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RIP协议

发布时间 2023-10-15 10:06:24作者: smileleooo

动态路由

静态路由，由网络管理员手工配置，只适用于小型网络。

静态路由的缺点：

  • 在复杂的网络环境，配置量大

  • 自身不能随着网络的结构变化完成收敛

动态路由：由运行同一种动态路由协议的设备通过沟通协商最终自行计算得出路由，是一种根据网络拓扑和链路状态动态调整路由表的路由协议。

优点

  1. 自适应性强：动态路由协议可以自动适应网络拓扑和链路状态的变化，能够及时调整路由表，保证数据传输的效率和可靠性。
  2. 网络可扩展性好：动态路由协议可以自动学习和更新路由信息，能够方便地扩展网络规模和拓扑结构。
  3. 网络负载均衡：动态路由协议可以根据链路状态和网络拓扑信息，自动选择最优路径，实现网络负载均衡。

缺点

  1. 网络复杂度高：动态路由协议需要不断地交换路由信息，增加了网络的复杂度和开销。
  2. 安全性较差：动态路由协议容易受到攻击，路由环路等，可能导致网络的不稳定和不安全。

动态路由的分类

由于整个网络世界非常的庞大，不可能只是用一种动态路由协议，根据区域划分为不同的AS（Autonomous System，自治系统），网络AS是指在互联网中独立管理和控制一段IP地址空间的网络系统。AS是互联网中的基本单元，它可以是一个ISP、一个企业、一个大学、一个政府机构等。不同的AS可以采用不同的动态路由协议。

一个AS可以包含多个IP地址段，这些地址段可以在AS内部自由分配和使用，但对于外界的网络来说，这些地址段都是由一个AS来管理和控制的。AS之间通过路由协议进行通信，将各自的路由信息交换，从而实现互联网的互通。

动态路由协议根据其工作方式和算法不同，可以分为以下几类：

  1. 距离矢量路由协议（DVRP）：DVRP是一种基于距离矢量算法的路由协议，它通过周期性地交换路由信息，更新路由表中的距离向量，从而实现路由选择。常见的DVRP协议有RIPv1、RIPv2等。

  2. 链路状态路由协议（LSRP）：LSRP是一种基于链路状态算法的路由协议，它通过交换链路状态信息，构建网络拓扑和计算最短路径，从而实现路由选择。常见的LSRP协议有OSPF、IS-IS等。

  3. 路径向量路由协议（PVRP）：PVRP是一种基于路径向量算法的路由协议，它通过交换路由路径信息，计算最优路径，从而实现路由选择。常见的PVRP协议有BGP等。

  4. 混合路由协议（HRP）：HRP是一种综合了距离矢量和链路状态算法的路由协议，它既具有DVRP的简单性和高效性，又具有LSRP的可靠性和灵活性。常见的混合路由协议有EIGRP等。

AS内部的协议：也称为内部网关协议，常见的路由协议有RIP，OSPF，IS-IS，EIGRP等。

AS之间的协议：也称为外部网关协议，常见的路由协议有BGP，EGP等。

AS号：区别和标识不同的AS，AS号最大为65536，由IANA负责分配。

RIP协议

RIP（Routing Information Protocol）是一种距离矢量路由协议，用于在小型网络中实现内部路由选择和转发。RIP协议使用距离向量算法，通过周期性地交换路由信息，更新路由表中的距离向量，从而实现路由选择和转发。

特点

  1. 最大跳数限制：RIP协议规定了网络中路由器的最大跳数（经过路由器的数量）为15，这意味着RIP协议只能应用于小型网络中。

  2. 距离度量：RIP协议使用跳数作为距离度量，即路由器到目的网络的跳数。跳数越少，路由越优。

    路由表中的Cost（开销值）指的就是跳数。

  3. 简单性：RIP协议的实现和配置比较简单，适合于小型网络中使用。

缺点

  1. 收敛速度慢：RIP协议的收敛速度较慢，当网络中出现链路故障时，需要等待一段时间才能更新路由表。

  2. 路由环路：由于RIP算法过于简单，可能导致路由环路的出现。

  3. 容量限制：RIP协议的路由表容量有限，只能支持少量的路由信息，对于大型网络来说，RIP协议的路由表可能会比较复杂，导致路由选择效率和可靠性下降。

RIP的工作原理

如图R1和R2同时采用了RIP协议，R1和R2会共享它们的路由表，周期性地交换路由信息。

  1. 对于R2而言，如果我收到一条我本地路由表没有的路由信息则直接将该路由信息刷新到自己本地路由表中。

  2. 对于R2而言，如果我收到一条我本地路由表已经有的路由信息，如果来源一致则刷新该路由信息到自己的本地路由表中。

  3. 对于R2而言，如果我收到一条我本地路由表已经有的路由信息，如果来源不一致则根据传递过来的路由信息中携带的开销值进行比对。如果本地路由表中的开销值小，则不刷新。

  4. 对于R2而言，如果我收到一条我本地路由表已经有的路由信息，如果来源不一致则根据传递过来的路由信息中携带的开销值进行比对。如果本地路由表中的开销值大，则刷新。

RIP的工作过程

  1. 初始化：RIP将在路由器之间建立邻居关系，RIP会向所有运行了RIP这种协议的接口发送RIP的请求包，用来请求邻居的路由表。

  2. 接收阶段：一旦建立了邻居关系，路由器将开始交换路由信息，RIP的邻居收到请求包后，会将自身的路由表的路由信息打包通过广播/组播发送出去。

    RIP只有两种数据包：

    Request — 请求包（来请求对方的路由条目）

    Response — 应答包（携带设备自身的路由条目，这些路由条目除了自身的以外，还包含了从其他地方学习到的路由）

    当一个RIP网络稳定以后，应答包的数量会大于请求包的数量。

  3. 判断：如果路由器发现到达目标网络的更好路径，则将更新其路由表，并通过RIP广播通知其邻居。这将触发邻居路由器更新其路由表。

RIP的分类

  1. RIPv1是RIP协议的第一个版本。

  2. RIPv2是RIP协议的第二个版本，它在第一个版本的基础上增加了一些新特性，如支持VLSM和CIDR等。

  3. RIPng

v2和v1的区别

  1. v1是有类别的动态路由协议，v2是无类别的动态路由协议，有类别传递数据包过程中不携带子网掩码。

  2. v1不支持手工认证，v2支持手工认证，数据包携带密码。

  3. v1使用广播这种方式发送自己的数据包，v2使用组播这种方式传递自己的数据包。

RIP的计时器

RIP存在一个周期更新的机制 — 30s会发送一个Response包（异步更新）

RIP没有确认机制

RIP没有保活机制 — RIP失效计时器（180s）

  • 周期更新计时器 — 30s

    RIP使用一个更新计时器来控制路由表的更新频率。默认情况下，更新计时器设置为30秒，这意味着每隔30秒，路由器将向其邻居发送其完整的路由表。

  • 失效判断计时器 — 180s

    RIP使用一个超时计时器来检测无法到达目标网络的路由器。如果路由器在180秒内没有收到有关目标网络的更新，则将其从其路由表中删除，并通知其邻居。

  • 垃圾回收计时器 — 120s

经过180s会将路由信息从自身路由表中删除，之后将该信息存储在缓存中（180s后不会完全消失，会放到缓存中，当再过去120s后会彻底消失），之后在更新包会携带该路由信息。这些计时器的值可以根据网络的大小和复杂性进行调整，以实现更高效的路由更新和邻居关系维护。

RIP的环路问题

环路问题是指当存在两个或多个路由器之间的循环路径时，RIP可能会导致无限的路由循环，从而导致网络拥塞和故障。

为了解决RIP的环路问题，存在几种办法：

  • 16跳

    当Cost=16时，根据最大跳数的限制则不可达。

  • 触发更新

    当一个网段消失时，不需要等待周期更新，直接发送应答包。

  • 水平分割

    水平分割指的是从一个接口接收到的路由，将不再从这个接口发出。

    华为的设备默认开启水平分割

  • 毒性逆转

    从一个接口接收到的路由，从这个接口发出的同时会携带Cost=16。

    如果同时启动水平分割和毒性逆转，将按照毒性逆转的规则执行。

RIP的配置

[r1]rip 1  创建一个RIP路由进程，进程ID为1

[r2-rip-1]version 2  选择RIP版本RIPv2

[r2-rip-1]network 12.0.0.0  宣告主类网段，在指定网段的接口上激活RIP

注意：network命令所指定的必须是主类网络地址，而不能是子网地址

RIP协议是一种简单、易用的内部网关协议，适合于小型网络中使用。但对于大型网络和复杂网络来说，RIP协议的路由表容量和收敛速度可能会成为限制因素，需要采用其他更为先进的内部网关协议，RIP的使用已经逐渐被淘汰。

若有错误，欢迎指正！o(￣▽￣)ブ