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1、.XXXX 大学实验报告大学实验报告学生 XX：学号：专业班级：实验类型： 验证 综合 设计 创新实验日期：2017/12/14 实验成绩：实验六动态路由协议动态路由协议 RIPRIP 配置实训配置实训一、实验目的一、实验目的深入了解 RIP 协议的工作原理学会配置 RIP 协议网络掌握 RIP 协议配置错误排除二、实验设备及条件二、实验设备及条件运行 Windows 操作系统计算机一台Cisco Packet Tracer 模拟软件Cisco 1841 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三、实验原理三、实验原理3.13.1RIPR
2、IP 协议简介协议简介路由信息协议（Routing Information Protocol，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，X 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
3、链路数，取值为 115，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 IP V6 的应用，RIP 协议也发布了 I
4、P V6 下的应用协议 RIPng(RoutingInformation Protocol next generation)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-优选.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，
5、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RIP v1 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。发 发 172.16.3.0/24发 发 发 发 发 发172.16.1.0/24C发 发 发 发 发 发 发 发 发 发 发发 发 发 16发 发 发 发 发 发 发发 172.16.0.0/16172.16.3.0/24AC172.16.2.0/24D172.16.4.
6、0/24B图 1 路由汇聚造成丢包示意图E在图 23.1 中网络运行 RIP v1 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
7、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。RIP v2 增强了 v1 版一些不支持的功能。主要体现在：支持外部路由标签（Route Tag）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Route Tag 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
8、了网络负担。3.23.2RIPRIP 协议工作原理协议工作原理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X 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。1RIP 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（Request message） 。-优选.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（Response message
9、） 。3）路由器收到邻居路由器响应报文后，修改本地路由表。2RIP 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
10、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（Periodic Update） ，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
11、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(Trigger
12、Update)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(Count to infinity)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(Split Horizon)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(Poison Reverse)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。四、实验步骤四、实验
13、步骤-优选.4.14.1配置实训网络配置实训网络在 Cisco Packet Tracer 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 2 RIP 实训拓扑图实训任务：根据实训环境配置路由器，配置RIP V1 协议。根据实训环境配置路由器， 配置 RIP V2 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路由器Router1Router2F0/0F0/0172.16.1.1/24172.16.2.1/24
14、F0/1F0/1172.16.3.1/24S0/0/0S0/0/0192.168.1.1/24192.168.1.2/24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 RIP v1 和 RIP v2 路由协议工作时路由汇总的不同。有关的配
15、置命令如表 2 所示。表 2RIP 协议有关的配置命令任务任务指定使用 RIP 协议指定 RIP 版本指定与该路由器相连的网络router ripversion 1|21networknetwork命令命令4.24.2进行进行 RIP V1RIP V1 的配置的配置拓扑图：Ping 不通4.34.3进行进行 RIP V2RIP V2 的配置的配置五、实验总结五、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-优选.（RIP v2 使用的是 224.0.0.9 组播地址） 。在网络中每台路由器维护一X 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。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（. Response message） 。路由器收到邻居路由器响应报文后，修改本地路由表。-优选
