RIP路由原理笔记


概述

  1. 较为简单的内部网关协议,应用于小规模的网络中
  2. 基于距离矢量算法的路由协议,使用跳数衡量到达目的网络的距离。
  3. 与其直连的路由器到达下一个网络的跳数为1,每经过一个网络跳数加1,跳数为0~15之间整数,大于或等于16跳认为目的网络不可达。
  4. 包含两个版本:RIPv1和RIPv2。

         RIPv1是有类别路由协议,报文不携带掩码信息,不支持VLSM(可变长子网掩码)收到路由后会加上自然掩码,容易发生路由错误,只支持广播方式发布协议报文。
         RIPv2是无类别路由协议,支持VLSM,支持明文认证和md5密文认证,处于UDP协议上层,通过UDP报文进行路由信息交换,使用520端口。

工作过程

  1. rip路由表初始化

    在未启动rip的储时状态下,路由表只包含本地路由器的直连路由;rip启动后,rip协议使用广播的方式向各个接口发送请求报文向邻居请求路由信息。
    相邻的RIP路由器收到请求报文后,回送包含本地路由表信息的响应报文。
  2. 路由表更新

    路由器收到响应报文后,查看响应报文中的路由,并更新路由表,更新原则如下:
       a.对于本路由表已有路由,当发送响应报文的邻居相同时,无论响应报文中携带的路由度量值增大还是减小,都更新该路由。
       b.对于本路由表已有路由,当发送响应报文的邻居不同时,只在携带的路由度量值减少时更新。
       c.对于本路由表没有的路由,在度量值小于度量值最大16时,增加该路由。
  3. 路由表维护

    RIP路由信息维护通过定时器完成。
     a.update定时器:定义了发送路由更新的时间间隔,默认值30秒。
     b.timeout定时器:定义了路由老化时间,如果在老化时间没有收到关于某条路由的更新报文,该条路由的度量值将会被设置为16,并从路由表中撤销。默认值为180秒。
     c.garbage-collect定时器:定义了一条路由从度量值变为16开始到它从路由表删除的时间,如果本定时器超时且还没有收到该路由的更新报文,则该路由将被彻底删除。默认值为120秒。

路由环路

1.产生原因

   当从第一台路由器意识到失败时,直到所有路由器都知道该路由已经失败,这段时间内距离矢量路由选择协议就有引起路由选择环回的可能。
   例如:路由器A会将针对目标网络C的路由表项的metric值置为16,即标记为目标网络不可达,并准备在每30秒进行一次的路由表更新中发送出去,如果在这条信息还未发出的时候,A路由器收到了来自B的路由更新报文,而路由器B中包含着关于网络C的metric为2的路由信息,根据前面提到的路由更新方法,路由器A会错误的认为有一条通过路由器B的路径可以到达目标网络C,从而更新其路由表,将对于目标网络C的路由表项的metric值由16改为3,而对于的端口变为与路由器B相连接的端口。很明显,路由器A会将该条信息发给路由器B,路由器B将无条件更新其路由表,将metric改为4;该条信息又从路由器 B发向路由器A,路由器A将metric改为 5......最后双发的路由表关于目标网络C的metric值都变为16,此时,才真正得到了正确的路由信息。这种现象称为"计数到无穷大"现象,虽然最终完成了收敛,但是收敛速度很慢,而且浪费了网络资源来发送这些循环的分组。

2.避免机制

a.路由毒化
  路由毒化就是路由器主动把路由表中故障的路由项以度量值16的形式通告给rip邻居,以使邻居能够及时得知路由不可达。通过路由毒化可以保证与故障网络直连的路由器有正确的路由信息。
b.水平分割
  rip路由协议中产生路由环路最重要的一条原因就是因为路由器将从某个邻居学到的路由信息又告诉了这个邻居。
  水平分割就是从某个接口学到的路由,不会再从该接口发回给邻居。
c.毒性逆转
  指rip从某个接口学到路由后,并将该路由的度量值设置为16,从原接口发回邻居路由器。相当于显式告诉邻居我从你那儿学习到的路由不可能从我这儿到达目的网络。毒性逆转缺点是路由更新中路由项数量增多,浪费网络带宽和系统开销。
d.定义最大度量值
  在多路径网络环境中,如果产生路由环路,则会使路由度量值不断增大,网络无法收敛,通过定义一个最大度量值16解决。
e.抑制时间
  抑制时间通常和路由毒化结合使用,抑制时间指当一条路由的度量值变为16时,该路由进入抑制状态,在抑制状态下,只有来自同一邻居且度量值小于16的路由更新才会被路由器更新取代不可达路由。
f.触发更新
  指当路由表中路由信息发生变化时,路由器不必等到更新周期到来,而是立即发送路由更新给相邻邻居。能够使网络不可达信息快速传播整个网络,也加快了网络收敛速度。

RIP路由协议优缺点

优点:对于小型网络,RIP就所占带宽而言开销小,易于配置、管理和实现。
缺点:RIP也有明显的不足,即当有多个网络时会出现环路问题。为了解决环路问题,IETF提出了分割范围方法,即路由器不可以通过它得知路由的接口去宣告路由。分割范围解决了两个路由器之间的路由环路问题,但不能防止3个或多个路由器形成路由环路。触发更新是解决环路问题的另一方法,它要求路由器在链路发生变化时立即传输它的路由表。这加速了网络的聚合,但容易产生广播泛滥。总之,环路问题的解决需要消耗一定的时间和带宽。若采用RIP协议,其网络内部所经过的链路数不能超过15,这使得RIP协议不适于大型网络。

RIP路由配置示例

1.拓扑
无标题.png

2.ip配置(省略)
3.RIP配置

  a.r1
    #
     rip 1
       version 2
       network 192.168.1.0
       network 192.168.12.0
    #
  b.r2
    #
     rip 1
       version 2
       network 192.168.12.0
       network 192.168.23.0
    #   
  c.r3
    #
     rip 1
       version 2
       network 192.168.2.0
       network 192.168.23.0
    #

4.结果及测试

  r1

R1.png

  r2

R2.png

  r3

R3.png

  ping测试

ping.png

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