实验09 基于Packet Tracer的RIPv2校园网互通实战配置

1. 实验环境准备与拓扑搭建

在开始RIPv2配置前，我们需要先搭建一个典型的校园网三层架构模拟环境。打开Packet Tracer后，按照以下步骤操作：

1. 设备选型：从左侧设备栏拖拽1台3560三层交换机、2台2911路由器（分别作为校园网出口路由器R1和外部路由器R2）、2台PC终端到工作区。注意选择设备时，确保路由器有串行接口模块（如HWIC-2T）。

2. 物理连接：

   • 用直通线连接PC1到交换机的Fa0/1端口
   • 用交叉线连接交换机Fa0/24端口到R1的Fa0/0端口
   • 用串行DCE线缆连接R1的S0/0/0端口到R2的S0/0/0端口（注意DCE端默认在R1侧）

3. IP规划：

   VLAN10: 192.168.1.0/24 (PC1所在网段) VLAN20: 192.168.3.0/24 (交换机与R1互联) 串行链路: 192.168.4.0/24 R2外网: 192.168.2.0/24 (PC2所在网段)

提示：在真实设备连接时，串行线缆需要配置时钟频率。Packet Tracer中DCE端会自动设置64000时钟速率，但实际设备需手动配置clock rate 64000。

2. VLAN与基础网络配置

2.1 三层交换机配置

进入交换机命令行界面，先进行VLAN划分和接口分配：

Switch> enable Switch# configure terminal Switch(config)# hostname S3560 S3560(config)# vlan 10 S3560(config-vlan)# name Student S3560(config-vlan)# exit S3560(config)# vlan 20 S3560(config-vlan)# name RouterLink S3560(config-vlan)# exit ! 将端口划入VLAN S3560(config)# interface fastEthernet 0/1 S3560(config-if)# switchport mode access S3560(config-if)# switchport access vlan 10 S3560(config-if)# exit ! 配置与路由器互联的Trunk口 S3560(config)# interface fastEthernet 0/24 S3560(config-if)# switchport mode trunk S3560(config-if)# exit ! 配置VLAN接口IP S3560(config)# interface vlan 10 S3560(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 S3560(config-if)# no shutdown S3560(config-if)# exit S3560(config)# interface vlan 20 S3560(config-if)# ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 S3560(config-if)# no shutdown

2.2 路由器基础配置

以R1为例，配置Fa0/0和串行接口：

Router> enable Router# configure terminal Router(config)# hostname R1 R1(config)# interface fastEthernet 0/0 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# ip address 192.168.3.2 255.255.255.0 R1(config-if)# exit ! 配置串行接口（DCE端需设时钟） R1(config)# interface serial 0/0/0 R1(config-if)# clock rate 64000 ! 只有DCE端需要此命令 R1(config-if)# ip address 192.168.4.1 255.255.255.0 R1(config-if)# no shutdown

PC1的IP配置为192.168.1.2/24，网关指向192.168.1.1；PC2配置为192.168.2.2/24，网关指向192.168.2.1。

3. RIPv2动态路由配置

3.1 三层交换机启用RIPv2

在S3560上启用RIP并宣告直连网络：

S3560(config)# router rip S3560(config-router)# version 2 ! 必须指定版本 S3560(config-router)# no auto-summary ! 关闭自动汇总 S3560(config-router)# network 192.168.1.0 S3560(config-router)# network 192.168.3.0

关键参数说明：

• version 2：强制使用RIPv2，支持VLSM和组播更新
• no auto-summary：禁用自动路由汇总，避免子网信息丢失
• network命令只需指定主类网络号

3.2 路由器R1/R2配置

R1的RIP配置：

R1(config)# router rip R1(config-router)# version 2 R1(config-router)# no auto-summary R1(config-router)# network 192.168.3.0 R1(config-router)# network 192.168.4.0

R2的配置需注意外网段宣告：

R2(config)# router rip R2(config-router)# version 2 R2(config-router)# no auto-summary R2(config-router)# network 192.168.2.0 R2(config-router)# network 192.168.4.0

4. 连通性测试与排错

4.1 路由表验证

配置完成后，在各设备上查看路由表：

S3560# show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP R 192.168.2.0/24 [120/2] via 192.168.3.2, 00:00:15, Vlan20 R 192.168.4.0/24 [120/1] via 192.168.3.2, 00:00:15, Vlan20

关键字段解读：

• [120/2]：120是RIP默认管理距离，2表示跳数
• via 192.168.3.2：下一跳地址

4.2 Ping测试与常见问题

从PC1测试到PC2的连通性：

PC> ping 192.168.2.2 Pinging 192.168.2.2 with 32 bytes of data: Reply from 192.168.2.2: bytes=32 time=12ms TTL=126 Reply from 192.168.2.2: bytes=32 time=10ms TTL=126

常见故障排查步骤：

1. 物理层检查：确认所有接口no shutdown且线缆连接正确
2. 路由表验证：确保所有设备学习到完整路由
3. Debug工具：在路由器上使用debug ip rip查看协议报文交互

5. 协议分析与优化建议

5.1 RIPv2特性分析

通过抓包可观察到RIPv2使用224.0.0.9组播地址发送更新，相比RIPv1的广播方式更高效。更新报文中包含以下关键字段：

• 目标网络地址
• 下一跳地址
• 子网掩码（支持VLSM）
• 度量值（跳数）

5.2 安全增强配置

实际工程中建议添加认证：

R1(config)# key chain MYCHAIN R1(config-keychain)# key 1 R1(config-keychain-key)# key-string Cisco123 R1(config)# interface serial 0/0/0 R1(config-if)# ip rip authentication mode md5 R1(config-if)# ip rip authentication key-chain MYCHAIN

6. 实验延伸思考

尝试以下进阶操作：

1. 在三层交换机上配置ACL，限制VLAN10只能访问外网的HTTP服务
2. 调整RIP的计时器（如timers basic 15 90 60）观察收敛速度变化
3. 对比在相同拓扑下使用OSPF协议的效果差异

完成本实验后，你应该能理解动态路由协议如何自动维护路由表，以及RIP适合中小型网络的原因。在实际校园网中，通常会采用OSPF等更复杂的协议，但RIP的配置思路为学习其他协议奠定了基础。