TCP/IP 协议之动态路由协议 RIP
目录
一、动态路由协议
二、RIP
三、总结
一、动态路由协议
1.路由的概念
ip数据报在网络上传播从源端经过具体的路径到达目的端，这就是路由，而路由器中就有一张路由表，记录了很多的路由信息。
我们在命令行中使用 route print -4 命令打印路由表，结果如下：
IPv4路由表
我们重点来看网络目标和接口这两项，网络目标表示到达的目的地，可以是一个主机地址或者是一个网络地址。
接口表示从哪个接口转发数据报，以便能到达该网络目标。
2.路由表中的信息来源
在没有使用动态路由协议之前，向路由表中添加路由信息是使用静态路由：
静态路由是由管理员在路由器中手动配置的固定路由，路由明确地指定了包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。静态路由不能对网络的改变作出反应，所以一般说静态路由用于网络规模不大、拓扑结构相对固定的网络。
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、配置简单
3.静态路由缺点
当网络规模比较大时，使用静态路由需要做很多工作，而且不能自适应环境，如果某条路由阻断，可能会导致数据不能正确传输，由此我们需要一种动态的自学习路由协议。
4.思科模拟器静态路由配置实例
网络拓扑图：
Router 1 和192.168.3.0 网不是直接相连的，需要配置静态路由，同理，Router 2 和 192.168.1.0 网不是直接相连的，需要配置静态路由。
Router 1 配置：
Router#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2
Router(config)#exit
Router#
%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console
Router#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 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
S 192.168.3.0/24 [1/0] via 192.168.2.2
Router#
重点是：Router(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2 用来设置静态路由
192.168.3.0 表示希望到达的网络号， 255.255.255.0 是子网掩码，192.168.2.2 表示到达该网络的入口ip。
Router 2 配置：
Router#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
Router(config)#exit
Router#
%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console
Router#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
S 192.168.1.0/24 [1/0] via 192.168.2.1
C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
C 192.168.3.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
Router#
4.测试
我们用ping命令来测试网络的连通性
*在主机PC0上 ping PC
PC>ping 192.168.3.1
Pinging 192.168.3.1 with 32 bytes of data:
Reply from 192.168.3.1: bytes=32 time=16ms TTL=126
Reply from 192.168.3.1: bytes=32 time=17ms TTL=126
Reply from 192.168.3.1: bytes=32 time=16ms TTL=126
Reply from 192.168.3.1: bytes=32 time=8ms TTL=126
Ping statistics for 192.168.3.1:
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum = 8ms, Maximum = 17ms, Average = 14ms
PC>
这表示两个网络已经连通。
二、RIP
1.Internet的构成
Internet是以一组自治系统（AS,Autonomous System）的方式组织的，在自治系统内部和多个自治系统之间使用不同的路由协议。
2.RIP协议
RIP(Routing Information Protocol,路由信息协议）是一种内部网关协议（IGP），是一种动态路由选择协议，用于自治系统（AS）内的路由信息的传递。RIP协议基于距离矢量算法（DistanceVectorAlgorithms），使用“跳数”(即metric)来衡量到达目标地址的路由距离。这种协议的路由器只关心自己,o9kk周围的世界，只与自己相邻的路由器交换信息，范围限制在15跳(15度)之内，再远，它就不关心了。其实RIP跳数的范围是（1-16），不过16就表示没有到达该网络的路由，也就是网络不可达。
3.RIP封装
4.RIP报文格式
采用这种20字节格式的RIP报文可以通告多达25条路由，为保证20 * 25 + 4 = 504 小于512字节。（RIP是一个基于UDP协议的，并且RIP-1（版本1）的数据包不能超过512字节。）
5.RIP协议运行流程
R I P常用的U D P端口号是5 2 0。
（1）• 初始化：在启动一个路由守护程序时，它先判断启动了哪些接口，并在每个接口上发送 一个请求报文，要求其他路由器发送完整路由表。在点对点链路中，该请求是发送给其 他终点的。如果网络支持广播的话，这种请求是以广播形式发送的。目的 U D P 端口号是 5 2 0（这是其他路由器的路由守护程序端口号）。
这种请求报文的命令字段为 1 ，但地址系列字段设置为 0 ，而度量字段设置为 1 6 。这是一 种要求另一端完整路由表的特殊请求报文。
（2）• 接收到请求。如果这个请求是刚才提到的特殊请求，那么路由器就将完整的路由表发送 给请求者。否则，就处理请求中的每一个表项：如果有连接到指明地址的路由，则将度 量设置成我们的值，否则将度量置为 1 6 （度量为 1 6 是一种称为“无穷大”的特殊值，它 意味着没有到达目的的路由）。然后发回响应。
（3）• 接收到响应。使响应生效，可能会更新路由表。可能会增加新表项，对已有的表项进行 修改，或是将已有表项删除。
（4）• 定期选路更新。每过 3 0 秒，所有或部分路由器会将其完整路由表发送给相邻路由器。发 送路由表可以是广播形式的（如在以太网上），或是发送给点对点链路的其他终点的。
（5） • 触发更新。每当一条路由的度量发生变化时，就对它进行更新。不需要发送完整路由表， 而只需要发送那些发生变化的表项。 每条路由都有与之相关的定时器。如果运行 R I P 的系统发现一条路由在 3 分钟内未更新， 就将该路由的度量设置成无穷大（ 1 6 ），并标注为删除。这意味着已经在 6 个 3 0 秒更新时间里 没收到通告该路由的路由器的更新了。再过 6 0 秒，将从本地路由表中删除该路由，以保证该 路由的失效已被传播开。
6.度量
R I P所使用的度量是以跳 ( h o p )计算的。所有直接连接接口的跳数为 1
Router 1 到network 1 跳数为1，到network 2 的跳数也为1
Router 2 到network 1跳数为2，到network 2 的跳数为1
7.问题
这种方法看起来很简单，但它有一些缺陷。首先， R I P没有子网地址的概念。例如，如果 标准的B类地址中16 bit的主机号不为0，那么R I P无法区分非零部分是一个子网号，或者是一个 主机地址。有一些实现中通过接收到的R I P信息，来使用接口的网络掩码，而这有可能出错。
其次，在路由器或链路发生故障后，需要很长的一段时间才能稳定下来。这段时间通常 需要几分钟。在这段建立时间里，可能会发生路由环路。在实现 R I P时，必须采用很多微妙的 措施来防止路由环路的出现，并使其尽快建立。 RFC 1058 [Hedrick 1988a]中指出了很多实现 R I P的细节。
采用跳数作为路由度量忽略了其他一些应该考虑的因素。同时，度量最大值为 1 5则限制 了可以使用R I P的网络的大小
三、总结
1.RIP是一种内部网关协议
2.端口号是UDP 520
3.使用跳数作为度量值，最大可用跳数值是15
4. 在实现 R I P时，必须采用很多微妙的 措施来防止路由环路的出现，并使其尽快建立