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路由信息协议

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路由信息协议英语:Routing Information Protocol,缩写:RIP)是一种内部网关协议(IGP),為最早出現的距離向量路由協定。屬於網路層,其主要应用于规模较小的、可靠性要求较低的网络,可以通过不断的交换信息让路由器动态的适应网络连接的变化,这些信息包括每个路由器可以到达哪些网络,这些网络有多远等。

虽然RIP仍然经常的被使用,但是由于收敛慢和支持的广播网络规模有限等缺点,许多人认为它将会而且正在被诸如OSPFIS-IS这样的路由协议所取代。当然,我们也看到EIGRP,一种和RIP属于同一基本协议类但更具适应性的路由协议,也有被使用。

历史[编辑]

RIP所使用的路由算法Bellman-Ford算法.这种算法最早被用于一个计算机网络是在1969年,当时是作为ARPANET的初始路由算法。

RIP是由“网关信息协议”(Xerox Parc的用于互联网工作的PARC通用数据包协议簇的一部分)发展过来的,可以说网关信息协议是RIP的最早的版本。后来的一个版本才被命名为“路由信息协议”,是Xerox网络服务协议簇的一部分。

運作原理[编辑]

每隔30秒会与相邻的路由器交换子訊息,以動態的建立路由表

RIP封包格式[编辑]

0                   1                   2                   3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| command (1)   | version (1)   |      must be zero (2)         |
+---------------+---------------+-------------------------------+
| address family identifier (2) |      must be zero (2)         |
+-------------------------------+-------------------------------+
|                         IP address (4)                        |
+---------------------------------------------------------------+
|                        must be zero (4)                       |
+---------------------------------------------------------------+
|                        must be zero (4)                       |
+---------------------------------------------------------------+
|                          metric (4)                           |
+---------------------------------------------------------------+

RIP规定度量值取0~15之间的整数,大于或等于16的跳数被定义为无穷大。

版本[编辑]

目前RIP共有三個版本,RIPv1、RIPv2、RIPng。

RIPv1[编辑]

RIPv1使用分类路由,定義在《RFC 1058》中。在它的路由更新(Routing Updates)中並不帶有子网的資訊,因此它無法支援可变长度子网掩码。這個限制造成在RIPv1的網路中,在同級網路下無法使用不同的子网掩码。換句話說,在同一個網路下所有的子網路數目都是相同的。另外,RIPv1的协议报文中没有验证字段,所以RIPv1不支持验证。

RIPv1是一个基于UDP的路由协议,并且RIPv1的数据包不能超过512字节(RIP报文头部占用4个字节,而每个路由条目占用20个八位组字节。因此,RIP消息最大为4+(25*20)=504个字节,再加上8个字节的UDP头部,所以RIP数据报的大小(不含IP包的头部)最大可达512个字节。)。

RIPv2[编辑]

RIPv2在RIPv1的基础上改进如下几点:

  • 支持外部路由标记(Route Tag),可以在路由策略中根据Tag对路由进行灵活的控制。实际上不同RIP进程间相互引入路由也可以使用Tag。 
  • 报文中携带掩码信息,支持路由聚合和CIDR。
  • 支持指定下一跳,在广播网上可以选择到目的网段最优下一跳地址。
  • 支持以组播方式发送更新报文,只有运行RIPv2的设备才能收到协议报文,减少资源消耗。
  • 支持对协议报文进行验证,增强安全性。

RIPng[编辑]

RIPng(Routing Information Protocol next generation)在RFC 2080中被定义,主要是針對IPv6做一些延伸的規範。與RIPv2相比下其最主要的差異是:

  • RIPv2 支援RIP更新認證, RIPng 則不支持,因为IPv6路由器理应会使用IPsec来进行身份验证;
  • RIPv2 容許给路由器附上任何標籤, RIPng 則不容許;
  • RIPv2 在每个路由表项中都保存下一跳的信息,RIPng 是对一组路由表项指定下一跳信息;
  • RIPv2 使用UDP端口520和多播地址224.0.0.9通信,RIPng 则使用UDP端口521和多播地址FF02::9通信

RIP协议定时器[编辑]

RIP在更新和维护路由信息时主要使用以下4个定时器:

  1. 更新定时器:当此超时器超时时,立即发送路由更新报文,缺省每30s发送一次。
  2. 老化定时器:RIP设备如果在老化时间内没有收到邻居发来的路由更新报文,则认为该路由不可达。当学到一条路由并添加到RIP路由表中时,老化定时器启动,如果老化定时器超时,设备仍没有收到邻居发来的更新报文,则吧该路由的度量值置为16,并启动垃圾收集定时器。
  3. 垃圾收集定时器:如果在垃圾收集时间内仍没有收到原来不可达到路由的更新,该路由将被从RIP路由表彻底删除。
  4. 抑制定时器:当RIP设备收到对端的路由更新,其度量值为16。则对应路由进入抑制状态,并启动抑制定时器,缺省值为180s。这时,为了防止路由震荡,在抑制定时器超时之前,即使再收到对端路由度量值小于16的更新,也不接受。当抑制超时器超时后,就重新接受对端发送的路由更新报文。

防止网络环路[编辑]

由于路由器可能收到它自己发送的路由信息而造成网络环路,为了提高RIP协议性能而使用以下措施:

  • 水平分割:水平分割指的是RIP从某个接口学到的路由,不会从该接口再发回给邻居设备。在帧中继和X.25等NBMA网络中,水平分割功能缺省为禁止状态。
  • 毒性逆转:毒性逆转指的是RIP从某个接口学到路由后,将该路由的开销设置为16(即指明该路由不可达),并从原接口发回邻居设备。
  • 抑制定时器
  • 触发更新:触发更新是指路由信息发生变化时,立即向邻居设备发送触发更新报文,通知变化的路由信息。(触发更新不会触发接收路由器重置自己的更新定时器)

相似協定[编辑]

一個比RIP更強大,且同樣基於距離矢量路由協定的協定,是思科專有的IGRP思科在其現時發行的軟件中已再沒有對IGRP提供支援,而且由EIGRP──一隻徹底地重新設計的路由通訊協定所取代。不過它與IGRP的關係就只有命名上的相似,亦純粹是因為EIGRP依然是基於距離矢量路由協定的緣故。

参见[编辑]

[1]

  • ^ 王, 王达. 第11章 RIP路由配置与管理. 华为路由器学习指南. 人民邮电出版社. 2017.