《计算机网络》 实验 12 RIP 路由协议基本配置
图1 实验步骤
配置实验拓扑图
图2 实验拓扑图
对于本实验,我利用三个交换机创建了三个子网,对于子网与子网之间的通信,则需要路由器实现。
在配置实验拓扑图的时候,路由器我选用的是1841,但由于该类型路由器只有一个serial串口,所以需要加载物理模块WIC-2T,使其serial串口变为两个。进入路由器的physical界面,可以看到有个设备模拟界面,先按下电源,关闭它(红色框框):
图3 配置路由器物理模块
等灯灭了之后,拖动右边的WIC-2T,移入电源右边的黑框中,然后退出即可。
接下来就可以配置实验拓扑图了,交换机选用型号2950-24,路由器1841型号,以下为串口配置:
以下使用copper straight-through线:
PC1 fa0/0 -> switch1 fa1/0
PC2 fa1/0 -> switch1 fa2/0
PC3 fa2/0 -> switch1 fa3/0
switch1 fa4/0 -> router1 fa0/0
PC4 fa0/0 -> switch2 fa1/0
PC5 fa1/0 -> switch2 fa2/0
PC6 fa2/0 -> switch2 fa3/0
switch2 fa4/0 -> router2 fa0/0
PC7 fa0/0 -> switch3 fa1/0
PC8 fa1/0 -> switch3 fa2/0
PC9 fa2/0 -> switch3 fa3/0
switch3 fa4/0 -> router3 fa0/0
以下使用serial DCE线,顺序不要反:
router1 serial0/0/0 -> router2 serial 0/0/0
router3 serial0/0/1 -> router3 serial 0/0/1
配置PC网关、IP
先配置网关地址
对于子网1,PC1、PC2、PC3的网关地址均为192.168.1.1:
图4 子网1 网关
对于子网2, PC4、PC5、PC6的网关地址均为192.168.2.1:
图5 子网2 网关
对于子网3,PC7、PC8、PC9的网关地址均为192.168.3.1:
图6 子网3 网关
接下来配置IP地址:
PC1 -> 192.168.1.2
PC2 -> 192.168.1.3
PC3 -> 192.168.1.4
图7 PC1、PC2、PC3 IP地址
PC4 -> 192.168.2.2
PC5 -> 192.168.2.3
PC6 -> 192.168.2.4
图8 PC4、PC5、PC6 IP地址
PC7 -> 192.168.3.2
PC8 -> 192.168.3.3
PC9 -> 192.168.3.4
图9 PC7、PC8、PC9 IP地址
配置路由器及RIP协议
接下来我们来配置路由器:
Router1:
en
conf t
配置serial0/0/0串口
int serial0/0/0
ip address 172.16.0.1 255.255.0.0
no shut
exit
配置fa0/0串口
int fa0/0
no ip address
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
no shut
配置RIP
router rip
network 192.168.1.0
network 172.16.0.0
Router2:
en
conf t
配置serial0/0/0串口
int serial0/0/0
ip address 172.16.0.2 255.255.0.0
no shut
exit
配置serial0/0/1串口
int serial0/0/1
ip address 172.17.0.1 255.255.0.0
no shut
exit
配置fa0/0端口
int fa0/0
ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
no shut
exit
配置RIP
router rip
network 192.168.2.0
network 172.16.0.0
network 172.17.0.0
Router3:
end
conf t
int serial0/0/1
ip address 172.17.0.2 255.255.0.0
no shut
exit
配置fa0/0端口
int fa0/0
ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
no shut
exit
配置RIP
router rip
network 172.17.0.0
network 192.168.3.0
测试网络连通性
首先我们使用PC1,左键点击进入Desktop中的terminal prompt,先测试本地子网中的ip地址能否ping通,使用ping 192.168.1.3 和 ping 192.168.1.4指令:
图10 测试PC1 ping 本地PC
再测试另外两个子网中的ip地址能否ping通,使用ping 192.168.2.3和ping 192.168.3.4指令:
图11 测试PC1 ping 其它子网中的PC
发现都可ping通,说明路由功能正常。
接下来我们可以看下RIP协议是如何工作的。首先我们可以回顾之前的静态路由实验,我们需要通过ip route指令手动生成“路由表”,但通过RIP协议,我们不需要输入ip route指令,RIP可以通过传递和接收路由信息,动态更新路由表,这样就方便后续的扩充。
比如我们可以查看router2的路由信息:
图12 router2的路由信息
我们可以着重看这两条以R开头的信息,其中R表示该路由条是通过RIP路由协议学到的,192.168.1.0和192.168.3.0表示学到的目标路由信息,120表示RIP默认的管理距离,1表示该路由的度量值,via表示经过,172.16.0.1和172.17.0.2表示下一跳地址,后面的时间00:00:10/14b表示下一次更新时间,最后的serial0/0/1 serial0/0/0 表示该路由条是分别通过这两个接口学习到的。
假如我们想从PC1(192.168.1.2) ping PC7(192.168.3.2),也就是发包,那么PC1首先经过交换机到了switch1,switch1由于启用了rip协议,通过RIP协议“学”到了router2和router3中的路由信息,所以当该路由器看到目标地址为192.168.3.2时,根据“学”到的信息(R 192.168.3.0/24 [120/2] via 172.16.0.2, 00:00:12, Serial0/0/0)就知道下一跳要到172.16.0.2上,由于172.16.0.2是在172.16.0.0网段中,所以就会switch1通过serial0/0/0串口进行转发,到了router2中,router2看了目标地址192.168.3.2,根据从serial0/0/1串口学到了信息(R 192.168.3.0/24 [120/1] via 172.17.0.2, 00:00:15, Serial0/0/1),知道下一跳要到172.17.0.2,而该IP地址在172.17.0.0网段中,所以就会通过serial0/0/1串口进行转发,数据包到了router3这里,也就是子网3的网关处router3看到目标的地址为192.168.3.2的数据包,就会通过交换机,转发给子网下的PC7,由此PC7接收到了数据包。
另外,由于RIP协议每隔30秒就会接受和发送路由信息,所以我们可以通过debug ip rip看到RIP接受和发送路由信息的具体信息:
图13 router1的接收/更新路由信息
对于router1,由于我们宣告了两个网段,所以在发送本地的路由信息的时候,会发送两个网段的信息(一个是fa0/0本地的,一个是serial0/0/0向另外子网),而在接收的时候,会通过serial0/0/0“学习”到其它路由器的路由信息。
我们也可以通过路由器进行ping指令,测试网络连通性,可以发现我们发送的是ICMP数据包:
图14 router3 ping 其它设备IP
由于通过RIP协议更新了自身的路由信息,所以router3 可以ping通其它子网的ip地址。
总结方法
RIP协议和静态IP最大的不同是,它可以通过“学习”路由信息来动态更新路由器本地的路由表,对于新加进的子网,其它路由器也可以及时地更新路由信息,将新的子网信息加入路由表中,方便自己本地的子网设别和新的子网设备进行通信。RIP其实还涉及一个距离(跳数)向量算法,通过此算法来维护从它自己到其它每一个目的网络的唯一最佳纪录。 RIP协议只允许一条路由最多只能包含15个路由器,如果是16个的话,那么网络就不可达。