【计算机网络】实验9：路由信息协议RIP

实验9 路由信息协议RIP

一、实验目的

本实验的主要目的是深入理解RIP（路由信息协议）的工作原理，以便掌握其在网络中的应用。通过对RIP的学习，我们将探讨该协议如何实现路由选择和信息传播，从而确保数据包能够在网络中高效地传递。此外，实验将涵盖RIP的配置方法，通过一系列验证步骤，评估RIP协议的实际效果，确保其在不同网络拓扑中的有效性和可靠性。

二、实验环境

·Cisco Packet Tracer模拟器

三、实验过程

构建网络拓朴，拖动三台2911路由器到逻辑工作空间，再拖动两台主机到逻辑工作空间，并给路由器0配置串行接口卡添加到（首先给电源关闭掉，再拖动鼠标，将串行接口卡添加到对应的插槽里面）如图1所示。

图1 配置网络拓扑及串行接口卡

将左边的路由器和最上面的路由器连接起来，并使用如下图红线所示的连线方式，并使用串行接口的接口0来连接两个路由器，这样做的目的就是为了体现RIP协议仅以距离，也就是所经过的路由器的数量作为衡量一条路由好坏的标准，配置路由器和主机的IP地址及相关信息，并把路由器关闭的端口给打开，如图2所示。

图2 配置IP地址以及子网掩码

查看一下此时最右边路由器的路由表，如图3所示，表中类型为C的就是直连网络，类型为L的就是路由器的两个端口。

图3 查看右边路由器的路由表

此时主机间无法进行通信，因为最下面的路由器并不知道最上面的网络，并且最上方的路由器也不知道最下面的网络的存在，所以主机间无法通信，此时可以按照配置静态路由的方法来配置静态路由，从而让主机之间可以正常通信，但这不属于本次实验的内容，本次实验是RIP协议自行得出路由表，所以接下来启动路由器RIP协议。切换到仿真模式，过滤协议，只保留ICMP和RIP协议，启动RIP协议如图4所示。

图4 仿真模式下启动RIP协议

启动了RIP协议之后，路由器就会发送一个RIP请求，在UDP封装的时候，源端口和目的端口都是520，在网络层封装的时候，目的IP地址是广播地址255.255.255.255，在链路层封装的时候，目的MAC地址也是广播地址FF-FF-FF-FF-FF-FF，如图5所示。

图5 路由器上的PDU详情

给剩余的路由器的接口启动RIP协议，启动完成之后，点击捕获前进，结果如图6所示。可以发现主机并不理睬路由器发来的RIP请求，因为主机并没有启动相应的RIP请求，也没有监听相应的520的这个进程。多次点击捕获前进之后，再次查看最右边路由器的路由表，如图7所示。图中类型为R的表示是通过RIP协议学习过来的到达目的网络的路由，此时由于传送了很多的RIP更新报文，所以现在所有的路由器都知道到达目的网络的最短路由了。

图6 主机并不理会RIP请求

图7 右边路由器的路由表

接下来使用最下面的主机ping一下最上面的主机，也就是ping 192.168.0.1，结果如图8所示。第一次ping的时候超时，是因为ARP协议的影响，这里就不在过多赘述，后面的再一次ping就不会超时了。

图8 成功ping通192.168.0.1的主机

切换到仿真模式下，让最下面的主机给最上面的主机发送一个简单的ICMP报文，并点击捕获前进，发现ICMP报文到达默认网关之后，通过红线转发出去，如图9所示。此时就验证了RIP协议认为经过的路由器数量越少，那么这个就是好的路由。

图9 ICMP报文传输途径

RIP协议对于等价的路由会做负载均衡，点击最右边的路由器，并进入命令行配置界面，然后输入enable进入特权模式，ping 30.0.0.1，然后发送第一个ICMP报文的时候，走右上方的这条路线，再发送第二个ICMP报文的时候，就会走下面的路线，如图10所示。此时就验证了RIP协议的负载均衡。

图10 右边的路由器的负载均衡

四、实验小结

通过本次实验，我深入理解了RIP（Routing Information Protocol，路由信息协议）的原理及其在实际网络中的应用。具体来说，实验让我掌握了RIP协议的基本配置步骤，并验证了RIP协议在动态路由中的重要作用。
首先，实验中构建了一个简单的网络拓扑，包括多个路由器和主机，并为其中的路由器配置了串行接口。接着，通过为路由器和主机配置IP地址和相关信息，使得网络能够正常建立，为后续配置RIP协议做好准备。
在启动RIP协议后，通过配置路由器上的RIP服务，我成功使路由器间能够动态学习彼此的路由信息，从而实现了不同子网间的通信。路由器自动交换路由信息并更新路由表，最终使得各个主机之间可以通过ping命令进行通信，验证了RIP协议的作用。
此外，本次实验还涉及了负载均衡的验证，表明RIP协议能够根据网络拓扑情况实现对不同路径的均衡选择，有助于提高网络的容错性和数据传输效率。
综上所述，通过本次实验，我不仅掌握了RIP协议的配置方法，还加深了对动态路由原理的理解，认识到RIP协议在简单网络中的有效性和局限性，为今后在更复杂的网络环境中应用路由协议奠定了基础。