交換網(wǎng)絡(luò)中RIP路由協(xié)議基本原理和實(shí)現(xiàn)路徑研究

李揚(yáng)

摘要：隨著小型交換網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景越來越普遍，對(duì)資源使用率高、管理策略簡單的路由協(xié)議的需要日益增多。RIP路由協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生，它簡單的算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能要求不高，同時(shí)也具有良好的兼容性，能夠使不同廠商的路由器通過RIP協(xié)議進(jìn)行互聯(lián)。

關(guān)鍵詞：RIP;距離矢量;環(huán)路;觸發(fā)更新;水平分割

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）05-0097-02

1路由信息協(xié)議概述

路由信息協(xié)議，也稱之為Routing Information Protocol，其簡稱為RlP，其實(shí)質(zhì)就是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，也就是常說的IGP。一股情況下，協(xié)議都是在：UDP520端口包含的動(dòng)態(tài)路由基礎(chǔ)上加以選擇的，將度量值選取為跳數(shù)，可以分為二種：一是metric;二是Hop Count，并且結(jié)合距離矢量算法最終來對(duì)目的地址距離進(jìn)行實(shí)際核算，對(duì)于自制系統(tǒng)而言，往往會(huì)進(jìn)行傳輸路由信息。為了對(duì)收斂時(shí)間進(jìn)行有效掌控，度量值不僅智能是整數(shù)，并且被RIP辦議的限制在零至十五范圍之內(nèi)，一旦超過十五，那么將被視為無窮大，換而言之，就是不能夠到達(dá)網(wǎng)絡(luò)，也不能到達(dá)網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，大型網(wǎng)絡(luò)并不會(huì)利用RIP協(xié)議;除此之外，對(duì)于RIP協(xié)議而言，往往會(huì)被OSI網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層所利用，并且其管理距離（AD）優(yōu)先級(jí)是120同時(shí)支持開銷負(fù)載均衡。RIP路由協(xié)議分為VI和V2兩個(gè)版本，在實(shí)際使用中有所區(qū)別。

在路由器成功啟動(dòng)的情況下，有且僅有與其連接的相鄰設(shè)備才能夠被有效識(shí)別，對(duì)于路由表而言，存儲(chǔ)的路由信息都是相鄰設(shè)備。在RlP協(xié)議得以運(yùn)行的基礎(chǔ)上，Request報(bào)文將會(huì)被直連設(shè)備成功接受，與此同時(shí)，路由信息將會(huì)被有效查詢，一旦獲IRResponse報(bào)文回復(fù)，那么將會(huì)立即發(fā)送。在Response報(bào)文被成功接收的基礎(chǔ)上，依據(jù)包含信息，路由表將在路由器作用下新增路由信息，在經(jīng)過多次循環(huán)之后，路由表將不斷趨于完整。對(duì)TRIP協(xié)議而言，鏈路成本的技術(shù)都是在跳數(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，在這樣的情況下，無論是延時(shí)，還是帶寬，都不在考慮范圍之內(nèi)。假設(shè)在任意2臺(tái)設(shè)備之中計(jì)為一條，那么對(duì)于RIP協(xié)議而言，最大可以實(shí)現(xiàn)十五跳，之后都是不可能實(shí)現(xiàn)的。

在結(jié)構(gòu)上，RIP協(xié)議存在4種不一樣的定時(shí)器：第一，延遲定時(shí)器;第二，清除定時(shí)器;第三，超時(shí)定時(shí)器;第四，周期更新定時(shí)器。一旦路由器利用RIP協(xié)議運(yùn)行，此時(shí)其路由表勢必會(huì)在周期更新定時(shí)器基礎(chǔ)上進(jìn)行更新，除此之外，更新周期達(dá)到30s。在網(wǎng)絡(luò)之中，任何RIP更新定時(shí)器必定獨(dú)立，在此基礎(chǔ)上，能夠規(guī)避廣播風(fēng)暴問題。無論是發(fā)現(xiàn)新路由器，還是更新路由器，超時(shí)定時(shí)器都會(huì)及時(shí)啟動(dòng)，并且其有效周期達(dá)到180s，一旦在180s之內(nèi)未更新路由，那么此路由就會(huì)被認(rèn)定成無效。此時(shí)清楚定時(shí)器將會(huì)執(zhí)行初始化操作，其有效周期達(dá)到120s。一旦在120s2_內(nèi)未獲取更新信息，那么路由表就會(huì)將此路由刪除。對(duì)于上訴定時(shí)器而言，彼此之間必定獨(dú)立，不存在相互聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上，為有效規(guī)避廣播風(fēng)暴，延時(shí)繼電器是必不可少的，其有效周期一股情況下小于5S。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障或者變化時(shí)，RIP網(wǎng)絡(luò)有可能產(chǎn)生路由環(huán)路。避免環(huán)路的產(chǎn)生可以通過三種途徑：第一，觸發(fā)更新;第二，毒性反轉(zhuǎn);第三，水平分割。對(duì)于路由器接口而言，一旦成功獲取更新信息，此時(shí)回發(fā)是肯定不可執(zhí)行的，這就是水平分割。所謂毒性反轉(zhuǎn)，實(shí)質(zhì)就是水平分割的升級(jí)版，其優(yōu)勢在于對(duì)于路由器接口而言，一旦成功獲取更新信息，還能夠進(jìn)行回發(fā)。在路由信息之中，設(shè)置到達(dá)該網(wǎng)絡(luò)距離為十六跳，但是在RlP協(xié)議基礎(chǔ)上，不能超過十五跳，換而言之，該網(wǎng)絡(luò)就是不可能到達(dá)的。一旦路由信息被接受，與此同時(shí)也將會(huì)被遺棄，在這樣的情況下，收斂時(shí)間將不斷提升，并不需要到達(dá)老化時(shí)間。對(duì)于觸發(fā)更新而言，其主要目的就是確保更新信息被路由器及時(shí)獲取。一旦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖儽宦酚善鞑煊X，將會(huì)在第一時(shí)間轉(zhuǎn)告其他路由器，猶如擊鼓傳花般進(jìn)行消息傳遞，進(jìn)而保證網(wǎng)絡(luò)所有路由其都能在極短時(shí)間之內(nèi)獲知該消息，并不需要30s的更新時(shí)間。抑制時(shí)間主要通啟用過抑制計(jì)時(shí)器防止在運(yùn)行RIP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)里產(chǎn)生路由環(huán)路。首先路由器懷疑所有的路由消息，無論它收到何種消息它都認(rèn)為是假消息。那么當(dāng)計(jì)時(shí)器時(shí)間到達(dá)以后依舊能夠接收到這條路由消息，此時(shí)路由器就會(huì)認(rèn)為這條消息是真實(shí)的，然后更新自已路由信息。

2RIPV1和V2的報(bào)文結(jié)構(gòu)

RIPV1和V2的報(bào)文結(jié)構(gòu)里包含兩大部分，見表1，分別為Header和Route Entries。Header里包含Command和Version;Route Entries最多包含25個(gè)路由條目，每一個(gè)路由條目包含Address FamilyIdentity、跳數(shù)以及路由可達(dá)的lP地址。

Command字段：用于區(qū)別報(bào)文交互過程中的request和response報(bào)文類型，其中當(dāng)Command=1時(shí)，為request報(bào)文，Command=2時(shí)，為response報(bào)文;Version：RIP的版本號(hào)：1：RIP-12：RIP-2;Address Family Idenffier：地址簇標(biāo)識(shí)符，用于標(biāo)示RIPvl工作的地址簇;Route Tag：外部路由標(biāo)記;IP address：lP地址字段，對(duì)于路由而言，其目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)被這個(gè)字段承載，除了能夠作為網(wǎng)絡(luò)地址之外，還能夠作為主機(jī)地址;Subnet Mask：也就是目的地址對(duì)應(yīng)的掩碼;Next Hop：提供一個(gè)更好的下一跳地址。如果為0.O.O.O，則表示發(fā)布此路由的路由器地址就是最優(yōu)下_眺地址Metric：度量值，就是這條路由的開銷。RIP是基于跳數(shù)來衡量同一個(gè)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路由條目的優(yōu)劣，到達(dá)目的地需要經(jīng)過的設(shè)備越少，跳數(shù)就越少，在此情況下，路由優(yōu)先級(jí)將會(huì)越高。

3RIP協(xié)議的版本和常見故障排除

對(duì)于RIP協(xié)議而言，存在二個(gè)不同版本：第一，V1;第二，V2，并且存在較大差別。對(duì)于V1來說，不具備標(biāo)記路由的作用，但是對(duì)于V2來說是可行的，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)路由的批量管理;對(duì)于V1來說，屬于有類路由協(xié)議，但是對(duì)=PV2來說，屬于無類路由協(xié)議。針對(duì)可變長度子網(wǎng)掩碼，V1能夠有效支持，但是V2不能支持。針對(duì)路由表的更新，V1是采取廣播來實(shí)現(xiàn)，V2則是采取組播來實(shí)現(xiàn)，在此情況下可以有效避免帶寬的浪費(fèi)，進(jìn)一步確保其效率的提升;針對(duì)update包，V1并不具備next-hop屬性，但是V2則具備next-hop屬性，在此基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)將得到最大程度的減少，由此來效避免帶寬的浪費(fèi)。對(duì)于v1，并不能實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，但是V2不僅能夠?qū)崿F(xiàn)認(rèn)證，還能夠?qū)崿F(xiàn)2種：第一，MD5;第二，明文，在缺乏認(rèn)證的情況下，路由表極易出現(xiàn)偽造的情況，進(jìn)而癱瘓網(wǎng)絡(luò);對(duì)于v1而言，并不具備手工匯總能力，對(duì)于V2而言，在將自動(dòng)匯總關(guān)掉的基礎(chǔ)上，依舊具備手工匯總能力，針對(duì)關(guān)聯(lián)子路由，并不能夠依據(jù)RIP路由數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效查詢，在此基礎(chǔ)上，使得處理時(shí)間得到有效降低。

4RIP協(xié)議常見故障排除

RIP常見故障排除流程：（1）檢查接口是否在RIP協(xié)議中使能：在display rip process-id interface基礎(chǔ)上，能夠?qū)ip運(yùn)行接口進(jìn)行有效查看;（2）針對(duì)接收方以及發(fā)送方，進(jìn)行RIP協(xié)議版本的對(duì)比確認(rèn)，一旦出現(xiàn)版本不相同的情況，那么報(bào)文不能夠準(zhǔn)確接受，進(jìn)而出現(xiàn)故障。一股情況下，發(fā)送方為V1版本，但是報(bào)文無論是V1，還是V2，都能夠進(jìn)行接收;（3）需對(duì)路由器進(jìn)行檢查，由此來判斷RIP路由策略有沒有被過濾，一旦存在過濾，則需要進(jìn)行策略修訂，來進(jìn)行RIP路由的接收;（4）RIP使用的端口520有沒有禁用;（5）針對(duì)接口進(jìn)行三項(xiàng)檢查：第一，0utput;第二，undo rip input;第三，ripmetricino查看有沒有存在設(shè)置度量值過大;（6）檢查接口是否配置了抑制接口;（7）檢查路由度量值是否大于16;（8）檢查鏈路兩端是否配置了認(rèn)證，認(rèn)證的配置是否正確。

在路由器中RIPV2的配置：在RlP路由協(xié)議學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)-無論是路由及時(shí)陛，還是路由有效性，逗死建立在時(shí)鐘之上的，判斷路由有沒有失效，需要時(shí)間往往不短。對(duì)于RIP而言，備份路由成功啟動(dòng)勢必需要超過240s，在此過程中，用戶往往誤以為系統(tǒng)出現(xiàn)故障，同時(shí)大多數(shù)應(yīng)用程序都會(huì)出現(xiàn)超時(shí)錯(cuò)誤。

除此之外，RIP還存在其他的不足：在路由實(shí)際選擇過程中，并不將路徑開銷納入考慮范圍之中。對(duì)于RIP而言，路徑多少是建立在跳數(shù)基礎(chǔ)上的，由此在路由選取過程中，可能對(duì)于10Mbps的鏈路而言，出現(xiàn)僅僅比100Mbps的鏈路少一跳的情況，在此基礎(chǔ)上，RIP出現(xiàn)選取10Mbps鏈路的情況。

低版本的RIPV1不支持VLSM，路由信息中不采用子網(wǎng)掩碼，使得用戶在有限的lP地址空間里能夠高效的管理劃分更小的網(wǎng)絡(luò)地址。由此V2專門進(jìn)行了升級(jí)處置，將子網(wǎng)掩碼成功添加到全部的路由信息之中，提高了IP地址空間的利用率。為了阻止網(wǎng)絡(luò)里數(shù)據(jù)包的循環(huán)傳遞和路由環(huán)路，RIP協(xié)議認(rèn)為超過跳數(shù)16為不可達(dá)，確實(shí)這樣可以有效避免網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴和路由環(huán)路，但是這樣局限了RIP協(xié)議不能用于大型網(wǎng)絡(luò)。

5結(jié)語

由于RIP協(xié)議是全世界通用的，為此全球路由器均認(rèn)可該協(xié)議，除此之外，利用現(xiàn)行的操作系統(tǒng)，無論是故障排除，還是配置，都能夠輕易使用。甚至對(duì)于缺乏冗余鏈路的網(wǎng)絡(luò)，也能夠較好的適應(yīng)，但是并不適用于存在冗余鏈路的網(wǎng)絡(luò)。在這樣的情況下，無論是大型網(wǎng)絡(luò)，還是存在冗余鏈路的網(wǎng)絡(luò)，都需要尋求另外的路由協(xié)議。