路由选择信息协议

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路由信息协议(RIP) 是内部网关协议IGP中最先得到广泛使用的协议【1058[1]  】。RIP是一种分布式的基于距离矢量的路由选择协议,是因特网的标准协议,其最大优点就是实现简单,开销较小。
但RIP的缺点也较多。首先,其限制了网络的规模,能使用的最大距离为15(16表示不可达)。其次路由器交换的信息是路由器的完整路由表,因而随着网络规模的扩大,开销也就增加。最后,“坏消息传播得慢”,使更新过程的收敛时间过长。因此对于规模较大的网络就应当使用OSPF协议。然而目前在规模较小的网络中,使用RIP协议的仍占多数。
中文名
路由信息协议
外文名
RIP(Routing Information Protocol)
类    型
内部网关协议IGP
应    用
计算机行业

路由选择信息协议信息协议

路由信息协议(Routing Information Protocol,缩写:RIP)是一种使用最广泛的内部网关协议(IGP)。(IGP)是在内部网络上使用的路由协议(在少数情形下,也可以用于连接到因特网的网络),它可以通过不断的交换信息让路由器动态的适应网络连接的变化,这些信息包括每个路由器可以到达哪些网络,这些网络有多远等。 IGP是应用层协议,并使用UDP作为传输协议。
虽然RIP仍然经常被使用,但大多数人认为它将会而且正在被诸如OSPFIS-IS这样的路由协议所取代。当然,我们也看到EIGRP,一种和RIP属于同一基本协议类(距离矢量路由协议,Distance Vector Routing Protocol)但更具适应性的路由协议,也得到了一些使用。

路由选择信息协议历史

Xerox公司在20世纪70年代开发的,是IP所使用的第一个路由协议,RIP已经成为从UNIX系统到各种路由器的必备路由协议。RIP协议有以下特点:
  (1)RIP是自治系统内部使用的协议即内部网关协议,使用的是距离矢量算法。
  (2)RIP使用UDP的520端口进行RIP进程之间的通信。
  (3)RIP主要有两个版本:RIPv1和RIPv2。RIPv1协议的具体描述在RFC1058中,RIPv2是对RIPv1协议的 改进,其协议的具体描述在RFC2453中。
  (4)RIP协议以跳数作为网络度量值。
(5)RIP协议采用广播或组播进行路由更新,其中RIPv1使用广播,而RIPv2使用组播(224.0.0.9)。
  
  (6)RIP协议支持主机被动模式,即RIP协议允许主机只接收和更新路由信息而不发送信息。
  
  (7)RIP协议支持默认路由传播。
  
  (8)RIP协议的网络直径不超过15跳,适合于中小型网络。16跳时认为网络不可达。
  
  (9)RIPv1是有类路由协议,RIPv2是无类路由协议,即RIPv2的报文中含有掩码信息。[2] 
RIP所使用的路由算法是Bellman-Ford算法.这种算法最早被用于一个计算机网络是在1969年,当时是作为ARPANET的初始路由算法。
RIP是由“网关信息协议”(Xerox Parc的用于互联网工作的PARC通用数据包协议簇的一部分)发展过来的,可以说网关信息协议是RIP的最早的版本。后来的一个版本才被命名为“路由信息协议”,是Xerox网络服务协议簇的一部分。

路由选择信息协议运作原理

同一自治系统(A.S.)中的路由器每 30秒会与相邻的路由器 交换子讯息,以动态的建立路由表
RIP 允许最大的hop数(跳数)为15 多于15跳不可达。

路由选择信息协议版本

RIP共有三个版本,RIPv1, RIPv2, RIPng
其中RIPV1和RIPV2是用在IPV4的网络环境里,RIPng是用在IPV6的网络环境里。

路由选择信息协议RIPv1

RIPv1使用分类路由,定义在[RFC 1058[1]  ]中。在它的路由更新(Routing Updates)中并不带有子网的资讯,因此它无法支持可变长度子网掩码。这个限制造成在RIPv1的网络中,同级网络无法使用不同的子网掩码。换句话说,在同一个网络中所有的子网络数目都是相同的。另外,它也不支持对路由过程的认证,使得RIPv1有一些轻微的弱点,有被攻击的可能。

路由选择信息协议RIPv2

因为RIPv1的缺陷,RIPv2在1994年被提出,将子网络的资讯包含在内,透过这样的方式提供无类别域间路由,不过对于最大节点数15的这个限制仍然被保留着。另外针对安全性的问题,RIPv2也提供一套方法,透过加密来达到认证的效果。而之后[RFC 2082[3]  ]也定义了利用MD5来达到认证的方法。 RIPv2的相关规定在[RFC 2453[4]  ] orSTD56。
现今的IPv4网络中使用的大多是RIPv2,RIPv2是在RIPv1基础上的改进, RIPv2和RIPv1相比主要有以下区别。
RIP2与RIP1的对比 RIP2与RIP1的对比

路由选择信息协议RIPng

RIPng(Routing Information Protocol next generation)则被定义在[RFC 2080[5]  ],主要是针对IPv6做一些延伸的规范。与RIPv2相比下其最主要的差异是:
RIPv2 支持RIP更新认证, RIPng 则没有 (IPv6 routers were, at the time, supposed to use IPsec for authentication);
RIPv2 容许附上arbitrary 的标签, RIPng 则不容许;
RIPv2 encodes the next-hop into each route entries, RIPng requires specific encoding of the nexthop for a set of route entries.
RIPv2 UDP的Port number 为 520,RIPng UDP的Port number 为 521

路由选择信息协议相似协定

一只比RIP更强大,且同样基于距离矢量路由协定的协定,是思科专有的IGRP。思科在其现时发行的软件中已再没有对IGRP提供支援,而且由EIGRP──一只彻底地重新设计的路由通讯协定所取代。 不过它与IGRP的关系就只有命名上的相似,亦纯粹是因为EIGRP依然是基于距离矢量路由协定的缘故。[2] 

路由选择信息协议缩写

Router Information protocol 路由信息协议
也写作R.I.P.,rip

路由选择信息协议分层

TCP/IP参考模型分为四层:应用层(Application Layer)、主机到主机层、网络层(Internet Layer)、网络接入层
TCP/IP分层
 
OSI 分层
应用层
DNS
5、6、7
主机到主机层
4
EIGRP,OSPF
网络层
IP,ICMP
3
ARP,RARP
网络接入层
TokenBus
Token
  Ring
2
  
 V.35UTPSerialFRCoaxial cablefibre-optical1

路由选择信息协议RIP

(RIP/RIP2/RIPng:Routing Information Protocol)
RIP作为IGP(内部网关协议)中最先得到广泛使用的一种协议,主要应用于 AS 系统,即自治系统(Autonomous System)。连接 AS 系统有专门的协议,其中最早的这样的协议是“EGP”(外部网关协议),仍然应用于因特网,这样的协议通常被视为内部 AS路由选择协议。RIP 主要设计来利用同类技术与大小适度的网络一起工作。因此通过速度变化不大的接线连接,RIP 比较适用于简单的校园网和区域网,但并不适用于复杂网络的情况。
RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议,是因特网的标准协议,其最大的优点就是简单。RIP协议要求网络中每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。RIP协议将“距离”定义为:从一路由器到直接连接的网络的距离定义为1。从一路由器到非直接连接的网络的距离定义为每经过一个路由器则距离加1。“距离”也称为“跳数”。RIP允许一条路径最多只能包含15个路由器,因此,距离等于16时即为不可达。可见RIP协议只适用于小型互联网。
RIP 2 由 RIP 而来,属于 RIP 协议的补充协议,主要用于扩大装载的有用信息的数量,同时增加其安全性能。RIPv1和RIPv2 都是基于 UDP 的协议。在 RIP2 下,每台主机或路由器通过路由选择进程发送和接受来自 UDP 端口520的数据包。RIP协议默认的路由更新周期是30S。
RIP的特点
(1)仅和相邻的路由器交换信息。如果两个路由器之间的通信不经过另外一个路由器,那么这两个路由器是相邻的。RIP协议规定,不相邻的路由器之间不交换信息。
(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。
(3)按固定时间交换路由信息,如,每隔30秒,然后路由器根据收到的路由信息更新路由表。(也可进行相应配置使其触发更新)

路由选择信息协议适用

RIP 和 RIP 2 主要适用于 IPv4网络,而 RIPng 主要适用于 IPv6 网络。本文主要阐述 RIP 及 RIP 2。
RIPng:路由选择信息协议下一代(应用于IPv6)
(RIPng:RIP for IPv6)RIPng与RIP 1和 RIP 2 两个版本不兼容。
RIP协议的“距离”其实就是“跳数”(hop count),因为每经过一个路由器,跳数就加1。RIP认为好的路由就是它通过的路由器的数目少,即“距离短”。
RIP与其它动态路由协议如OSPF、ISIS相比起来,在收敛时间和扩展性方面,RIP不如OSPF和ISIS,使用的网络规模也比OSPF和ISIS小;但是RIP配置和管理起来容易,所占用的带宽小。

路由选择信息协议应用

RIP(Routing information Protocol)是应用较早、使用较普遍的内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP),适用于小型同类网络,是典型的距离向量(distance-vector)协议。文档见RFC1058[1]  、RFC1723[6] 
RIP通过广播UDP报文来交换路由信息,每30秒发送一次路由信息更新。RIP提供跳跃计数(hop count)作为尺度来衡量路由距离,跳跃计数是一个包到达目标所必须经过的路由器的数目。如果到相同目标有二个不等速或不同带宽的路由器,但跳跃计数相同,则RIP认为两个路由是等距离的。RIP最多支持的跳数为15,即在源和目的网间所要经过的最多路由器的数目为15,跳数16表示不可达。

路由选择信息协议RIP概述

-RFC 1058[1] 
-RIP采用贝尔曼—福德(Bellman-Ford)算法
-RIP有两个版本RIPv1和RIPv2。
-RIP有以下一些主要特性:
-RIP属于典型的距离矢量路由选择协议。
-RIP消息通过广播地址255.255.255.255进行发送,RIPv2使用组播地址224.0.0.9发送消息,两者都使用UDP 协议的520端口。
-RIP以到目的网络的最小跳数作为路由选择度量标准,而不是在链路的带宽和延迟的基础上进行选择。
-RIP是为小型网络设计的。它的跳数计数限制为15跳,16跳为不可到达。
-RIP-1是一种有类路由协议,不支持不连续子网设计。RIP-2支持CIDR及VLSM可变长子网掩码,使其支持不连续子网设计。
-RIP周期性进行完全路由更新,将路由表广播给邻居路由器,广播周期缺省为30秒。
-RIP的协议管理距离为120。
RIP是路由信息协议(Routing Information Protocol)的缩写,采用距离矢量算法。在默认情况下,RIP使用一种非常简单的度量制度:距离就是通往目的站点所需经过的链路数,取值为1~15,数值16表示无穷大。RIP进程使用UDP的520端口来发送和接收RIP分组。RIP分组每隔30s以广播的形式发送一次,为了防止出现“广播风暴”,其后续的的分组将做随机延时后发送。在RIP中,如果一个路由在180s内未被刷,则相应的距离就被设定成无穷大,并从路由表中删除该表项。RIP分组分为两种:请求分组和响应分组。
RIP-1被提出较早,其中有许多缺陷。为了改善RIP-1的不足,在RFC1388中提出了改进的RIP-2,并在RFC 1723和RFC 2453中进行了修订。RIP-2定义了一套有效的改进方案,新的RIP-2支持子网路由选择,支持CIDR,支持组播,并提供了验证机制。
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支持以组播方式发送路由更新报文,组播地址为224.0.0.9,减少网络与系统资源消耗。
RIP-2支持对协议报文进行验证,并提供明文验证和MD5验证两种方式,增强安全性。
RIP-2能够支持VLSM
随着OSPF和IS-IS的出现,许多人认为RIP已经过时了。但事实上RIP也有它自己的优点。对于小型网络,RIP就所占带宽而言开销小,易于配置、管理和实现,并且RIP还在大量使用中。但RIP也有明显的不足,即当有多个网络时会出现环路问题。为了解决环路问题,IETF提出了水平分割法,在这个接口收到的路由信息不会再从该接口出去(split-Horizon)。分割范围解决了两个路由器之间的路由环路问题,但不能防止因网络规模较大、主要由延迟因素产生的环路。触发更新要求路由器在链路发生变化时立即传输它的路由表。这加速了网络的聚合,但容易产生广播泛滥。总之,环路问题的解决需要消耗一定的时间和带宽。若采用RIP协议,其网络内部所经过的链路数不能超过15,这使得RIP协议不适于大型网络。

路由选择信息协议防环机制

1-记数最大值(maximum hop count):定义最大跳数(最大为15跳),当跳数为16跳时,目标为不可达。
2-水平分割(split horizon):从一个接口学习到的路由不会再广播回该接口。cisco可以对每个接口关闭水平分割功能。
3-路由毒化(route posion):当拓扑变化时,路由器会将失效的路由标记为possibly down状态,并分配一个不可达的度量值。
4-毒性逆转(poison reverse):从一个接口学习的路由会发送回该接口,但是已经被毒化,跳数设置为16跳,不可达。
5-触发更新(trigger update):一旦检测到路由崩溃,立即广播路由刷新报文,而不等到下一刷新周期。
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。
RIP(Routing Information Protocol)是基于D-V算法的内部动态路由协议。它是第一个为所有主要厂商支持的标准IP选路协议,网络。对于更复杂的环境,一般不应使用RIP。
RIP1作为距离矢量路由协议,具有与D-V算法有关的所有限制,如慢收敛和易于产生路由环路和广播更新占用带宽过多等;RIP1作为一个有类别路由协议,更新消息中是不携带子网掩码,这意味着它在主网边界上自动聚合,不支持VLSM和CIDR;同样,RIP1作为一个古老协议,不提供认证功能,这可能会产生潜在的危险性。总之,简单性是RIP1广泛使用的原因之一,但简单性带来的一些问题,也是RIP故障处理中必须关注的。

路由选择信息协议版本

RIP在不断地发展完善过程中,又出现了第二个版本:RIP2。与RIP1最大的不同是RIP2为一个无类别路由协议,其更新消息中携带子网掩码,它支持VLSM、CIDR、认证和多播。这两个版本都在应用,两者之间的差别导致的问题在RIP故障处理时需要特别注意。

路由选择信息协议信息类型

请求信息(可以是请求一条路由的信息),应答信息(一定是全部的路由)。
RIP是最常使用的内部网关协议之一,是一种典型的基于距离矢量算法动态路由协议。在不同的网络系统如Internet、AppleTalk、NOVELL等协议都实现了RIP。他们都采用相同的算法,只是在一些细节上做了小改动,适应不同网络系统的需要。
RIP有RIP-1和RIP-2两个版本,需要注意的是,RIP-2不是RIP-1的替代,而是RIP-1功能的扩展。比如RIP-2更好地利用原来RIP-1分组种必须为零的域来增加功能,不仅支持可变长子网掩码,也支持路由对象标志。此外,RIP-2还支持明文认证和MD5密文认证,确保路由信息的正确。
RIP通过用户数据报协议(UDP)报文交换路由信息,使用跳数来衡量到达目的地的距离。由于在RIP中大于15的跳数被定义为无穷大,所以RIP一般用于采用同类技术的中等规模网络,如校园网及一个地区范围内的网络,RIP并非为复杂、大型的网络而设计。但由于RIP使用简单,配置灵活,使得他在今天的网络设备和互联网中被广泛使用。

路由选择信息协议局限性

另外,RIP也有他的局限性。比如RIP支持站点的数量有限,这使得RIP只适用于较小的自治系统,不能支持超过15跳数的路由。再如,路由表更新信息将占用较大的网络带宽,因为RIP每隔一定时间就向外广播发送路由更新信息,在有许多节点的网络中,这将会消耗相当大的网络带宽。此外,RIP的收敛速度慢,因为一个更新要等30s,而宣布一条路由无效必须等180s,而且这还只是收链一条路由所需的时间,有可能要花好几个更新才能完全收敛于新拓扑,RIP的这些局限性显然削弱了网络的性能。
RIP的管理距离是120。
RIPV1与RIPV2的相同与不同。不同版本 RIPV1 RIPV2
1 有类路由 无类路由
2 不支持VLSM 支持VLSM
3 广播更新(255.255.255.255)组播更新(224.0.0.9)
4 自动汇总,不支持手动汇总 自动汇总且可以手动关闭该特性,支持手动汇总
5 不支持验证 支持验证
6 产生CIDR 不产生CIDR

路由选择信息协议相同

2度量值(hop count)
3 防环机制
4 汇总(默认相同),在边界路由上汇总
5 使用UDP的520端口
6负载均衡默认为4条。最大为6条。
7 缺省每隔30秒更新一次路由表
RIP的下一跳与METRIC的关系
metric下一跳

路由选择信息协议不同

大写进数据库中,等180秒后再写进路由表中 写进数据库中
小写进路由表中 替换原有的路由
相同不给于响应负载均衡
默认情况下,配置相应版本的RIP只能接收和发送相应版本的RIP消息。可以配置设备接口限制收发RIP信息的类型。

路由选择信息协议不足之处

(1)过于简单,以跳数为依据计算度量值,经常得出非最优路由。例如:2跳64K专线,和3跳1000M光纤,显然多跳一下没什么不好。
(2)度量值以16为限,不适合大的网络。解决路由环路问题,16跳在rip中被认为是无穷大,rip是一种域内路由算法自治路由算法,多用于园区网和企业网
(3)安全性差,接受来自任何设备的路由更新。无密码验证机制,默认接受任何地方任何设备的路由更新。不能防止恶意的rip欺骗。
(4)不支持无类ip地址和VLSM<ripv1>。
(5)收敛性差,时间经常大于5分钟。
(6)消耗带宽很大。完整的复制路由表,把自己的路由表复制给所有邻居,尤其在低速广域网链路上更以显式的全量更新。

路由选择信息协议常见问题

1)什么是RIP
RIP是一种距离矢量路由协议(Distance Vector Routing Protocol)。基本上,距离矢量路由协议基于距离矢量算法根据目的地的远近(远近=经过路由器的数量)来决定最好的路径。
2)RIP的作用是什么
RIP让路由器之间互相传递路由信息。路由器通过RIP,能自动知道远程目的地,而不需要网络管理员给每台路由器添加静态路由信息。
3)传递路由信息
RIP把自己所有的路由信息,通过Response包泛洪给邻居。
4)计算Metric
RIP用“跳数”来计算cost(metric),每经过一台路由器,“跳数”就增加1。RIP会通过“跳数”最小的路径传输数据包。框架控件

路由选择信息协议工作原理

1 、初始化——RIP初始化时,会从每个参与工作的接口上发送请求数据包。该请求数据包会向所有的RIP路由器请求一份完整的路由表。该请求通过LAN上的广播形式发送LAN或者在点到点链路发送到下一跳地址来完成。这是一个特殊的请求,向相邻设备请求完整的路由更新。
2 、接收请求——RIP有两种类型的消息,响应和接收消息。请求数据包中的每个路由条目都会被处理,从而为路由建立度量以及路径。RIP采用跳数度量,值为1的意为着一个直连的网络,16,为网络不可达。路由器会把整个路由表作为接收消息的应答返回。
3、接收到响应——路由器接收并处理响应,它会通过对路由表项进行添加,删除或者修改作出更新。
4、 常规路由更新和定时——路由器以30秒一次地将整个路由表以应答消息地形式发送到邻居路由器。路由器收到新路由或者现有路由地更新信息时,会设置一个180秒地超时时间。如果180秒没有任何更新信息,路由的跳数设为16。路由器以度量值16宣告该路由,直到刷新计时器从路由表中删除该路由。刷新计时器的时间设为240秒,或者比过期计时器时间多60秒。Cisco还用了第三个计时器,称为抑制计时器。接收到一个度量更高的路由之后的180秒时间就是抑制计时器的时间,在此期间,路由器不会用它接收到的新信息对路由表进行更新,这样能够为网路的收敛提供一段额外的时间。
5、 触发路由更新——当某个路由度量发生改变时,路由器只发送与改变有关的路由,并不发送完整的路由表。
参考资料
词条标签:
中国通信学会 通信技术 计算机学 科技