RIP協議

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RIP協議
RIP協議 在Internet網上，運行著很多網關協議，網關協議有內部網關協議（IGP）和外部網關協議（EGP）之分，Internet網上劃分了很多自治系統 （AS），每個自治系統裡面運行著路由協議，在自治系統內部的路由協議，我們稱之為內部網關協議。RIP（Routing　Information　 Protocols，路由信息協議）是一種內部網關協議，是使用最廣泛的距離向量協議，它採用的是距離矢量算法。它是由施樂（Xerox）在70年代開發 的。當時，RIP是XNS（Xerox　Network　Service，施樂網絡服務）協議簇的一部分。 1.   距離矢量算法 矢量距離算法（簡稱V－D算法）的思想是：網關週期性地向外廣播路徑刷新報文，主要內容是由若干（V，D）序偶組成的序偶表；（V，D）序偶中的V代表 「向量」，標識網關可到達的信宿（網關或主機），D代表距離，指出該網關去往信宿V的距離；距離D按驛站的個數計。其他網關收到某網關的（V，D）報文 後，據此按照最短路徑原則對各自的路由表進行刷新。 當網關剛啟動時，對其V－D路由表進行初始化，該初始化路由表包含所有去往與本網關直接相連的網絡。由於去往直接相連的網絡不經過中間驛站，所以初始V－ D路由表中各路徑的距離均為0。然後各網關週期性地向外廣播V－D路由表內容。與某
網關直接相連（位於同一物理網絡）的網關收到該路由表報文後，據此對本 地路由表進行刷新。 矢量距離算法的路徑刷新發生在相鄰網關之間，所以矢量距離報文不一定以廣播的方式發送出去，一種比較優化的方法是網關直接向相鄰的網關發送矢量距離報文，不必採取廣播的方式。 2.   RIP的工作原理 RIP協議是矢量距離算法在局域網上的直接實現，RIP將協議的參加者分為主動機和被動機兩種。主動機主動地向外廣播路徑刷新報文，被動機被動地接受路徑刷新報文。一般情況下，網關作主動機，主機作被動機。 RIP規定，網關每30秒向外廣播一個報文，報文信息來自本地路由表。RIP的度量是基於跳數（hops　count）的，每經過一台路由器，路徑的跳數 加一。如此一來，跳數越多，路徑就越長，RIP算法會優先選擇跳數少的路徑。RIP支持的最大跳數是15，跳數為16的網絡被認為不可達。 對於相同開銷路徑的處理是採用先入為主的原則。在具體的應用中，可能會出現這種情況，去往相同網絡有若干條相同距離的路徑。在這種情況下，無論哪個網關的路徑廣播報文先到，就採用誰的路徑。直到該路徑失敗或被新的更短的路徑來代替。 RIP中路由的更新是通過定時廣播實現的。缺省情況下，路由器每隔30秒向與它相連的網絡廣播自
己的路由表，接到廣播的路由器將收到的信息添加至自身的路 由表中。每個路由器都如此廣播，最終網絡上所有的路由器都會得知全部的路由信息。正常情況下，每30秒路由器就可以收到一次路由信息確認，如果經過180 秒，即6個更新週期，一個路由項都沒有得到確認，路由器就認為它已失效了。如果經過240秒，即8個更新週期，路由項仍沒有得到確認，它就被從路由表中刪 除。上面的30秒，180秒和240秒的延時都是由計時器控制的，它們分別是更新計時器（Update　Timer）、無效計時器（Invalid　 Timer）和刷新計時器（Flush　Timer）。 距離向量類的算法容易產生路由循環，RIP是距離向量算法的一種，所以它也不例外。如果網絡上有路由循環，信息就會循環傳遞，永遠不能到達目的地。如果出 現環路，直到路徑長度達到16，也就是說要經過210秒（30X7秒）來回，路徑回路才能被解除，這就是所謂的慢收斂問題。是RIP的一個很大的缺陷，為 了避免這個問題，RIP等距離矢量算法實現了4個機制： 水平分割（split　horizon） 水平分割保證路由器記住每一條路由信息的來源，並且不在收到這條信息的端口上再次發送它。這是保證不產生路由循環的最基本措施。 毒性逆轉（poison　reverse） 當一條路徑信息變為無效之後，路由器
並不立即將它從路由表中刪除，而是用16，即不可達的度量值將它廣播出去。這樣雖然增加了路由表的大小，但對消除路由循環很有幫助，它可以立即清除相鄰路由器之間的任何環路。 觸發更新（trigger　update） 當路由表發生變化時，更新報文立即廣播給相鄰的所有路由器，而不是等待30秒的更新週期。同樣，當一個路由器剛啟動RIP時，它廣播請求報文。收到此廣播 的相鄰路由器立即應答一個更新報文，而不必等到下一個更新週期。這樣，網絡拓撲的變化會最快地在網絡上傳播開，減少了路由循環產生的可能性。 抑制計時（holddown　timer） 一條路由信息無效之後，一段時間內這條路由都處於抑制狀態，即在一定時間內不再接收關於同一目的地址的路由更新。如果，路由器從一個網段上得知一條路徑失 效，然後，立即在另一個網段上得知這個路由有效。這個有效的信息往往是不正確的，抑制計時避免了這個問題，而且，當一條鏈路頻繁起停時，抑制計時減少了路 由的浮動，增加了網絡的穩定性。 即便採用了上面的4種方法，路由循環的問題也不能完全解決，只是得到了最大程度的減少。一旦路由循環真的出現，路由項的度量值就會出現計數到無窮大 （Count　to　Infinity）的情況。這是因為路由信息被循環傳遞，每傳過一個路由
器，度量值就加1，一直加到16，路徑就成為不可達的了。 RIP選擇16作為不可達的度量值是很巧妙的，它既足夠的大，保證了多數網絡能夠正常運行，又足夠小，使得計數到無窮大所花費的時間最短。 有些網絡是NBMA（Non-Broadcast　MultiAccess，非廣播多路訪問）的，即網絡上不允許廣播傳送數據。對於這種網絡，RIP就不 能依賴廣播傳遞路由表了。解決方法有很多，最簡單的是指定鄰居（neighbor），即指定將路由表發送給某一台特定的路由器。 3.  RIP的缺陷 RIP雖然簡單易行，但是也存在著一些很重要的缺陷，主要有以下幾點：    A.  過於簡單，以跳數為依據計算度量值，經常得出非最優路由；    B.  度量值以16為限，不適合大的網絡；    C.  安全性差，接受來自任何設備的路由更新；    D.  不支持無類IP地址和VLSM（Variable　Length　Subnet　Mask，變長子網掩碼）；    E.  收斂緩慢，時間經常大於5分鐘；    F.  消耗帶寬很大。 RIP只適用於小系統中，當系統變大後受到無限計算問題的困擾，且往往收斂的很慢。現已被OSPF所取代。 4.   RIP的分組格
式 對於RIP報文有兩種版本的格式，Version 1和Version 2。兩種報文稍有不同，如下圖所示： 圖片附件: RIP協議.gif (2006-7-17 11:52, 5.74 K)   命令字段的值的範圍是從1到5，但只有1和2是正式的值。命令碼1標識一個請求報文，命令碼2標識一個相應報文。RIP是一個基於UDP協議的，所以受 UDP報文的限制一個RIP的數據包不能超過512字節。兩個版本都包含一個地址族，對於IP地址該字段的值為2，後面是一個IP地址和它的度量值（站點 計數）。這些通告字段可重複25次。 路由選擇域：與該報文相關的路由選擇守護進程的標識符。在UNIX系統中，該字段是一個進程的標識符。一台機器通過使用路由選擇域，就可以同時運行多個RIP。 路徑標籤：若干RIP支持外部網關協議（EGP），該字段包含一個自治系統號。 子網掩碼：該字段與報文中的IP地址相關。 下一站的IP地址：如果該字段為0，則表明數據報應當發送到正在發送該RIP報文的機器，否則，該字段包含一個IP地址，指明應將數據報發往何處。 從報文中我們可以看出，RIP－1不能運行於包含有子網的自治系統中，因為它沒有包含運行所必須的子網信息－子網掩碼。RIP－2有子網掩碼，因而它可以運行於包含有子網的自治系統中，這也是RIP－2對RIP－1有意義的改進
。


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