实验4 Rip路由协议实验

1 本次实验内容

  1. 静态路由及默认路由配置
  2. RIP 配置及 RIPv1 报文分析实验 - by rainel
  3. 距离矢量算法实验
  4. 触发更新和水平分割实验 - by rainel
  5. RIPv2 报文结构分析实验
  6. 设计型实验 （只做设计实验 2） - by rainel

2 MOOC 答案

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3 静态路由及默认路由配置

4 RIP 配置及 RIPv1 报文分析实验

4.1 实验步骤

1 实验组网

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  1. 配置 PCA PCB PCC PCD
设备 IP 地址 子网掩码 网关地址
PCA 192.168.2.2/24 255.255.255.0 192.168.2.1
PCB 192.168.2.3/24 255.255.255.0 192.168.2.1
PCC 192.168.2.4/24 255.255.255.0 192.168.2.1
PCD 192.168.2.5/24 255.255.255.0 192.168.2.1
  1. 配置 S1
# PCA s1.ht
<H3C>sys
[H3C]sysname S1

# vlan1 创建VLAN并划分端口 + 配置VLAN接口IP
[S1]vlan 1
[S1-vlan1]port ge 1/0/1 to 1/0/16
[S1-vlan1]inter vlan1
[S1-Vlan-interface1]ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
[S1-Vlan-interface1]quit

# vlan2 创建VLAN并划分端口 + 配置VLAN接口IP
[S1]vlan 2
[S1-vlan2]port ge 1/0/17 to 1/0/24
[S1-vlan2]inter vlan2
[S1-Vlan-interface2]ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
[S1-Vlan-interface2]quit
  1. 配置 R1
# PCC r1.ht
<H3C>sys
[H3C]sysname R1

# 1. 配置接口IP
[R1]inter ge 0/0
[R1-Ethernet0/0]ip add 192.168.1.2 255.255.255.0
[R1-Ethernet0/0]quit
2 在各台计算机上运行 Wireshark，然后再 S1 和 R1 上分别配置 RIP
# 取消默认路由并在网段192.168.1.0上启动RIP协议
[R1]undo ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0
[R1]rip
[R1-rip-1]network 192.168.1.0

# 在S1上为两个网段启动RIP协议
[S1]rip
[S1-rip-1]network 192.168.1.0
[S1-rip-1]network 192.168.2.0

# 配置完成后查看路由器的路由表，可以看到192.168.2.0/24的表项的协议是RIP，Pre和Cost的值也发生了变化。
[R1-rip-1]display ip routing-table

# R1上ping各台主机，发现能够ping通，直接原因是R1的路由表中有了该网络的相关表项，而该表项来自于RIP协议。
<R1>ping 192.168.2.2
<R1>ping 192.168.2.3
<R1>ping 192.168.2.4
<R1>ping 192.168.2.5
3 分析 RIP 响应报文

Pasted image 20251130163240.png

4.2 实验报告

4. 在配置RIP协议后，比较和步骤1中R1路由表的差异；测试R1和各台计算机是否能够通信，并说明原因。
192.168.2.0/24的表项的协议是RIP，Pre和Cost的值也发生了变化。
能够ping通，直接原因是R1的路由表中有了该网络的相关表项，而该表项来自于RIP协议。
5. 写出实验中在路由器R1上配置静态路由、缺省路由和RIP协议所用的基本命令。
静态路由 Ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.1.1
缺省路由 Ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1
RIP协议 Network 192.168.1.0
  1. 在路由器上，缺省路由也是一种静态路由，请说明为什么IP route-static 0.0.0.0  0.0.0.0 192.168.1.1表示缺省路由？
    因为该网络前缀长度为0，也就是说任何的目的IP都能够与之匹配上。当一个目标网络没有找到匹配的表项后，它一定能够匹配上该条路由，如此它便能够表明缺省路由。
  2. 实验中，路由器在启动了RIP以后，下面命令是什么含义。[R1-rip]network 192.168.1.0
    该命令的含义是在路由器1的网段192.168.1.0上启动RIP。
    8. 根据所截获的RIP响应报文，填写下表：观察所截取到的响应报文，填写下表：
    Pasted image 20251130171152.png
    9. 观察截取的RIP协议报文，请说明RIP协议是否只能用于TCP/IP网络，为什么？
    RIP 协议不局限于 TCP/IP 网络，核心依据是其报文结构中 “网络协议簇字段” 的灵活设计（支持多协议类型标识），且协议核心的距离矢量算法不依赖 TCP/IP 的特定机制。TCP/IP 网络是 RIP 的主流应用场景，但并非唯一场景，它可通过适配不同协议簇的传输层机制，为其他网络协议（如 IPX、AppleTalk）提供路由信息交换服务。

5 距离矢量算法实验

6 触发更新和水平分割实验

6.1 实验步骤

1
  1. 继续上一小节的实验步骤，在 PCA 或 PCB 以及 PCC 或 PCD 上打开 wireshark，截取报文。
  2. 取消交换机 S1 的回环地址 192.168.1.1,相当于 S1 到 192.168.1.1 网段的连接中断,观察 PCA 上截取到的报文。
    取消回环地址的命令:
    [S1]undo interface loopback 1
  3. PCA 上观察到当取消S1的 Loopback 接口时,S1 立即产生一个 RIP 广播报文,目的地址为 192.168.1.0,跳数为 16,表示到网络 192.168.1.0 不可达。RIP 报文只包含改变了的路由信息,所以只有一条路由信息。
    Pasted image 20251130163808.png
2 观察在 PCC 或 PCD 上截取的报文

由下图可见,紧接着 R1 收到该消息后也广播该信息,同样只包含一条改变了的路由信息,目的地址是 192.168.1.0,跳数为 16。这样,192.168.1.0 网段不可达的信息很快通知到自治系统内的所有路由器。
Pasted image 20251130163932.png

3
  1. RIP 配置后默认启动水平分割。
  2. 重新配置好 S1 的 Loopback 地址,使各路由器运行 RIP,正常工作。
    1. 创建 Loopback 接口并配置 IP：
      [s1]inter loopback 1 [s1-LoopBack1]ip add 192.168.1.1 255.255.255.255`
    2. 确认 / 配置 S1 的 RIP 进程，包含 Loopback 所在网段（应该不需要）
      [s1]rip
      [s1-rip-1]network 192.168.1.0 # 关键：让S1通过RIP广播192.168.1.0网段路由
      [s1-rip-1]network 192.168.2.0 # 补充：S1与R1连接的网段
    3. 验证 RIP 正常（可选）：
      在 R1 上查看路由表，确认 192.168.1.0/24 网段的 RIP 路由已存在：
      [R1]display ip routing-table # 应显示 # 192.168.1.0/24 RIP 100 1 192.168.2.1 Ethernet0/0 # Loopback网段的RIP路由（来自S1） # 192.168.2.0/24 Direct 0 0 192.168.2.2 Ethernet0/0 # S1与R1直连网段（优先级最高）`
  3. 取消路由器各接口的水平分割功能,R1 的参考命令如下;其他的设备类似。
    [R1]inter ge 0/0
    [R1-GigabitEthernet0/0]undo rip split-horizon
    [R1]inter ge 0/1
    [R1-GigabitEthernet0/1]undo rip split-horizon
  4. 在 PCA 或 PCB 上运行 Wireshark 截取报文。
4
  1. 观察路由器 R1 从 ge0/0 接口发出的RIP报文。
  2. 如下图所示,和没有取消水平分割时的报文相比,多了一条到192.168.1.0的选路信息,这是为什么呢?因为 R1 到 192.168.1.0 网段选路信息是从 ge0/0 接口得到的,如果启动了水平分割,则这条选路信息不会再从该接口发送出去。现在,取消了水平分割功能,所以,R1 会在各端口发送所有已知的选路信息。查看其他报文,可以发现其他路由器发送的报文也有类似现象。
    Pasted image 20251130164432.png

6.2 实验报告

  1. 比较水平分割前后RIP报文的选路信息的不同，把你截取的一条报文写在下表中？
    （存疑）
    Pasted image 20251130171503.png

7 RIPv2 报文结构分析实验

8 设计实验 2

8.1 实验步骤

1 组网连接

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设备 1 设备 1 端口 设备 2 设备 2 端口
S1 E0/1 R1 E0/0
S2 E0/1 R2 E0/1
S1 E0/24 PCB Eth0
S2 E0/24 PCC Eth0
R1 S0/0 R2 S0/0
2 VLAN 划分配置（S1 与 S2）
1. 交换机 S1 配置
<H3C>sys  # 进入系统视图
[S1]vlan 2  # 创建VLAN2
[S1-vlan2]port E0/20 to E0/24  # 将E0/20-E0/24划入VLAN2（其余端口默认VLAN1）
[S1-vlan2]quit
2. 交换机 S2 配置
<H3C>sys
[S2]vlan 2
[S2-vlan2]port E0/20 to E0/24  # E0/20-E0/24划入VLAN2（其余端口默认VLAN1）
[S2-vlan2]quit
3 IP 地址配置
1. 交换机 S1 接口 IP
[S1]interface Vlan-interface1  # 进入VLAN1接口
[S1-Vlan-interface1]ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
[S1-Vlan-interface1]quit

[S1]interface Vlan-interface2  # 进入VLAN2接口
[S1-Vlan-interface2]ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
[S1-Vlan-interface2]quit
2. 交换机 S2 接口 IP
[S2]interface Vlan-interface1
[S2-Vlan-interface1]ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
[S2-Vlan-interface1]quit

[S2]interface Vlan-interface2
[S2-Vlan-interface2]ip address 192.168.4.1 255.255.255.0
[S2-Vlan-interface2]quit
3. 路由器 R1 接口 IP
<H3C>sys
[R1]interface Ethernet0  # 连接S1的E0接口
[R1-Ethernet0]ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
[R1-Ethernet0]quit

[R1]interface Serial 0/0  # 连接R2的S0/0串口
[R1-Serial0/0]link-protocol ppp  # 串口默认封装PPP（必配）
[R1-Serial0/0]ip address 192.168.5.1 255.255.255.0
[R1-Serial0/0]quit
4. 路由器 R2 接口 IP
<H3C>sys
[R2]interface Serial 0/0  # 连接R1的S0/0串口
[R2-Serial0/0]link-protocol ppp  # 串口默认封装PPP（必配）
[R2-Serial0/0]ip address 192.168.5.2 255.255.255.0
[R2-Serial0/0]quit

[R2]interface Ethernet1  # 连接S2的E0/1接口
[R2-Ethernet1]ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
[R2-Ethernet1]quit
5. 计算机 IP 配置
  • PCB：IP=192.168.3.2/24，网关 = 192.168.3.1
  • PCC：IP=192.168.4.2/24，网关 = 192.168.4.1
4 RIP 协议配置（开启并宣告所有相关网段）
1. 交换机 S1（需支持三层功能）
[S1]rip  # 启动RIP
[S1-rip-1]network 192.168.1.0  # 宣告VLAN1网段
[S1-rip-1]network 192.168.3.0  # 宣告VLAN2网段
[S1-rip-1]quit
2. 交换机 S2（需支持三层功能）
[S2]rip
[S2-rip-1]network 192.168.2.0  # 宣告VLAN1网段
[S2-rip-1]network 192.168.4.0  # 宣告VLAN2网段
[S2-rip-1]quit
3. 路由器 R1
[R1]rip
[R1-rip-1]network 192.168.1.0  # 宣告连接S1的网段
[R1-rip-1]network 192.168.5.0  # 宣告连接R2的直连网段
[R1-rip-1]quit
4. 路由器 R2
[R2]rip
[R2-rip-1]network 192.168.2.0  # 宣告连接S2的网段
[R2-rip-1]network 192.168.5.0  # 宣告连接R1的直连网段
[R2-rip-1]quit

5 静态路由配置

# 路由器 R1（访问R2侧网段，可选）
[R1]ip route-static 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.5.2
[R1]ip route-static 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.5.2
[R1]ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.1.2

# 路由器 R2（访问R1侧网段，可选）
[R2]ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.5.1
[R2]ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.5.1
[R2]ip route-static 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.2.2

[S1]ip route-static 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.1.1

[S2]ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.1
6 全网互通验证
  1. PCB 执行：ping 192.168.4.2（PCC），应回显成功；
  2. PCC 执行：ping 192.168.3.2（PCB），应回显成功；
  3. R1 执行：ping 192.168.4.2（PCC）、ping 192.168.2.1（R2），应成功；
  4. R2 执行：ping 192.168.3.2（PCB）、ping 192.168.1.1（R1），应成功。

8.2 实验报告

1. 交换机 S1（三层交换机）

  • VLAN 与接口 IP 配置
    • 创建 VLAN 2，将 E0/20-E0/24 端口划入 VLAN 2（其余端口默认 VLAN 1）；
    • 配置 VLAN 1 接口 IP：192.168.1.2/24，VLAN 2 接口 IP：192.168.3.1/24。
  • RIP 配置
    启动 RIP 进程 1，宣告自身直连网段（实现路由信息传递）：
    • 启用 RIP：rip
    • 宣告 192.168.1.0/24（VLAN 1，连接 R1）
    • 宣告 192.168.3.0/24（VLAN 2，连接 PCB）
  • 静态路由
    ip route-static 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.1.1（指向 R1，访问 PCC 网段）。

2. 交换机 S2（三层交换机）

  • VLAN 与接口 IP 配置
    • 创建 VLAN 2，将 E0/20-E0/24 端口划入 VLAN 2；
    • 配置 VLAN 1 接口 IP：192.168.2.2/24，VLAN 2 接口 IP：192.168.4.1/24。
  • RIP 配置
    启动 RIP 进程 1，宣告自身直连网段：
    • 启用 RIP：rip
    • 宣告 192.168.2.0/24（VLAN 1，连接 R2）
    • 宣告 192.168.4.0/24（VLAN 2，连接 PCC）
  • 静态路由
    ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.1（指向 R2，访问 PCB 网段）。

3. 路由器 R1

  • 接口 IP 与封装配置
    • E0/0 接口（连接 S1 E0/1）：IP 192.168.1.1/24；
    • Serial 0/0 接口（连接 R2 S0/0）：封装 PPP 协议，IP 192.168.5.1/24。
  • RIP 配置
    启动 RIP 进程 1，宣告直连网段：
    • 启用 RIP：rip
    • 宣告 192.168.1.0/24（E0/0 网段）
    • 宣告 192.168.5.0/24（Serial 0/0 网段）
  • 静态路由
    • ip route-static 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.5.2
    • ip route-static 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.5.2

4. 路由器 R2

  • 接口 IP 与封装配置
    • Serial 0/0 接口（连接 R1 S0/0）：封装 PPP 协议，IP 192.168.5.2/24；
    • E0/1 接口（连接 S2 E0/1）：IP 192.168.2.1/24。
  • RIP 配置
    启动 RIP 进程 1，宣告直连网段：
    • 启用 RIP：rip
    • 宣告 192.168.2.0/24（E0/1 网段）
    • 宣告 192.168.5.0/24（Serial 0/0 网段）
  • 静态路由
    • ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.5.1
    • ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.5.1

5. 计算机 PCB/PCC

  • PCB：IP 192.168.3.2/24，网关 192.168.3.1（S1 VLAN 2 接口）；
  • PCC：IP 192.168.4.2/24，网关 192.168.4.1（S2 VLAN 2 接口）；
  • 说明：无路由协议 / 静态路由配置，依赖网关设备的 RIP 路由实现跨网段通信。

6. 核心说明

  1. 互通原理：全网以 RIP 协议为核心实现路由信息自动传递，三层交换机通过 VLAN 接口实现本地三层转发，路由器通过 PPP 封装实现串口链路连通，最终保障 PCB 与 PCC、各网络设备间的跨网段互通；
  2. 路由优先级：静态路由（优先级 60）优先级高于 RIP（优先级 100），若同时配置，设备优先使用静态路由；仅依赖 RIP 时，可省略所有静态路由配置；
  3. 验证要点：除 ping 测试外，可通过 display ip routing-table 查看各设备路由表，确认非直连网段路由条目为 RIP 学习（标记为 “R”），验证 RIP 协议生效。
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