RIP--路由信息协议

一、定义

• 是一种基于UDP封装的距离矢量型协议，路由器采用周期性发送消息数据包来传递路由信息，使用“跳数”(即metric)来衡量到达目标地址的路由距离

• RIP使用UDP的520端口来发送和接收RIP分组。

• 跳数的取值范围为0~16，16表示路径无限长，也就是16跳表示不可达，最大调试只能取到15，这就使得该协议不能应用于小型的网络

• 一条RIP更新报文最多包含25条路由信息，若启用路由认证，则最多传递24条路由信息。

• RIP分组分为两种：请求分组和响应分组。

二、定时机制

• 更新计时器（Updata Timer）：
  每隔30s广播发送一次更新报文，其实是在为25.5~30秒间的随机数时间内发送，叫做异步周期更新，异步更新为了防止同步更新带来的网络拥塞，周期更新是为了解决RIP没有确认机制，来保活，保证可靠传输。

• 无效计时器（Invalidation Timer）/ 超时计时器（Timeout Timer）：
  每当一条路由180s后没有收到更新消息，也就是6个更新时间，就会将该路由的度量值改为16跳，不可达。

• 垃圾收集（Garbage Collection）/ 刷新计时器（Flush Timer）：
  该条路由停留至240s，会被作为垃圾路由从路由表删除，一般比超时计时器长40s~60s后就会被通告不可达且删除

• 抑制计时器（Holddown Timer）：
  用于抑制更新机制，保证网络稳定且不出环，在一条路由不可达之后，为了让所有路由器在一定时间内知道该路由不可达，该路由应在180s内被抑制。

三、工作原理

RIP是为了共享路由信息，每间隔30s给直连广播发送路由更新信息，包括局域网内能到达的网段与路由距离，比如下图中R3告知R2我所在网络c，你到142.10.0.0网段需要跳数是1跳，R2告诉R1到达142.10.0.0网段跳数是你到我1跳加上我到目标网段1跳，一共是2跳。

实际上如果网络带宽足够快的前提下，路由选路不仅只关注跳数小的路径，还会综合链路特征选择，比如下图R1到达R3走直连跳数为1，但是R1会选择R1-R2-R3的路径，因为这条路径2Mbps2跳比56Kbps1跳快得多。

RIPV1和RIPV2的区别：

• RIPv1是有类路由协议，RIPv2是无类路由协议
• RIPv1不能支持VLSM，RIPv2可以支持VLSM。
• RIPv1没有认证的功能，RIPv2可以支持认证，并且有明文和MD5两种认证。
• RIPv1没有手工汇总的功能，RIPv2可以在关闭自动汇总的前提下，进行手工汇总。
• RIPv1是广播更新，RIPv2是组播更新。
• RIPv1对路由没有标记的功能，RIPv2可以对路由打标记（tag），用于过滤和做策略。
• RIPv1发送的update最多可以携带25条路由条目，RIPv2在有认证的情况下最多只能携带24条路由。
• RIPv1发送的update包里面没有next-hop属性，RIPv2有next-hop属性，可以用于路由更新的重定。

参考RIP协议百度百科

四、防环机制

• 水平分割机制：
  此接口接受路由不能转发回去，适用于直连拓扑，MA网络中可以减少重复更新，目的是防环，Cisco中可以用no ip split-horizon关闭水平分割

• 毒性逆转水平分割：
  当一条路由不可达时，改条路由不会立即被删除，直接将度量值设置为16跳不可达带毒性路由，发送出去，当其他路由器收到该毒性路由，因为RIP协议不存在ACK确认包，防止毒性路由一直广播发送，会给发出毒性路由的接口回复一条我已收到该毒性信息来确认，该毒性路由就不在广播发送，在路由表中驻留到超被删除为止，这就打破了水平分割机制，加快路由收敛，同时保证了网络的稳定性。

• 触发更新：
  大型网络难有了毒性逆转水平分割因为延时问题也难免会出现环路，为了加速收敛速度，每当路由跳数有变化，就会立即发出更新信息，不受常规更新时间的限制。

• 抑制计时器：
  定时机制中有讲到，这里不做过多解释，但确实是一个防环机制。

五、实验

1、实验要求


2、实验分析
（1）配置IP地址，环回，配置完成之后按要求起协议。
（2）要使R3访问R1的环回走R2,我们可以考虑修改优先级与开销值，因为华为中修改优先级不能确定接口，所以只能修改开销值metic（Cisco中可以）,在R4上增加开销值，影响别人做metic out，也可以在R3上做metic in，讲环回接口手工汇总，减少路由条目，增加网络稳定性。
（3）telnet，看成时外网互相访问，实则telnet到内网上，做NAT
（4）不能学习R1环回就要ACL控制。
（5）全网可达就是环回之间访问需要在R5上向邻居发送缺省，毕竟R5环回是一个模拟运营商，没有被通告。

3、配置及测试
第一步：IP地址配置，这里就不展示了，说明一下，R1与R2直连网段，R1这边，12.1.1.1/24，环回1.1.1.1/24，R2这边12.1.1.2/24，环回2.2.2.2/24类似直连都是同理，再照实验要求R1再配三个环回

第二步：R1-5起RIPV2，R6-7起RIPV1，除了5的环回不通告之外通告其所有网段
R2-5与R1配置相同，R7与R6配置一致

[r1]rip 100    //起rip，进程号给100
[r1-rip-100]version 2     //版本号2
[r1-rip-100]network 1.0.0.0   //宣告环回
[r1-rip-100]network 12.0.0.0   //宣告直连网段
[r1-rip-100]network 14.0.0.0
[r1-rip-100]network 172.16.0.0

[r6]rip 100
[r6-rip-100]version 1   //版本号为1
[r6-rip-100]network 6.0.0.0
[r6-rip-100]network 46.0.0.0
[r6-rip-100]network 67.0.0.0

这样配置之后R4可以学习到RIPV2的所有路由，且携带网络掩码的无类路由，但是没有RIPV1的路由，R6可以学到R7的环回但是不携带网络掩码有类路由


第三步：手工汇总R1环回，两个路由出接口都要汇总，修改R3的metic in

[r1-GigabitEthernet0/0/0]rip summary-address 172.16.0.0 255.255.252.0  //汇总环回
[r1-GigabitEthernet0/0/1]rip summary-address 172.16.0.0 255.255.252.0
[r3]acl 2000   //ACL控制列表汇总路由
[r3-acl-basic-2000]rule permit source 1.1.1.0 0.0.0.0
[r3-acl-basic-2000]rule permit source 172.16.0.0 0
[r3-GigabitEthernet0/0/0]rip metricin 2000 3 //在经过R4的入接口处用ACL 2000控制将开销值增加3

查看R3的路由表，R3到达R1的下一跳就是R2了

第四步：加快收敛速度，修改计时器的周期时间，增加安全性就是做认证，这里只在R1和R2上做示范，其他也可以做，不做演示

[r1-rip-100]timer rip ?
  INTEGER<1-86400>  Periodic update time (seconds)
[r1-rip-100]timer rip 15 ? //修改更新时间15s
  INTEGER<1-86400>  Age time (seconds)
[r1-rip-100]timer rip 15 60 ?  //修改老化计时器为60s
  INTEGER<1-86400>  Garbage collection time (seconds)
[r1-rip-100]timer rip 15 60 100  //修改垃圾回收时间为100s

[r1-GigabitEthernet0/0/0]rip authentication-mode md5 nonstandard plain 123 100 //做MD5认证，标准的明文认证，密码为123，key id 为100
[r2-GigabitEthernet0/0/1]rip authentication-mode md5 nonstandard plain 123 100 //双方的密码和key id要一致

查看修改后的计时器
第五步：RIP1与RIPV2互通，在R6上做，让R6给R4发送RIPV2路由

[r6]inter g0/0/0
[r6-GigabitEthernet0/0/0]rip version 2

在R4上查看是否学到R6给的RIPV2的路由，在R6学到的RIPV1的路由已经是RIPV2，有携带网络掩码，虽然7.0.0.0网段是/8，但是这个是R6汇总过的路由
第六步：配置NAT,将R1和R2相连看成是外网，要telnet到R7的环回看成内网上，但是还要注意的是路由选路，来回走的路径都是R123467这一条路径，还需要做选路干涉

[r2-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global interface loopback 0 telnet inside 7.7.7.7 telnet //NAT-server基于tcp，在R2的环回0接口上访问时，telnet到内网7.7.7.7
Warning:The port 23 is well-known port. If you continue it may cause function fa
ilure.
Are you sure to continue?[Y/N]:y

[r7]user-interface vty 0 4 //R7上开启NAT虚拟终端，可同时打开5个会话
[r7-ui-vty0-4]set authentication password cipher 123  //设置认证密码暗号为123


//干涉R2去7.7.7.7出接口走R3而不是走R1(干涉in方向)
[r2]acl 2000
[r2-acl-basic-2000]rule permit source 7.0.0.0 0
[r2-acl-basic-2000]q
[r2]inter g0/0/1
[r2-GigabitEthernet0/0/1]rip metricin 2000 3

//干涉回来到R4不走R1要走R3（干涉out方向）
[r1]acl 2000
[r1-acl-basic-2000]rule permit source 12.1.1.0 0
[r1-acl-basic-2000]q
[r1]inte g0/0/1
[r1-GigabitEthernet0/0/1]rip metricout 2000 3

测试登录：

第七步：R6.7拒绝学习R1的环回,acl控制，再RIP调用

[r6]acl 2000
[r6-acl-basic-2000]rule deny source 1.1.1.0 0 //定义R6拒绝R1环回0
[r6-acl-basic-2000]rule deny source 172.16.0.0 0 //定义拒绝R1的环回123
[r6-acl-basic-2000]rule permit source any  //该拒绝的拒绝，剩余都要允许
[r6-acl-basic-2000]q
[r6]rip 100
[r6-rip-100]filter-policy 2000 import GigabitEthernet 0/0/0  //RIP在R6去往R4的接口上调用这个列表

查看R6路由表，果然没有了R1的环回，当然R7也访问不到R1的环回，因为他本身就是在R6上学到的R1的环回：

第八步：全网可达，只需要在R5上做缺省，

[r5]rip 100
[r5-rip-100]default-route originate 
//路由器给邻居发送一条缺省路由，让所有邻居也都可以学的到。

//此条命令配置时也可以修改cost值

测试：虽然R6.R7没有到R1环回的明细路由，但是缺省可以使得其访问R1环回