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Rip 动态路由协议

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作为内部网关协议IGP中最早被广泛应用的一种规范(RIP),它具有重要的地位

RIP是一种基于距离向量分布式的路由选择协议,并被公认为互联网的标准协议之一;它的显著优势在于实现相对简便且运行成本较低。
然而 RIP 并非没有缺点:首先它对网络规模有限制,在这种情况下最长可达的距离设定为 15(其中 16标识不通路)。其次每个路由器会交换完整的自身路由表信息;这样当网络规模扩大时会导致当网络规模扩大时运行开销随之增加。此外 RIP 存在"坏消息传播得慢"的问题;这意味着当出现错误信息时需要较长时间才能完成更新过程;从而导致更新过程收敛时间延长。因此,在处理大规模网络时应优先选择 OSPF 协议而不是 RIP 协议;尽管如此但在实际应用中由于其较低的学习曲线和配置效率 RIP 协议仍然在许多小型或中等规模的网段中得到广泛应用。

补充:

**IGP:****该协议 (Interior Gateway Protocol - IGP) 负责在一个自治网络系统(如:某个当地社区范围内的自治网络系统)中进行数据流转通道信息的交换。

目前主要采用的两种内网关协议包括:路由信息协议(RIP)网络控制protocol(RIP)和最短路径优先路由协议(OSPF)网络控制protocol(OSPF)。目前使用的IGP有 RIP网络控制protocol(RIP)、OSPF网络控制protocol(OSPF)、IGRP网络控制protocol(IGRP)、EIGRP网络控制protocol(EIGRP)、IS-IS网络控制protocol(IS-IS)等

**BGP:外部网关协议(Exterior Gateway Protocol)****主要用于 在 自治网络中的 相邻路由器之间 传输最新的路由数据包。****EGP 则 一般用于 在 全球 因特网中的 各类主机之间 分布式的 交换 完整的 路由表信息。

目前的IGP有 BGP

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尽管RIP仍被广泛采用,然而大多数人都认为它不仅会继续存在而且正逐渐被OSPF和IS-IS等其他路由协议取代.同时我们注意到一种与RIP属于同一基本类别(距离矢量路由协议)但在适应性方面更为突出的另一种路由协议,即EIGRP,也得到了一定的应用.

RIP是一种基于距离向量的分布式路由协议,在互联网中具有标准地位,并以其简便性著称。该协议的核心优势在于其直观且易于配置的工作原理:每个路由器都需维护对所有其他目标子网络的距离信息。对于任意一个路由器而言,与直接相连的一个子网络之间的最短路径长度被定义为1;而对两个不直接相连的子网络之间的关系,在计算它们之间的最短路径时,每经过一个中间路由器就增加一个单位的距离值。“距离”这一术语也被称为“跳数”。根据该协议的规定,任何有效路径最多只能包含15个不同的路由器节点;因此当计算出某条路径所包含的总跳数达到16时,则判定该路径不通可达。由此可知,在这种情况下RIP仅适用于小型互联网拓扑结构的应用场景

RIP的特点

(1)

(2) 路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息。即自己的路由表。

第三条指出RIPv1会定期发送路线信息,在每个 thirty-second 的间隔内。随后路由器接收并整合这些路线数据后会更新自己的 routing table。对于Ripv2同样可以通过适当的配置设置来实现相关功能

(4) RIP 允许最大的hop数(跳数)为15, 多于15跳不可达

(5)Ripv1消息通过广播接口标识码...进行传输 ,该版本采用组播接口标识码...来发送数据包 ,两者的通信均基于UDP协议 并在第616号端口上运行

(6)RIP依据目的网络的最小跳数来决定路由选择的标准,并非基于链路带宽与延迟进行判断

(7)**RIP-1是一种分组转发协议 ,不具备非连续性 subnet design。RIP-2则采用 CIDR 和 Variable Length Subnet Masking (VLSM) 技术 ,从而能够实现非连续性 subnet design

(8) RIP的协议管理距离为120

(9) rip 最多支持到单个目的地的6条同等成本路径,可以进行负载均衡。

配置实例:

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Router0(config)#router rip

Router0(config-router)#network 10.0.0.0

Router0(config-router)#network 42.1.1.0

Router1(config)#router rip

Router1(config-router)#network 10.0.0.0

Router1(config-router)#network 192.168.1.0

Router2(config)#router rip

Router2(config-router)#network 211.1.1.0

Router2(config-router)#network 42.1.1.0

Router3(config)#router rip

Router3(config-router)#network 192.168.1.0

Router3(config-router)#network 211.1.1.0

看下路由表

Router1#show ip route

Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP

D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area

N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2

E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP

i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area

    • candidate default, U - per-user static route, o - ODR

P - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

C 10.0.0.0/8 is directly connected, FastEthernet0/0

R 42.0.0.0/8 [120/1] via 10.0.0.1, 00:00:09, FastEthernet0/0

C 192.168.0.0/16 is directly connected, FastEthernet0/1
R 211.1.1.0/24 [120/1] via 192.168.1.1, 00:00:25, FastEthernet0/1

目标网络 管理距离/跳数 来源地址 更新时间 更新端口

rip其它选项:

Router(config)#router rip

Router(config-router)#?

auto-summary Enter Address Family command mode 打开路由自动汇总

Default information will be managed to achieve the distribution among existing default routes.

distance Define an administrative distance 修改默认管理距离

exit Exit from routing protocol configuration mode 退出路由配置模式

network Enable routing on an IP network rip网络

no Negate a command or set its defaults 取消命令

该接口通过阻止所有路由更新来实现其功能特性。

transmit data packets from a different routing system

timers Adjust routing timers 时钟调整

version Set routing protocol version rip版本 rip其它命令

该指令用于显示网络接口上的路由信息。
该指令用于显示网络接口上的默认路由协议类型。
该操作用于排查路由器内部配置中的rip( interiors)配置错误。
【**该指令用于清除网络接口上动态生成的路由数据。

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Rip路由选择环路问题:

什么是路由环路?形象的比喻一下

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在目标网络下运行一个测试用例,并观察其到达时间的变化情况。
在目标网络下运行多个测试用例,并观察其到达时间的变化情况。

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在当前时刻,10.4.0.0网络出现问题变得不可用。此时系统C已重新更新路由表,并显示到10.4.0.0的线路为不通状态。

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因为路由器A-B链路收敛缓慢而导致路由器B仍未完成其自身的路由信息更新过程。这使得在当前时刻点上路由器B的目标网络段(即192.168.x.x系列)仍保持跳数为一的状态。然而,在此时刻点上路由器C误以为其通往目标网络段的最佳路径是经过路由器B所经由的道路而因此导致其将通往该目标网络段的目的地址列表中的默认next hop接口字段设置错误地指向了S0接口这一默认接口方向。结果就是当数据包最终抵达节点B之后才会由节点B来进行转发工作

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而B因先前提到需要从S1端口发送至C后才可抵达C点,并且依靠来自C点经过其转发的路由信息进行网络路径更新。然而由于C系统故障导致其自身出现错误数据,在此情况下将原本应当通过S端口发送至该目标节点的数据错发成了通过R端口发送过去。这使得在B节点存储的信息体系中该特定路径的数据也被错误地更新为跳数为三(即从R到目标节点的距离加上从R到B的距离再加一)。随后当A节点检测到这种异常现象时也对其相关数据进行了相应调整

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经过连续多次的循环后,在B与C之间就会生成一条路由环路;其到达10.4.0.0的路由延迟会持续增加。

参考文章:http://blog.sina.com.cn/s/blog_635e1a9e01010x4j.html

防环机制

计数上限(maximum hop count):设定最高不超过15次的计数值;一旦累计达到第16次跳跃,则该目标将被视为不可达

双水平分隔(split horizon):那些从某接口学习获得的路由信息将不会重新发送至该接口以避免反馈环路的形成。Cisco系统能够针对各个接口关闭其双水平分隔功能以进一步优化网络性能。

3- 路由毒化(route poisoning):在拓扑发生变化时,在路由器中将失效的路由标记为暂时不可用的状态,并赋予不可达的度量值。

4-毒性逆转(poison reverse):该路由从另一个接口学习后会自动返回原接口以防止扩散,并已被污染;步长设定为16步以确保不可达。

5-触发机制(trigger update):当发生路由崩溃时,该机制会立即发送路由刷新报文以通知相关路由器,并无需等待下一个刷新周期。

6-抑制计时器(holddown timer):防止路由表频繁翻动,增加了网络的稳定性。

版本

RIP共有三个版本,RIPv1, RIPv2, RIPng

包括 RIPv1 和 Ripv2 这两种协议主要适用于 IPv4 网络环境;而 ripng 则主要用于 IPv6 网络环境。

RIPv1

RIPv1基于分类路由,并根据[RFC 1058]进行定义。其 Routing Updates过程未包含 subnet 信息;因此它无法支持可变长度子网掩码这一限制导致 RipvI 网络中的同级网络无法采用不同长度的 subnet 掩码;由此可知,在同一网络内的所有 subnet数目是相同的;此外它也缺乏对 routing 过程进行认证的能力;有被攻击的可能性。

RIPv2

基于Ripv1的不足,在1994年提出了新的协议称为Ripv2方案,并将其子网信息纳入考虑以实现无类别域间路由功能。然而该协议对网络规模有限制,仅支持最多15个节点。为了增强安全性,在设计过程中采用了加密机制来确保数据完整性与认证功能。随后,《RFC 2082》(编号3)采用了MD5算法进行认证工作以提高安全性标准。具体规定可在《RFC 2453》(编号4)或STD 56中找到

现在常用的IPv4网络中主要采用的是RIPv2协议。该协议基于RIPv1的发展而形成。与RIPv1相比,其主要区别体现在以下几个方面。

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RIPng

Next Generation Routing Information Protocol则被定义于[RFC 2080[5]]中。主要针对的是IPv6网络,并对其进行了扩展。与RIPv2相比其最主要的差异是:

RIPv2提供了一系列用于验证RIP更新的机制, 相较之下,RIPng缺乏这一功能.值得注意的是, 在那个时代, IPv6路由器原本被配置以使用IPsec来确保数据包的完整性与真实性.

RIPv2 容许附上arbitrary 的标签, RIPng 则不容许;

RIPv2 encodes the next-hop information into each route entry, whereas RIPng specifically necessitates that RIPng applies particular encoding protocols to a designated set of route entries.

RIPv2 UDP的Port number 为 520,RIPng UDP的Port number 为 521

RIPv2 是基于 RIP 协议发展而来的补充协议,在网络通信领域具有重要地位;它主要用于扩展有价信息的数量的同时提升了网络的安全性;其中 RIPv1 和 RIPv2 都采用 UDP 作为传输层;在 RIPv2 中,默认情况下每个主机或路由器都会通过路由选择过程向端口520发送和接收数据包;默认情况下,在该协议中节点每隔30秒就会更新一次其本地路由信息

RIP-2的特性:

RIP-2 是一种无类别路由协议(Classless Routing Protocol)。

RIP-2协议报文中携带掩码信息,支持VLSM(可变长子网掩码)和CIDR。

RIP-2采用了分组广播传输机制来发送路由更新报文,并指定该地址作为组播源;这一做法能够有效降低网络与系统资源的开销程度。

RIP-2实现了对协议报文的校验功能,并同时提供了明文校验与基于MD5的校验方法以确保数据传输的安全性显著提升。

RIP-2能够支持VLSM

尽管OSPF和IS-IS的出现使许多人认为RIP已不再适用,但实际情况并非如此. RIP仍有一些值得肯定的优势.对于小型网络而言,在带宽使用方面RIP表现较为理想,相对容易进行配置、管理与实现,这也正是其为何仍被广泛采用的原因.然而,RIP存在明显的局限性,即当多个网络共存时会产生 routing loops(环路)的问题.为了应对这一挑战,IETF引入了水平分割法(split-Horizon).该方法通过确保路由器不会将接收到的路由信息重新发送回同一接口来有效消除 routing loops(环路).然而,这种方法虽然解决了部分问题,却无法完全防止因大规模网络及延迟因素导致的新类型环路的产生.此外,触发更新机制要求路由器在任何链路变化时立即传播其路由表信息,这虽然加速了网络的整体收敛速度,但也可能引发广播泛滥现象.综上所述,解决 routing loops(环路)问题需要投入一定的时间与带宽资源.采用RIP协议的一个重要限制是其仅适用于链路数量不超过15的情况,因此对于大型复杂网络,RIP显然无法满足需求.

相似协定

一种比RIP更为强大的协议,在遵循相同基础架构的前提下——即距离矢量路由协定——而发展而来的是思科内部专用的IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)。然而,在思科现行版本的产品线中已经不再提供对这一协议的支持,并取而代之的是EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)——一种采用了全面重构设计的新一代路由通信协议。尽管其名称有所更改,并且仅在名称上存在差异即可满足外层网络设备的操作需求;但由于其核心架构仍沿用距离矢量路由协定这一技术基础的缘故,在某种程度上它与IGRP之间只存在名称上的相似性

参考文章:http://blog.sina.com.cn/s/blog_635e1a9e010100vx.html

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