借助软件GNS3实现RIP计时器原理模拟

摘要：作者介绍了动态路由协议RIP的四种计时器的计时原理，同时详细介绍了在教学过程中使用虚拟软件GNS3模拟思科路由器中RIP计时器的计时原理的方法，帮助学生加深对RIP计时器工作机制的理解。

关键词：GNS3；思科路由器；RIP计时器；模拟

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)06-1336-03

The Simulation of RIP Timer’s Principle by Software GNS3

REN Qi, ZHOU Wen

(Computer and Software College, Wuhan Vocational College of Software and Engineering, Wuhan 430205, China)

Abstract: The author introduced the principle of four types of timer of RIP, explained the method of virtualization software GNS3 to sim? ulate RIP timer’s principle in Cisco router in the teaching process , and helped students to understand the RIP timer’s working mecha? nisms.

Key words: GNS3; Cisco router; the RIP timer; simulation

RIP动态路由协议是最早的距离矢量路由协议，它采用广播的方式发送路由更新，并靠四个计时器来维护路由器的路由信息。在教学中，教师要想讲解清楚这四个计时器的工作原理，光从理论上是不够的，如果能通过虚拟软件模拟计时器的实际工作过程，对学生理解RIP计时器的工作原理非常有帮助。

1虚拟软件GNS3介绍

GNS3是一款图形化的网络虚拟软件，可以运行在Windows、Linux等平台上，能完成思科公司网络设备的相关的实验模拟操作，它提供的虚拟环境较接近于真实的思科路由交换设备，不仅可以用于网络技术初学者体验思科设备的配置方法，也为网络技术人员提供一个网络设计、配置、调试的检验环境。

2 RIP计时器的种类及功能

思科路由器的IOS中设计有四种RIP计时器，这些计时器相互协助共同维护路由信息，如图1为RIP四种计时器计时周期。

图1 RIP四种计时器计时周期

1）更新计时器

它的默认计时时长为30秒，表示RIP每隔30秒将完整的路由表信息广播给邻居。

2）无效计时器

它的默认计时时长为180秒，与更新计时器同时启动。当更新计时器周期内收到路由更新，它随更新计时器终止；反之，无效计时器持续计时，若180秒内还未收到路由更新，则将该路由设为“不可达”。

3）抑制计时器

它的默认计时时长为180秒。当某条路由的无效计时器超时，抑制计时器启动计时，无效路由进入“possibly down”状态长达60秒。在抑制计时器计时期间，拓扑中所有路由器都能获知该“不可达”网络，以防止路由环路。

4）清除计时器

它的默认计时时长为240秒，它与更新、无效计时器同时启动，当更新计时器周期内收到路由更新，它随更新计时器终止；反之，清除计时器持续计时，当无效计时器终止后，再经过60秒，清除计时器超时，路由条目从路由表中删除。

3模拟RIP计时器计时原理

3.1模拟环境搭建

步骤1：在GNS3中创建三台路由器R1、R2、R3，选用3725型的路由器。如图2，单击【编辑】,选择【IOS和Hypervisors】，弹出如图3所示窗口。在【IOS文件】中定位存放的3725型路由器IOS文件，选好相应的【平台】和【型号】，单击【保存】和【Close】。

步骤2：图2中在【节点类型】中选择【Router c3700】路由器设备，拖拽到中间窗口中，分别命名为R1、R2、R3，右键单击设备选择【开始】启动路由器；

步骤3：单击工具栏圆圈处所示的【添加链接】选择【manual】，再单击设备按照图2中的接口编号进行连接；

步骤4：右键单击R1，选中【Console】，在路由器配置界面中（以下设备配置均按此方法）配置接口IP地址和RIP，R1(config)#int fa0/0

R1(config-if)#ip address 192.168.100.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown R1(config)#int loopback 0

R1(config-if)#ip address 20.20.20.20 255.255.255.0 R1(config)#router rip

R1(config-router)#network 20.0.0.0

R1(config-router)#network 192.168.100.0 R2路由器、R3路由器的配置于此类似；

步骤5：在R1下执行命令show ip protocols，查看RIP计时器的默认值，R1#show ip protocols

Routing Protocol is "rip"

Sending updates every 30 seconds, next due in 28 seconds Invalid after 180 seconds, hold down 180, flushed after 240

“updates every 30 seconds”指更新计时器默认值为30秒，“next due in X seconds”中X值表示下一次发送更新的时间在X秒后，“Invalid after 180 seconds”指无效计时器默认值为180秒，“hold down 180”指抑制计时器默认值为180秒，“flushed after 240”指清除计时器的默认值为240秒。3.2更新计时器计时模拟

在R1中反复执行命令show ip protocols，

结果1：Sending updates every 30 seconds, next due in 28 seconds结果2：Sending updates every 30 seconds, next due in 25seconds结果3：Sending updates every 30 seconds, next due in 20 seconds

观察“next due in X seconds”中X值的变化，会发现X值从30秒开始逐渐变小，当值减到接近0时，X值被重置为30后重复以上过程，这是更新计时器在工作。3.3无效计时器计时模拟

步骤1：在R2中反复执行命令show ip route，

结果1：R 20.0.0.0/8 [120/1] via 192.168.100.1, 00:00:11, FastEthernet0/0结果2：R 20.0.0.0/8 [120/1] via 192.168.100.1, 00:00:23, FastEthernet0/0结果3：R 20.0.0.0/8 [120/1] via 192.168.100.1, 00:00:01, FastEthernet0/0

“via 192.168.100.1”后面时间值“00:00:11”，“:”隔开的三个值代表“小时:分:秒”，观察时间值发现该值越来越大，在路由信息正常通信的情况下，达到约30秒左右时，该值置为0后重计时，这说明在30秒内路由器收到所有路由条目的更新，无效计时器被置0后重新计时；

步骤2：在R1的接口fa0/0下执行shutdown命令，模拟20.0.0.0路由条目损坏的效果，R1(config)#int fa0/0

R1(config-if)#shutdown

步骤3：在R2中反复执行命令show ip route，

结果1：R20.0.0.0/8 [120/1] via 192.168.100.1, 00:00:31, FastEthernet0/0结果2：R20.0.0.0/8 [120/1] via 192.168.100.1, 00:01:08, FastEthernet0/0结果3：R20.0.0.0/8 [120/1] via 192.168.100.1, 00:02:48, FastEthernet0/0

观察时间值，当该值显示大于30秒，进入无效计时器阶段，该值表示20.0.0.0路由自上次更新以来所经过的时间长。此时在R3上执行命令show ip route，观察时间值的变化与步骤1结果相同，说明R2仍然定时向R3广播更新路由20.0.0.0；步骤4：当时间值大于3分钟时，在R2下执行命令show ip route 20.0.0.0 Routing entry for 20.0.0.0/8

Known via "rip", distance 120, metric 4294967295 (inaccessible)

观察该路由的度量被设置为4294967295，说明此时去往20.0.0.0的路由条目被设为“不可达”。

3.4抑制计时器计时模拟

接4.3中步骤4，当R1的20.0.0.0路由损坏，R2的无效计时器超时，针对该路由条目的抑制计时器随即被启动，在R2中执行命令

show ip route，

R20.0.0.0/8 is possibly down, routing via 192.168.100.1, FastEthernet0/0

该条路由信息被设置为“possibly down”，意味着该条路由的抑制计时器启动，该状态会保持60秒，然后该路由被删除（注：这是因为清除计时器超时），但抑制计时器未停止，它将继续计时至180秒结束。

3.5清除计时器计时模拟

步骤1：接4.3中步骤4，在R2上反复执行命令show ip protocols，Routing Information Sources:

GatewayDistanceLast Update

结果1：192.168.100.112000:03:10结果2：192.168.100.112000:03:15结果3：192.168.100.112000:03:25查看“Gateway”为192.168.100.1的内容，192.168.100.1是R2收到20.0.0.0路由的网关，观察Last Update的时间值的变化，该值不断增大。

步骤2：当该值达到约4分钟时，清除计时器超时，在R2上执行命令show ip route，发现路由表中的路由20.0.0.0被删除了。

4结束语

计算RIP的每个计时器时长也可以通过在路由器中执行debug ip rip命令，收集相关的信息以及对应的时间来计算，但是本文讲述的方法更适合让学生理解和掌握RIP计时器工作原理，了解在真实思科设备中RIP计时器在维护路由信息方面的起的作用，对学生学习合理配置RIP计时器非常有帮助。

参考文献：

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