电子科大tcpip实验报告四RIP协议的路由更新要点.pdf
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1、电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 学生姓名: 学号: 指导教师: 日期:年月日 实验项目名称: 报告评分:教师签字: 一、实验原理 RIP协议( RFC 1058)是一个基于距离向量路由选择的内部网关协议:每台 路由器定期与邻居路由器交换各自路由表中的所有路由信息,使用Bellman-Ford 算法计算路由表。RIP协议的路由度量(Metric) 是到目的网络的跳数 (hop count) , 最大跳数值为 15。 运行RIP协议的路由器初始接入到网络上时,它的路由表中只有根据其接口 上的IP配置信息获得的直连网络的直连路由。随着RIP路由信息的不断交换,互 联网中的每台 RIP路由器最
2、终会掌握整个互联网的知识,即RIP协议收敛。 RIP协议有两种类型的报文:RIP请求报文和 RIP响应报文,他们都封装在 UDP数据报中广播发送。 - RIP 请求报文 可以询问特定路由项目或所有路由项目。当运行RIP协议 的路由器刚接入网络中时,会广播发送一份询问所有路由项目的RIP请求报文。 - RIP 响应报文 可以是询问或非询问的。询问的RIP响应报文仅在回应 RIP 请求报文时单播发送给请求者, 发送的内容是请求报文中所请求的特定路由项目 或整个路由表的路由项目。非询问的RIP响应报文则是定期的广播发送,发送的 内容是整个路由表中的路由项目。RIP响应报文中携带的路由通告信息只有目的
3、 网络地址和跳数值。 RIP协议使用 3个计时器来支持 RIP协议的操作。 -定期计时器(30秒)控制定期的 RIP路由通告。 但为了避免整个互联网中 的路由器同时更新而引起的过载问题, 实际实现中路由器的 RIP路由通告 间隔通常是 2535之间的一个随机数。 -截止期计时器( 180秒)管理RIP路由的有效性。路由器每次收到一条路 由的更新信息,就复位该路由的截止期计时器。如果一条路由的截止期 计时器期满,则将该路由标记为无效,即将其跳数设置为16,表示该路 由的目的不可达。 -路由器收到邻居通告的一条无效路由,或因为截止计时器期满而产生一 条无效路由时,并不立即从路由表中清除无效路由,而
4、是为该路由启动 一个无用信息收集计时器 (120秒),并继续在定期的路由通告中通告跳 数为16的无效路由。仅当无效路由的无用信息收集计时器期满时才将其 消除。无用信息收集计时器使得邻居路由器获知某条路由时无效的。 RIP协议存在缓慢收敛和不稳定问题。为了解决这些问题,RIP协议中采用 了出发更新和水平分割方法。 -触发更新 是当网络有变化时,路由器立即发送更新信息;如果网络没有 变化,则仍是定期发送更新信息。 出发更新不会影响路由器的RIP定期计 时器。 -水平分割 是在发送路由信息时,路由器根据发送接口选择发送路由表中 的发送信息,简单地说就是从某个接口收到的路由信息不能再从该接口 发送出去
5、。 二、实验目的 1. 掌握 RIP 协议在路由更新时的发送信息和发送方式。 2. 掌握 RIP 协议的路由更新算法。 三、实验内容 实验拓扑中 Dynamips软件模拟实现的路由器R1、 R2 和 R3 互联了的子网 1、 子网 2 和子网 3,路由器之间使用RIPv1 协议进行路由选择。 实验者使用 Dynamips 软件捕获三个子网上传送的RIP 报文, 使用 Wireshark 软件查看捕获的 RIP 报文,分析 RIP 协议的路由更新过程。 四、实验器材(设备、元器件) PC电脑一台 五、实验步骤 注意:为方便分阶段分析RIP 路由更新过程, 实验中请记录下步骤3、4、5、 6 的操
6、作时间! 1、启动 Dynamips Server ,然后运行 ,在 Dynagen窗口中提示符 “ =” 后依次输入以下命令启动路由器R1、R2 和 R3,并进入其 CLI: = start R1 = start R2 = start R3 = con R1 = con R2 = con R3 2、 在 R1 的 CLI 提示符 “ R1” 后输入 “ show ip route ” 命令查看路由器 R1 当前 的路由表,确保实验网中的RIP 协议已经收敛。 R1 show ip route 3、在 Dynagen窗口中提示符 “ =” 后输入以下命令捕获子网1、2 和 3 中的分 组: =
7、 capture R1 f0/0 1.cap = capture R2 f0/0 2.cap 子网 1 172.16.1.0/24 R1 R2 子网 2 172.16.2.0/24 子网 3 172.16.3.0/24 R3 .1 .1 .2 .2 .3 R1 R2 R3 .1 .2 .2 .3 图 A 图 B 子网 1 172.16.1.0/24 子网 2 172.16.2.0/24 子网 3 172.16.3.0/24 F0/0 F0/0 F0/0 F0/0 F0/0 F0/0 = capture R3 f0/0 3.cap 4、2 分钟后,在路由器R1 的 CLI 中输入以下命令断开R1
8、 与子网 2 的连接 (如图 B 所示) : en 对应的 CLI 提示符为 “R1” conf t 对应的 CLI 提示符为 “R1#” int f0/1 对应的 CLI 提示符为 “R1(config)#” shut 对应的 CLI 提示符为 “R1(config -if)#” 5、5 分钟后,在路由器 R1 的 CLI 中输入以下命令将拓扑恢复成图A 所示拓 扑,即恢复路由器R1 与子网 2的连接。 en 对应的 CLI 提示符为 “R1” conf t 对应的 CLI 提示符为 “R1#” int f0/1 对应的 CLI 提示符为 “R1(config)#” no shut 对应的
9、CLI 提示符为 “R1(config -if)#” 说明:请根据 R1 CLI 的当前提示符输入对应的命令。 6、3 分钟后,在 Dynagen 窗口中提示符 “ =” 后输入以下命令停止捕获: = no capture R1 f0/0 = no capture R2 f0/0 = no capture R3 f0/0 7、用 Wireshark 软件查看并分析捕获的分组文件(1.cap、2.cap和 3.cap)中 的 RIP 报文,查看过滤条件为 “ rip” (在 Wireshark 主窗口界面 “ 过滤工具 栏” 的“Filter :” 域中输入)。 8、实验结束后,按照以下步骤关闭
10、实验软件、上传实验数据、还原实验环 境: (1)关闭 R1 的 CLI 窗口,在 Dynagen窗口中提示符 “ =” 后依次输入以 下命令关闭 Dynagen窗口,然后再关闭Dynamips Server窗口: = stop /all = exit (2)运行 所在目录下的 “reset.bat”文件。 六、实验数据及结果分析 1、步骤 2 中根据 R1 路由表中的哪些信息可以确保实验网中的RIP协议 已经收敛?为什么? 答: 根据路由表项的数目。当RIP 协议已经收敛时,路由器获知了所有网 络的路由。 2、汇总 3 个子网上捕获的RIP 报文。按照报文的捕获顺序,分阶段分析记 录每个子网中
11、每台路由器在两次拓扑变化 (第 1 次拓扑变化:图 A图 B, 第 2 次拓扑变化:图 B图 A)过程中发出的 RIP 报文信息: 1)阶段 1:第 1 次拓扑变化开始前( RIP 已收敛)的 2 个周期的 RIP 报 文; 2)阶段 2:第 1 次拓扑变化时 RIP 收敛过程中的所有RIP 报文; 3)阶段 3:第 1 次拓扑变化时 RIP 完成收敛后的 2 个周期的 RIP 报文; 4)阶段 4:第 2 次拓扑变化时 RIP 收敛过程中的所有RIP 报文; 5)阶段 5:第 2 次拓扑变化时 RIP 完成收敛后的 2 个周期的 RIP 报文。 提示: RIP 已收敛是指路由表中已经获得所有
12、可达网络的RIP 路由,并 且已删除所有不可达(跳数16)的 RIP 路由。 具体记录的报文信息如下: 子网1 :路由器R1 IP 分组首部UDP 数据报首部 源 IP 172.16.1.1 目的 IP 255.255.255.2 55 源端口520 目的端 口 520 RIP 报文 阶段命令 路由信息项 1 路由信息项 2 捕获时间 网络地址跳数网络地址跳数 1 Response 172.16.2.0 1 172.16.3.0 2 16.333000 Response 172.16.2.0 1 172.16.3.0 2 45.287000 2 Response 172.16.2.0 16 1
13、72.16.3.0 16 195.733000 Response 172.16.2.0 16 172.16.3.0 16 211.970000 Response 172.16.2.0 16 172.16.3.0 16 240.438000 3 - - - - - - 4 Response 172.16.2.0 1 172.16.3.0 2 508.720000 Response 172.16.2.0 1 172.16.3.0 2 519.801000 5 Response 172.16.2.0 1 172.16.3.0 2 546.914000 Response 172.16.2.0 1 17
14、2.16.3.0 2 576.339000 子网2 :路由器R1 IP 分组首部UDP 数据报首部 源 IP 172.16.2.1 目的 IP 255.255.255.2 55 源端口 520 目的端 口 520 RIP 报文 阶段命令路由信息项 1 路由信息项 2 捕获时间 网络地址跳数网络地址跳数 1 Response 172.16.1.0 1 - - 6.271000 Response 172.16.1.0 1 - - 35.225000 2 - - - - - - 3 - - - - - - 4 Request 0.0.0.0 16 - - 496.661000 Response 17
15、2.16.1.0 1 - - 509.739000 5 Response 172.16.1.0 1 - - 536.852000 Response 172.16.1.0 1 - - 566.277000 子网 2 :路由器R2 IP 分组首部UDP 数据报首部 源 IP 172.16.2.2 目的 IP 255.255.255.2 55 源端口 520 目的端 口 520 RIP 报文 阶段命令 路由信息项 1 路由信息项 2 捕获时间 网络地址跳数网络地址跳数 1 Response 172.16.3.0 1 - - 3.853000 Response 172.16.3.0 1 - - 32.
16、151000 2 Response 172.16.3.0 1 - - 177.606000 Response 172,16.3.0 1 - - 205.403000 3 Response 172,16.3.0 1 - - 233.574000 Response 172,16.3.0 1 - - 260.702000 4 Response 172.16.3.0 1 - - 478.378000 Response 172.16.3.0 1 - - 496.708000 Response 172.16.3.0 1 - - 506.198000 5 Response 172.16.3.0 1 - -
17、535.370000 Response 172.16.3.0 1 - - 564.655000 注:阶段 4 的第 2 条报文是目的地址172.16.2.1的单播 RIP 报文。 子网3 :路由器R2 IP 分组首部UDP 数据报首部 源 IP 172.16.3.2 目的 IP 255.255.255.2 55 源端口 520 目的端 口 520 RIP 报文 阶段命令 路由信息项 1 路由信息项 2 捕获时间 网络地址跳数网络地址跳数 1 Response 172.16.1.0 2 172.16.2.0 1 25.038000 Response 172.16.1.0 2 172.16.2.0
18、 1 53.428000 2 Response 172.16.1.0 2 172.16.2.0 1 170.493000 Response 172.16.1.0 2 172.16.2.0 1 198.290000 Response 172.16.1.0 2 172.16.2.0 1 226.461000 Response 172.16.1.0 2 172.16.2.0 1 253.589000 Response 172.16.1.0 2 172.16.2.0 1 282.808000 Response 172.16.1.0 2 172.16.2.0 1 312.760000 Response
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