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实验七： 路由信息协议RIP、开放最短路径优先协议OSPF、边界网关协议BGP

一、实验目的

1. 加深对网络体系结构的理解。
2. 了解路由信息协议RIP
3. 了解开放最短路径优先协议OSPF
4. 了解边界网关协议BGP

二、实验环境

l Cisco Packet Tracer 模拟器

三、实验内容

（一）路由信息协议RIP

1.  构建网络拓扑，如图1-1所示。
   

图1-1

2.  给左边和上面的路由器添加串行接口卡，先将路由器电源关闭，然后将模块中HWIC-2T模块拖到右边的插槽中，然后打开电源即可，如图1-2所示。
   

图1-2

3.  使用串联DTE的线，连接上面路由器和左边路由器，都使用0号接口，如图1-3、1-4所示。
   

图1-3

图1-4

4.  配置IP地址，标注网段并配置网关，如图1-5所示。
   

图1-5

5.  切换到仿真模式，隐藏其他协议，只保留ICMP、RIP协议，打开路由器配置，点击RIP，给RIP路由添加IP，然后启动RIP协议，如图1-6、1-7、1-8所示。
   

图1-6

图1-7

图1-8
6. 多次点击捕获前进，可以观察到RIP在周期性的发送，经过一段时间后可以看到路由表发生了变化，如图1-9、1-10所示。

图1-9

图1-10
7. 切换到实时模式，使用下面主机PING上面主机，可以观察到第一次超时，后面都正常获取，这是因为之前讲过的ARP协议在获取目的主机的IP地址和MAC地址而导致的超时，再次ping就不会超时了，如图1-11所示。

图1-11

8.  研究刚刚走的是哪一条路由，进入仿真模式，使用下面主机给上面主机发送体格数据包，发现走的是30.0.0.0路径，因为RIP协议认为经过的路由器越少越好，如图1-12所示。
   

图1-12

9.              验证RIP它对于等价的路由会进行负载均衡，在仿真模式下，使用右边路由器Ping 30.0.0.1，可以观察到它两条路径都会走，而不是只走一条，这样就验证了它的负载均衡，如图1-13所示。
   

图1-13

（二）开放最短路径优先协议OSPF

1. 构建网络拓扑，本实验的网络拓扑和上面略有不同，本实验是使用命令行来配置IP、子网掩码等，配置路由器接口具体步骤为：打开命令行界面输入enable进入特权模式，输入config t ，回车再输入端口号命令，可以使用interface gigabitethernet0/0，也可以简写为int g0/0，然后设置IP和子网掩码，命令为ip add 20.0.0.1 255.0.0.0，最后输入no shutdown ，其他接口也可以这样设置，如图2-1、2-2所示。
   
   图2-1
   
   图2-2
2. 查看路由表，可以使用放大镜查看也可以使用命令行来查看，命令为show ip route ，如图2-3所示。

图2-3

3. 进入ospf配置界面，在三个路由器的命令行下输入en进入特权模式，然后输入conf t ，再输入router ospf 100，然后配置网络，命令为network 30.0.0.0 0.255.255.255 area 0 ，如图2-4所示。

图2-4

4. 查看路由表，观察到多出来了两条类型为O的记录，它就是OSPF协议得出来的，这两条记录中的度量分别是110/2、110/3，它的意思是到达目的网络的度量分别是2、3，OSPF协议会根据它选择数值小的那条路径，如图2-5所示。

图2-5

5. 使用下面主机ping上面主机，验证连通性，第一次ping的时候观察到第一个超时，其他都正常，第二次ping发现没有超时了，这是因为之前讲过的ARP造成的，如图2-6所示。
   
   图2-6
6. 验证数据包走的是哪一条路径，根据OSPF的性质，应该是从右边路由器路过到达上面主机的，我们切换到仿真模式，让下面主机给上面主机发送一个ICMP数据包，发现确实如此，如图2-7 ~ 2-9所示。
   
   图2-7 图2-8
   
   图2-9

（三）边界网关协议BGP

1. 构建网络拓扑，如图3-1所示。

图3-1

2. 配置IP、地址掩码，如图3-2、3-3、3-4所示。
   
   图3-2 为上面路由器配置IP、子网掩码

图3-3 为左边路由器配置IP、子网掩码

图3-4 为右边路由器配置IP、子网掩码
3. 为路由器之间配置BGP协议，如图3-5~3-7所示。

图3-5 为上面路由器配置BGP协议

图3-6 为左面路由器配置BGP协议

图3-7为右面路由器配置BGP协议
4. 验证左边路由器和右边路由器的通信，在路由器之间的ping的含义是，发送端会发送五次100比特长的ICMP报文给目的主机，如果超时两秒就会在下面显示点，成功显示感叹号，后面还会显示成功数量，可以看到第一次失败，这是因为左边路由器的路由表中没有右边路由器，虽然配置了BGP协议，但是并没有让它做什么事情，左边路由器是无法得知右边的网段，所以就需要将网段通告出去，再查看路由表就可以看到多了一条记录，B表示就是BGP协议，再次ping就可以ping通了，也就说明可以通信了，如图3-8~3-13所示。

图3-8 左边路由ping右边路由

图3-9 将左边网段通告出去

图3-10 将左边网段通告出去

图3-11查看右边路由表

图3-12查看左边路由表

图3-13再次ping成功

四、实验体会

通过本次实验，我对RIP、OSPF和BGP这三种路由协议有了更深入的了解。在实验过程中，我学会了如何配置和管理这些协议，以及如何观察和分析实验现象。同时，我也加深了对网络体系结构的理解，提高了自己的实际操作能力和问题解决能力。以下是我在实验过程中的一些具体体会：

1. RIP协议：通过实验，我了解到RIP协议是一种基于距离向量的路由协议，它通过周期性地发送路由更新信息来实现路由信息的传递。在实验过程中，我发现RIP协议对于等价的路由会进行负载均衡，这有助于提高网络的可靠性和稳定性。然而，RIP协议也存在一些局限性，如收敛速度较慢、对路由变化敏感等。因此，在实际应用中，我们需要考虑这些因素来选择合适的路由协议。

2. OSPF协议：OSPF协议是一种基于链路状态的路由协议，它通过洪泛式地发送链路状态通告来实现路由信息的传递。在实验过程中，我发现OSPF协议在选择路径时会根据最短路径优先原则，这使得它具有较高的收敛速度和稳定性。此外，OSPF协议还支持区域划分，这有助于降低网络的复杂度和提高可扩展性。因此，在大型网络中，OSPF协议是一种理想的选择。

3. BGP协议：BGP协议是一种基于路径矢量的边界网关协议，它在自治系统之间传播路由信息。在实验过程中，我了解到BGP协议具有很高的灵活性和可扩展性，它可以支持多种策略，如路由聚合、路由过滤等。此外，BGP协议还具有良好的安全性，它可以防止恶意路由信息的传播。然而，BGP协议的配置和管理相对复杂，需要对网络拓扑有较深入的了解。因此，在实际应用中，我们需要根据实际需求来选择合适的边界网关协议。

通过本次实验，我对RIP、OSPF和BGP这三种路由协议有了更加全面和深入的认识。在今后的学习和工作中，我将继续努力提高自己的网络技术水平，为构建更加高效、稳定和安全的网络环境贡献自己的力量。