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RIP路由协议先容

RIP是一种基于距离矢量算法盘算最佳路由的动态路由协议，以抵达目的网络的跳数作为路由选择的怀抱值，实现原理简朴且易维护管理，适用于小型简朴的网络。

宣布时间：2022-12-20
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我想谈论

1 RIP概述

1.1 RIP界说

RIP协议（Routing Information Protocol，路由信息协议）是一种基于距离矢量的内部网关协议，即凭证跳数来怀抱路由开销，举行路由选择。相比于其它路由协议，如OSPF、ISIS等，RIP协议实现更简朴，对带宽、设置和管理等要求也更低，但受到路由跳数和收敛速率的限制，跳数大于15就以为网络不可达，以是无法用在大型重大网络中。

1.2 RIPv1和RIPv2

RIP有两个版本，划分为RIPv1和RIPv2。

● RIPv1：是一种有种别路由协议，协议报文中不携带掩码信息，只能识别自然网段的路由。RIPv1接纳广播的方法发送协议报文，报文名堂如下：

图1-1 RIPv1报文名堂

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● RIPv2：是RIPv1的扩充版本。它是一种无种别路由协议，协议报文中携带掩码信息，能够识别无类路由和超网路由。RIPv2接纳组播的方法发送协议报文，报文名堂如下：

图1-2 RIPv2报文名堂

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相比RIPv1，RIPv2有如下增强特征：

● 报文中携带掩码信息，能够识别无类路由，且支持路由聚合；

● 报文中携带下一跳信息，支持在广播网上指定去往目的网络的下一跳；

● 报文中携领路由Tag，支持通过Tag标记路由，对特定路由举行无邪控制。

● 支持协议报文认证，包括明文和MD5认证两种认证类型。

2 RIP事情原理

RIP路由协议的事情流程主要包括路由表天生和路由表更新维护两部分，并基于距离矢量算法盘算路由，且遵照怀抱值越小则越优的路由选取原则。

2.1 路由表天生

装备开启RIP协议后，会自动最先学习并天生路由表。路由表天生历程如下：

(1) 装备启动RIP后，会向相邻装备发送Request请求报文，请求对方的路由表中的所有路由信息。

(2) 相邻装备收到该请求报文后，会返回一个Response响应报文。报文中携带自己的所有路由信息。

(3) 装备收到响应报文后，凭证报文中的路由信息更新自己的路由表，同时向邻人发送更新报文。

2.2 路由表更新与维护

2.2.1 RIP准时器

RIP协议的路由表更新维护历程主要通过四个准时器举行控制，举行路由表周期性更新维护。

● 更新准时器（Update timer）：决议发送更新报文的时间距离。凭证准时时间周期性向邻人发送更新报文，请求对方所有路由信息。一样平常默认设置准时时间为30s。

● 无效计时器（Invalid timer）：决议一条路由信息的有用时长。若是在此准时器到期前没有收到路由更新报文，就以为这条路由已经失效，将其怀抱值设置为16，并标记这条路由为无效路由。一样平常来说，无效计时时间应至少为更新计时的3倍，即至少发送3次更新报文确认路由不可达。一样平常默认设置无效计时器时间为180s。

● 扫除计时器（Flush timer）：决议彻底扫除无效路由的时间。扫除计时器在路由失效时最先计时，若是在准时器到期前没有收到响应邻人的对此路由的更新报文，就从路由内外删除这条路由信息。一样平常默认设置准时时间为120s。

? 抑制计时器（Hold-Down timer）：当收到报文中路由更新为无效状态（怀抱值为16）时，将这条路由标记为抑制状态，同时抑制订时器最先计时。为了避免路由震荡，在准时时间内，装备不吸收邻人发来的对应路由更新，直到计时超时才吸收并允许更新这条路由信息。正常情形下，抑制计时时间设置要小于扫除盘算时间，一样平常默认设置准时时间为0，即无抑制阶段。

2.2.2 RIP路由表更新与维护实例

图2-1 路由表更新维护历程示意图

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在如图2-1所示网络中，192.168.3.0的网络突然泛起故障，若Router 2上设置更新准时器、无效准时器和扫除计时器的准时时间划分为30s、180s、120s，Router 1上设置抑制订时器准时时间为10s，则关于去往192.168.3.0的路由信息的维护更新历程如下：

(1) Router 2每隔30s向Router 3发送一次更新请求。

(2) 若Router 2在180s内都没有收到Router 3关于192.168.3.0的路由更新，则将这条路由的怀抱值置为16，标记为无效路由，同时，扫除计时器最先计时；若Router 3在180s内回复了路由更新，则Router 2更新外地路由，同时无效计时器复位。

(3) 假设Router 2中去往192.168.3.0的路由已置为无效，Router 1在收到Router 2的路由更新报文后，将对应路由信息标记为抑制状态，在抑制计时器超时（10s）前，Router 1不会再更新这条路由。

(4) 在路由失效后120s内，若是Router 2都没有收到Router 3的路由更新，就扫除去往192.168.3.0的路由，若是在120s内收到了更新回复，Router 2就更新对应路由。

2.3 路由盘算

在RIP路由表天生和更新维护历程中，都是基于距离矢量算法举行路由盘算。

在距离矢量算法中，一条路由信息可以用本端指向目的网络的矢量体现，路由的怀抱值由本端到目的网络的转发跳数决议。关于直连网络，转发跳数为0，以是怀抱值也为0；关于非直连网络，通过叠加的方法获得对应的怀抱值。为了加速路由收敛，RIP中对转发跳数举行了限制，当跳数大于15时，则默认网络不可达�；诰嗬胧噶康穆酚膳趟闶纠缦峦妓荆�

图2-2 距离矢量算法示例图

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在上图所示网络中，假设Router 2和Router 3中均没有去往192.168.0.0的路由，则路由学习历程为：当Router 2收到来自Route 1的更新报文时，学习报文中自己未知的网络192.168.0.0的路由，并在原路由距离的基础上加1；当Router 3收到来自Router 2的更新报文时，同样也会学习未知网络192.168.0.0的路由，并在原路由距离基础上加1，即距离为2。

3 RIP防环机制

3.1 什么是路由环路

路由环路是指网络中爆发矛盾的路由条目，导致数据包在网络中一直地循环传输，始终抵达不了目的地的征象。在RIP协议中，路由环路爆发历程如下例所示。

假设保存如图3-1所示网络，当192.168.3.0网络突然泛起故障时，Router 3中对应的路由信息被删除，Router 2需要期待准时器超时才会删除该路由，在准时超时前，Router 2仍以为192.168.3.0可达。此时，若Router 2先向Router 3发送更新信息，则情形如下：

图3-1 RIP路由环路爆发示意图

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(1) Router 2向Router 3发送更新报文，报文中包括目的网络为192.168.3.0的路由信息；

(2) Router 3收到更新报文，学习其中192.168.3.0网络的路由，以为通过Router 2可以抵达192.168.3.0；

(3) 此时，Router 2中去往192.168.3.0的下一跳为Router 3，Router 3中去往192.168.3.0的下一跳为Router 2，形成路由环路。

3.2 RIP防环机制

关于路由环路问题，RIP中保存3种解决计划，划分为水平支解、毒性逆转和触发更新。

3.2.1 水平支解

水平支解在差别网络中的实现差别，包括按接口和按邻人水平支解两种：

● 在广播型网络、点到点网络（P2P）和点到多点网络（P2MP）中，从哪个接口学习到的RIP路由信息，就榨取从该接口发送出去。

● 在非广播多路会见网络（NBMA）中，不允许将从某一邻人学习到的路由信息再发送回该邻人。

例如，在如图3-2所示网络中，Router 1通过G1/1接口学习了到去往192.168.2.0的路由信息。当192.1682.0网络泛起故障时，Router 2删除对应路由信息，此时，若开启了水平支解功效，Router 1通过G1/1接口向Router 2发送更新报文时，报文中不会携带此接口学习到的路由，即可阻止Router2学习到过失的路由，阻止爆发路由环路。

图3-2 水平支解原理示意图

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3.2.2 毒性逆转

毒性逆转要领避免环路的原理为：关于从某一接口学习到的路由信息，当从该接口发出去时将该路由的怀抱值置为16（即路由不可达）。

例如，在如图3-3所示网络中，Router 1通过G1/1接口学习了到去往192.168.2.0的路由信息。当192.168.2.0网络突然爆发故障，此时，若是开启了毒性逆转功效，Router 1在向Router 2发送更新报文时，会将去往192.168.2.0网络的路由怀抱值置为16，阻止Router 2从Router 1学习到过失的可达路由，从而阻止爆发路由环路。

图3-3 毒性逆转原理示意图

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3.2.3 触发更新

触发更新机制避免环路的原理为：当路由信息爆发转变时，路由器会连忙向邻人发送更新报文（不再期待准时器超时），向邻人同步路由转变信息，阻止从邻人学习到过失的路由从而引发路由环路问题�？舸シ⒏鹿πШ�，准时更新会自动关闭。

4 总结

RIP是一种泛起较量早的路由协议，通过简朴的距离矢量算法来盘算抵达目的网络的最佳路径，实现和维护起来都较量容易，能够知足早期小型简朴网络的需求，但RIP的扩展性受到转发跳数的限制，且RIP每次举行路由更新都会占用大宗带宽，链路故障后需要破费较长时间才华实现收敛，以是相比于后面泛起的OSPF等路由协议，在路由收敛速率上保存显着缺乏，无法用在一些现代的大型重大网络中。

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