng)內來回震蕩，帶寬耗盡后造成網(wǎng)絡不可

11、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，立即向鄰居路由器發(fā)送觸發(fā)更新報文，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)收斂時間過長，將Cost=16表示不可達，在出現(xiàn)壞消息的情況下，計算到16后，該壞消息被認為不可達路由。3 .水平分割(Split Horizon)RIP從某個接口學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(Poison Reverse)為RIP從某個接口學到的路由，將該路由的Cost變成16,然

12、后發(fā)送回該接口，可以清除對方路由表中的無用信息。四、實驗步驟4.1 配置實訓網(wǎng)絡在Cisco Packet Tracer軟件中配置好實訓的拓撲，在模擬器上先練習實訓中的相關配置。本次實訓在思科模擬器上和實踐物理環(huán)境中都能配通。本次實訓拓撲如圖2所示168. 1. 0/24172.13.3.0/24實訓任務：根據(jù)實訓環(huán)境配置路由器，配置RIP V1協(xié)議。根據(jù)實訓環(huán)境配置路由器，配置RIP V2協(xié)議，使得實訓環(huán)境中的所有網(wǎng)絡通過RIPV2協(xié)議學習路由，最終能彼此通信。實訓環(huán)境路由器的配置參數(shù)如表1所示。表1實訓路由器參數(shù)表路由器F0/0F0/1S0/0/0Router1172.16.1.1/241

13、92.168.1.1/24Router2172.16.2.1/24172.16.3.1/24192.168.1.2/24在網(wǎng)絡中存在 3 個子網(wǎng)，172.16.1.0/24、172.1620/24 和 172.16.3.0/24 ，此 3 個子網(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準的子網(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。這樣設置主要在于觀察RIP v1和RIP v2路由協(xié)議工作時路由匯總的不同。有關的配置命令如表 2所示。表2 RI

14、P協(xié)議有關的配置命令任務命令指定使用RIP協(xié)議router rip指定RIP版本version 1|2指定與該路由器相連的網(wǎng)絡network network4.2 進行RIP V1的配置拓撲圖:物理配置命令行IOS命令接口行Router (config) #interface FastEthernet-l/DRouter (conig-if) #Router(config-if) #exitRouter(config)interface FastEthernetO/ORouter(config-if) #excitA% Invalid input detected 呂匸 八 marker.Ro

15、uter(config-if)#exitRoutei: (config)ripRouter(config-router)#Routei: (con ig-r out er)192.168.1.0Router (conf ig-router) netiwork 172 i6.1 口Routei: (config-router)1 込A* Invalid input detected at 1A1 iftarker.Routet(coniig-router)#A ZRouter #|%5Y5-S-CCNrIG I; Configured fram console toy consale夏制粘貼Ping不通4.3 進行RIP V2的配置五、實驗總結路由信息協(xié)議RIP是一種內部網(wǎng)關協(xié)議（IGP） ,RIP路由協(xié)議 使用