RIP防环机制实验

RIP有五种防环机制：

1.计数无穷大：定义最大跳数为15跳，当16跳为不可达；

2.水平分割：从一个接口学习到的路由不会再广播回该接口,减少带宽消耗，防止路由环路，这个特点在非广播

  多路访问网络十分有用，但有时不能解决某些拓扑的环路(拓扑本身就是循环结构)；

3.毒性逆转：从一个接口学习的路由会发送回该接口，但是已经被毒化了，跳数设置为16跳，可以消除对方路由

  表中的无用路由信息；

4.触发更新：一旦某条路由的度量值发生了变化，就立即向邻居路由器发布更新报文，而不等到下一刷新周期，

  避免在多个路由器之间形成路由环路的可能，加快了网络的收敛速度但会造成网络上突然的流量激增；

5.抑制计时器：防止路由表频繁跳动，增加了网络的稳定性，但也增加了收敛时间。

 

基本配置：

R1(config-if)#int lo0
R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0

R1(config)#int s1/0
R1(config-if)#ip add 13.1.1.1 255.255.255.0

R1(config-if)#clock rate 64000
R1(config-if)#no sh

R1(config-if)#int s1/1
R1(config-if)#ip add 12.1.1.1 255.255.255.0

R1(config-if)#clock rate 64000
R1(config-if)#no sh

R1(config-if)#router rip

R1(config-router)#net 1.0.0.0
R1(config-router)#net 12.0.0.0
R1(config-router)#net 13.0.0.0
R2(config)#int s1/0
R2(config-if)#ip add 12.1.1.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no sh
R2(config-if)#int s1/1
R2(config-if)#ip add 23.1.1.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no sh
R2(config-if)#router rip
R2(config-router)#net 12.0.0.0
R2(config-router)#net 23.0.0.0
R3(config)#int s1/0
R3(config-if)#ip add 23.1.1.3 255.255.255.0

R3(config-if)#cl ra 64000
R3(config-if)#no sh
R3(config-if)#int s1/1
R3(config-if)#ip add 13.1.1.3 255.255.255.0
R3(config-if)#no sh
R3(config-if)#rotuer rip
R3(config-router)#net 13.0.0.0
R3(config-router)#net 23.0.0.0

一：计数无穷大

产生环路计数到16跳的工作过程：

1.R1丢失了loopback接口的网络(下面简称网络A)后，产生一个即时更新送往R2和R3。这个更新信息要告诉R2和R3，R1不再有到达网络A的路径。然而这个更新信息传输到R3被推迟了(CPU忙、链路拥塞等)，但到达了R2。R2从路由表中去掉到网络A的路径。

2.R3仍未收到R1的即时更新信息，并发出它的常规路由选择更新信息，通告网络A以2跳的距离可达。R2收到这个更新信息，认为出现了一条新路径到网络A。

3.R2告诉R1它能以3跳的距离到达网络A。

4.R1告诉R3它能以4跳的距离到达网络A。

5.这个循环将进行到跳数为无穷，在RIP中定义为16。一旦一个路由器达到无穷，它将声明这条路径不可用并从路由表中删除此路径。由于记数到无穷大问题，路由选择信息将从一个路由器传到另一个路由器，每次段数加一。路由选择环路问题将无限制地进行下去，除非达到某个限制。这个限制就是RIP的最大跳数。当路径的跳数超过15，这条路径就从路由表中删除。

操作步骤：

1、被动R1的s1/1接口，令R2学到网络A是来自R3而不是R1，该过程大约需要4分钟；

R1(config)#router rip
R1(config-router)#passive-interface s1/1

2、打开各个路由器的debug，观察debug信息；

R1#debug ip rip

R2#debug ip rip

R3#debug ip rip

3、被动R1的s1/0接口，然后断开loopback0接口；

R1(config)#router rip
R1(config-router)#passive-interface s1/0
R1(config)#int lo0
R1(config-if)#sh
4、直到R1收到1.0.0.0的网络是来自R2后，再取消R1的s1/1接口的被动；

R1(config-if)#router rip
R1(config-router)#no passive-interface s1/0
5、观察debug信息：1.0.0.0这个网络已经在拓扑上出现了R1-R3-R2-R1这样的环路。

 

二：水平分割

水平分割的规则是：从一个接口学习到的路由不会再广播回该接口。

操作步骤：

1、为方便实验先断开R1的s1/0接口；

R1(config)#int s1/0
R1(config-if)#sh

2、开启R2的debug，观察R2发送和接收更新报文的情况：R2从s1/0接收来自R1的1.0.0.0/8路由条目，再从s1/0发送更新时，只有23.0.0.0的网络，并没有包括1.0.0.0的网络，但从s1/1发送到R3的更新时包括了1.0.0.0的网络，这就说明水平分割起作用了；

R2#debug ip rip

3、测试关闭水平分割后的情况：关闭水平分割后，R2从s1/0接收来自R1的1.0.0.0网络，又从s1/0发送回个R1。

R1(config)#int s1/1
R1(config-if)#no ip split-horizon

R2(config)#int s1/0

R2(config-if)#no ip split-horizon

产生环路计数到16跳(实验一)：关闭水平分割后只用两个路由器就能造成环路计数到16跳的实验

1、被动掉R1的s1/1接口；

R1(config)#router rip
R1(config-router)#passive-interface s1/1

2、打开R1、R2的debug，观察debug信息；

R1#debug ip rip

R2#debug ip rip

3、关闭loopback接口；

R1(config)#int lo0
R1(config-if)#sh
4、取消R1的s1/1接口的被动；

R1(config-if)#router rip
R1(config-router)#no passive-interface s1/0
5、观察debug信息。

原理：我们把R1的S1/1出口passive了，R1就不能把lo0被shutdown的信息以flash update的形式发给R2。同时我们也把R1和R2的两接口的水平分割关了这时不知道情况的R2就发送更新对R1说：“你到lo0是２跳”。而现在R1本身已经没有了与自身直连的lo0的信息，它以为R2能通往lo0，所以就无选择的接受R2发来的２跳。当我们取消R1的S1/1被动功能，R1再对R2说：“你到lo0是3跳”。虽然比原来的差，且是从同一个接口收到的，根据距离矢量算法R2别无选择的接受。就这样它们之间就相互“欺骗”，如此循环直到出现16跳。

 

三：毒性逆转

毒性逆转的规则是：从一个接口学习的路由会发送回该接口，但是已经被毒化了，跳数设置为16跳不可达。

实验步骤：

1、为方便实验先断开R1的s1/0接口；

R1(config)#int s1/0
R1(config-if)#sh

2、打开各个路由器的debug；

R1#debug ip rip

R2#debug ip rip

R3#debug ip rip

3、关闭loopback接口；

R1(config)#int lo0
R1(config-if)#sh
4、观察debug信息：R1从接口s1/1发出又收到1.0.0.0网络，但是已被标记为16跳不可达；R2也从同一个接口即收到也发出1.0.0.0网络，但是也已经被毒化；R3也是从同一个接口即接收也发送1.0.0.0网络，但是也不可达。

说明：以上效果是不用关闭水平分割的，否则不能说明毒性逆转。

 

四：触发更新

触发更新的规则是：一旦检测到路由崩溃或变动，立即广播路由报文，而不是等到下一个更新周期。

实验步骤：

1、以R1、R2为例做实验，打开R1的debug；

R1#debug ip rip

R1#debug ip rip trigger

2、在R1的s1/1启动触发更新，观察R1的debug信息：R1启动了触发更新试图与链路的另一端的R2建立触发更新关系。R1以每5秒为一个周期发送轮询(poll)并等待确认，但发送了6个触发请求后还没有收到确认消息，那么整个轮询过程就认为超时，触发更新建立不成功，路由器R1等待下一个普通的更新时间，并广播一个普通的RIP更新。而在整个过程R2始终在广播着它自己的RIP更新。

R1(config)#int s1/1

R1(config-if)#ip rip triggered

3、在R2也打开debug，并且把R2的s1/1接口也启动触发更新，观察R2的debug信息：由请求到轮询到确认的时间是很短的，触发状态从DOWN经过INT和LOADING，最后到FULL状态。然后就是进行路由信息的交换和更新确认了。在输出信息的后面也出现了RIP更新计时器超时，是因为R2一直没有向R1发送新的更新也没有从R1那里收到新的更新，也就是RIP启用触发更新会关闭计时器的效果。

R2#debug ip rip

R2#debug ip rip trigger

R2(config)#int s1/1

R2(config-if)#ip rip triggered

4、查看路由表、RIP数据库和路由协议：可以看到路由条目时间已经很大了，很长时间没有收到邻居的更新了，这是因为启动了触发更新学到的条目是永久的(permanent)。

R2#sh ip route

R2#sh ip protocols

R2#sh ip rip database

触发更新数据包交换过程