动态路由之RIP协议及简单实例配置

动态路由之RIP协议及简单实例配置

前言

1.实验环境
2.动态路由之RIP协议简介
3.RIP的局限
4.RIP的特性
5.RIP v1和v2的区别
6.RIP v2的拓扑图及简单配置

1.实验环境

1.GNS3
2.SCRT

2.动态路由之RIP协议简介

RIP(Routing Information Protocol,路由信息协议）是一种内部网关协议（IGP），是一种动态路由选择协议，用于自治系统（AS）内的路由信息的传递。RIP协议基于距离矢量算法（DistanceVectorAlgorithms），使用“跳数”(即metric)来衡量到达目标地址的路由距离。这种协议的路由器只关心自己周围的世界，只与自己相邻的路由器交换信息，范围限制在15跳(15度)之内，再远，它就不关心了。RIP应用于OSI网络五层模型的应用层。各厂家定义的管理距离（AD，即优先级）如下：华为定义的优先级是100，思科定义的优先级是120。
RIP协议概况
RIP协议采用距离向量算法，在实际使用中已经较少适用。在默认情况下，RIP使用一种非常简单的度量制度：距离就是通往目的站点所需经过的链路数，取值为0~16，数值16表示路径无限长。RIP进程使用UDP的520端口来发送和接收RIP分组。RIP分组每隔30s以广播的形式发送一次，为了防止出现“广播风暴”，其后续的分组将做随机延时后发送。在RIP中，如果一个路由在180s内未被刷，则相应的距离就被设定成无穷大，并从路由表中删除该表项。RIP分组分为两种：请求分组和响应分组。
RIP的历史演化
RIP-1被提出较早，其中有许多缺陷。为了改善RIP-1的不足，在RFC1388中提出了改进的RIP-2，并在RFC1723和RFC2453中进行了修订。RIP-2定义了一套有效的改进方案，新的RIP-2支持子网路由选择，支持CIDR，支持组播，并提供了验证机制。
随着OSPF和IS-IS的出现，许多人认为RIP已经过时了。但事实上RIP也有它自己的优点。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，并且RIP还在大量使用中。但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。

3.RIP的局限

1)、协议中规定，一条有效的路由信息的度量（metric）不能超过15，这就使得该协议不能应用于很大型的网络，应该说正是由于设计者考虑到该协议只适合于小型网络所以才进行了这一限制。对于metric为16的目标网络来说，即认为其不可到达。
2)、该路由协议应用到实际中时，很容易出现“计数到无穷大”的现象，这使得路由收敛很慢，在网络拓扑结构变化以后需要很长时间路由信息才能稳定下来。
3)、该协议以跳数，即报文经过的路由器个数为衡量标准，并以此来选择路由，这一措施欠合理性，因为没有考虑网络延时、可靠性、线路负荷等因素对传输质量和速度的影响。

4.RIP的特性

（1）路由信息更新特性：
路由器最初启动时只包含了其直连网络的路由信息，并且其直连网络的metric值为1，然后它向周围的其他路由器发出完整路由表的RIP请求（该请求报文的“IP地址”字段为0.0.0.0）。路由器根据接收到的RIP应答来更新其路由表，具体方法是添加新的路由表项，并将其metric值加1。如果接收到与已有表项的目的地址相同的路由信息，则分下面三种情况分别对待：第一种情况，已有表项的来源端口与新表项的来源端口相同，那么无条件根据最新的路由信息更新其路由表；第二种情况，已有表项与新表项来源于不同的端口，那么比较它们的metric值，将metric值较小的一个最为自己的路由表项；第三种情况，新旧表项的metric值相等，普遍的处理方法是保留旧的表项。
路由器每30秒发送一次自己的路由表（以RIP应答的方式广播出去）。针对某一条路由信息，如果180秒以后都没有接收到新的关于它的路由信息，那么将其标记为失效，即metric值标记为16。在另外的120秒以后，如果仍然没有更新信息，该条失效信息被删除。
（2）RIP版本1对RIP报文中“版本”字段的处理：
0：忽略该报文。
1：版本1报文，检查报文中“必须为0”的字段，若不符合规定，忽略该报文。
1：不检查报文中“必须为0”的字段，仅处理RFC 1058中规定的有意义的字段。因此，运行RIP版本1的机器能够接收处理RIP版本2的报文，但会丢失其中的RIP版本2新规定的那些信息。
（3）RIP版本1对地址的处理
RIP版本1不能识别子网网络地址，因为在其传送的路由更新报文中不包含子网掩码，因此RIP路由信息要么是主机地址，用于点对点链路的路由；要么是A、B、C类网络地址，用于以太网等的路由；另外，还可以是0.0.0.0，即缺省路由信息。
（4）计数到无穷大（Counting to Infinity）
前面在RIP的局限性一部分提到了可能出现的计数到无穷大的现象，下面就来分析一下该现象的产生原因与过程。考察下面的简单网络：
c(目的网络）－－－－router A－－－－－－router B
在正常情况下，对于目标网络，A路由器的metric值为1，B路由器的metric值为2。当目标网络与A路由器之间的链路发生故障而断掉以后：
c(目的网络）－－||－－router A－－－－－－router B
A路由器会将针对目标网络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B中包含着关于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B路由器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B路由器相连接的端口。很明显，A会将该条信息发给B，B将无条件更新其路由表，将metric改为4；该条信息又从B发向A，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。
另外，从这里我们也可以看出，metric值的最大值的选择实际上存在着矛盾，如果选得太小，那么适用的网络规模太小；如果选得过大，那么在出现计数到无穷大现象的时候收敛时间会变得很长。

5.RIP v1和v2的区别

1.RIPv1是有类路由协议，RIPv2是无类路由协议
2.RIPv1不能支持VLSM，RIPv2可以支持VLSM。
3.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。
4.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。
5.RIPv1是广播更新，RIPv2是组播更新。
6.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。
7.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。
8.RIPv1发送的update包里面没有next-hop属性，RIPv2有next-hop属性，可以用与路由更新的重定。

6.RIP v2的拓扑图及简单配置

6.1 RIP拓扑图

6.2用连接线将设备接好，并做好标记。

6.3给PC1、PC2 配置IP地址
PC1

PC2

6.4给路由器进行配置
R1


R2

R3

R4

6.5检测连通性

实验到这里就结束了，你是否对rip路由协议有了一定的认识呢？