交換網絡中RIP路由協議基本原理和實現路徑研究

李揚

摘要：隨著小型交換網絡的應用場景越來越普遍，對資源使用率高、管理策略簡單的路由協議的需要日益增多。RIP路由協議應運而生，它簡單的算法對網絡設備的性能要求不高，同時也具有良好的兼容性，能夠使不同廠商的路由器通過RIP協議進行互聯。

關鍵詞：RIP;距離矢量;環路;觸發更新;水平分割

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）05-0097-02

1路由信息協議概述

路由信息協議，也稱之為Routing Information Protocol，其簡稱為RlP，其實質就是內部網關協議，也就是常說的IGP。一股情況下，協議都是在：UDP520端口包含的動態路由基礎上加以選擇的，將度量值選取為跳數，可以分為二種：一是metric;二是Hop Count，并且結合距離矢量算法最終來對目的地址距離進行實際核算，對于自制系統而言，往往會進行傳輸路由信息。為了對收斂時間進行有效掌控，度量值不僅智能是整數，并且被RIP辦議的限制在零至十五范圍之內，一旦超過十五，那么將被視為無窮大，換而言之，就是不能夠到達網絡，也不能到達網絡。在此基礎上，大型網絡并不會利用RIP協議;除此之外，對于RIP協議而言，往往會被OSI網絡網絡層所利用，并且其管理距離（AD）優先級是120同時支持開銷負載均衡。RIP路由協議分為VI和V2兩個版本，在實際使用中有所區別。

在路由器成功啟動的情況下，有且僅有與其連接的相鄰設備才能夠被有效識別，對于路由表而言，存儲的路由信息都是相鄰設備。在RlP協議得以運行的基礎上，Request報文將會被直連設備成功接受，與此同時，路由信息將會被有效查詢，一旦獲IRResponse報文回復，那么將會立即發送。在Response報文被成功接收的基礎上，依據包含信息，路由表將在路由器作用下新增路由信息，在經過多次循環之后，路由表將不斷趨于完整。對TRIP協議而言，鏈路成本的技術都是在跳數基礎上實現的，在這樣的情況下，無論是延時，還是帶寬，都不在考慮范圍之內。假設在任意2臺設備之中計為一條，那么對于RIP協議而言，最大可以實現十五跳，之后都是不可能實現的。

在結構上，RIP協議存在4種不一樣的定時器：第一，延遲定時器;第二，清除定時器;第三，超時定時器;第四，周期更新定時器。一旦路由器利用RIP協議運行，此時其路由表勢必會在周期更新定時器基礎上進行更新，除此之外，更新周期達到30s。在網絡之中，任何RIP更新定時器必定獨立，在此基礎上，能夠規避廣播風暴問題。無論是發現新路由器，還是更新路由器，超時定時器都會及時啟動，并且其有效周期達到180s，一旦在180s之內未更新路由，那么此路由就會被認定成無效。此時清楚定時器將會執行初始化操作，其有效周期達到120s。一旦在120s2_內未獲取更新信息，那么路由表就會將此路由刪除。對于上訴定時器而言，彼此之間必定獨立，不存在相互聯系。在此基礎上，為有效規避廣播風暴，延時繼電器是必不可少的，其有效周期一股情況下小于5S。

當網絡發生故障或者變化時，RIP網絡有可能產生路由環路。避免環路的產生可以通過三種途徑：第一，觸發更新;第二，毒性反轉;第三，水平分割。對于路由器接口而言，一旦成功獲取更新信息，此時回發是肯定不可執行的，這就是水平分割。所謂毒性反轉，實質就是水平分割的升級版，其優勢在于對于路由器接口而言，一旦成功獲取更新信息，還能夠進行回發。在路由信息之中，設置到達該網絡距離為十六跳，但是在RlP協議基礎上，不能超過十五跳，換而言之，該網絡就是不可能到達的。一旦路由信息被接受，與此同時也將會被遺棄，在這樣的情況下，收斂時間將不斷提升，并不需要到達老化時間。對于觸發更新而言，其主要目的就是確保更新信息被路由器及時獲取。一旦網絡拓撲的改變被路由器察覺，將會在第一時間轉告其他路由器，猶如擊鼓傳花般進行消息傳遞，進而保證網絡所有路由其都能在極短時間之內獲知該消息，并不需要30s的更新時間。抑制時間主要通啟用過抑制計時器防止在運行RIP協議的網絡里產生路由環路。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為是假消息。那么當計時器時間到達以后依舊能夠接收到這條路由消息，此時路由器就會認為這條消息是真實的，然后更新自已路由信息。

2RIPV1和V2的報文結構

RIPV1和V2的報文結構里包含兩大部分，見表1，分別為Header和Route Entries。Header里包含Command和Version;Route Entries最多包含25個路由條目，每一個路由條目包含Address FamilyIdentity、跳數以及路由可達的lP地址。

Command字段：用于區別報文交互過程中的request和response報文類型，其中當Command=1時，為request報文，Command=2時，為response報文;Version：RIP的版本號：1：RIP-12：RIP-2;Address Family Idenffier：地址簇標識符，用于標示RIPvl工作的地址簇;Route Tag：外部路由標記;IP address：lP地址字段，對于路由而言，其目標網絡被這個字段承載，除了能夠作為網絡地址之外，還能夠作為主機地址;Subnet Mask：也就是目的地址對應的掩碼;Next Hop：提供一個更好的下一跳地址。如果為0.O.O.O，則表示發布此路由的路由器地址就是最優下_眺地址Metric：度量值，就是這條路由的開銷。RIP是基于跳數來衡量同一個目標網絡的路由條目的優劣，到達目的地需要經過的設備越少，跳數就越少，在此情況下，路由優先級將會越高。

3RIP協議的版本和常見故障排除

對于RIP協議而言，存在二個不同版本：第一，V1;第二，V2，并且存在較大差別。對于V1來說，不具備標記路由的作用，但是對于V2來說是可行的，在此基礎上，實現對路由的批量管理;對于V1來說，屬于有類路由協議，但是對=PV2來說，屬于無類路由協議。針對可變長度子網掩碼，V1能夠有效支持，但是V2不能支持。針對路由表的更新，V1是采取廣播來實現，V2則是采取組播來實現，在此情況下可以有效避免帶寬的浪費，進一步確保其效率的提升;針對update包，V1并不具備next-hop屬性，但是V2則具備next-hop屬性，在此基礎上轉發次數將得到最大程度的減少，由此來效避免帶寬的浪費。對于v1，并不能實現認證，但是V2不僅能夠實現認證，還能夠實現2種：第一，MD5;第二，明文，在缺乏認證的情況下，路由表極易出現偽造的情況，進而癱瘓網絡;對于v1而言，并不具備手工匯總能力，對于V2而言，在將自動匯總關掉的基礎上，依舊具備手工匯總能力，針對關聯子路由，并不能夠依據RIP路由數據庫進行有效查詢，在此基礎上，使得處理時間得到有效降低。

4RIP協議常見故障排除

RIP常見故障排除流程：（1）檢查接口是否在RIP協議中使能：在display rip process-id interface基礎上，能夠對rip運行接口進行有效查看;（2）針對接收方以及發送方，進行RIP協議版本的對比確認，一旦出現版本不相同的情況，那么報文不能夠準確接受，進而出現故障。一股情況下，發送方為V1版本，但是報文無論是V1，還是V2，都能夠進行接收;（3）需對路由器進行檢查，由此來判斷RIP路由策略有沒有被過濾，一旦存在過濾，則需要進行策略修訂，來進行RIP路由的接收;（4）RIP使用的端口520有沒有禁用;（5）針對接口進行三項檢查：第一，0utput;第二，undo rip input;第三，ripmetricino查看有沒有存在設置度量值過大;（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證，認證的配置是否正確。

在路由器中RIPV2的配置：在RlP路由協議學習的基礎上，發現-無論是路由及時陛，還是路由有效性，逗死建立在時鐘之上的，判斷路由有沒有失效，需要時間往往不短。對于RIP而言，備份路由成功啟動勢必需要超過240s，在此過程中，用戶往往誤以為系統出現故障，同時大多數應用程序都會出現超時錯誤。

除此之外，RIP還存在其他的不足：在路由實際選擇過程中，并不將路徑開銷納入考慮范圍之中。對于RIP而言，路徑多少是建立在跳數基礎上的，由此在路由選取過程中，可能對于10Mbps的鏈路而言，出現僅僅比100Mbps的鏈路少一跳的情況，在此基礎上，RIP出現選取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絡地址。由此V2專門進行了升級處置，將子網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。為了阻止網絡里數據包的循環傳遞和路由環路，RIP協議認為超過跳數16為不可達，確實這樣可以有效避免網絡風暴和路由環路，但是這樣局限了RIP協議不能用于大型網絡。

5結語

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