实验三RIPv1+VLSM+RIPv2.docx
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实验三RIPv1+VLSM+RIPv2
实验三RIPv1+VLSM+RIPv2
【实验目的】
一、设计网络拓扑结构及按拓扑结构组网
二、学习划分子网,计算子网地址
三、配置动态路由(RIP作为动态路由协议),实现子网之间的通信
四、观察路由更新过程,掌握水平分割原理
五、利用RIPv2配置VLSM
【实验拓扑及器材】
路由器三台,计算机三台,设备自带数据线若干,网线若干,电源
【实验注意事项】
1.遵循设备使用规则,避免损坏设备。
2.对于串行链路上的DCE口,要配置时钟频率。
3.在使用show、debug等命令观察实验现象时,注意分别用RIPv1和RIPv2的特点解释所观察到的现象。
【实验重难点】
1.路由信息协议(RIP):
一种内部网关协议(InteriorGatewayProtocol),即在自治系统内部执行路由选择功能。
RIP协议分为版本1和版本2,它们具有以下共同特征:
1是距离向量路由协议;
2使用跳数(HopCount)作为度量值(metric值);
3默认路由更新周期为30s;
4管理距离(AD)为120;
5支持触发更新;
6最大跳数为15跳;
7支持等价路径,默认为4条,最大可设置为6条;
8使用UDP520端口进行路由更新。
而RIPv1和RIPv2的区别如下表所示:
RIPv1
RIPv2
在路由更新的过程中不携带子网信息
在路由更新的过程中携带子网信息
不提供认证
提供明文认证和MD5认证
不支持VLSM和CIDR
支持VLSM和CIDR
采用广播(255.255.255.255)更新
采用组播(224.0.0.9)更新
有类别(Classful)路由协议
无类别(Classless)路由协议
2.可变长子网掩码(VLSM):
使网络设计人员能够根据每个子网的特定需求制定该子网掩码的长度,以避免IP地址的浪费(如在串行链路中的情景)。
这样使得划分子网后的网络使用不止一个长度的子网掩码以适应不同的IP地址需求,从而可以更加高效地利用一个组织的IP地址空间。
3.水平分割规则:
水平分割是路由器用以避免路由环路的一种机制。
它规定,若路由器
从一个接口学习到一个网段,则该路由器不向这个接口回传关于这个网段的路由信息。
当启动RIP并激活路由器接口后,路由器会记录路由更新包是从哪个接口进来的,并且会提取该更新包中所携带的关于目的网段的信息。
为了避免形成路由环路,当这台路由器随后发送路由更新信息时,它就不会再向该接口发送此前在这个接口接收到的路由更新包中所包含的目的网段的信息。
而且实际中,水平分割还会抑制路由器不从某端口发送该端口直连的网段的信息。
水平分割原则的实施和体现是当且仅当该路由器采用了该条路由信息之后
4.对等路径:
对于某一目的网段,如果存在两条或两条以上管理距离和metric值都相同的路径,那么这些路径就称为对等路径。
对于RIP路由而言,因为它们同属于RIP协议获得的信息,因而管理距离是相同的(默认为120),而RIP协议是使用跳数作为metric值的,因此只要这些路径的跳数相同就是对等路径。
5.路由汇总:
在大型互连网络中,存在着成百上千的网络。
在这环境中,一般不希望路由器在它的路由表中保存所有的这些路由,因此常常采用路由汇总的方法。
路由汇总即是对一系列连续IP地址的路由条目进行归纳,实际计算时就是保留这些路由条目与掩码相与后的公共部分。
路由汇总(也称为路由聚合或超网supernetting)可以减少路由器必须保存的路由条目的数量,因为它在一个汇总地址中代表了若干条路由条目。
【实验内容】
一、用常规方法计算IP,配置网络
1.组网思路
根据划分子网原则(如何根据所需的子网个数和每个子网所容纳的计算机数目来考虑借位数目,及衡量借位所造成的ip损失),观察图1拓扑结构,一共有四个以太网段,向主机地址借3位,子网数目=23-2=6>4,每个网段的主机数=25-2=30,子网掩码255.255.255.224。
Binarycode
SubnetID
Hostrange
Broadcastaddress
001xxxxx
192.168.1.32
33~62
192.168.1.63
010xxxxx
192.168.1.64
65~94
192.168.1.95
011xxxxx
192.168.1.96
97~126
192.168.1.127
100xxxxx
192.168.1.128
129~158
192.168.1.159
当你划分了8个子网,只有6个子网是可用的,每个子网有30个可用主机号,所以一共有180个可用主机号,地址利用率是71%。
⏹对各个端口和主机分配ip地址,并做好记录,以免发生混乱
⏹值得注意的是,在较新的ios版本中,已经解决了0子网的不可用问题;也就是说,3bit的主机位可以产生6+1=7个可用的子网
2.组网
根据网络拓扑结构将各设备连接。
应该仔细检查接线情况,以免出现一些介质上的错误,按以上固定长度子网掩码划分方法,并为各接口和网段分配IP,参考分配方法如下图:
3.配置IP地址和RIP协议
根据划分子网时所得出的ip分配情况,各组员合作在路由器各接口和计算机上配置好相应的ip地址和子网掩码,并激活各个端口。
注意别忘了串行口还要配上相应的时钟频率(注意要在DCE口上配clockrate56000,否则不能通讯),使用命令showcontrollersserial0/1查看串口是DCE还是DTE。
在各个路由器端口上启动rip,所用的命令为routerrip,和network
以太网口:
R2#configt
R2(config)#inte0
R2(config-if)#ipaddress192.168.1.33255.255.255.224
R2(config-if)#noshut
串行口,以R2为例,还要配置s0:
R2#configt
R2(config)#ints0
R2(config-if)#clockrate56000//DCE口需配上时钟频率
R2(config-if)#bandwidth56//可选配置
R2(config-if)#ipaddress192.168.1.130255.255.255.224
R2(config-if)#noshut
配置RIP动态路由,以R2为例:
R2#configt
R2(config)#routerrip
R2(config-router)#network192.168.1.0
4.进行网络检查
各路由器均运行rip协议后,再以ping命令检查各子网之间的可达性,看看任意两个子网之间的计算机能否互连。
1)在路由器上用ping命令检查网络
2)用showiproute看路由表
5.观察节点之间路由表的交换过程,观察水平分割和对等路径
1)loopback端口:
也称为回环接口,它是路由器上虚拟出来的的一个逻辑端口,配置方式和物理端口一样,只不过其端口状态始终处于UP的状态。
在本实验中利用它来模拟一个网段。
配置方法:
R1#configt
R1(config)#intl0//loopback0的简写
R1(config-if)#ipaddress192.168.1.65255.255.255.224
2)按图1在R1配置一个地址为192.168.1.65/27的l0(loopback端口)
3)用命令debugiprip观察路由发送或者接收路由更新报文的情况,从中体会rip协议的水平分割原则,理解水平分割的作用。
结果如下:
水平分割:
R2#debugiprip
RIPprotocoldebuggingison
R2#
01:
12:
59:
RIP:
receivedv1updatefrom192.168.1.129onSerial0
01:
12:
59:
192.168.1.64in1hops
//R1通知R2到192.168.1.64子网的路径
01:
12:
59:
192.168.1.96in1hops
01:
13:
00:
RIP:
receivedv1updatefrom192.168.1.34onEthernet0
01:
13:
00:
192.168.1.96in1hops
01:
13:
00:
192.168.1.64in2hops
01:
13:
04:
RIP:
sendingv1updateto255.255.255.255viaEthernet0(192.168.1.33)
01:
13:
04:
subnet192.168.1.64,metric2
01:
13:
04:
subnet192.168.1.128,metric1
01:
13:
04:
RIP:
sendingv1updateto255.255.255.255viaSerial0(192.168.1.130)
01:
13:
05:
subnet192.168.1.32,metric1
//R2并不向R1回传到192.168.1.64子网的路径
对等路径:
R1#showiproute
……(输出省略)
192.168.1.0/24isvariablysubnetted,4subnets,1mask
C192.168.1.64/27isdirectlyconnected,Loopback0
R192.168.1.32/27[120/1]via192.168.1.130,00:
00:
24,Serial0[120/1]via192.168.1.97,00:
00:
08,Serial1
//说明R1到子网192.168.1.32有一对跳数相同的对等路径
C192.168.1.128/27isdirectlyconnected,Serial0
C192.168.1.96/27isdirectlyconnected,Serial1
二、可变长子网掩码(VLSM)与路由选择协议(RIPv2)
1.组网思路
在路由器互连的网段中,只需要给两个串行口分配地址,但在图1中却分配了30个地址,浪费了28个地址。
又因为各路由器所连接的主机数不一定相同,如果按最大数量来划分子网的话,势必又浪费大量的地址。
因此我们需要利用VLSM,通过配置端口的IP/MASK调整每段的IP数量,最大限度提高地址的利用率。
分配结果如下表所示
Mask
SubnetID
HostRange
BroadcastAddress
255.255.255.252
192.168.1.4
5~6
192.168.1.7
255.255.255.252
192.168.1.8
9~10
192.168.1.11
255.255.255.224
192.168.1.32
33~62
192.168.1.63
255.255.255.224
192.168.1.64
65~94
192.168.1.95
参考的IP分配方案:
2.配置路由IP和RIP协议,观察交换过程
当按图2所示配置好IP/MASK后,查看路由更新信息。
先用showiproute看R1的路由表:
192.168.1.0/24isvariablysubnetted,3
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