動態路由之RIP
一、實驗目的：
能夠通過配置RIP路由協議使中小型網絡互通；掌握RIP v1和v2之間的區別；瞭解RIP的四種計時器並瞭解RIP路由協議的水平分割規則的作用和原理。
二、實驗網絡拓撲：
三、實驗步驟：
1、對R0進行接口配置，如下圖所示：
2、對R1進行接口配置，如下圖所示：
3、對R2進行接口配置，如下圖所示：
4、對R0啓動RIP路由功能，如下圖所示：
5、對R1啓動RIP路由功能，如下圖所示：
6、對R2啓動RIP路由功能，如下圖所示：
7、查看R0的路由表，如下圖所示：
8、查看R1的路由表，如下圖所示：
9、查看R2的路由表，如下圖所示：
10、通過查看R0、R1、R2的路由表可以看出，已經開啓了RIP路由功能，但這三個路由器的路由表都沒有全面的學習到路由條目。R0缺少172.16.30.0的網段，R1缺少172.16.30.0的網段，R2缺少172.16.10.0和172.16.20.0的網段。
原因分析：從以上的輸出結果可以看出，以R1爲中心，R1左邊的網段R0和R1都可以學習到，但R1右邊的網段R0和R1都學習不到（除R1直連的網段），而R1右邊的路由器R2學習不到R1左邊的網段。下面通過debug ip rip命令來查看路由器之間傳送的報文信息。
10.1、查看R0的DEBUG信息：
由上述信息可以看出，路由器是用RIP版本1（V1）通過廣播來發送信息的。R0的F0/0（172.16.10.2）接口向接口左邊發送172.16.20.0和192.168.10.0的網段的報文，由於RIP的水平分割（註釋四）的作用，將不會再發送172.16.10.0的網段。在上圖可以看到，R0左邊的鄰接路由器（儘管沒有）再通過1跳就可以到達172.16.20.0的網段，再通過2跳就可以到達192.168.10.0的網段。注意，以上的IP地址均沒有帶子網掩碼。
由上述信息可以看出R0的F0/1接口向接口右邊的路由器發送172.16.10.0網段的報文，鄰接路由器再通過1跳就可以到達此網段。R0接口F0/1從172.16.20.2接口上接收到192.168.10.0的網段的報文。注意，以上的兩條報文的IP地址同樣也沒有帶子網掩碼。
10.2、查看R1的DEBUG信息：
從上述信息中可以看出，R1的F0/0（172.16.20.2）接口向接口左邊發送192.168.10.0的網段，但是沒有發送172.16.30.0的網段的報文信息。R1的F0/1向右邊發送172.16.0.0網段的報文，而R1的F0/1接口又收到IP地址爲172.16.20.1發送的172.16.0.0的網段的報文信息。由此可以看出向網段172.16.0.0發送的報文將會產生環路問題。
10.3、查看R2的DEBUG信息：
R2的F0/0向左邊發送172.16.0.0網段的報文，而R2的F0/0接口又收到IP地址爲192.168.10.1發送的172.16.0.0的網段的報文信息。由此可以看出向網段172.16.0.0發送的報文也將產生環路問題。
分析總結：RIP v1不支持不連續的子網。所謂連續不連續是對IP地址的類來說的，即同一個類的IP子網是連續的，不同類的子網是不連續的。
解決問題：在每個路由器上啓用RIP v2（註釋一、二）。如下圖所示：
然後再查看各個路由器的路由表，如下圖所示：
R0的路由表：
R1的路由表：
R2的路由表：
由上圖可以看出，各個路由器都已經多學習了一個路由條目172.16.0.0/16。但問題又出現了，我們明明配置的是24位的子網掩碼，爲什麼一直顯示的是16位的子網掩碼呢，而且剛纔出現的環路問題也沒有解決。又如何解決一個問題呢。好，咱們再隨便查看一個路由器的協議信息，如下圖所示：
由上圖可以看出自動網絡彙總是開啓的。也就是說，儘管開啓了RIP v2，但自動網絡彙總並沒有關閉。
解決辦法：對各個路由器關閉自動網絡彙總功能，如下圖所示：
再次查看各個路由器的路由表，如下圖所示：
R0的路由表：
R1的路由表：
R2的路由表：
從上述三張表可以看出，各個路由器已經將各自全部的路由信息學習到了。但又出現一個問題，就是各個路由器上的172.16.0.0/16網段爲什麼還存在呢，這個問題涉及到RIP協議的四個計時器的問題，這個問題將在註釋三中詳細講解。在路由器過去240s之後，也就是刷新計時器之後，這個路由條目將會自動刪除。查看路由器發送報文的時間可以通過以下命令查看：show ip rip database。自動刪除之後的各個路由器的路由表如下圖所示：
11、驗證，查看網絡是否全通。
PC1 Ping PC2，如下圖所示：
由此證明整個網絡是通的。
四、到此整個實驗已經全部完成。希望通過此次實驗，大家可以掌握RIP的配置過程，並解決配置過程中遇到的各種問題。
註釋：
一、有類路由與無類路由協議
根據路由協議在進行路由信息宣告時是否包含網絡掩碼，可以把路由協議分爲兩種：
1、有類路由（Classful）協議：它們宣告路由信息時不攜帶網絡掩碼。（如RIP V1）
有類路由協議對於每一個通過路由器的數據包會採取以下策略：
1.1、如果目的地址是一個和路由器直接相連的主網絡成員，那麼該網絡的路由器接口上配置的子網掩碼將被用來確定目的地址的子網。
1.2、如果目的地址不是一個和路由器直接相連的主網絡成員，那麼路由器僅僅嘗試去匹配該目的地址對應的A類、B類、C類的主網絡號。
2、無類路由（Classless）協議：它們宣告路由信息時攜帶網絡掩碼(如RIP V2)。因此路由器收到一個路由條目的時候，可以知道這個網段的掩碼長度。
二、RIP v1和RIP v2的區別：
1、RIP v1 發送路由更新，不攜帶子網掩碼；而RIP v2攜帶每個路由條目的子網掩碼。
2、RIP v1廣播發送路由更新，廣播地址爲：255.255.255.255；RIP v2組播發送路由更新，組播地址爲：224.0.0.9。
3、RIP v2路由選擇更新具有認證功能。
4、RIP v2每個路由更新條目都攜帶下一跳地址。
5、RIP v2的更新包中包含外部路由標記。
6、最重要一點：RIP v1不支持不連續的子網，而RIP v2支持。（如此次實驗）
三、RIP的計時器：
1、更新計時器（Update Timer）
路由器啓動後，平均每隔30s就從每個啓動RIP協議的接口不斷地發送出路由更新消息。路由更新的目的地址是到所有主機的廣播地址255.255.255.255。
2、無效計時器（Invalidation Timer）
如果一條路由在180s內沒有收到更新，這條路由的跳數就計爲16。
3、刷新計時器（ Flush Timer）
如果這條路由在被記爲16跳後，60s內還沒有收到更新，則將這條路由從路由表中刪除。
4、抑制計時器（Holddown Timer）
如果一個目標的距離增加或變爲不可達，啓動抑制計時器（180s），直到抑制計時器超時，路由器才接收有關於這條路由的更新信息。它的作用是防止路由抖動。
四、水平分割
水平分割是一個規則，用來防止路由環路的產生。
規則：從一個接口上學習到的路由信息，不再從這個接口發送出去。
愛無限
2011-9-2