路由协议实验

路由协议实验一、实验目的1.深入理解RIP（RoutingInformationProtocol）和OSPF（OpenShortestPathFirst）路由协议的工作原理。2.掌握在网络环境中配置RIP和OSPF路由协议的方法。3.通过实验对比RIP和OSPF路由协议的特点，如收敛速度、路由开销计算等。4.培养网络故障排查和解决问题的能力，能够分析RIP和OSPF网络中出现的路由问题并提出解决方案。二、实验环境1.使用PacketTracer软件搭建网络拓扑。2.拓扑结构包含多个路由器、交换机以及连接的主机，模拟真实的企业网络环境。三、实验步骤（一）RIP路由协议实验1.搭建拓扑打开PacketTracer软件，创建如下拓扑：用三个路由器（R1、R2、R3）连接成一个三角形网络。每个路由器分别连接一个交换机。每个交换机下连接若干主机（如R1连接的交换机下连接PC1、PC2，R2连接的交换机下连接PC3、PC4，R3连接的交换机下连接PC5、PC6）。2.配置路由器接口IP地址R1：配置接口Fa0/0的IP地址为192.168.1.1/24。配置接口S0/0/0的IP地址为10.1.1.1/24。R2：配置接口Fa0/0的IP地址为192.168.2.1/24。配置接口S0/0/0的IP地址为10.1.1.2/24。配置接口S0/0/1的IP地址为10.2.2.1/24。R3：配置接口Fa0/0的IP地址为192.168.3.1/24。配置接口S0/0/1的IP地址为10.2.2.2/24。3.启用RIP路由协议在R1上：进入全局配置模式：`configureterminal`启用RIP路由协议：`routerrip`声明参与RIP路由的网络：`network192.168.1.0``network10.1.1.0`在R2上：进入全局配置模式：`configureterminal`启用RIP路由协议：`routerrip`声明参与RIP路由的网络：`network192.168.2.0``network10.1.1.0``network10.2.2.0`在R3上：进入全局配置模式：`configureterminal`启用RIP路由协议：`routerrip`声明参与RIP路由的网络：`network192.168.3.0``network10.2.2.0`4.验证RIP配置在R1上使用命令`showiproute`，可以看到RIP学习到的路由信息，如：```Codes:Llocal,Cconnected,Sstatic,RRIP,Mmobile,BBGPDEIGRP,EXEIGRPexternal,OOSPF,IAOSPFinterareaN1OSPFNSSAexternaltype1,N2OSPFNSSAexternaltype2E1OSPFexternaltype1,E2OSPFexternaltype2iISIS,suISISsummary,L1ISISlevel1,L2ISISlevel2iaISISinterarea,*candidatedefault,UperuserstaticrouteoODR,PperiodicdownloadedstaticrouteGatewayoflastresortisnotset192.168.1.0/24isvariablysubnetted,2subnets,2masksC192.168.1.0/24isdirectlyconnected,FastEthernet0/0R192.168.2.0/24[120/1]via10.1.1.2,00:00:12,Serial0/0/0R192.168.3.0/24[120/2]via10.1.1.2,00:00:12,Serial0/0/010.0.0.0/8isvariablysubnetted,3subnets,2masksC10.1.1.0/24isdirectlyconnected,Serial0/0/0R10.2.2.0/24[120/1]via10.1.1.2,00:00:12,Serial0/0/0```可以看到R1学习到了R2和R3连接的网络的路由信息，路由开销值（如192.168.2.0/24的开销为1，192.168.3.0/24的开销为2）也显示出来了。在各主机上进行Ping测试，验证网络连通性。例如，PC1可以Ping通PC2、PC3等。（二）OSPF路由协议实验1.搭建拓扑使用与RIP实验相同的拓扑结构，即三个路由器（R1、R2、R3）连接成三角形网络，每个路由器连接一个交换机，每个交换机下连接若干主机。2.配置路由器接口IP地址配置方法与RIP实验相同，R1、R2、R3各接口的IP地址如下：R1：配置接口Fa0/0的IP地址为192.168.1.1/24。配置接口S0/0/0的IP地址为10.1.1.1/24。R2：配置接口Fa0/0的IP地址为192.168.2.1/24。配置接口S0/0/0的IP地址为10.1.1.2/24。配置接口S0/0/1的IP地址为10.2.2.1/24。R3：配置接口Fa0/0的IP地址为192.168.3.1/24。配置接口S0/0/1的IP地址为10.2.2.2/24。3.启用OSPF路由协议在R1上：进入全局配置模式：`configureterminal`启用OSPF进程，进程ID设为1：`routerospf1`配置路由器的OSPF区域，将Fa0/0接口配置到区域0：`network192.168.1.00.0.0.255area0`将S0/0/0接口配置到区域0：`network10.1.1.00.0.0.255area0`在R2上：进入全局配置模式：`configureterminal`启用OSPF进程，进程ID设为1：`routerospf1`将Fa0/0接口配置到区域0：`network192.168.2.00.0.0.255area0`将S0/0/0接口配置到区域0：`network10.1.1.00.0.0.255area0`将S0/0/1接口配置到区域0：`network10.2.2.00.0.0.255area0`在R3上：进入全局配置模式：`configureterminal`启用OSPF进程，进程ID设为1：`routerospf1`将Fa0/0接口配置到区域0：`network192.168.3.00.0.0.255area0`将S0/0/1接口配置到区域0：`network10.2.2.00.0.0.255area0`4.验证OSPF配置在R1上使用命令`showiproute`，可以看到OSPF学习到的路由信息，如：```Codes:Llocal,Cconnected,Sstatic,RRIP,Mmobile,BBGPDEIGRP,EXEIGRPexternal,OOSPF,IAOSPFinterareaN1OSPFNSSAexternaltype1,N2OSPFNSSAexternaltype2E1OSPFexternaltype1,E2OSPFexternaltype2iISIS,suISISsummary,L1ISISlevel1,L2ISISlevel2iaISISinterarea,*candidatedefault,UperuserstaticrouteoODR,PperiodicdownloadedstaticrouteGatewayoflastresortisnotset192.168.1.0/24isvariablysubnetted,2subnets,2masksC192.168.1.0/24isdirectlyconnected,FastEthernet0/0O192.168.2.0/24[110/2]via10.1.1.2,00:00:15,Serial0/0/0O192.168.3.0/24[110/2]via10.1.1.2,00:00:15,Serial0/0/010.0.0.0/8isvariablysubnetted,3subnets,2masksC10.1.1.0/24isdirectlyconnected,Serial0/0/0O10.2.2.0/24[110/2]via10.1.1.2,00:00:15,Serial0/0/0```可以看到OSPF学习到的路由信息，路由开销值（如192.168.2.0/24和192.168.3.0/24的开销为2）显示出来了。这里的开销值计算方式与RIP不同，OSPF根据链路带宽等因素计算开销。在各主机上进行Ping测试，验证网络连通性。例如，PC1可以Ping通PC2、PC3等，测试结果与RIP实验类似，但网络收敛情况可能不同。四、实验结果分析（一）RIP路由协议分析1.收敛速度RIP采用距离向量算法，收敛速度相对较慢。当网络拓扑发生变化时，如链路故障，RIP路由器需要通过定期交换路由信息（默认每隔30秒）来更新路由表。在实验中，如果模拟一条链路故障，RIP路由器需要等待多个周期才能将新的路由信息传播到整个网络，导致网络中断时间相对较长。2.路由开销计算RIP以跳数作为路由开销的度量。每经过一个路由器，跳数增加1。例如，在实验拓扑中，R1到192.168.2.0网络经过R2，跳数为1；到192.168.3.0网络经过R2和R3，跳数为2。这种简单的开销计算方式虽然易于理解，但没有考虑链路带宽等其他因素，可能导致选择的路径并非最优。3.适用场景RIP适用于小型网络，因为其配置简单，对设备要求较低。在小型网络中，网络拓扑变化相对较少，RIP的收敛速度可以满足需求，且简单的跳数开销计算也能较好地工作。（二）OSPF路由协议分析1.收敛速度OSPF采用链路状态算法，收敛速度比RIP快很多。当网络拓扑发生变化时，OSPF路由器会立即泛洪链路状态信息，其他路由器根据这些信息重新计算路由表。在实验中模拟链路故障时，OSPF网络能够更快地恢复连通性，减少网络中断时间。2.路由开销计算OSPF根据链路带宽等多种因素计算开销。例如，默认情况下，100Mbps链路的开销值为100，1Gbps链路的开销值为10。通过这种方式，OSPF能够更准确地选择最优路径。在实验拓扑中，OSPF会根据链路带宽自动计算出更合理的路由，而不仅仅依赖跳数。3.适用场景OSPF适用于中大型网络，尤其是对网络收敛速度和路由选择准确性要求较高的场景。在企业网络中，随着网络规模的扩大和业务需求的增加，OSPF能够更好地适应复杂的网络拓扑和流量需求。五、实验总结通过本次实验，深入了解了RIP和OSPF两种路由协议的工作原理、配置方法以及特点。1.RIP配置简单，但收敛速度慢，路由开销计算单一，适用于小型网络。2.OSPF收敛速度快，路由开销计算更合理，适用于中大型网络。在实际网络规划和部署中，应根据网络规模、拓扑结构以及对网络