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路由信息协议(Routing Information Protocol,简称 RIP)是一种使用跳数(hop count)作为路由度量标准的路由协议,用于确定源网络和目标网络之间的最佳路径。
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什么是路由信息协议?
路由信息协议是一种距离矢量路由协议,帮助路由器确定在网络中传输数据包的最佳路径。RIP 工作于 OSI 模型的网络层,使用跳数作为其度量标准来决定最佳路径。但 RIP 中允许的最大跳数为 15。路由信息协议通常用于中小型网络中。
什么是跳数(Hop Count)?
跳数是指源网络与目标网络之间的路由器数量。跳数最少的路径被认为是到达网络的最佳路径,并会被添加到路由表中。为了防止路由循环,RIP 限制了从源到目标路径中允许的最大跳数。RIP 中最大允许的跳数为 15,而跳数为 16 的网络会被视为不可达。
RIP__12">RIP 的特点
(1)周期性更新网络信息:路由器定期交换网络更新信息。
(2)信息以广播方式发送:所有路由更新信息都以广播形式发送。
(3)发送完整的路由表:更新中包含完整的路由表信息。
(4)基于信任的路由:路由器总是信任从邻居路由器接收到的路由信息,这也被称为“基于传闻的路由”。
RIP__18">RIP 的工作原理
路由信息协议使用距离矢量路由法(Distance Vector Routing)将数据包传输到目标。在 RIP 中,每个路由器维护一个路由表,其中记录了到每个目标的距离信息。路由器每隔 30 秒通过广播将其路由表共享给邻居路由器。当接收到这些数据时,每个路由器根据接收到的信息更新自己的路由表。如果接收到的某条路径比现有路径更短,路由器会直接更新表中的数据。
RIP 的跳数限制为 15,如果某条路径的跳数超过 15,则该路径被视为不可达。此限制有效地限制了路由器所能处理的网络规模。如果某条路由在 6 个周期(180 秒)内未被更新,则 RIP 会将该路由移出路由表并通知网络中的其他路由器。
RIP__30">RIP 版本的区别
RIP 共有三个版本:
以下是它们的差异:
特性 | RIP v1 | RIP v2 | RIPng |
---|---|---|---|
更新方式 | 通过广播发送更新 | 通过组播发送更新 | 通过组播发送更新 |
广播地址 | 255.255.255.255 | 224.0.0.9 | FF02::9(RIPng 仅支持 IPv6 网络) |
认证支持 | 不支持更新消息认证 | 支持更新消息认证 | – |
路由协议类型 | 无类别(Classful)路由协议 | 有类别(Classless)支持 | 发送无类别更新 |
进一步说明:
- RIP v1:由于不在路由更新中发送子网掩码信息,RIP v1 被称为无类别路由协议(Classful Routing Protocol)。
- RIP v2:由于在路由更新中发送子网掩码信息,RIP v2 被称为有类别路由协议(Classless Routing Protocol)。
调试命令
使用调试命令查看详细信息:
# debug ip rip
使用此命令查看路由器中配置的所有路由,例如针对路由器 R1:
R1# show ip route
使用此命令查看路由器中配置的所有协议,例如针对路由器 R1:
R1# show ip protocols
RIP__70">RIP 配置
考虑以下拓扑,其中包含三个路由器 R1、R2 和 R3:
R1:
- s0/0/1 接口的 IP 地址为 172.16.10.6/30
- fa0/0 接口的 IP 地址为 192.168.20.1/24
R2:
- s0/0/0 接口的 IP 地址为 172.16.10.2/30
- fa0/0 接口的 IP 地址为 192.168.10.1/24
R3:
- s0/1 接口的 IP 地址为 172.16.10.5/30
- s0/0 接口的 IP 地址为 172.16.10.1/30
- fa0/0 接口的 IP 地址为 10.10.10.1/24
RIP_90">配置 R1 的 RIP
R1(config)# router rip
R1(config-router)# network 192.168.20.0
R1(config-router)# network 172.16.10.4
R1(config-router)# version 2
R1(config-router)# no auto-summary
注意:no auto-summary
命令禁用了自动汇总功能。如果没有选择任何自动汇总,则在 RIP 版本 1 中,子网掩码将被视为有类的。
RIP_104">配置 R2 的 RIP
R2(config)# router rip
R2(config-router)# network 192.168.10.0
R2(config-router)# network 172.16.10.0
R2(config-router)# version 2
R2(config-router)# no auto-summary
RIP_116">配置 R3 的 RIP
R3(config)# router rip
R3(config-router)# network 10.10.10.0
R3(config-router)# network 172.16.10.4
R3(config-router)# network 172.16.10.0
R3(config-router)# version 2
R3(config-router)# no auto-summary
RIP__129">RIP 的不同计时器类型
1.更新计时器(Update Timer)
默认情况下,运行 RIP 的路由器每 30 秒交换一次路由信息。使用更新计时器,路由器会定期交换它们的路由表。
2.无效计时器(Invalid Timer)
如果在 180 秒内没有收到更新,则目标路由器将该路由视为无效。在这种情况下,目标路由器将该路由的跳数标记为 16。
3.保持计时器(Hold Down Timer)
这是路由器等待邻居路由器响应的时间。如果路由器在给定时间内无法响应,则其被宣布为不可用。默认值为 180 秒。
4.刷新计时器(Flush Timer)
如果某路由在刷新时间内没有响应,其条目将被删除。默认情况下,此时间为 60 秒。该计时器在路由被宣布无效后启动,总时间为 180 + 60 = 240 秒。
注意:所有这些计时器的时间都是可调的。以下命令用于更改计时器:
R1(config-router)# timers basic
R1(config-router)# timers basic 20 80 80 90
RIP__151">RIP 的应用场景
1.小型到中型网络
RIP 通常用于路由需求较简单的小型到中型网络。它易于配置和维护,是小型组织的流行选择。
2.旧式网络
一些旧式网络仍在使用 RIP,这些网络建立于更高级的路由协议开发之前。由于升级的成本和精力可能不值得,这些网络继续使用 RIP 作为其路由协议。
3.实验室环境
RIP 经常用于实验室环境进行测试和学习。它是一种简单易用的协议,非常适合教学用途。
4.备用或冗余路由
在某些网络中,RIP 可能作为主路由协议的备份或冗余协议使用。如果主协议发生故障或出现问题,RIP 作为备份可以提供支持。虽然效率不如其他路由协议,但在紧急情况下仍然有用。
RIP__165">RIP 的优点
1.简单性
RIP 是一种相对简单的协议,易于配置和管理,非常适合资源有限的小型到中型网络。
2.易于实现
RIP 实现简单,不需要太多技术专长即可设置和维护。
3.快速收敛
RIP 因其快速收敛时间而闻名,这意味着它能快速适应网络拓扑的变化并高效地路由数据包。
4.自动更新
RIP 会定期自动更新路由表,确保使用最新的信息来路由数据包。
5.低带宽开销
RIP 在交换路由信息时使用的带宽相对较低,非常适合带宽有限的网络。
6.兼容性强
RIP 与多种类型的路由器和网络设备兼容,便于集成到现有网络中。
RIP__187">RIP 的缺点
1.扩展性有限
RIP 的扩展性有限,不适合复杂拓扑的大型网络。RIP 的最大跳数为 15,对于较大的网络可能不够用。
2.收敛速度较慢
尽管 RIP 通常收敛较快,但与其他路由协议相比,其收敛速度可能较慢,从而导致网络性能的延迟和低效。
3.路由环路问题
RIP 有时会产生路由环路,从而导致网络拥塞并降低整体网络性能。
4.负载均衡支持有限
RIP 不支持复杂的负载均衡机制,这可能导致路由路径次优和网络流量分布不均。
5.安全漏洞
RIP 没有提供任何本地安全特性,容易受到伪造和篡改等攻击。
6.带宽使用低效
RIP 定期更新需要较多的带宽,这在带宽有限的网络中可能效率较低。
RIP__209">RIP 的局限性
1.网络流量增加
RIP 定期向邻近路由器执行更新,从而增加了网络流量。
2.跳数限制
由于 RIP 的最大跳数为 15,因此不适用于大型网络。
3.最近路径与最短路径的差异
RIP 在计算最短路径时并未考虑所有因素,可能导致最近路径和最短路径之间存在差异。
结论
RIP(路由信息协议)是一种距离矢量路由协议,通过跳数来确定网络中的最佳路径。它简单易用,非常适合小型到中型网络。
然而,RIP 也存在一些局限性,例如其最大跳数为 15,这使得其不适用于更大、更复杂的网络。对于大规模网络,更高级的路由协议(如 OSPF 或 EIGRP)更受欢迎。
RIP__229">RIP 常见问题解答
1.什么是 RIP 中的 Split Horizon?
Split Horizon 是 RIP 中用于防止路由环路的一种技术,确保路由器不会将从某一路由器学到的路由信息再发送回该路由器。
2.RIP 是否支持负载均衡?
是的,RIP 支持负载均衡,当具有相同跳数的多条路径通往同一目的地时,可以在多个路径间分配流量。
3.如何在路由器上配置 RIP?
可通过路由器的命令行界面(CLI)配置 RIP,输入特定命令以启用协议、指定要包含的网络并设置版本和认证选项。
4.什么是 RIP 中的 Route Poisoning?
Route Poisoning 是 RIP 中的一种方法,用于将某条路由标记为不可达,将其跳数设置为 16,从而快速通知其他路由器该路由失效。
原文出处:https://www.geeksforgeeks.org/routing-information-protocol-rip/