Question

[RIP路由协议分析及配置简述]简述动态路由协议的分类

Answer 1

　　摘 要： 介绍RIP（Routing Information Protocol）路由协议的基本内容，分析RIP协议的工作原理，路由环路的产生及解决方法，通过实验阐述如何在路由器上配置RIP协议。
　　关键词： 路由协议；RIP协议；路由环路；配置
　　中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0720016-02
　　1 RIP协议概述
　　动态路由协议有距离向量路由协议和链路状态路由协议两种，RIP（Routing Information Protocol，路由信息协议）就是最典型的距离向量路由协议，它被广泛应用于小型的同类网络。
　　RIP是由Xerox在20世纪70年代开发的，最初定义在RFC1058中。RIP用两种数据包进行传输更新：更新和请求，每个有RIP功能的路由器在默认的情况下，每间隔30秒利用UDP 520端口向与它直连的网络邻居广播（RIPv1）或者组播（RIPv2）路由更新。
　　RIP协议分为版本1和版本2，但不论版本1还是版本2，它们都具备下面的特征：
　　1）都是距离向量路由协议；
　　2）使用跳数（Hop Count）作为度量值；
　　3）默认路由更新周期为30秒时间；
　　4）管理距离（AD）为120；
　　5）支持触发更新；
　　6）最大跳数为15跳；
　　7）支持等价路径，默认4条，最大16条；
　　8）使用UDP 520端口进行路由更新。
　　RIPv1和RIPv2的主要差异如下：
　　表1 RIPv1和RIPv2的区别
　　2 RIP协议的工作原理
　　2.1 RIP路由表
　　RIP协议路由表中包含了一系列的信息：目的地的地址；到目的地路径的下一跳及距离计算值，距离是指到达目的地的网络所要经过路由器的个数；除了这些最主要的信息外，路由表还包括了其他的一些信息：比如时钟（计时器）、状态信息（标志位）。下面就是一个典型的RIP路由表：
　　表2 RIP路由表
　　2.2 RIP工作原理
　　RIP协议的整个运行都是与RIP路由表密切相关的，简单来说其工作原理就是路由器之间进行RIP路由表的交换的过程。
　　1）RIP路由表的更新维护
　　路由器每30秒通过UDP报文发送路由交换信息，以此确定邻居是否存在。如果180秒内未收到相邻节点的路由信息反馈，则标识该条路径不可达；再经过120秒还是未收到路由信息反馈，就删除这条路由。一旦网络发送变换，路由器就必须更新RIP路由表，这个过程可以称之为收敛（Convergence），RIP协议要确定一条路径是否可达需要3分钟，所以整个收敛过程是比较慢的。
　　路由表是存放在路由器的内存中，路由器启动后会初始化路由表，对每个直连网络生成一条路由信息，然后复制相邻路由器上的路由表，每复制一次“跳数”就加1，并且把下一跳地址指向该路由器。例如达到某个网络下一跳地址是指向R1，可是R1上没有到达该网络的路由信息，则删除该条路由。“跳数”是直到达目的网络所必须经过路由器的个数，直连网络的跳数为0，优先级也是最高。
　　2）路由环路
　　由于RIP是距离向量路由协议，因而也就有了该类协议的弱点：可能会产生路由环路。一般来说，产生路由环路常见原因有二：一是有可能静态路由的设置不合理，二是动态路由的定时广播产生了误会。
　　情况一，静态路由设置不合理：假设有两个路由器R1和R2，它们的路由表中都有一条到达同一目标网络的静态路由信息，并且下一跳地址彼此指向对方，这样就产生了环路。
　　情况二，动态路由产生的：假设路由器R1有条通过路由器R2到达网络A的路由信息，但是由于网络变化，路由器R2到网络A不可达，并且路由器R2的路由广播先于路由器R1。由于路由器R1路由表中有到达网络A的路由，且下一跳地址就是R2，所以路由器R2就会学习到路由器R1的这条路由信息，并且将下一跳的地址设置为R1，如此一来，路由器R1和R2都把下一跳地址彼此指向对方了，从而形成环路。
　　3）环路的解决
　　由于环路的产生，不利用网络的正常高效运行，所以针对此种情况有如下解决方法：
　　① 设置最大跳数：RIP协议规定了最大跳数为16，跳数达到16就标识该条路由不通，并且会阻止环跳继续进行，如上文中描述的环路产生情况二，就可以通过这种方法来解决环路的产生。
　　② 水平分割：水平分割就是把路由信息中发送给原发者的信息过滤掉，路由信息采用单向发送。
　　③ 毒性反转：毒性反转是水平分割的改进版本，如果路由器收到的路由信息是自己原来发送的信息，就马上将此路由信息的跳数设置为16，这个过程称之为毒化。
　　④ 触发方式：这种方法主要是避免网络收敛速度慢而形成环路，只要网络发生了变化，路由器马上发送更新路由信息，迅速通知相邻的路由器，避免信息误传。
　　⑤ 抑制时间：这是指路由器在收到路由变化信息时，马上开启抑制时间，在这段时间内，有变化的项目被冻结，用以防止信息被错误覆盖。
　　3 RIP协议的优缺点
　　RIP协议最大的优点就是实现起来简单，开销比较小，很适合小型网络，但其也存在一些缺陷：
　　1）当网络出现故障时，需要比较长的时间才能将此消息传递到所有的路由器上，通俗的说就是坏消息传播的慢。
　　2）由于RIP协议规定最大的“跳数”是15，也就是路由器个数，因此限制了网络规模。
　　3）路由器彼此之间交换的信息是路由器上的完整路由表，随着网络的不断扩大，所花费的开销也随之增加。
　　4 RIP配置简述
　　实验拓扑图如下，以思科路由器为例。
　　图1 RIP基本配置
　　4.1 实验步骤
　　1）配置路由器R1
　　R1(config)# router rip //启动RIP进程