实验六 igmp协议及rip协议

《实验六 igmp协议及rip协议》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验六 igmp协议及rip协议（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 南 昌 大 学 实 验 报 告学生姓名： 吴长福 学 号： 8000114105 专业班级： 卓越 141 班 实验类型： 验证 综合 设计 创新 实验日期： 2016.12.01 实验成绩： 实验六 IGMP 协议与 RIP 协议【实验目的】1. 掌握 IGMP 协议的报文格式2. 掌握 IGMP 协议的工作原理3. 理解多播组地址到以太网地址的映射4. 掌握路由协议的分类，理解静态路由与动态路由5. 掌握动态路由协议 RIP 的报文格式，工作原理及工作过程6. 掌握 RIP 计时器的作用7. 理解 RIP 的稳定性【实验学时】建议 4 学时1、 IGMP 协议【实验环境配置】采用网络结构

2、说明：主机 A、C、D 的默认网关是 172.16.1.1；主机 E、F 的默认网关是 172.16.0.1。【实验原理】一、 IGMP 报文格式二、 IP 多播报文从一台计算机发送到一组特定的计算机上，叫做多播。例如，实时信息的交付(如新闻、股市行情等)，软件更新，交互会议等。在因特网上进行多播就叫做 IP 多播。IP 多播具有以下的一些特点：多播使用组地址 IANA 把 D 类地址空间分配用于 IP 组播地址。所以，IP 组播值的范围是：224.0.0.0239.255.255.255。为了更合理的利用有限的组播地址，IANA 进一步对它进行了划分。如下图所示： 三、 IGMP 使用规则多

3、播路由器使用 IGMP 报文来记录与该路由器相连网络中组成员的变化情况。使用规则如下：1) 当第一个进程加入一个组时，主机就发送一个 IGMP 报告。 如果一个主机的多个进程加入同一组，只发送一个 IGMP 报告。 这个报告被发送到进程加入组所在的同一接口上。2) 进程离开一个组时，主机不发送 IGMP 报告即便是组中的最后一个进程离开。 主机知道在确定的组中已不再有组成员后， 在随后收到的 IGMP 查询中就不再发送报告报文。3) 多播路由器定时发送 IGMP 查询了解是否有任何主机包含有属于多播组的进程。 多播路由器必须向每个接口发送一个 IGMP 查询。因为路由器希望主机对它加入的每个多

4、播组均发回一个报告，因此 IGMP 查询报文中的组地址被设置为 0。4) 主机通过发送 IGMP 报告来响应一个 IGMP 查询，对每个至少还包含一个进程的组均要发回 IGMP 报告。 使用这些查询与报告报文，多播路由器对每个接口保持一个表，表中记录接口上至少还包含一个主机的多播组。 当路由器收到要转发的多播数据报时，它只将该数据报转发到(使用相应的多播链路层地址) 还拥有属于那个组主机的接口上。 【实验步骤】练习一：观察 IGMP 报文1. 在主机 B 的 172.16.1.1 对应的接口、172.16.0.1 对应的接口分别启动网络协议分析器并设置过滤条件（提取 IGMP） 。2. 在主机

5、 B 上启动 IGMP 协议：在主机 B 的命令行下使用“igmp_config”命令启动 IGMP 协议。主机 B 的命令行下使用“igmp_config 172.16.1.1 的接口名 route” 命令将172.16.1.1 接口设置为“IGMP 路由器” 。主机 B 的命令行下使用“igmp_config 172.16.0.1 的接口名 route”命令将172.16.0.1 接口设置为“IGMP 路由器” 。3. 观察主机 B 上协议分析器所采集到的数据。找到“成员关系查询”报文，并填写下表： 数据内容 含义 目的 MAC 地址 目的 IP 地址 TTL 值 组地址 通过目的 MAC

6、 地址与目的 IP 地址，简述组播 IP 地址到 MAC 地址的映射方式。练习二：利用 IGMP 加入一个多播组1. 在主机 B、D、F 上启动网络协议分析器并设置过滤条件（提取 IGMP） 。2. 在主机 A 上运行“组播工具” （使用 224.0.1.88 作为多 播地址） 。3. 在主机 B、D、F 上观察协议分析器上采集到的数据。4. 察看主机 B 的“路由与远程访问/IGMP/显示组表格”(在命令行方式下，输入“igmp_config showgrouptable”)，理解“组播工具”使用 IGMP 协议加入一个多播组的过程。练习三：多播通信1. 在主机 B、F 上启动协议分析器并设

7、置过滤条件（提取 IGMP 与 UDP） 。2. 在主机 A、C、E 上启动“组播工具” ，并加入到同一个多播组（如：224.0.1.88） 。察看主机 B 上的“路由与远程访问/IGMP/显示组表格” ，记录其中条目。3. 使用主机 A 发送数据。4. 观察主机 C、E 上“组播工具”接收到的数据。5. 主机 E 退出多播组。察看主机 B 上的“路由与远程访问/IGMP/显示组表格” 。其中是否含有主机 E 所加入的组的相关条目？为什么？6. 主机 A、C 退出多播组。察看主机 B 上的“路由与远程访问/IGMP/显示组表格” 。其中是否含有主机 A、C 所加入的组的相关条目？为什么？7.

8、主机 B、F 停止捕获数据，观察协议分析器所捕获的数据。简述 IGMP 在多播通信过程中所起到的作用，绘制多播组成员与 IGMP 路由器的报文交互过程（包括 IGMP 与 UDP） 。2、 RIP 协议【实验环境配置】采用如下网络结构【实验原理】一、 RIP 报文格式二、 静态路由静态路由是一种特殊的路由，由网络管理员采用手工方法在路由器中配置而成。这种方法适合在规模较小、路由表也相对简单的网络中使用。它比较简单，容易实现；可以精确控制路由选择，改进网络的性能；减小路由器的开销，为重要的应用保证带宽。但对于大规模的网络而言，如果网络拓扑结构发生改变或网络链路发生故障，用手工的方法配置及修改路由

9、表，对管理员会形成很大压力。三、 距离矢量算法(DV 算法)下面对是对矢量算法的描述：收到相邻路由器(其地址为 X)的一个 RIP 报文：1. 先修改此 RIP 报文中的所有项目：将“下一跳”字段中的地址都改为 X，并将所有的“ 距离”字段的值加 1。 2. 对修改后的 RIP 报文中的每一个项目，重复以下步骤： 如果 项目中的目的网络不在路由表中 将该项目添加到路由表中。 否则 如果 下一跳字段给出的路由器地址是同样的 将收到的项目替换原路由表的项目。 否则 如果 收到的项目中的距离小于路由表中的距离更新路由表。3. 若 3 分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则将此相邻路由器记为不可达的

10、路由器，即将距离置为 16。4. 返回。四、 触发更新与水平分割1、触发更新触发更新的思想是当路由器检测到链路有问题时立即对问题路由进行更新。触发更新的作用是迅速传递路由故障、加速收敛、减少环路产生的机会。如果路由器使用触发更新，它可以在几秒钟内就在整个网络上传播路由故障信息，极大地缩短了收敛时间。不采用触发更新，可能要花费更多的时间才能够收敛。2、水平分割路由环路产生的另一个重要原因是不正确的路由信息通过获得这条信息的接口再发送回去，替代了新的正确的路由，这也导致了错误路由信息的循环往复。水平分割的规则是，当向某个网络接口发送 RIP 更新信息时，不包含从该接口得到的选路信息。这样做的目的是

11、避免路由环路。【实验步骤】练习一：静态路由与路由表1. 在路由器 B 或路由器 E 的 Static 设置方式，观察路由表输入格式，回答静态路由表是由哪几部分组成的？静态路由表项组成：目的地址，子网掩码，下一跳。2. 将主机 A 的默认网关设为 172.16.0.1。用主机 A 依次 ping 主机B（192.168.0.2）与主机 C（192.168.0.3） ，观察现象，记录结果。 是否PING 通 原因主机 A主机 B（ 192.168.0.2） 是虽然主机 A 的网关不是路由 B 的 0/0 地址，但是路由 B 添加了 192.168.0.0 的 rip 协议，表明要到达192.168

12、.0.0 网段的地址都可以从路由器 B 经过，所以 A 可以 ping 通 B 的 0/0 地址主机 A主机 C（ 192.168.0.3） 是虽然主机 A 的网关不是路由 B 的 0/0 地址，但是路由 B 添加了 192.168.0.0 的 rip 协议，表明要到达192.168.0.0 网段的地址都可以从路由器 B 经过，所以主机 A 想要发送请求给 C,可以通过路由 B 进行转发请求。3. 从主机 A 依次 ping 主机 B（192.168.0.2） 、主机 E（192.168.0.1） 、主机E（172.16.1.1） ，观察现象，记录结果。 是否PING 通 原因主机 A主机 B

13、（ 192.168.0.2） 是虽然主机 A 的网关不是路由 B 的 0/0 地址，但是路由 B 添加了 192.168.0.0 的 rip 协议，表明要到达192.168.0.0 网段的地址都可以从路由器 B 经过，所以 A 可以 ping 通 B 的 0/0 地址主机 A-主机 E（ 192.168.0.1） 是路由 B 与路由 E 是可通的，路由 B 根据 RIP 协议把主机 A 的请求转发给 E(192.168.0.1)主机 A-主机 E（172.16.1.1） 是路由 B 与路由 E 是可通的，路由 B 根据 RIP 协议把主机 A 的请求转发给 E(192.168.0.1)，192

14、.168.0.1 与 172.16.1.1 是其两个端口地址，A 发送的请求的目的地址又是 172.16.1.1,故可以 ping 通.4. 在主机 B 上，通过手工添加静态路由（route add 172.16.1.0 mask 255.255.255.0 192.168.0.1） ； 在主机 E 上，也添加一条静态路由（route add 172.16.0.0 mask 255.255.255.0 192.168.0.2 ） 。从主机 A 依次 ping 主机B（192.168.0.2） 、 主机 E（192.168.0.1） 、主机 E（172.16.1.1） ，观察现象，记录结果。 是

15、否 PING通 原因主机 A主机 B（ 192.168.0.2） 是路由 B 添加了静态路由，且 A 所要发送请求的目的地址，在路由 B 的 RIP 协议中已经添加。主机 A-主机 E（ 192.168.0.1） 是主机 A 访问 192.168.0.0 网段可以通过路由 B，因为 B 与 E 会交换路由信息， B 的路由表信息中 E 对 A 是可达的，路由 B 就直接转发给 E。主机 A-主机 E（172.16.1.1） 是前两步确认 A 可达 E 的 192.168.0.1 端口,在 E的 RIP 协议中又存在 172.16.0.0，所以可通。5. 在主机 B 与主机 E 上删除手工添加的

16、静态路由条目。简述静态路由的特点以及路由表在路由期间所起到的作用。静态路由相当于一条默认通路，当有主机访问相应的地址时，优先使用静态路由所提供的线路，可以避免发送请求前还要先对地址进行是否可通的确认，这样既节省时间，又减少了网络的开销练习二：动态路由协议 RIPv21. 设置过滤条件（提取 RIP 与 UDP） 。2. 主机 B 与主机 E 启动 RIP 协议并添加新接口: 添加主机 B 的接口：在 RIP 中为设置 172.16.0.0 接口与 192.168.0.0 添加主机 E 的接口：在 RIP 中为设置 172.16.1.0 接口与 192.168.0.0。 在主机 B 与 E 的 CLI 页面输入：Router(config)#route ri