10 RIP路由报文结构分析实验
【实验目的】
⑴掌握动态路由协议RIP的报文结构，工作原理及工作过程； ⑵掌握RIP路由协议两个版本的区别。 【实验学时】
2学时 【实验环境】
本实验中需要3台路由器、1台交换机、1台协议分析仪。3台路由器运行RIP路由协议，使用协议分析器采集数据包，对采集到的数据进行分析。设备连接图如图10-1所示：
RG—PATS 网络协议分析器 Fa0/0
192.168.10.0/24
192.168.1.1/24
Fa0/0 192.168.1.2/24 RSR-B
192.168.20.0/24
RSR-A
RG-A
Fa0/0 192.168.2.2/24 Fa0/1 192.168.2.1/24 RSR-C
192.168.30.0/24
图10-1 实验拓扑图
将所有的路由器都接入到交换机上，并在交换机上配置端口映像功能，具体IP分配如表10-1所示。
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表10-1 设备IP地址分配表
设备 RSR.A RSR.A RSR.B RSR.B RSR.B RSR.C RSR.C RG.PATS协议分析器 接口 FA0/0 LO0 FA0/0 FA0/1 LO0 FA0/0 LO0 Eth 0 IP地址 192.168.1.1/24 192.168.10.1/24 192.168.1.2/24 192.168.2.1/24 192.168.20.1/24 192.168.2.2/24 192.168.30.1/24 172.16.1.4 连接到交换机 FA0/8 ... FA0/9 FA0/10 ... FA0/7 ... FA0/24 【实验内容】
⑴RIP协议的报文格式；
⑵掌握RIP协议的工作原理，了解RIP1和RIP2的区别； ⑶了解RIP协议的缺陷。 【实验流程】
开始 再次验证 Step1：设置实验环境 Step2：采集RIPV1数据包 Step3：发送RIPV1数据包 Step4：采集RIPV2数据包 Step5：发送RIPV2数据包 Step6：采集RIPV2认证数据包 理论复习 Y 有问题吗？ N 结束 图10-2 实验流程图
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【实验原理】
路由信息协议（RIP：Routing Information Protocol）是一种在网关与主机之间交换路由选择信息的标准。RIP 是一种内部网关协议，有两种版本的格式，Version 1和Version 2。RIP.2 由RIP而来，属于 RIP 协议的补充协议，主要用于扩大RIP 2 信息装载的有用信息的数量，同时增加其安全性能。RIP.2 是一种基于UDP的协议。在RIP.2下，每台主机通过路由选择进程发送和接受来自 UDP端口520的数据包。RIP.1是一种有类路由协议，不支持不连续子网设计。RIP.2支持CIDR及VLSM可变长子网掩码，使其支持不连续子网设计。
RIP路由协议进行路由信息交换是通过发送两种不同类型RIP报文实现的包括RIP请求和RIP响应，这些报文作为常规TCP/IP，使用UDP传输，使用端口520。
⑴RIP报文格式
RIP两个版本的报文格式如下图所示，下面将对次进行详细讲解。
0 31 0 31 命令 版本 全零 命令 版本 路由选择 地址族 路径标签 IP地址 子网掩码 下一个站点的IP地址 度量值 前20个字节的重复 (b) Version 2
地址族 全零 IP地址 全零 全零 度量值 前20个字节的重复 (a) Version 1
图10-4 RIP报文格式
? 命令：命令域指出RIP报文是一个请求报文还是对请求的应答报文。两种情形
均使用相同的帧结构：1表示请求报文请求路由器发送整个或部分路由表。2表示应答报文包括和网络中其他RIP节点共享的路由表项。应答报文可以是对请求的应答，也可以是主动的更新。
? 版本号：版本号域包括生成RIP报文时所使用的版本。R I P是一个开放标准的
路由协议，它会随时间而进行更新，这些更新反映在版本号中。虽然有许多像
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RIP一样的路由协议出现，但RIP只有两个版本：版本1和版本2。这一章对通常使用的版本1进行描述。
? 地址标族识：紧跟在后面的20个字节指定地址系列、IP地址以及相应的度量。 ? 下一站的IP地址：如果该字段为0，则表明数据报应当发送到正在发送该RIP
报文的机器，否则，该字段包含一个IP地址，指明应将数据报发往何处。 ? 子网掩码：该字段与报文中的IP地址相关。 ⑵RIP协议工作原理
RIP协议是V－D算法在局域网上的直接实现，RIP将协议的参加者分为主动机和被动机两种。主动机主动地向外广播路径刷新报文，被动机被动地接受路径刷新报文。一般情况下，网关作主动机，主机作被动机。
RIP规定，网关每30秒向外广播一个V－D报文，报文信息来自本地路由表。RIP协议的V－D报文中，其距离以驿站计：与信宿网络直接相连的网关规定为一个驿站，相隔一个网关则为两个驿站……依次类推。一条路径的距离为该路径（从信源机到信宿机）上的网关数。为防止寻径回路的长期存在，RIP规定，长度为16的路径为无限长路径，即不存在路径。所以一条有限的路径长度不得超过15。正是这一规定限制了RIP的使用范围，使RIP局限于小型的局域网点中。
对于相同开销路径的处理是采用先入为主的原则。在具体的应用中，可能会出现这种情况，去往相同网络有若干条相同距离的路径。在这种情况下，无论哪个网关的路径广播报文先到，就采用谁的路径。直到该路径失败或被新的更短的路径来代替。
RIP协议对过时路径的处理是采用了两个定时器；超时计时器和垃圾收集计时器。所有机器对路由表中的每个项目对设置两个计时器。每增加一个新表，就相应的增加两个计时器。当新的路由被安装到路由表中时，超时计时器被初始化为0，并开始计数。每当收到包含路由的RIP消息，超时计时器就被重新设置为0。如果在180秒内没有接收到包含该路由的RIP消息，该路由的度量就被设置为16，而启动该路由的垃圾收集计时器。如果120秒过去了，也没有收到该路由的RIP消息，该路由就从路由表中删除。如果在垃圾收集计时器到120秒之前，收到了包含路由的消息，计时器被清0。而路由被安装到路由表中。
慢收敛的问题及其解决的方法。包括RIP在内的V－D算法路径刷新协议，都有一个严重的缺陷，即“慢收敛”（slow convergence）问题。又叫“计数到无穷”(count to infinity)。如果出现环路，直到路径长度达到16，也就是说要经过7番来回（至少30X7秒），路径回路才能被解除，这就是所谓的慢收敛问题。采用的方法有很多种，主要采用有分割范围（split horizon）法和带触发更新的毒性逆转(Posion Reverse with Triggered updates))法。分割范围法的原理是：当网关从某个网络接口发送RIP路径刷新报文时，其中不能包含从该接口获得的路径信息。毒性逆转法的原理是：某路径崩溃后，最早广播此路径的网关将原路径继续保存在若干刷新报文中，但是指明路径为无限长。为了加强毒性逆
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