在網絡世界中，路由協議就像是交通指揮員，引導數據在不同網絡之間順暢傳輸。今天，我們就來深入探索 RIP（Routing Information Protocol）協議，通過一系列實驗，揭開它的神秘面紗！
一、搭建網絡拓撲結構
實驗開始，我們先搭建一個簡單的網絡拓撲。網絡拓撲結構就像是網絡的 “地圖”，清晰展示了各個設備之間的連接關系。下圖就是本次實驗的網絡拓撲結構截圖：
二、R1 設備配置與測試
3.1 R1 接口配置
要讓路由器正常工作，首先得給它的接口配置 IP 地址。就像給房子安裝門牌號一樣，IP 地址能讓數據準確找到對應的網絡接口。配置代碼如下：
enable
configure terminal
interface FastEthernet0/0
ip address 192.168.1.021 255.255.255.0
no shutdown
interface FastEthernet0/1
ip address 192.168.2.020 255.255.255.0
no shutdown
exit
這些命令具體有什么作用呢？
- enable：進入特權模式，獲取更高權限。
- configure terminal：進入全局配置模式，就像進入了一個總控制室。
- interface FastEthernet0/0：進入 f0/0 接口配置模式，準備對這個接口進行設置。
- ip address 192.168.1.021 255.255.255.0：為 f0/0 接口配置 IP 地址和子網掩碼，讓它能連接到網絡 1。
- no shutdown：激活 f0/0 接口，就像打開了接口的開關。
- 后面關于FastEthernet0/1接口的配置和FastEthernet0/0類似，配置完之后，使用exit退出接口配置模式。
3.2 R1 配置 RIP
接下來，我們要啟用 RIP 路由協議，讓路由器能夠學習和傳遞路由信息。配置代碼如下：
router rip
version 2
network 192.168.1.0
network 192.168.2.0
exit
- router rip：啟用 RIP 路由協議。
- version 2：使用 RIP 版本 2，這個版本支持子網掩碼和組播更新，更加智能。
- network 192.168.1.0和network 192.168.2.0：聲明 Router1 直接連接的網絡 1 和網絡 2，讓它們參與 RIP 路由更新。
- exit：退出 RIP 配置模式。
3.3 測試網絡連通性
配置完成后，我們需要測試一下網絡是否連通。就像修好路之后，要開車跑一跑試試是否暢通。我們在 PC1 的命令提示符中輸入ping 192.168.3.021，來測試 PC1 到 PC2 的鏈路是否正常。
測試結果截圖如下：
從截圖中可以看到，4 個數據包均收到回復，這說明 PC1 到 PC2 的鏈路連通，RIP 路由配置正確！如果網絡沒有連通，我們還可以使用show ip route查看路由表，確認是否有到達目標網絡的路由；使用show ip interface brief檢查接口狀態，確保接口為 “up/up”。
四、深入理解 RIP 路由表建立和更新
4.1 抓包與分析
為了更直觀地了解 RIP 路由表的建立和更新過程，我們進行抓包操作。
- 切換到 Simulation 模式：在 Packet Tracer 底部選擇 Simulation 模式，點擊 Auto Capture/Play 清理數據包，在 Edit Filters 中僅勾選 RIP 協議，這樣就能只抓取 RIP 相關的報文啦。
- 重啟接口觸發 RIP 更新：在 Router1 和 Router2 的 CLI 執行以下命令，重啟接口：
interface FastEthernet0/0
shutdown
no shutdown
interface FastEthernet0/1
shutdown
no shutdown
- 抓取 RIP 報文：點擊 Auto Capture/Play，捕獲 Router1 和 Router2 之間的 RIP 報文。報文詳情如下：
- 源 IP：Router1 (192.168.2.020)
- 目的 IP：224.0.0.9（RIP v2 組播地址）。
- 內容：Router1 發送 192.168.1.0/24（Metric=1），Router2 發送 192.168.3.0/24（Metric=1）。
抓包截圖如下：
4.2 路由表建立過程
- 初始狀態：使用show ip route查看 Router1 路由表，此時路由表中只有直接連接的網絡信息：
C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
- 第一次 RIP 更新：使用debug ip rip觀察 RIP 更新過程，可以看到 Router1 發送 192.168.1.0/24 給 Router2，Router2 發送 192.168.3.0/24 給 Router1。
RIP: sending v2 update to 224.0.0.9 via FastEthernet0/1 (192.168.2.020)
RIP: received v2 update from 192.168.2.021 on FastEthernet0/1
- 路由表更新：再次使用show ip route查看 Router1 路由表，此時 Router1 已經學習到了 192.168.3.0/24 網絡：
C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
R 192.168.3.0/24 [120/1] via 192.168.2.021, FastEthernet0/1
- 收斂：經過 30 - 90 秒（1 - 3 次更新），Router1 的路由表就穩定下來啦。
我們還可以使用show ip protocols命令確認 RIP 版本 2，更新周期 30 秒，以及參與 RIP 的網絡信息：
Routing Protocol is "rip"
Sending updates every 30 seconds
Routing for Networks: 192.168.1.0, 192.168.2.0
4.3 結論
通過實驗，我們可以得出結論：RIP 通過每 30 秒的組播更新（224.0.0.9），交換直接連接網絡信息。Router1 通過 Router2 的更新學習到 192.168.3.0/24，Metric 加 1，路由表逐步收斂。
五、理解 RIP 消息傳得慢
5.1 實驗步驟
RIP 協議有一個特點，就是 “壞消息傳得慢”。我們通過以下實驗來驗證這一點：
- 關閉 Router1 的 f0/0 接口：在 Router1 的 CLI 執行interface FastEthernet0/0和shutdown命令，使 192.168.1.0/24 網絡不可達。
- 在 Router2 啟用調試：在 Router2 的 CLI 輸入debug ip rip，觀察 RIP 更新報文。
- 分析 Router2 路由表：使用show ip route查看 Router2 路由表。
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- 初始：Router2 路由表包含 192.168.1.0/24（下一跳 192.168.2.020）。
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- 約 180 秒后（Invalid Timer），Router2 收到 Metric=16 的更新，標記 192.168.1.0/24 不可達。
-
- 約 240 秒后（Flush Timer），192.168.1.0/24 從路由表刪除。
調試輸出示例：
RIP: received v2 update from 192.168.2.020 on FastEthernet0/0
192.168.1.0/24 via 0.0.0.0 in 16 hops (inaccessible)
- 停止調試：輸入undebug all停止調試。
5.2 收斂分析
- Router1 的 f0/0 關閉后，Router1 在下一次更新（30 秒內）發送 192.168.1.0/24（Metric=16）。
- Router2 收到后，需等待 Invalid Timer（180 秒）標記不可達，Flush Timer（240 秒）刪除路由。
- 相比新路由快速傳播（30 秒），失效路由需 180 - 240 秒，這就體現了 RIP 協議 “壞消息傳得慢” 的特點。
六、實驗中遇到的問題及解決方法
在實驗過程中，難免會遇到各種問題，下面就來看看我遇到的問題以及解決方法吧！
6.1 問題 1：輸入 show ip interface brief 提示 “無效輸入”
- 原因：命令在全局配置模式（Router (config)#）輸入，或拼寫錯誤。
- 解決方法：
-
- 輸入 exit 返回特權模式（Router#）。
-
- 確保命令為 show ip interface brief，使用 Tab 補全或？確認。
-
- 確認路由器為 2811 型號，輸出正確顯示接口狀態為 “up/up”。
6.2 問題 2：show running-config 輸出中斷，顯示 --More--
- 原因：Cisco CLI 分頁機制，配置內容超過屏幕行數。
- 解決方法：
-
- 按空格鍵顯示完整配置，或輸入 terminal length 0 顯示全部內容。
-
- 檢查 R1 接口（192.168.1.021 和 192.168.2.020）和 RIP 配置（network 192.168.1.0 和 192.168.2.0）。
6.3 問題 3：PC1 ping PC2（192.168.3.021）超時
- 原因：
-
- PC1 默認網關未正確設置為 192.168.1.021。
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- R1 未學習到 192.168.3.0/24，RIP 未收斂。
- 解決方法：
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- 修正 PC1 默認網關為 192.168.1.021，PC2 網關為 192.168.3.020。
-
- 確認 R1/R2 接口（show ip interface brief），確保 “up/up”。
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- 驗證 R1/R2 的 RIP 配置（show running-config），確保聲明正確網絡。
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- 使用 show ip route 檢查路由表，執行 clear ip route * 加速 RIP 收斂。
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- 確認 Packet Tracer 中連接線為綠色。
- 結果：修正網關和 RIP 后，ping 成功，網絡連通。
七、實驗疑惑與解答
在實驗過程中，我產生了一個疑惑：抓包時發現 RIP 更新報文每 30 秒一次，但 “壞消息” 傳播需 180 - 240 秒，是否可以通過調整計時器優化？
解答：RIP 的 Invalid Timer（180 秒）和 Flush Timer（240 秒）是協議固有設計，可通過觸發更新（如 clear ip route *）加速收斂，但需謹慎使用，可能增加網絡負載。
八、實驗感想
通過這次實驗，我對 RIP 的距離矢量機制和路由表更新過程有了更深入的理解。“壞消息傳得慢” 這個特性讓我認識到 RIP 在動態網絡中的局限性，也激發了我對更高效協議（如 OSPF）的學習興趣。在解決實驗過程中遇到的問題時，我學會了如何系統排查網絡故障，動手能力得到了很大的提升！
希望這篇博客能對大家理解 RIP 協議有所幫助，如果你在實驗過程中也遇到了問題，歡迎在評論區交流討論哦！
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