教學(xué)做一體化授課教案授課標(biāo)題：第三部分路由器配置任務(wù)7.3動(dòng)態(tài)路由RIP授課班級(jí)課次課時(shí)授課時(shí)間授課地點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)思政目標(biāo)能夠配置RIP動(dòng)態(tài)路由能夠在設(shè)備上查看RIP路由信息掌握路由協(xié)議的種類和特點(diǎn)掌握RIP路由信息的生成和維護(hù)掌握路由環(huán)路避免的方法培養(yǎng)學(xué)生分析判斷的能力培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維的能力培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力學(xué)習(xí)科學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)、勇于創(chuàng)新的精神。理解當(dāng)代的工匠精神。英語詞匯課前訓(xùn)練英語詞匯：autonomous自治、Update更新、timeout超時(shí)、Garbage-Collect垃圾收集、silent沉默、split-horizon水平分割、poison-reverse毒性逆轉(zhuǎn)、summary匯總（聚合）、cipher密文、plain明文、debugging調(diào)試課前準(zhǔn)備：教學(xué)課件、音視頻資料、相關(guān)實(shí)驗(yàn)軟件教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：RIP協(xié)議工作過程和配置方法教學(xué)難點(diǎn)：理解RIP協(xié)議工作過程思政內(nèi)容和目標(biāo)課程思政內(nèi)容：? 團(tuán)隊(duì)協(xié)作：RIP協(xié)議需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的協(xié)作，引導(dǎo)學(xué)生理解團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。? 適應(yīng)變化：RIP協(xié)議能夠自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓龑?dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)適應(yīng)變化，培養(yǎng)靈活應(yīng)變的能力。? 持續(xù)學(xué)習(xí)：動(dòng)態(tài)路由協(xié)議不斷發(fā)展，鼓勵(lì)學(xué)生保持持續(xù)學(xué)習(xí)的態(tài)度，不斷提升自己的專業(yè)技能。思政元素：? 團(tuán)隊(duì)精神：強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。? 應(yīng)變能力：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)適應(yīng)變化，培養(yǎng)靈活應(yīng)變的能力。? 學(xué)習(xí)態(tài)度：鼓勵(lì)學(xué)生保持持續(xù)學(xué)習(xí)的態(tài)度，不斷提升自己的專業(yè)素養(yǎng)。能力訓(xùn)練任務(wù)描述及器材準(zhǔn)備小李剛剛大學(xué)畢業(yè)，應(yīng)聘到一家網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司做網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維工程師，負(fù)責(zé)企事業(yè)單位網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)維的外包服務(wù)。負(fù)責(zé)企事業(yè)單位中網(wǎng)絡(luò)及其外部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護(hù)、管理、故障排除等日常工作，確保服務(wù)的單位網(wǎng)絡(luò)日常的正常運(yùn)作。任務(wù)描述：動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP器材準(zhǔn)備：HCL模擬軟件等授課步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間安排告知（教學(xué)目的）本任務(wù)是學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP的工作過程和配置方法教師講授演示課件演示學(xué)生觀看2分鐘教學(xué)內(nèi)容引入或演示路由可以靜態(tài)配置，也可以通過路由協(xié)議來自動(dòng)生成，路由協(xié)議能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和計(jì)算路由，并在拓?fù)渥兓亲詣?dòng)更新，無須人工維護(hù)，所以使用與復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中。教師講授演示課件演示操作演示學(xué)生觀看3分鐘任務(wù)一什么是動(dòng)態(tài)路由網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新和維護(hù)路由表的過程；基于某種路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)的?；蛘呓忉尀椋簞?dòng)態(tài)路由是指路由器能夠自動(dòng)地建立自己的路由表，并且能夠根據(jù)實(shí)際情況的變化適時(shí)地進(jìn)行調(diào)整。動(dòng)態(tài)路由的特點(diǎn)：減少管理任務(wù)；占用網(wǎng)絡(luò)帶寬一路由協(xié)議概述路由協(xié)議：路由器用來計(jì)算、維護(hù)網(wǎng)絡(luò)路由信息的協(xié)議，通常有一定的算法，工作在傳輸層或應(yīng)用層。常見的路由協(xié)議有RIP、OSPF、BGP等可路由協(xié)議：可被路由器轉(zhuǎn)發(fā)的協(xié)議，工作在網(wǎng)絡(luò)層。常見的可路由協(xié)議有IP、IPX等IPX：網(wǎng)間分組交換SPX：順序分組交換1.動(dòng)態(tài)路由協(xié)議的基本原理網(wǎng)絡(luò)中所有路由器須實(shí)現(xiàn)相同的某種路由協(xié)議并已經(jīng)啟動(dòng)該協(xié)議鄰居發(fā)現(xiàn)：路由器通過發(fā)送廣播報(bào)文或發(fā)送給指定的路由器鄰居以主動(dòng)把自己介紹給網(wǎng)段內(nèi)的其它路由器。路由交換：每臺(tái)路由器將自己已知的路由相關(guān)信息發(fā)給相鄰路由器。路由計(jì)算：每臺(tái)路由器運(yùn)行某種算法，計(jì)算出最終的路由來。路由維護(hù)：路由器之間通過周期性地發(fā)送協(xié)議報(bào)文來維護(hù)鄰居信息。2.路由協(xié)議與ip的關(guān)系RIP采用udp封裝，端口號(hào)是520。由于udp是不可靠的傳輸層協(xié)議，所以RIP協(xié)議需要周期性的廣播協(xié)議報(bào)文來確保鄰居收到的路由信息。OSPF是目前應(yīng)用最廣泛的路由協(xié)議，可以為大中型網(wǎng)絡(luò)提供分層次的，可靠的路由服務(wù)，OSPF直接采用ip來進(jìn)行承載，所有的報(bào)文都由ip封裝后進(jìn)行傳輸，協(xié)議號(hào)是89。Ip是盡力而為的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，本身是不可靠的，所以為了保證協(xié)議報(bào)文傳輸?shù)目煽啃裕琌SPF采用了復(fù)雜的確認(rèn)機(jī)制來保證傳輸可靠。BGP采用停車票來保證協(xié)議傳輸?shù)目煽啃裕琓CP端口號(hào)是1793.路由協(xié)議的分類現(xiàn)在的Internet網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大，無論哪種路由協(xié)議都不能完成全網(wǎng)的路由計(jì)算，所以現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)被分成了很多個(gè)自治系統(tǒng)（autonomoussystem，AS）（也稱為路由域），自治系統(tǒng)是一組共享相似路由策略，并在單一管理域中運(yùn)行的路由器集合。每個(gè)自治系統(tǒng)都有一個(gè)唯一的自治系統(tǒng)編號(hào)，這個(gè)編號(hào)有因特網(wǎng)授權(quán)的管理機(jī)構(gòu)IANA分配，通過不同的編號(hào)來區(qū)分不同的自治系統(tǒng)。編號(hào)范圍是1-65535，其中1-64511是注冊(cè)的互聯(lián)網(wǎng)編號(hào)，64512-65535是專用網(wǎng)絡(luò)編號(hào)。按照工作范圍的不同路由協(xié)議可以分為IGP和EGPIGP:內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（InteriorGatewayProtocol）在同一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)交換路由信息的路由協(xié)議。目前最常用的兩種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議分別是：路由信息協(xié)議（RIP）和開放最短路徑優(yōu)先路由協(xié)議（OSPF）。EGP：外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（ExteriorGatewayProtocol）用于連接不同的自治系統(tǒng)，并在不同的自治系統(tǒng)間交換路由信息。BGP（BorderGatewayProtocol邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）是目前唯一使用的一種EGP協(xié)議，也是Internet所使用的路由協(xié)議。BGP屬于距離矢量協(xié)議，可以使用多種不同的屬性來測量路徑。IGP和EGP協(xié)議的區(qū)別IGP協(xié)議在工作時(shí)：收斂快、占用資源少、選路佳EGP協(xié)議在工作時(shí)：可靠性：控制更新量，僅做增量更新—僅觸發(fā)、無周期可控性：不是簡單的依賴度量值，而是大量可被人為修改的屬性來進(jìn)行選路AS-BY-AS：以一個(gè)AS為一跳按照路由的尋徑算法和交換路由信息的方式，路由協(xié)議可以分為距離矢量（distance-vectorD-V）路由協(xié)議和鏈路狀態(tài)（link-state）路由協(xié)議距離矢量路由協(xié)議RIP用于域內(nèi)小型網(wǎng)絡(luò)BGP用于域間網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)路由協(xié)議OSPF用于域內(nèi)大型網(wǎng)絡(luò)IS-IS4.路由協(xié)議的性能指標(biāo)協(xié)議計(jì)算的正確性協(xié)議使用的算法能夠計(jì)算出最優(yōu)的路由，且正確無自環(huán)。路由收斂速度當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化之后，能夠迅速感知并及時(shí)更新相應(yīng)的路由信息。協(xié)議占用系統(tǒng)開銷協(xié)議自身的開銷（內(nèi)存、CPU、網(wǎng)絡(luò)帶寬）最小。協(xié)議自身的安全性協(xié)議自身不易受攻擊，有安全機(jī)制。協(xié)議適用網(wǎng)絡(luò)規(guī)模協(xié)議可以應(yīng)用在何種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中。二RIP原理1.RIP協(xié)議概述RIP是RoutingInformationProtocol（路由信息協(xié)議）的簡稱。RIP是一種基于距離矢量（Distance-Vector）算法的路由協(xié)議。RIP協(xié)議適用于中小型網(wǎng)絡(luò)，分為RIPv1和RIPv2。RIP支持水平分割、毒性逆轉(zhuǎn)和觸發(fā)更新等工作機(jī)制防止路由環(huán)路。RIP協(xié)議基于UDP傳輸，端口號(hào)520。2.RIP協(xié)議的工作過程RIP路由表初始化：RTA啟動(dòng)RIP協(xié)議后，RIP進(jìn)程負(fù)責(zé)發(fā)送請(qǐng)求報(bào)文，請(qǐng)求RIP鄰居對(duì)其回應(yīng)。RTB收到請(qǐng)求報(bào)文后，以響應(yīng)報(bào)文回應(yīng)，報(bào)文中攜帶了RTB路由表的全部信息RIP路由表更新路由器收到相應(yīng)報(bào)文后，查看相應(yīng)報(bào)文中的路由，并更新本地路由表，原則：對(duì)本路由表中已有的路由項(xiàng)，當(dāng)發(fā)送響應(yīng)報(bào)文的rip鄰居相同時(shí)，無論響應(yīng)報(bào)文中攜帶的路由項(xiàng)度量值增大還是減少，都更新該路由項(xiàng)（度量值相同時(shí)只將其老化定時(shí)器清零）對(duì)本路由表中已有的路由項(xiàng)，當(dāng)發(fā)送響應(yīng)報(bào)文的rip鄰居不同時(shí)，只在路由項(xiàng)度量值減少時(shí)，更新該路由項(xiàng)。對(duì)本路由表中不存在的路由項(xiàng)，在度量值小于協(xié)議規(guī)定最大值（16）是在路由表中增加該路由項(xiàng)。3.RIP路由表的維護(hù)RIP的路由信息維護(hù)是由定時(shí)器來完成的。RIP協(xié)議定義了三個(gè)鐘要的定時(shí)器更新定時(shí)器Update定義了發(fā)送路由更新的時(shí)間間隔30s。超時(shí)定時(shí)器timeout定義了路由老化時(shí)間，如果在老化時(shí)間內(nèi)沒有收到關(guān)于某條路由的更新報(bào)文，則該條路由的度量值會(huì)被設(shè)置的無窮大（16），并且從IP路由表中撤銷，定時(shí)器默認(rèn)值是180s。垃圾定時(shí)器Garbage-Collect定義了一條路由從度量值變?yōu)?6開始，直到它從路由表里面被徹底刪除所經(jīng)過的時(shí)間，如果Garbage-Collect超時(shí)，該路由仍沒有得到更新，則該路由將被徹底刪除，默認(rèn)值是120s。路由器對(duì)RIP協(xié)議維護(hù)一個(gè)單獨(dú)的路由表，也稱為RIP路由表，此表匯總的有效路由會(huì)被添加到IP路由表中，作為轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)。4.RIP路由環(huán)路避免分為單路徑網(wǎng)絡(luò)環(huán)路和多路徑網(wǎng)絡(luò)環(huán)路由于RIP是典型的距離矢量路由協(xié)議，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，有可能產(chǎn)生路由環(huán)路現(xiàn)象。通過以下機(jī)制在避免產(chǎn)生環(huán)路：路由毒化（routepoisoning）就是路由器主動(dòng)把路由表中發(fā)生故障的路由項(xiàng)以度量值無窮大（16）的形式通告給RIP鄰居，已使鄰居能夠及時(shí)得知網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)故障。水平分割（splithorizon）是在RIP中最常用的避免環(huán)路發(fā)生的解決方案之一，水平分割的思想就是RIP路由器從某個(gè)接口學(xué)到的路由，不會(huì)再從該接口發(fā)回給鄰居路由器?？偨Y(jié)起來就一句話：路由器中某接口發(fā)送出去的路由，不會(huì)再從該接口接收。毒性逆轉(zhuǎn)（poisonreverse）是另一種避免環(huán)路的方法，毒性逆轉(zhuǎn)是指，RIP從某個(gè)接口學(xué)到路由后，將該路由的度量值設(shè)置為無窮大（16），并從原接口發(fā)回鄰居路由。定義度量最大值當(dāng)環(huán)路跳數(shù)達(dá)到16時(shí)，被認(rèn)為不可達(dá)。這樣可以解決發(fā)生環(huán)路時(shí)路由度量值無限增大的問題，同時(shí)也校正了錯(cuò)誤的路由信息，但是在最大值到達(dá)之前，路由環(huán)路還是會(huì)存在，定義最大值只是一種補(bǔ)救措施，只能減少路由環(huán)路存在的時(shí)間，并不能避免環(huán)路的發(fā)生。抑制時(shí)間與路由毒化結(jié)合使用，能夠在一定程度上避免路由環(huán)路產(chǎn)生。抑制時(shí)間規(guī)定，當(dāng)一條路由的度量值變?yōu)闊o窮大(16)該路由進(jìn)入了抑制狀態(tài)，在此狀態(tài)下只有來自同一鄰居且度量值小于無窮大的路由更新才會(huì)被路由器接收，取代不可達(dá)路由。觸發(fā)更新是指，當(dāng)路由表中路由信息差生變化是，路由器不必等到更新周期到來，而立即發(fā)送路由更新給相鄰路由器。路由更新中包含網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)信息迅速傳播全網(wǎng)。讓全網(wǎng)知道該路由信息時(shí)不可達(dá)的。5.RIPV2的改進(jìn)RIPv1發(fā)送協(xié)議報(bào)文時(shí)不攜帶掩碼，路由交換過程中有時(shí)會(huì)造成錯(cuò)誤。不支持認(rèn)證；只能以廣播方式發(fā)布協(xié)議報(bào)文RIPv2的改進(jìn)：RIPv2是一種無類別路由協(xié)議（ClasslessRoutingProtocol）。RIPv2協(xié)議報(bào)文中攜帶掩碼信息，支持VLSM（可變長子網(wǎng)掩碼）和CIDR。RIPv2支持以組播方式發(fā)送路由更新報(bào)文，組播地址為224.0.0.9，減少網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)資源消耗。RIPv2支持對(duì)協(xié)議報(bào)文進(jìn)行驗(yàn)證，并提供明文驗(yàn)證和MD5驗(yàn)證兩種方式，增強(qiáng)安全性。三、配置RIP1.RIP基本配置創(chuàng)建RIP進(jìn)程并進(jìn)入RIP視圖[Router]rip[process-id]在指定網(wǎng)段接口上使能RIP[Router-rip-1]networknetwork-address[wildcard-mask]wildcard-mask通配符掩碼中，0表示要檢查的位，1表示不需要檢查的位。Network0.0.0.0命令用來在所有接口上是能RIPNetwork命令中包含兩層含義：指定本機(jī)上哪些接口路由能夠添加到RIP路由表中指定本機(jī)上哪些接口能夠收發(fā)RIP協(xié)議報(bào)文可選配置命令配置接口工作在抑制狀態(tài)（只接收不發(fā)送RIP報(bào)文）[Router-rip-1]silent-interface{interface-typeinterface-number|all}使能RIP水平分割功能（RIP默認(rèn)是啟用的）[Router-Ethernet1/0]ripsplit-horizon使能RIP毒性逆轉(zhuǎn)功能[Router-Ethernet1/0]rippoison-reverseRipv2配置命令指定全局RIP版本[Router-rip-1]version{1|2}關(guān)閉RIPv2自動(dòng)路由聚合功能[Router-rip-1]undosummary配置RIPv2報(bào)文的認(rèn)證[Router-Ethernet1/0]ripauthentication-mode{md5{rfc2082{ciphercipher-string|plainplain-string}key-id|rfc2453{ciphercipher-string|plainplain-string}}|simple{ciphercipher-string|plainplain-string}}顯示RIP當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)及配置信息<Router>displayrip調(diào)試信息，用來查看rip協(xié)議收發(fā)報(bào)文的情況<RTA>debuggingrip1packet教師演示操作演示學(xué)生觀看80分鐘訓(xùn)練一實(shí)驗(yàn)3.2.1RIP動(dòng)態(tài)路由學(xué)生操作學(xué)生操作教