《图解TCP/IP》阅读笔记（第七章 7.4）—— RIP 路由信息协议

7.4 RIP

RIP（Routing Information Protocol，路由信息协议），是一种距离向量算法，广泛用于LAN。

该协议将路由控制信息定期（30秒一次）向全网广播。如果没有收到路由控制信息，连接就会被断开。考虑到有可能是因为丢包导致，所以RIP规定等待5次。如果超过6次即180秒仍未收到路由信息，就会真正的关闭连接。

RIP会根据距离向量算法决定路径，距离单位成为“跳数”，即经过的路由器的个数（IP首部中有个生存周期字段TTL，和跳数对应）。RIP希望尽可能少通过路由器将数据包转发到目标IP地址，如下图所示。最终，路由器会根据距离向量生成距离向量表，抽出较小的路由生成最终的路由控制表。

---

因为子网掩码的长度不固定（并非8的倍数），使用子网掩码时则需要另外注意以下两点：

• 将借口的IP地址对应分类得出网络地址后，与根据路由控制信息流过此路由器的包中的IP地址对应的分类得出的网络地址进行比较，若二者相同，则以接口的网络地址长度为准
• 若不同，则以IP地址的分类所确定的网络地址长度为准。

例如192.168.1.33/27，这是一个C类地址，按照IP地址分类，其网络地址为192.168.1.33/24。与192.168.1.33/24相符合的IP地址，其网络地址长度会被认为是接口的27位。除此之外，则采用各个地址的分类（例如B类、C类）所确定的网络地址长度。

因此，使用RIP需要注意以下两点：

• 因IP地址的分类而产生不同的网络地址
• 构造网络地址长度不同的网络环境

---

接下来我们会讲述一下RIP中路由发生变更时的处理

RIP的基本行为可以归纳为

• 将自己已知的路由信息定期进行广播
• 一旦认为网络被断开，数据将无法流过此路由器，其他路由器也就可以得知网络已经断开

但是这么做会有些问题，如下图所示：

首先路由器A将信息发送给路由器B，路由器B又将自己的信息发送给路由器A和C。假设这时网络A发生了故障。

路由器A虽然觉察到自己与网络A的连接断开，无法再将网络A的信息发送给路由器B，但是巧就巧在，路由器B这位“懂哥”会告诉A曾知悉的消息。这就使得路由器A误认为自己的信息还可以通过路由器B到达网络A。

然后就会陷入循环之中，路由器A与B仿佛卧龙凤雏一般，陷入喋喋不休的传话之中。这个问题被称为无限计数(Counting to Infinity)。

为了解决这个问题，可以采取以下两种方法：

• 最长距离不超过16（该信息会由垃圾收集计数器(Garbage collection Timer)的工具保留120秒，一旦超过改时间，信息就会被删除）。也可以从时间上进行控制。

• 规定路由器不再把所收到的路由信息原路返还给发送端，称作为水平分割(Split Horizon)。如下图所示：

  

然而，对于那些有环路的网络，以上解决方法是不起作用的。如下图所示，如有回路，凡响的贿赂会成为迂回的通道，路由信息会不断地被循环往复地转发。虽然可以通过设置一个正确的迂回通道来解决这个问题，但是就像下图一样，若网络A的通信发生故障，将无法传送正确的路由信息，尤其是在环路有多余的情况下，需要很长时间才能产生正确的路由信息。

为了解决如上问题，有两种方法：

毒性逆转：指网络中发生链路被断开的时候，不是不再发送这个消息，而是将这个无法通信的消息传播出去，广而告之，即发送一个距离为16的消息。

触发更新：指当路由信息发生变化时，不等待30秒而是立刻发送出去。

这两种方法的目的都是为了迅速地传送消息以使路由信息尽快收敛。

然而，即使有了上述的方法，在一个具有众多环路的复杂的网络环境中，路由信息想要达到一个稳定的状态是需要花一段时间的。为了更好的解决这个问题，必须明确地掌握网络结构，为此可以采用OSPF。

---

RIP2，即RIP第二版，在原版的基础上进行了改良，有了如下这个新的特点：

• 使用多播

  RIP中路由器之间交换路由信息使用广播，第二版中则使用多播，减少了网络的流量，缩小了对无关主机的影响。

• 支持子网掩码

  与OSPF类似，RIP2支持在其交换的路由信息中加入子网掩码信息。

• 路由域选择

  在同一个网络中可以使用逻辑上独立的多个RIP。

• 外部路由标志

  通常用于把从BGP等获得的路由控制信息通过RIP传送到自治系统中。

• 身份验证密钥

  携带密码，只有在自己能够识别这个密码时才接收数据，否则忽略这个RIP包。

本篇小结

本篇介绍了重要的路由信息协议RIP。

其通过广播，每隔30秒，将自己已知的路由信息交换给其他路由。

其根据距离向量确定路由，距离单位为“跳数”。

需要注意的一点时，使用子网掩码时有不同的处理。若IP包网络地址与接口的网络地址相同，就使用接口的网络地址，不相同就使用IP分类（例如C类）的那种网络地址。

当网络信息发生变化时，容易因为RIP的回传消息机制，导致在两个路由器之间反复的告知对方某已经断开连接的网络信息。

基本方案一是限制路由器跳数不超过16，二是规定路由器不再把收到路由信息原路返回给发送端（称作为水平分割）。

然而在有环路的网络中，基本方案不起作用，于是人们提出了两种新的解决方案，一是“毒性逆转”：链路断开后，将这个无法通信的消息传播出去，二是“触发更新”：路由信息发生变化时，不等待30秒而是立刻发送。这两种机制可以使得路由信息尽快收敛。

最后介绍了RIP2中的一些新特性。