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实 验 名称:路由信息协议RIP图片
组别机器号:第6组主机D
班 级:网络13-3班
学 号:1320020306
姓 名:黄腾飞
指 导 教师:陈虹
成绩:
一、实验目的
1.掌握路由协议的分类,理解静态路由和动态路由
2.掌握动态路由协议RIP的报文格式、工作原理及工作过程
3.掌握RIP计时器的作用
4.理解RIP的稳定性
二、实验环境
实验拓扑结构(标注IP地址和MAC地址):
三、实验内容
1.静态路由与路由
表
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2.领略动态路由协议RIPv2
3.RIP的稳定性
四、实验过程及结果
分析
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1.静态路由与路由表
本实验将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。
(1)主机A、B、C、D、E、F在命令行下运行“route print”命令,察看路由表,掌握路由表由哪几项组成。
路由表主要由网络目标,网络掩码,网关地址,接口,跃点数五项组成。
(2)从主机A依次ping 主机B(192.168.0.2)、主机C、主机E(192.168.0.1)、主机E(172.16.1.1),观察现象,记录结果。通过在命令行下运行route print命令,察看主机B和主机E路由表,结合路由信息回答问题:
①主机A的默认网关在本次练习中起到什么作用?
本地主机用于向其他IP网络转发IP数据报的IP地址。
②记录并分析实验结果,简述为什么会产生这样的结果?
是否ping通
原因
主机A--主机B(192.168.0.62)
通
默认网关是主机B的一个物理接口地址,而目标地址为主机B的另一个物理接口地址。
主机A--主机C
不通
主机B没有路由转发的功能
主机A--主机E(192.168.0.65)
不通
主机B没有路由转发的功能
主机A--主机E(172.16.1.65)
不通
主机B没有路由转发的功能
(3)主机B和主机E启动静态路由。
①主机B与主机E在命令行下使用“staticroute_config”命令来启动静态路由。
②在主机B上,通过在命令行下运行route add命令手工添加静态路由(“route add 172.16.1.0 mask 255.255.255.0 192.168.0.1 metric 2”)。
③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 metric 2”)。
④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。
⑤通过在命令行下运行route print命令,察看主机B和主机E路由表,结合路由信息回答问题:
记录并分析实验结果,简述手工添加静态路由在此次通信中所起的作用。
是否ping通
原因
主机A--主机B(192.168.0.62)
通
默认网关是主机B的一个物理接口地址,而目标地址为主机B的另一个物理接口地址。
默认主机A--主机E(192.168.0.65)
通
主机B具有路由转发的功能,并且目标网络在主机B的路由条目中。
主机A--主机E(172.16.1.65)
通
主机B具有路由转发的功能,并且主机B存在通向172.16.1.65网络的路由条目。
(4)在主机B上,通过在命令行下运行route delete命令(“route delete 172.16.1.0”);在主机E上,运行route delete命令(“route delete 172.16.0.0”)删除手工添加的静态路由条目。
回答: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;减少路由器的开销,为重要的应用保证宽带。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表,对管理员会形成很大压力。
每台运行TCP/IP的计算机根据IP路由表作出路由决定。
2.领略动态路由协议RIPv2
本实验将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行。
(1)在主机A、B、C、D、E、F上启动协议分析器,设置过滤条件(提取RIP和IGMP),开始捕获数据。
(2)主机B和主机E启动RIP协议并添加新接口:
1)在主机B上启动RIP协议:在命令行方式下输入“rip_config”。
2)在主机E上启动RIP协议:在命令行方式下输入“rip_config”。
3)添加主机B的接口
①添加IP为172.16.0.1的接口:在命令行方式下输入“rip_config "172.16.0.1的接口名" enable”。
②添加IP为192.168.0.2的接口:在命令行方式下输入“rip_config "192.168.0.2的接口名" enable”。
4)添加主机E的接口:
①添加IP为192.168.0.1的接口:在命令行方式下输入“rip_config "192.168.0.1的接口名" enable”。
②添加IP为172.16.1.1的接口:在命令行方式下输入“rip_config "172.16.1.1的接口名" enable”。
(3)主机B在命令行方式下,输入“rip_config showneighbor”察看其邻居信息。
主机E在命令行方式下,输入“rip_config showneighbor”察看其邻居信息。
(4)所有主机人员通过协议分析器观察报文交互,直到两台主机的路由表达到稳定态。
①如何判定路由表达到稳定态?
主机Aping主机F,若ping通则路由表达到稳定态。
②在主机B、E上使用“netsh routing ip show rtmroutes”察看路由表,记录稳定状态下主机B和主机E的路由表条目。
主机B的路由表中除了具有172.16.0.0和192.168.0.0网络信息外,还具有172.16.1.0网络信息。
主机E的路由表中除了具有172.16.1.0和192.168.0.0网络信息外,还具有172.16.0.0网络信息。
(5)主机B和主机E在命令行下输入命令“recover_config”,停止RIP协议。观察协议分析器报文交互,并回答问题:
①IGMP报文在RIP交互中所起的作用是什么?
启动rip协议的路由器受限使用igmp组成员报告报文加入多播组,从而减轻rip交互报文对网络的负载。
②通过以上5步,绘制主机B和主机E的RIP交互图(包括IGMP报文)。
加入多播组(发送IGMP组成员报告报文)->路由信息请求(发送RIP请求报文)->路由信息应答(发送RIP应答报文)。
3.RIP的计时器
本实验将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行。
(1)在主机A、B、C、D、E、F上重新启动协议分析器,设置过滤条件(提取RIP),开始捕获数据。
(2)主机B和主机E重启RIP协议并添加新接口(同练习二的步骤2),同时设置“周期公告间隔”为20秒。
1)在主机B命令行方式下,输入“rip_config "172.16.0.1的接口名" updatetime 20”、“rip_config "192.168.0.2的接口名" updatetime 20”。
2)在主机E命令行方式下,输入“rip_config "192.168.0.1的接口名" updatetime 20”、“rip_config "172.16.1.1的接口名" updatetime 20”。
3)所有主机人员用协议分析器察看报文序列,并回答问题:
1 将“周期公告间隔”设置为0秒可以吗?为什么操作系统对“周期公告间隔”有时间上限和时间下限?上限和下限的作用是什么?
不可以设置为0;对“周期公告间隔”有时间限制是对发送更新报文时机的一种权衡。上限是限制更新报文发送过于频繁,增加网络负载;下限是确保路由信息得到及时更新。
②通过协议分析器,比较两个相邻通告报文之间的时间差,是20秒吗?如果不全是,为什么?
不全是,虽然指定的时间为20秒,但工作模式是使用15到25之间的一个随机数。这是为了避免任何可能的同步,因而可防止在互联网上由于路由器都同时更新而引起的过载。
(3)将“路由过期前的时间”设置为30秒。
1)在主机B命令行方式下,输入“rip_config "172.16.0.1的接口名" expiretime 30”、“rip_config "192.168.0.2的接口名" expiretime 30”。
2)在主机E命令行方式下,输入“rip_config "192.168.0.1的接口名" expiretime 30”、“rip_config "172.16.1.1的接口名" expiretime 30”。
3)禁用主机E的192.168.0.1的网络连接。在30秒内观察主机B的路由条目变化,并回答:“路由过期计时器”的作用是什么?
作用是管理路由的有效性。如果网络出现问题,并在分配的时间内没有收到更新报文,那么这个路由器就是被认定为过期了,而路由的条数设置为16,这表示目的端不可达。
(4)恢复主机E的192.168.0.1的网络连接。
(4)主机B和主机E在命令行下输入命令“recover_config”,停止RIP协议。
4.RIP的稳定性
本实验将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行。
(1)在主机A、B、C、D、E、F上重新启动协议分析器捕获数据,并设置过滤条件(提取RIP)。
(2)主机B和主机E重启RIP协议并添加新接口(同练习2的步骤2),同时去掉“启用水平分割处理”和“启用毒性反转”选项。
1)主机B在命令行方式下输入“rip_config "172.16.0.1的接口名" splithorizon disable”、“rip_config "192.168.0.2的接口名" splithorizon disable”。
2)主机E在命令行方式下输入“rip_config "192.168.0.1的接口名" splithorizon disable”、“rip_config "172.16.1.1的接口名" splithorizon disable”。
3)等待一段时间,直到主机B和主机E的路由表达到稳定态。
(3)主机B和主机E在命令行下使用“netsh routing ip show rtmroutes”查看路由表,结合协议分析器上捕获的RIP报文内容,回答问题:
①记录此时主机B和主机E的路由表条目。
②同练习2中记录的路由表条目作比较,简述发生变化的原因。
(4)查看未启用毒性反转的效果。
1)拔掉主机E与主机F相连的网线
2)主机A,主机C查看协议分析器捕获的数据
①主机A收到度量为16的RIP报文了吗?
②主机C收到度量为16的RIP报文了吗?
(5)主机B和主机E在命令行下输入“recover_config”停止RIP协议
五、实验总结
通过这次实验我理解了静态路由和动态路由的原理以及其工作方式,掌握了RIP的报文格式,工作原理及其工作过程。
六、实验思考题
1.RIP使用UDP,这样做有何优点?
UDP是个非常简单的协议,只有最小的开销。RIP协议不是很关心可靠性,因此使用UDP作为下层协议。
2.跳数限制如何缓解RIP的问题?
限制跳数为15,这样就可以防止分组在网络中兜圈子,使用RIP的自治系统的直径被限制为15;数值16被认为是无穷大,并表示不可达的网络。
3.试列举RIP的缺点及其相应的补救
办法
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。
RIP协议具有不稳定性,通过触发更新,毒性逆转等机制得以缓解;RIP协议使用广播通信,增大了网络压力,RIPv2通过组播通信机制得以缓解。