TCP IP 实验报告 RIP协议

电子科技大学

学生姓名：学

号：指导教师：日

期：实验项目名称：报告评分：实 验 报 告

2014年 11月 14日

RIP协议的路由更新

教师签字：

一、实验原理

IP 子网中使用一个 32 比特的掩码来标识一个 IP 地址的网络/子网部分和主机部分。将 IP 地址和掩码进行“位与”运算后可以得到该 IP 地址所在 IP 子网的子网地址，结合掩码中 0 比特个数可以确定该 IP 子网的 IP 地址空间范围。根据 IP 地址所在 IP 子网的子网地址及其掩码，可以判断这些 IP 地址是否属于同一个 IP 子网。 IP 地址空间中定义了一些特殊地址：

? 网络/子网地址：标识一个 IP 网络或子网。

? 直接广播地址：表示该分组应由特定网络上的所有主机接收和处理。 ? 受限广播地址：表示该分组应由源所在网络或子网上的所有主机接收和处理。 ? 本网络上本主机地址：表示主机自己。 ? 环回地址：用来测试机器的协议软件。

IP 分组被交付到最终目的地有两种不同的交付方式：直接交付和间接交付。交付时首先通过路由选择技术确定交付方式：如果 IP 分组的目的与交付者在同一个 IP 网络上，就直接交付该分组至目的站点；如果 IP 分组的目的与交付者不在同一个 IP 网络上，就间接交付该分组至下一个路由器（即下一跳站点）。 在以太网上，IP 分组是封装在以太帧中发送的，因此发送时除了要有接收站的 IP 地址（IP 分组中的目的 IP 地址）外，还需要接收站的 MAC 地址（以太网帧中的目的 MAC 地址）。ARP 协议（RFC 826）实现了 IP 地址（逻辑地址）到 MAC 地址（物理地址）的动态映射，并将所获得的映射存放在 ARP 高速缓存表中。

不同的交付方法将导致不同的 ARP 解析操作，获取不同的目的物理地址。直接交付时，交付者直接将 IP 分组交付给该分组的目的站点，因此交付者使用 ARP 协议找出 IP 分组中目的 IP 地址对应的物理地址。间接交付时，交付者需要将 IP 分组交付给下一跳站点，而不是该 IP 分组的目的端，因此交付者使用 ARP 协议找出下一跳站点 IP 地址对应的物理地址。

IP 网络是一个逻辑网络，一个物理网络可以被逻辑划分成若干个 IP 网络。两个 IP 网络之间的通信必须经由路由器中继，未经路由器互连的两个 IP 网络即使在同一物理网中也不能通信。主机的默认网关地址就是连接该主机所在 IP 网络的路由器接口的 IP 地址。

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

R1 F0/0 .1 .1 F0/0 .2 R2 .2 R3 F0/0 .3 F0/0 .1 R1 F0/0 .2 R2 .2 R3 .3 F0/0 子网1 172.16.1.0/24 子网2 172.16.2.0/24 图A

子网3 172.16.3.0/24 子网1 172.16.1.0/24 子网2 172.16.2.0/24 图B

子网3 172.16.3.0/24

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）

Dynamips软件及必要系统环境。

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的操作时间！

1、启动Dynamips Server，然后运行lab4.net，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：

=> capture R1 f0/0 1.cap => capture R2 f0/0 2.cap => 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与子网2的连接（如图B所示）：

en

对应的CLI提示符为“R1>” 对应的CLI提示符为“R1#” 对应的CLI提示符为“R1(config)#”

conf t int f0/1

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>” 对应的CLI提示符为“R1#” 对应的CLI提示符为“R1(config)#” 对应的CLI提示符为“R1(config-if)#”

conf t int f0/1 no shut

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lab4.net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：根据它到达各自子网的条数，收敛了之后R1到其他子网的条数会与实验拓扑

图相符.

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 源IP 172.16.1.1 目的IP 255.255.255.255 RIP报文 阶段 命令 Response 路由信息项1 网络地址 172.16.2.0 跳数 1 1 16 16 1 1 路由信息项2 网络地址 172.16.3.0 172.16.3.0 172.16.3.0 172.16.3.0 172.16.3.0 172.16.3.0 跳数 2 2 16 16 2 2 捕获时间 13:12:03.904028 13:12:27.528028 13:14:57.622028 13:15:20.409028 13:22:50.704028 13:23:46.798028 源端口 UDP数据报首部 520 目的端口 520 1 2 3 4 5 Response 172.16.2.0 Response 172.16.2.0 Response 172.16.2.0 Response 172.16.2.0 Response 172.16.2.0

子网 2 ：路由器 R1 IP分组首部 源IP 172.16.2.1 目的IP 255.255.255.255 RIP报文 阶段 命令 Response 路由信息项1 网络地址 172.16.1.0 跳数 1 1 -- 16 1 1 路由信息项2 网络地址 -- -- -- -- -- -- 跳数 -- -- -- -- -- -- 捕获时间 13:12:13.973028 13:12:45.702028 -- 13:20:32.347028 13:21:06.152028 13:23:21.719028 源端口 UDP数据报首部 520 目的端口 520 1 2 3 4 5 Response 172.16.1.0 -- Request -- 172.16.1.0 Response 172.16.1.0 Response 172.16.1.0

子网 2 ：路由器 R2 IP分组首部 源IP 172.16.2.2 目的IP 255.255.255.255 RIP报文 阶段 命令 路由信息项1 路由信息项2 捕获时间 源端口 UDP数据报首部 520 目的端口 520

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