实验六 动态路由协议RIP初步配置Word格式文档下载.docx
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掌握RIP协议配置错误排除
2、实验设备及条件
运行Windows
操作系统计算机一台
CiscoPacketTracer模拟软件
Cisco1841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
3、实验原理
3.1RIP协议简介
路由信息协议(RoutingInformationProtocol,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,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1~15,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IPV6的应用,RIP协议也发布了IPV6下的应用协议RIPng(RoutingInformationProtocolnextgeneration)
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RIPv1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RIPv1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。
RIPv2增强了v1版一些不支持的功能。
支持外部路由标签(RouteTag)
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
RouteTag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。
3.2RIP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。
1.RIP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(Requestmessage)。
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(Responsemessage)。
3)路由器收到邻居路由器响应报文后,修改本地路由表。
2.RIP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(PeriodicUpdate),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(TriggerUpdate)
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(Counttoinfinity)
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(SplitHorizon)
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(PoisonReverse)
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CiscoPacketTracer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2RIP实训拓扑图
实训任务:
根据实训环境配置路由器,配置RIPV1协议。
根据实训环境配置路由器,配置RIPV2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
F0/0
F0/1
S0/0/0
Router1
172.16.1.1/24
192.168.1.1/24
Router2
172.16.2.1/24
172.16.3.1/24
192.168.1.2/24
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RIPv1和RIPv2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
命令
指定使用RIP协议
routerrip
指定RIP版本
version{1|2}1
指定与该路由器相连的网络
networknetwork
4.2进行RIPV1的配置
拓扑图:
Ping不通
4.3进行RIPV2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(RIPv2使用的是224.0.0.9组播地址)。
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.(Responsemessage)。
路由器收到邻居路由器响应报文后,修改本地路由表。
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