RIP路由协议快速入门.doc

RIP路由协议快速入门路由器的工作不外乎两个，一是路径选择，二是数据转发。进行数据转发相对容易一些，难的是如何判断到达目的网络的最佳路径。所以，路径选择就成了路由器最重要的工作。 许多路由协议可以完成路径选择的工作，常见的有RIP，OSPF，IGRP和 EIGRP协议等等。这些算法中，我们不能简单的说谁好谁坏，因为算法的优劣要依据使用的环境来判断。比如RIP协议，它有时不能准确地选择最优路径，收敛的时间也略显长了一些，但对于小规模的，没有专业人员维护的网络来说，它是首选的路由协议，我们看中的是它的简单性。 如果你手头正有一个小的网络项目，那么，就让我们来安排一个计划，30分钟读完本文（一读），20分钟再细看一遍本文提及的命令和操作方法（二读），用30分钟配置网络上的所有路由器（小网络，没有几台路由器可以配的），最后20分钟，检查一下网络工作是否正常。好了，一百分钟，你的RIP网络运转起来了。就这么简单，不信，请继续往下看。 一、RIP是什么 RIP（RoutingInformationProtocols，路由信息协议）是使用最广泛的距离向量协议，它是由施乐（Xerox）在70年代开发的。当时，RIP是XNS（XeroxNetworkService，施乐网络服务）协议簇的一部分。TCP/IP版本的RIP是施乐协议的改进版。RIP最大的特点是，无论实现原理还是配置方法，都非常简单。 度量方法 RIP的度量是基于跳数（hopscount）的，每经过一台路由器，路径的跳数加一。如此一来，跳数越多，路径就越长，RIP算法会优先选择跳数少的路径。RIP支持的最大跳数是15，跳数为16的网络被认为不可达。 路由更新 RIP中路由的更新是通过定时广播实现的。缺省情况下，路由器每隔30秒向与它相连的网络广播自己的路由表，接到广播的路由器将收到的信息添加至自身的路由表中。每个路由器都如此广播，最终网络上所有的路由器都会得知全部的路由信息。正常情况下，每30秒路由器就可以收到一次路由信息确认，如果经过180秒，即6个更新周期，一个路由项都没有得到确认，路由器就认为它已失效了。如果经过240秒，即8个更新周期，路由项仍没有得到确认，它就被从路由表中删除。上面的30秒，180秒和240秒的延时都是由计时器控制的，它们分别是更新计时器（UpdateTimer）、无效计时器（InvalidTimer）和刷新计时器（FlushTimer）。 路由循环 距离向量类的算法容易产生路由循环，RIP是距离向量算法的一种，所以它也不例外。如果网络上有路由循环，信息就会循环传递，永远不能到达目的地。为了避免这个问题，RIP等距离向量算法实现了下面4个机制。 水平分割（splithorizon）。水平分割保证路由器记住每一条路由信息的来源，并且不在收到这条信息的端口上再次发送它。这是保证不产生路由循环的最基本措施。 毒性逆转（poisonreverse）。当一条路径信息变为无效之后，路由器并不立即将它从路由表中删除，而是用16，即不可达的度量值将它广播出去。这样虽然增加了路由表的大小，但对消除路由循环很有帮助，它可以立即清除相邻路由器之间的任何环路。 触发更新（triggerupdate）。当路由表发生变化时，更新报文立即广播给相邻的所有路由器，而不是等待30秒的更新周期。同样，当一个路由器刚启动RIP时，它广播请求报文。收到此广播的相邻路由器立即应答一个更新报文，而不必等到下一个更新周期。这样，网络拓扑的变化会最快地在网络上传播开，减少了路由循环产生的可能性。 抑制计时（holddowntimer）。一条路由信息无效之后，一段时间内这条路由都处于抑制状态，即在一定时间内不再接收关于同一目的地址的路由更新。如果，路由器从一个网段上得知一条路径失效，然后，立即在另一个网段上得知这个路由有效。这个有效的信息往往是不正确的，抑制计时避免了这个问题，而且，当一条链路频繁起停时，抑制计时减少了路由的浮动，增加了网络的稳定性。 即便采用了上面的4种方法，路由循环的问题也不能完全解决，只是得到了最大程度的减少。一旦路由循环真的出现，路由项的度量值就会出现计数到无穷大（CounttoInfinity）的情况。这是因为路由信息被循环传递，每传过一个路由器，度量值就加1，一直加到16，路径就成为不可达的了。RIP选择16作为不可达的度量值是很巧妙的，它既足够的大，保证了多数网络能够正常运行，又足够小，使得计数到无穷大所花费的时间最短。 邻居 有些网络是NBMA（Non-BroadcastMultiAccess，非广播多路访问）的，即网络上不允许广播传送数据。对于这种网络，RIP就不能依赖广播传递路由表了。解决方法有很多，最简单的是指定邻居（neighbor），即指定将路由表发送给某一台特定的路由器。 RIP的缺陷 RIP虽然简单易行，并且久经考验，但是也存在着一些很重要的缺陷，主要有以下几点： 过于简单，以跳数为依据计算度量值，经常得出非最优路由； 度量值以16为限，不适合大的网络； 安全性差，接受来自任何设备的路由更新； 不支持无类IP地址和VLSM（VariableLengthSubnetMask，变长子网掩码）； 收敛缓慢，时间经常大于5分钟； 消耗带宽很大。 二、路由器怎么配 路由器本身就是一台有多个网络接口的计算机，同普通计算机一样，它也有中央处理器（CPU）、系统主存（RAM）和只读存储器（ROM）等部件。 除此之外，一个很重要的部分是它的网络接口（Interface），为了连结不同类型的网络，路由器的网络接口种类繁多，比如应用在局域网中的以太、快速以太、令牌环接口，应用于广域网的V.35、RS232、ISDNBRIPRI接口等等。 路由器的外存储器主要有两种：NVRAM（Non-VolatileRAM，非易失性RAM）和Flash（闪存）。NVRAM存储路由器的配置文件，Flash用于存放操作系统IOS（InternetOperatingSystem）。 配置模式 CISCO路由器最基本的配置模式有两种：用户（user）和特权（privileged）。在用户模式下，只能显示路由器的状态，特权模式还可以更改路由器的配置。 特权模式下可以进入安装（setup）模式、全局配置（globalconfig）模式，局部配置（subconfig）模式。 安装模式提供菜单提示，引导用户进行路由器的基本配置。新路由器第一次启动后，自动进入安装模式。 全局配置模式中可以改变路由器的全局参数，如主机名、密码等等。 局部配置改变路由器的局部参数，例如某一个网络接口的配置、某一种路由协议的配置等等。 配置方法 路由器的配置可以使用多种方法，下面这五种是最常见的： 使用超级终端类的工具通过串行口登录控制台（consoleport）。 将调制解调器连结至路由器的辅助口（auxiliaryport），远程拨号登录控制台。 远程登录（telnet）至路由器的某一IP地址，通过VTY（virtueterminalline，虚拟终端）方式访问路由器。 编辑配置文件，并通过TFTP上传至路由器。 通过网络管理软件（networkmanagementsystem）远程设置路由器参数。 安装路由器 假设我们的项目网络中只有三台路由器。它们放在北京、上海和天津，名字分别叫testBJ、testSH和testTJ。我们采用B类保留IP地址，共划分了四个子网、、和，子网掩码均为。 基本配置 将包装中附带的串行电缆一端连接到Beijing路由器的console口上，另外一端连接到计算机的com口上。启动超级终端程序（Win95/NT中），作适当配置，连接路由器。给路由器加电，连续键入数个回车，出现如下提示符，显示路由器处于用户模式。 testBJ 由用户模式转入特权模式，使用enable命令。 testBJenable testBJ# 和UNIX主机一样，“#”代表特权（root）用户的系统提示符，它表示你进入了特权模式。与enable作用相反，即从特权模式返回用户模式的命令是disable。 特权模式下，可以使用configterminal命令进入全局配置模式。全局配置模式下，可以使用一些配置子项的名称进入局部配置模式。返回的方法都是exit命令。其中，从局部配置模式直接返回特权模式的命令是end。如下所示。 testBJ#configterminal Enterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z. testBJ(config)#routerrip testBJ(config-router)#exit testBJ(config)#exit testBJ# CISCOIOS的一个非常引人的特色是它的命令行帮助，一个?解决了所有的问题。?可以显示当前模式下的命令列表，可以显示命令全称，还可以显示命令的参数和帮助信息。在任何对命令不确定的地方键入?，系统会给出提示信息。 CISCO路由器还支持命令简写功能，只要不引起歧义，可以用命令的前几个字符替代整个命令，这样，配置时的打字工作量就小多了。 路由器的全部配置信息都保存在配置文件中，当前正在使用的配置文件是running-config，它存放在系统内存里，我们在特权模式下对配置的修改会立即反映到running-config中。startup-config是存储在NVRAM中的配置文件，只有它是掉电不丢失的，所以如果想使所做的修改到下一次启动时仍然有效，就必须保存当前配置。存盘命令如下： testBJ#copyrunning-configstartup-config Buildingconfiguration. OK testBJ# 更改路由器名、密码 路由器的名字可以用hostname命令修改。 Router(config)#hostnametestBJ testBJ(config)# enablepassword和enablesecret命令可以修改特权模式的密码。 testBJ(config)#enablepasswordcisco testBJ(config)#enablesecretcisco 进入lineconsole局部配置模式下，修改console登录密码；进入linevty局部配置模式，修改telnet登录的密码。login命令指出需要登录，修改密码的命令都是password。 testBJ(config)#lineconsole0 testBJ(config-line)#login testBJ(config-line)#passwordcisco testBJ(config-line)#exit testBJ(config)#linevty04 testBJ(config-line)#login testBJ(config-line)#passwordcisco 测试连通性 打开其余两台路由器，按上述方法进行配置，然后就可以检查它们之间是否连通了。 测试线路连通性的方法有三种，ping、traceroute和telnet。ping可以检测目的地是否可达；trace不仅检测连通性，还给出到达目的地所经过的路径；telnet测试应用层软件的连通性，如下所示。 testBJ#ping Typeescapesequencetoabort. Sending5,100-byteICMPEchosto,timeoutis2seconds: ! Successrateis100percent(5/5),round-tripmin/avg/max=24/25/28ms testBJ#traceroute Typeescapesequencetoabort. Tracingtherouteto 116msec16msec* testBJ#telnet Trying.Open UserAccessVerification Password: testTJ 是路由器testTJ上的一个端口，我们在testBJ上运行上述三个命令，得知它运行正常。 显示当前状态 为了使网络管理员能够方便地了解路由器的状态，CISCO路由器提供了丰富的show命令。我们在这里介绍最简单的几个，如下所示。 showversion命令显示路由器的硬软件版本号及配置信息。 showflash:命令相当于DOS的dir命令，显示flash中包含的文件信息。 showinterface命令显示网络接口的状态。 配置路由器的过程中，最重要的一个show命令莫过于查看配置文件的内容，可以用show命令查看running-config或startup-config，如下所示。 showrunning-config showstartup-config 配置文件是一个文本文件，其中包含着你键入的每一条配置命令。可以将配置文件下载到计算机上，用文本编辑器修改之后，再传回路由器。 三、RIP要配什么 IP地址配置 我们可以使用interface命令进入局部配置模式，然后利用ipaddress设置接口的IP地址。如下所示。 testBJ#conft Enterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z. testBJ(config)#interfacee0/1 testBJ(config-if)#ipaddress testBJ(config-if)# 为了便于配置和记忆，你还可以给每个端口添加一些描述信息。如下所示，在端口局部配置模式下使用description命令。 testBJ(config-if)#descriptionconnecttotestSH testBJ(config-if)#end testBJ# 有些网络是NBMA（Non-BroadcastMultiAccess，非广播多路访问）的，即网络上不允许广播传送数据。对于这种网络，RIP就不能依赖广播传递路由表了。解决方法有很多，最简单的是指定邻居（neighbor），即指定将路由表发送给某一台特定的路由器。 有些网络是NBMA（Non-BroadcastMultiAccess，非广播多路访问）的，即网络上不允许广播传送数据。对于这种网络，RIP就不能依赖广播传递路由表了。解决方法有很多，最简单的是指定邻居（neighbor），即指定将路由表发送给某一台特定的路由器。 RIP配置 RIP是最容易配置的路由协议。配置它只需要两步操作，首先，指定使用RIP协议，然后，声明所连接的网络号，如下所示。 testBJ(config)#routerrip testBJ(config-router)#network testBJ(config-router)#end testBJ# routerrip命令用于指定使用RIP协议，network命令声明网络号，由于RIP是一个有类路由协议，所以不必声明各个子网号。 对每一台路由器重复上述操作，一个使用RIP路由的网络就建成了。 测试配置正确性 配置RIP之后，要检查数据是否可以被正确路由。除了可以使用上面提到的连通性测试工具之外，还有以下几个命令： shiproute用于检测路由表； shipprotocols用于检查路由协议状况； debugiprip用于调试RIP协议信息。 使用shiproute命令显示各台路由器的路由表。 testBJ#shiproute Codes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGP D-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterarea N1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2 E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGP i-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2, *-candidatedefault,U-per-userstaticroute,o-ODR Gatewayoflastresortisnotset /24issubnetted,4subnets R120/1via,00:00:12,Serial1/0 Cisdirectlyconnected,Ethernet0/1 Cisdirectlyconnected,Serial1/0 R120/1via,00:00:09,Ethernet0/1 120/1via,00:00:22,Serial1/0 上面显示的是北京路由器的路由信息。字母C开头的是直接相连的网络，有和，分别连接在e0/1和s1/0端口上。字母R开头的是RIP协议学习到的路由，有和，其中，到有两条路径供选择，分别经由testSH和testTJ路由器。对比网络拓扑图，可以看出实际情况与设计的完全一致。 中括号里的内容是路由项的管理距离和度量值，RIP的缺省管理距离是120，到达3、4子网的度量值是1，即经过1个路由器可达。 同样的命令在另外两台路由器上运行，结果如下。 testSH#shiproute Gatewayoflastresortisnotset /24issubnetted,4subnets R120/1via,00:00:13,Ethernet0/0 Cisdirectlyconnected,Ethernet0/1 R120/1via,00:00:11,Ethernet0/1 120/1via,00:00:13,Ethernet0/0 Cisdirectlyconnected,Ethernet0/0 testTJ#shiproute Gatewayoflastresortisnotset /24issubnetted,4subnets Cisdirectlyconnected,Ethernet0/0 R120/1via,00:00:07,Ethernet0/1 120/1via,00:00:19,Serial1/0 Cisdirectlyconnected,Serial1/0 Cisdirectlyconnected,Ethernet0/1 分析上述命令输出时，一定要随时参照拓扑图，离开网络拓扑，上面的信息就没有任何意义。动态路由的灵活性体现在一条链路出现故障，路由算法会自动切换到迂回链路上。例如我们将testBJ和testTJ之间的串行线缆断开，一段时间后，再检查路由表，如下所示。 testBJ#shiproute Gatewayoflastresortisnotset /24issubnetted,3subnets R120/2via,00:00:22,Ethernet0/1 Cisdirectlyconnected,Ethernet0/1 R120/1via,00:00:22,Ethernet0/1 我们发现串行链路所在的子网2断开了，到网络网络的数据包都将绕经testSH路由器。 shipprotocols命令可以显示当前路由协议的状况，如下所示。 testBJ#shipprotocols RoutingProtocolisrip Sendingupdatesevery30seconds,nextduein19seconds Invalidafter180seconds,holddown180,flushedafter240 Outgoingupdatefilterlistforallinterfacesisnotset Incomingupdatefilterlistforallinterfacesisnotset Redistributing:connected,rip Defaultversioncontrol:sendversion1,receiveanyversion InterfaceSendRecvKey-chain Ethernet0/1112 Serial1/0112 RoutingforNetworks: RoutingInformationSources: GatewayDistanceLastUpdate 12000:00:05 12000:00:27 Distance:(defaultis120) 从命令输出中，可以看出RIP协议的基本配置，还可以得知与当前路由器交换信息的路由器有testTJ（）和testSH（）两台路由器，上次接收路由信息分别在5秒和27秒之前。 要了解路由器之间交换路由信息的详情，可以使用debugiprip命令。如下所示，输入命令后，隔一段时间，控制台上出现接收或者发送RIP广播的信息。testBJ#debugiprip RIPp