实验9 路由信息协议RIP
一、实验目的
本实验的主要目的是深入理解RIP(路由信息协议)的工作原理,以便掌握其在网络中的应用。通过对RIP的学习,我们将探讨该协议如何实现路由选择和信息传播,从而确保数据包能够在网络中高效地传递。此外,实验将涵盖RIP的配置方法,通过一系列验证步骤,评估RIP协议的实际效果,确保其在不同网络拓扑中的有效性和可靠性。
二、实验环境
·Cisco Packet Tracer模拟器
三、实验过程
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构建网络拓朴,拖动三台2911路由器到逻辑工作空间,再拖动两台主机到逻辑工作空间,并给路由器0配置串行接口卡添加到(首先给电源关闭掉,再拖动鼠标,将串行接口卡添加到对应的插槽里面)如图1所示。
图1 配置网络拓扑及串行接口卡
- 将左边的路由器和最上面的路由器连接起来,并使用如下图红线所示的连线方式,并使用串行接口的接口0来连接两个路由器,这样做的目的就是为了体现RIP协议仅以距离,也就是所经过的路由器的数量作为衡量一条路由好坏的标准,配置路由器和主机的IP地址及相关信息,并把路由器关闭的端口给打开,如图2所示。
图2 配置IP地址以及子网掩码
- 查看一下此时最右边路由器的路由表,如图3所示,表中类型为C的就是直连网络,类型为L的就是路由器的两个端口。
图3 查看右边路由器的路由表
- 此时主机间无法进行通信,因为最下面的路由器并不知道最上面的网络,并且最上方的路由器也不知道最下面的网络的存在,所以主机间无法通信,此时可以按照配置静态路由的方法来配置静态路由,从而让主机之间可以正常通信,但这不属于本次实验的内容,本次实验是RIP协议自行得出路由表,所以接下来启动路由器RIP协议。切换到仿真模式,过滤协议,只保留ICMP和RIP协议,启动RIP协议如图4所示。
图4 仿真模式下启动RIP协议
- 启动了RIP协议之后,路由器就会发送一个RIP请求,在UDP封装的时候,源端口和目的端口都是520,在网络层封装的时候,目的IP地址是广播地址255.255.255.255,在链路层封装的时候,目的MAC地址也是广播地址FF-FF-FF-FF-FF-FF,如图5所示。
图5 路由器上的PDU详情
- 给剩余的路由器的接口启动RIP协议,启动完成之后,点击捕获前进,结果如图6所示。可以发现主机并不理睬路由器发来的RIP请求,因为主机并没有启动相应的RIP请求,也没有监听相应的520的这个进程。多次点击捕获前进之后,再次查看最右边路由器的路由表,如图7所示。图中类型为R的表示是通过RIP协议学习过来的到达目的网络的路由,此时由于传送了很多的RIP更新报文,所以现在所有的路由器都知道到达目的网络的最短路由了。
图6 主机并不理会RIP请求
图7 右边路由器的路由表
- 接下来使用最下面的主机ping一下最上面的主机,也就是ping 192.168.0.1,结果如图8所示。第一次ping的时候超时,是因为ARP协议的影响,这里就不在过多赘述,后面的再一次ping就不会超时了。
图8 成功ping通192.168.0.1的主机
- 切换到仿真模式下,让最下面的主机给最上面的主机发送一个简单的ICMP报文,并点击捕获前进,发现ICMP报文到达默认网关之后,通过红线转发出去,如图9所示。此时就验证了RIP协议认为经过的路由器数量越少,那么这个就是好的路由。
图9 ICMP报文传输途径
- RIP协议对于等价的路由会做负载均衡,点击最右边的路由器,并进入命令行配置界面,然后输入enable进入特权模式,ping 30.0.0.1,然后发送第一个ICMP报文的时候,走右上方的这条路线,再发送第二个ICMP报文的时候,就会走下面的路线,如图10所示。此时就验证了RIP协议的负载均衡。
图10 右边的路由器的负载均衡
四、实验小结
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通过本次实验,我深入理解了RIP(Routing Information Protocol,路由信息协议)的原理及其在实际网络中的应用。具体来说,实验让我掌握了RIP协议的基本配置步骤,并验证了RIP协议在动态路由中的重要作用。
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首先,实验中构建了一个简单的网络拓扑,包括多个路由器和主机,并为其中的路由器配置了串行接口。接着,通过为路由器和主机配置IP地址和相关信息,使得网络能够正常建立,为后续配置RIP协议做好准备。
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在启动RIP协议后,通过配置路由器上的RIP服务,我成功使路由器间能够动态学习彼此的路由信息,从而实现了不同子网间的通信。路由器自动交换路由信息并更新路由表,最终使得各个主机之间可以通过ping命令进行通信,验证了RIP协议的作用。
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此外,本次实验还涉及了负载均衡的验证,表明RIP协议能够根据网络拓扑情况实现对不同路径的均衡选择,有助于提高网络的容错性和数据传输效率。
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综上所述,通过本次实验,我不仅掌握了RIP协议的配置方法,还加深了对动态路由原理的理解,认识到RIP协议在简单网络中的有效性和局限性,为今后在更复杂的网络环境中应用路由协议奠定了基础。