第23节 动态路由协议之RIP

动态路由协议目录

  • 1 路由分类
  • 2 动态路由协议概述
  • 3 RIP路由协议工作原理
    • 3.1 RIP协议概述
    • 3.2 路由表学习原理—以RIP为例
    • 3.3 路由环路的出现及防范
    • 3.4 RIP协议的局限性
  • 4 RIP协议相关命令
    • 4.1 rip的版本为1时
    • 4.1 rip的版本为2时
  • 5 实验演示
  • 6 归纳总结
  • 参考文章

1 路由分类

(1)路由按更新方式分为静态动态 两种。(直连路由按接口所在网段自动更新)。静态路由详见《路由表的分类及路由器简单原理》

(2)静态路由:静态路由是由管理员在路由器中手动配置的固定路由,路由明确地指定了到达目的地必须经过的路径,除非网络管理员干预,否则静态路由不会发生变化。(静态路由、默认路由或浮动路由等)

(3)静态路由适用条件:静态路由表不能对网络的改变作出反应,所以静态路由一般用于网络规模不大、拓扑结构相对固定的网络。对于公司企业而言,拓扑图比较稳定,一般采用静态路由。

(4)静态路由特点

  • 1)它允许对路由的行为进行精确的控制
  • 2)减少了网络流量
  • 3)是单向的
  • 4)对路由器硬件要求不高
  • 5)比较稳定
  • 6)对于大型网络,工作量较大

(5)动态路由:动态路由是指启动动态路由协议(如RIP)后,路由器之间能够自己互相学习,自动建立路由表,当网络更新后,路由表也能自动更新。路由器的每一个接口对应不同网络,而一条连接两个路由器连线的两个端点IP应该属于同一网络。 设置的IP地址时,如果路由器的其它端口已有这个网络了,则提示已有这个网络,并显示对应的端口。
第23节 动态路由协议之RIP_第1张图片
(6)动态路由适用条件一般适用于大型网络、拓扑图经常发生变化的网络。如互联网运营商。

(7)动态路由的特点

  • 1)网络拓扑变化,协议自动调整,减少管理任务
  • 2)配置不易出错
  • 3)对网络扩容性好
  • 4)增加网络负担,占用网络带宽
  • 5)需要占用路由器资源,对路由器硬件要求较高
  • 6)不稳定

(8)实际应用中可以静动态结合,各取所长。大型公司即使使用动态路由,也会配置一些静态,静动态结合。

2 动态路由协议概述

(1)动态路由协议:路由器之间用来交换信息的语言。

(2)对于下图的拓补图,当某天R2和R3都向R1说它们能连到192.168.1.0/24网段,那么R1就需要在两条路中进行选择,哪条路更好有不同的度量值,不同协议可能采用不同的度量值。

(3)度量值:路由器选择路径的标准,主要有三大类:(1)跳数、(2)可靠性、(3)带宽、负载、时延、成本。
第23节 动态路由协议之RIP_第2张图片

(4)收敛:使网络中所有路由表都达到一致状态的过程,称为收敛,是一个过程。

(5)路由协议分类

  • 1)距离矢量路由协议:依据从源网络到目标网络所经过的路由器的个数选择路由。代表协议为RIP、IGRP。度量值为跳数
  • 2)链路状态路由协议:综合考虑从源网络到目标网络的各条路径的情况选择路由。代表协议为OSPF、IS-IS。度量值为带宽或成本等

3 RIP路由协议工作原理

3.1 RIP协议概述

(1)RIP:Routing Information Protocol,路由信息协议,是使用最久的协议之一。RIP是一种分布式的基于距离矢量的路由选择协议。

(1)基本参数

  • 1)定期更新默认每隔30秒发送路由更新信息,端口号为UDP520 。每个路由器的更新时刻可能不一致的。
  • 2)RIR路由更新信息:发送整个路由表信息(直连网段所处的接口需要激活才会发送该直接网段的路由条目),对方学不学是对方的事。
  • 3)度量值跳数最大跳数为15跳,16跳为不可达。
  • 4)广播更新:对每个接口发送最新路由表信息(接口需要激活才会对该接口发送)

3.2 路由表学习原理—以RIP为例

(1)R1、R2、R3均设置好IP后,自动生成直连路由。
(2)当到了更新时间,路由器会向邻居发送路由表。R1将自身路由表发送给R2,R2将自身路由表发送R1和R3,R3将自身路由表发给R2。
第23节 动态路由协议之RIP_第3张图片
(3)R2收到R1、R3的路由表后,发现R1有10网段而自己没有,R3有40网段而自己没有,R2直接学并记录在自己的路由表中。同理R1与R3同理。 此时网络还没收敛完成。
第23节 动态路由协议之RIP_第4张图片
(4)再过了一个更新周期,各路由表再次向相邻接口发送自己的路由表。R2收到信息后,发现网段自己路由表都有,无需更新,R1和R3再次更新。
第23节 动态路由协议之RIP_第5张图片

3.3 路由环路的出现及防范

(1)以下拓扑图中的三个路由器已经学习完毕,属于正常情况。
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(2)当R3所连接的40网段存在异常时,R3将该网段的hop标记为16,表示不可达。但是在R3的更新周期到来之前,R2先发来了更新。
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(3)R3收到R2的路由表,觉得对于网段40.0.0.0网段R2比自己牛逼,应该向R2学习。此时形成网络环路。
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(4)当到了R3的更新周期后,R3向R2发送路由表,R2收到后,由于40.0.0.0网段是从R3那边学来的,现在R3那边跳数增加了,那R2也得跟着更新(即使R3的40网段不如自己,也得学,是为了适应网络得更新)。
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(5)由此每次R2与R3之间通信时,对于40网段,即使对方的跳数比自己高,但是自己是从对方那边学来的路径,因此需要跟着变高,直到最后整个网络中对于40.0.0.0网段的跳数都是16。

(6)执行水平分割

  • 1)作用:可以阻止路由环路的发生;
  • 2)如何作用从一个接口学到的路由信息,不再从该接口发送出去;
  • 3)特点:也能减少路由更新信息占用的链路带宽资源。
  • 4)水平分割技术是RIR协议中默认开启的。

3.4 RIP协议的局限性

(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协议相关命令

4.1 rip的版本为1时

version 为1时发送路由表时,不会携带子网掩码。

'''第一步:启用动态路由协议'''
'''第二步:指定版本号(版本号有1和2)'''
'''第三步:激活接口的路由协议'''


conf t
router 需要启用的动态路由协议(如rip)		#指定启动动态路由协议类型,并进入协议配置模式
version 1		#指定版本,不同版本不兼容,要么全部改,要么全不改。版本1发送路由表时不携带子网掩码

# 路由器f0/0(10.1.1.254)接口连接的是交换机或PC、f0/1(20.1.1.1)连接的是路由器,均需激活。
# 配置模式下
network 10.0.0.0	#激活10.0.0.0所在网段的接口,该接口所配置的10.1.1.0网段属于A类,A类的默认网段格式为10.0.0.0。
network 20.0.0.0
exit
do show ip route  #查看路由表

'''取消动态协议'''
no router rip	#所有配置都会消失

4.1 rip的版本为2时

version 为2时发送路由表时,会携带子网掩码。

'''第一步:启用动态路由协议'''
'''第二步:指定版本号并关掉路由器的自动汇总功能'''
'''第三步:激活接口的路由协议'''

conf t
router 需要启用的动态路由协议(如rip)		#指定启动动态路由协议类型,并进入协议配置模式

version 2		#指定版本,不同版本不兼容,要么全部改,要么全不改。版本2发送路由表时携带子网掩码
no auto-summary	#让路由器接收路由表信息时,不会自己按照A\B\C三个分类自动分配网段,而是接收的路由是啥网段就是什么网段。

# 路由器f0/0(10.1.1.254)接口连接的是交换机或PC、f0/1(20.1.1.1)连接的是路由器,均需激活。
# 配置模式下
network 10.0.0.0	#激活10.0.0.0所在网段的接口,该接口所配置的10.1.1.0网段属于A类,A类的默认网段格式为10.0.0.0。
network 20.0.0.0
exit
do show ip route  #查看路由表
do show ip protocols  #查看路由协议

'''取消动态协议'''
no router rip	#所有配置都会消失

tips:
1)路由器每个接口对应一个网段,激活接口的路由协议时后,该路由器才能从该接口接收和发送路由信息,且向相邻路由器发送的路由表信息才会包含该接口所处网段的路由条目
2)由于rip协议比较low,“激活接口的rip路由协议”命令后面写接口所在的网段,且网段需要按照ABC三类的默认网段格式书写。

5 实验演示

网络拓扑图如下:
第23节 动态路由协议之RIP_第10张图片

(1)首先给PC配IP
(2)给路由器配IP,命令及步骤如下:

#给R1配置IP
en
conf t
ho R1
int f0/0
ip add 10.1.1.254 255.255.255.0
no shut
exit
int f0/1
ip add 20.1.1.1 255.255.255.0
no shut
exit
do show ip route
do wr

#给R2配置IP
en
conf t
ho R2
int f0/0
ip add 20.1.1.2 255.255.255.0
no shut
exit
int f0/1
ip add 30.1.1.1 255.255.255.0
no shut
exit
do show ip route
do wr

#给R3配置IP
en
conf t
ho R3
int f0/0
ip add 30.1.1.2 255.255.255.0
no shut
exit
int f0/1
ip add 40.1.1.254 255.255.255.0
no shut
exit
do show ip route
do wr

第23节 动态路由协议之RIP_第11张图片
第23节 动态路由协议之RIP_第12张图片
第23节 动态路由协议之RIP_第13张图片
(3)配置RIP,具体命令如下:

'''启用路由协议''''
#给R1配置
conf t
router rip
version 2
no auto-summary
network 10.0.0.0
network 20.0.0.0
do wr

#给R2配置
conf t
router rip
version 2
no auto-summary
network 20.0.0.0
network 30.0.0.0
do wr

#给R3配置
conf t
router rip
version 2
no auto-summary
network 30.0.0.0
network 40.0.0.0
do wr

(4)查看路由器的路由表,并用PC10.1.1.1去ping40.1.1.1。
第23节 动态路由协议之RIP_第14张图片
第23节 动态路由协议之RIP_第15张图片

6 归纳总结

(1)了解静态路由与动态路由的特点及适用条件;
(2)了解动态路由的度量值、收敛及分类;
(3)了解RIP的概念、基本参数及局限性;
(4)掌握RIP的工作原理;
(5)理解RIP产生路由环路的情况及处理方式—执行水平分割;
(6)掌握RIP相关命令,并完成上述实验

参考文章

[1]《路由表百科》
[2]《RIP协议百科》
[3] 《动态路由协议——以RIP为例》
[4] 视频传送门

你可能感兴趣的:(#,静态路由,动态路由,RIP协议,自动更新路由表)