IGP网络协议之RIP详解一

​ 这篇文章开始，我们开始讲解计算机网络这一块，主要是针对内部网关协议这一块，我们先从历史最久，相对也是最简单的RIP协议讲起。RIP协议全称是Routing Information Protocol中文译名即路由信息协议。

​ 适用于小型同类网络的一个自治系统（AS）内的路由信息的传递。RIP协议是基于距离矢量算法（Distance Vector Algorithms，DVA）的。它使用“跳数”，即metric来衡量到达目标地址的路由距离。文档见RFC1058、RFC1723。它是一个用于路由器和主机间交换路由信息的距离向量协议，目前最新的版本为v4，也就是RIPv4。但是我们只会讲到RIPv2，感兴趣的朋友可以网上查阅一下RIP新版本信息。

​ 文章会按照如下思路顺序编写，介绍什么是动态路由协议，然后将一些RIP 的工作原理，最后简介一些RIP的配置。

1.动态路由

1.1 什么是动态路由

​ 问什么是动态路由协议之前，我们想一下，为什么我们需要动态路由协议？不说互联网上面多少设备联网，单说企业内部办公网稍微大一些的公司都至少五六十台计算机，如果不采用动态协议，所有路由表信息都要人工维护，如果设备流动性高一些，每天都要忙死。更不要说几百台几千台网络设备的维护了。所以我们需要能够自己交互路由信息的协议，这就是动态路由的由来。

	动态路由协议
1. 向其他路由器传递路由信息
2. 接收其他路由器的路由信息
3. 根据收到的路由信息计算出到每个目的网络的最优路径，并由此生成路由表
4. 根据网络拓朴变化及时调整路由表，同时向其他路由器宣告拓朴改变的信息

1.1 动态路由协议的分类

动态路由协议根据路由所执行的算法分为，距离矢量路由协议和链路状态路由协议。距离矢量路由协议中路由器每经过特定时间周期向邻居发送自己的路由表，他主要发布和关注俩个信息1.距离：有多远，2矢量：从哪个方向。

链路状态路由协议会从对等路由器处获取信息，建立一张完整的网络图－链路状态数据库，再根据链路状态数据库，用SPF（最短路径树）算法计算出一个以自己为根的树型结构，再生成路由表

2.RIP工作原理

RIP是为TCP/IP环境中开发的第一个路由选择协议标准，RIP就是一个距离矢量路由协议。

2.1 路由表的形成

RIP以跳数作为唯一度量值，RIP的工作原理及过程就是：

RIP路由协议向邻居发送整个路由表信息，RIP路由协议以跳数作为度量值根据跳数的多少来选择最佳路由，最大跳数为15跳，16跳为不可达，经过一系列路由更新，网络中的每个路由器都具有一张完整的路由表的过程，称为收敛。

2.1 RIP计时器

RIP协议中会有一个计时器机制，路由器每隔30秒从每个启动RIP协议的接口发送出路由更新信息，如果一条路由在180s内没有收到更新，这条路由的跳数将记为16，如果这条路由在被记为16跳后，60s内还没有收到更新，则将这条路由从路由表中删除。但是n如果一个目标的距离增加或变为不可达，启动抑制计时器（180s），直到抑制计时器超时，路由器才接收有关于这条路由的更新信息。这样是为了防止路由抖动，否则只是短暂的状态变化，会引起多次路由计算。

RIP因为矢量路由协议本身的算法缺陷，很容易导致路由环路。比如说由器A会将针对目标网络C的路由表项的metric值置为16，即标记为目标网络不可达，并准备在每30秒进行一次的路由表更新中发送出去，如果在这条信息还未发出的时候，A路由器收到了来自B的路由更新报文，而路由器B中包含着关于网络C的metric为2的路由信息，根据前面提到的路由更新方法，路由器A会错误的认为有一条通过路由器B的路径可以到达目标网络C，从而更新其路由表，将对于目标网络C的路由表项的metric值由16改为3，而对于的端口变为与路由器B相连接的端口。很明显，路由器A会将该条信息发给路由器B，路由器B将无条件更新其路由表，将metric改为4；该条信息又从路由器 B发向路由器A，路由器A将metric改为 5，最后双发的路由表关于目标网络C的metric值都变为16，此时，才真正得到了正确的路由信息。这种现象称为”计数到无穷大”现象，虽然最终完成了收敛，但是收敛速度很慢，而且浪费了网络资源来发送这些循环的分组。

过程图如下

2.3 水平分割

​ 为了防止路由环路，我们引入了水平分割机制。水平分割规则：从一个接口上学习到的路由信息，不再从这个接口发送出去

2.4 RIP的两个版本

RIP v1：发送路由更新时不携带子网掩码，属于有类路由协议，发送路由更新时，目标地址为广播地址： 255.255.255.255。

RIP v2：发送路由更新时携带子网掩码，属于无类路由协议，n发送路由更新时，目标地址为组播地址：224.0.0.9。

3.RIP配置

配置：

1.启动RIP进程，Router(config)# router rip

2.宣告主网络号，Router(config-router)# network network-number

验证配置：

o 查看路由表

Router# show ip route

o 查看路由协议配置

Router# show ip protocols

o 打开RIP协议调试命令

Rouetr#debug ip rip

3.1配置RIP协议使用版本1

配置示例

RouterA(config)#interface f0/0

RouterA(config-if)#ip address 192.168.1.1255.255.255.0

RouterA(config-if)#no shutdown

RouterA(config)#interface f0/1

RouterA(config-if)#ip address 10.0.0.2255.0.0.0

RouterA(config-if)#no shutdown

RouterA(config)#router rip

RouterA(config-router)#network 10.0.0.0

RouterA(config-router)#network 192.168.1.0

3.2配置RIP协议使用版本2

Router(config)# router rip

Router(config-router)# version 2

Router(config-router)# no auto-summary

查看路由协议配置

RouterA# show ip protocol

Routing Protocol is"rip"

  Sending updates every 30 seconds, next due in16 seconds

  Invalid after 180 seconds, hold down 180,flushed after 240

  Outgoing update filter list for allinterfaces is not set

  Incoming update filter list for allinterfaces is not set

  Redistributing: rip

  Default version control: send version 2,receive version 2

    Interface             Send  Recv  Triggered RIP  Key-chain

    FastEthernet0/0       2    2

    FastEthernet0/1       2    2

  Automatic network summarization is in effect

  Maximum path: 4

  Routing for Networks:

    10.0.0.0

    192.168.1.0

  Routing Information Sources:

    Gateway         Distance      Last Update

    10.0.0.1             120              00:00:15

  Distance: (default is 120)

打开RIP协议调试命令

RouterA#debug ip rip

RIP: received v2 update from 10.0.0.1 onFastEthernet0/1

20.0.0.0/8 via 0.0.0.0 in 1 hops

192.168.2.0/24 via 0.0.0.0 in 2 hops

RIP: sending v2 update to 224.0.0.9 viaFastEthernet0/0 (192.168.1.1)

RIP: sending v2 update to 224.0.0.9 viaFastEthernet0/1 (10.0.0.2)