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路由信息协议(RIP)

by flamephoenix

一、背景  
二、路由更新  
三、RIP路由metric  
四、RIP的稳定性  
五、RIP计时器  
六、RIP分组格式

一、背景

路由信息协议(RIP)是以跳数作为metric的距离向量协议。RIP广泛用于全球因特网的路由，是一种内部网关协议(interior gateway protocol)，即在自治系统内部执行路由功能。外部网关路由协议(exterior gateway protocol)，如边缘网关协议（BGP），在不同的自治系统间进行路由。RIP的前身是Xerox协议GWINFO，后来的版本routed（发音为/rutdi/）封装在1982年伯克利标准发布Unix（即BSD中）。RIP本身发展成因特网路由协议，有些协议族使用了RIP的变种，例如：AppleTalk路由表维护协议（RTMP）和Banyan VINES路由表协议（RIP）就是基于IP版的RIP的。RIP最新的增强版是RIP2规范，它允许在RIP分组中包含更多的信息并提供了简单的认证机制。

IP RIP在两个文档中正式定义：RFC 1058和1723。RFC 1058(1988)描述了RIP的第一版实现，RFC 1723(1994)是它的更新，允许RIP分组携带更多的信息和安全特性。

本文简单介绍RIP的基本能力和特性，包括路由更新过程，RIP路由metric，路由稳定性和计时器。

二、路由更新

RIP以规则的时间间隔及在网络拓扑改变时发送路由更新信息。当路由器收到包含某表项的更新的路由更新信息时，就更新其路由表：该路径的metric值加上1，发送者记为下一跳。RIP路由器只维护到目的的最佳路径（具有最小metric值的路径）。更新了自己的路由表后，路由器立刻发送路由更新把变化通知给其它路由器，这种更新是与周期性发送的更新信息无关的。

三、RIP路由metric

RIP使用单一路由metric（跳数）来衡量源网络到目的网络的距离。从源到目的的路径中每一跳被赋以一个跳数值，此值通常为1。当路由器收到包含新的或改变的目的网络表项的路由更新信息，就把其metric值加1然后存入路由表，发送者的IP地址就作为下一跳地址。

RIP通过对从源到目的的最大跳数加以限制来防止路由环，最大值为15。如果路由器收到了含有新的或改变的表项的路由更新信息，且把metric值加1后成为无穷大（即16），就认为该目的网络不可到达。

四、RIP的稳定性

为了适应快速的网络拓扑变化，RIP规定了一些与其它路由协议相同的稳定特性。例如，RIP实现了split-horizon和hold-down机制来防止路由信息的错误传播。此外，RIP的跳数限制也防止了无限增长而产生路由环。

五、RIP计时器

RIP使用了一些计时器以控制其性能，包括路由更新计时器、路由超时和路由清空的计时器。路由更新计时器记录周期性更新的时间间隔，通常为30秒，每当该计时器重置时增加小的随机秒数以防止冲突。每个路由表项都有相关的路由超时计时器，当路由超时计时器过期时，该路径就标记为失效的，但仍保存在路由表中，直到路由清空计时器过期才被清掉。

六、RIP分组格式

下面描述IP RIP和IP RIP2的分组格式。

1、RIP分组格式
插图1

  • 命令--表示该分组是请求还是响应。请求分组要求路由器发送其路由表的全部或部分。响应分组可以是主动提供的周期性路由更新或对请求的响应。大的路由表可以使用多个RIP分组来传递信息。

  • 版本号--指明使用的RIP版本，此域可以通知不同版本的不兼容。

  • 零--未使用。

  • 地址族标志(AFI)--指明使用的地址族。RIP设计用于携带多种不同协议的路由信息。每个项都有地址族标志来表明使用的地址类型，IP的AFI是2。

  • 地址--指明该项的IP地址。

  • metric--表示到目的的过程中经过了多少跳数（路由器数）。有效路径的值在1和15之间，16表示不可达路径。

注：在一个IP RIP分组中最多可有25个AFI、地址和metric域，即一个RIP分组中最多可含有25个地址项。

2、RIP2分组格式

RIP2规范(RFC1723)允许RIP分组包含更多的信息，并提供了简单的认证机制，如下图。

插图2

  • 命令--表示该分组是请求还是响应。请求分组要求路由器发送其路由表的全部或部分。响应分组可以是主动提供的周期性路由更新或对请求的响应。大的路由表可以使用多个RIP分组来传递信息。

  • 版本--指明使用的RIP版本，在实现RIP2或进行认证的RIP分组中，此值为2。

  • 未使用--值为0。

  • 地址族标志(AFI)--指明使用的地址族。RIP设计用于携带多种不同协议的路由信息。每个项都有地址族标志来表明使用的地址类型，IP的AFI是2。如果第一项的AFI为0xFFFF，该项剩下的部分就是认证信息。目前，唯一的认证类型就是简单的口令。

  • 路由标记--提供区分内部路由（由RIP学得）和外部路由（由其它协议学得）的方法。

  • IP地址--指明该项的IP地址。

  • 子网掩码--包含该项的子网掩码。如果此域为0，则该项不指定子网掩码。

  • 下一跳--指明下一跳的IP地址。

  • metric--表示到目的的过程中经过了多少跳数（路由器数）。有效路径的值在1和15之间，16表示不可达路径。

注：在一个IP RIP分组中最多可有25个AFI、地址和metric域，即一个RIP分组中最多可含有25个地址项。如果AFI指明为认证信息，则只能有24个路由表项。

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