山东大学计算机网络-实验六

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实验6 路由信息协议RIP

【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

【实验步骤】

练习一：静态路由与路由表

各主机打开协议分析器，进入相应的网络结构并验证网络拓扑的正确性，如果通过拓扑验证，关闭协议分析器继续进行实验，如果没有通过拓扑验证，请检查网络连接。

本练习将主机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，并回答以下问题：

● 路由表由哪几项组成？

答：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：

● 主机A的默认网关在本次练习中起到什么作用？ 第 一 页 共 一 页

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答：本地主机用于向其他 IP 网络转发 IP 数据报的 IP 地址。 ● 记录并分析实验结果，简述为什么会产生这样的结果?

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：

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● 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。

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。

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● 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。

答：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较小、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；减小路由器的开销，为重要的应用保证带宽。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 路由表的决定作出路由决定。

练习二：领略动态路由协议RIPv2

本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。

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 第 四 页 共 四 页

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“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。

● 如何判定路由表达到稳定态？

答：方法1：主机A ping主机F，若ping通则路由表达到稳定态；

方法2：如果主机B的路由条目中出现172.16.1.0网络的信息，同时主机E的路由条目中出现172.16.0.0网络的信息，则路由表达到稳定态。

● 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。

答：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， 第 五 页 共 五 页

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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：

● IGMP报文在RIP交互中所起的作用是什么？

答：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，从而减轻以后RIP交互报文对网络的负载。

● 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）。

答：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）。

练习三：RIP的计时器

本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。

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 第 六 页 共 六 页

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（3）所有主机人员用协议分析器察看报文序列，并回答问题： ● 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？

答：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。

● 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？

答：不全是。

虽然指定的时间为20秒，但工作模式是使用在15到25之间的一个随机数。这是为了避免出现任何可能的同步，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 第 七 页 共 七 页

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（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，并回答问题：

● 简述“路由过期计时器”的作用是什么？

答：作用是管理路由的有效性。如果网络出现问题，并且在分配的时间内没有收到更新报文，那么这个路由器就被认为是过期了，而路由的跳数就设置为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。

5. 主机B和主机E在命令行下输入命令“recover_config”，停止RIP协议。

练习四：RIP的稳定性

本练习将主机A、B、C、D、E、F作为一组进行实验。

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（同练习二的步骤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 第 八 页 共 八 页

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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：

● 记录此时主机B和主机E的路由表条目。

● 同练习二中记录的路由表条目作比较，简述发生变化的原因。 答：本练习中没有启动水平分割的功能，用自己传给对方的信息更新自己的路由表。

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

5. 主机B和主机E在命令行下输入“recover_config”停止RIP协议。

思考问题：

1、RIP使用UDP，这样做有何优点？

答：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、条数限制如何缓解RIP的问题？

答：RIP的问题之一就是缓慢收敛，意思是在互联网上某处发生的变化要传播到互联网的其他部分是很慢的。

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3、试列举RIP的缺点及其相应的补救办法

答：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。RIP还有其它缺点，有待于总结。

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