計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課件：RIP動態(tài)路由協(xié)議

1、動態(tài)路由協(xié)議動態(tài)路由動態(tài)路由概述動態(tài)路由是指利用路由器上運行的動態(tài)路由協(xié)議定期和其他路由器交換路由信息，而從其他路由器上學(xué)習(xí)到的路由信息，自動建立起自己的路由。動態(tài)路由協(xié)議RIP 路由信息協(xié)議IGRP 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議OSPF 開放式最短路徑優(yōu)先IS-IS 中間系統(tǒng)-中間系統(tǒng)EIGRP 增強型內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議BGP 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議動態(tài)路由協(xié)議基本原理要求網(wǎng)絡(luò)中運行相同的路由協(xié)議所有運行了路由協(xié)議的路由器會將本機相關(guān)路由信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中其他的路由器所有路由器會根據(jù)所學(xué)的信息產(chǎn)生相應(yīng)網(wǎng)段的路由信息所有路由器會每隔一段時間向鄰居通告本機的狀態(tài)（路由更新）距離矢量路由協(xié)議距離矢量（Distance Ve

2、ctor ）路由器只向鄰居發(fā)送路由信息報文路由器將更新后完整路由信息報文發(fā)送給鄰居路由器根據(jù)接收到的信息報文計算產(chǎn)生路由表RIP、BGP、IGRPS1/3S1/2S1/2整個路由表路由器B 路由器A路由器BS1/3整個路由表路由器A距離矢量路由協(xié)議(續(xù))S1/3S1/2S1/2路由器A路由器BS1/3192.168.3.0/24192.168.1.0/24192.168.2.0/24RA路由表192.168.1.0/24 S1/2192.168.2.0/24 S1/3192.168.3.0 /24 RBRB路由表192.168.2.0/24 S1/3192.168.3.0/24 S1/2192

3、.168.1.0/24 RA協(xié)議報文192.168.1.0/24192.168.2.0/24協(xié)議報文192.168.2.0/24192.168.3.0/24距離矢量路由協(xié)議（續(xù)）拓樸變化引起路由表的更新 更新路由表向路由器A傳送更新的路由表 更新路由表AB距離矢量協(xié)議-路由環(huán)路C路由器拓撲發(fā)生變化將10.4.0.0網(wǎng)段設(shè)為不可達10.4.0.010.1.0.010.2.0.010.3.0.0E0S0S0S1S0E0XABC10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.2.0.0s0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S0

4、110.3.0.0s0010.4.0.0E0Down10.2.0.0S0110.1.0.0S02路由環(huán)路 一段時間后路由器B將到10.4.0.0跳數(shù)為1的路由信息向外發(fā)布，路由器據(jù)此將自己的路由表進行更新，同過路由B可到達10.4.0.0，跳數(shù)為210.4.0.010.1.0.010.2.0.010.3.0.0E0S0S0S1S0E0XABC10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.2.0.0s0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S0110.3.0.0s0010.4.0.0E0210.2.0.0S0110.1.0.

5、0S02路由環(huán)路 再一段時間后，路由器C反過來又將自己的路由信息發(fā)布給路由器，影響路由B的路由信息更新10.4.0.010.1.0.010.2.0.010.3.0.0E0S0S0S1S0E0XABC10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0410.2.0.0s0010.3.0.0S1010.4.0.0S1310.1.0.0S0110.3.0.0s0010.4.0.0E0210.2.0.0S0110.1.0.0S02路由環(huán)路 如此循環(huán)往復(fù)，互相影響形成路由信息更新環(huán)路10.4.0.010.1.0.010.2.0.010.3.0.0E0S0S0S1S0E

6、0XABC10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0610.2.0.0s0010.3.0.0S1010.4.0.0S1510.1.0.0S0110.3.0.0s0010.4.0.0E0410.2.0.0S0110.1.0.0S02定義最大跳數(shù)16作為一種不可達的標記：從路由自環(huán)產(chǎn)生的后果的角度來考慮問題；缺點是限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模10.4.0.010.1.0.010.2.0.010.3.0.0E0S0S0S1S0E0XABC10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S01610.2.0.0s0010.3.0.0S1

7、010.4.0.0S11610.1.0.0S0110.3.0.0s0010.4.0.0s01610.2.0.0S0110.1.0.0S02解決路由環(huán)路的方法有以下四種方法可以解決路由環(huán)路：水平分割毒性反轉(zhuǎn)觸發(fā)更新Hold-down倒計時水平分割（split-horizon） 路由器向外發(fā)布某網(wǎng)段路由信息后不再接受從反方向發(fā)布回來的同一網(wǎng)段的路由更新信息XX10.1.0.010.2.0.010.3.0.0E0S0S0S1S0E0XABC10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.2.0.0s0010.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1

8、.0.0S0110.3.0.0s0010.4.0.0E0010.2.0.0S0110.1.0.0S0210.4.0.0毒性反轉(zhuǎn)（poison reverse ） 當一條路徑信息變?yōu)闊o效之后，路由器并不立即將它從路由表中刪除，而是用16，即不可達的度量值將它廣播出去。缺點增加了路由表的大小10.4.0.010.1.0.010.2.0.010.3.0.0E0S0S0S1S0E0XABC10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.2.0.0s0010.3.0.0S1010.4.0.0S1down10.1.0.0S0110.3.0.0s0010.4.0

9、.0E01610.2.0.0S0110.1.0.0S02觸發(fā)更新(Triggered Update ) 得知網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,不等待發(fā)送周期 ,立刻通告更新后全部的路由表10.2.0.010.3.0.0E0S0S0S1S0E0Xsubnet 10.4.0.0, metric 1610.1.0.0subnet 10.4.0.0, metric 16subnet 10.4.0.0, metric 16ACB抑制時間（hold-down time） 等待網(wǎng)絡(luò)中其它路由器收斂,在該時間內(nèi)不學(xué)習(xí)任何與該網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的路由信息(RIP缺省180秒),在倒記時其間繼續(xù)向其它路由器發(fā)送毒化信息10.1.0.0

10、10.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0XABC有類路由有類路由（classful-routing）有類路由協(xié)議在進行路由信息傳遞時，不包含路由的掩碼信息。路由器按照標準A、B、C類進行匯總處理當與外部網(wǎng)絡(luò)交換路由信息時，接收方路由器將不會知道Subnet，因為Subnet Mask信息沒有被包括在路由更新數(shù)據(jù)包中RIPv1、IGRP注意：Classful routing路由可以交換屬于同一個主類（A類，B類，C類）網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)的路由，但必須使用相同的Subnet mask172.16.1.0/24172.16.2.0/24172.16.2.0/24172.16.1

11、.0/24192.168.5.16/28172.16.1.0/24192.168.5.16/28192.168.5.16/28172.16.2.0192.168.5.0/24172.16.2.0/24172.16.0.0/16172.16.2.0有類路由協(xié)議有類路由協(xié)議的特點是發(fā)送路由更新包的時候不攜帶路由條目的子網(wǎng)掩碼有類路由協(xié)議在路由傳遞過程中使用路由發(fā)送和接收規(guī)則。規(guī)則：將網(wǎng)絡(luò)地址和接收接口的網(wǎng)絡(luò)地址進行比較，判斷是否處于同一主網(wǎng)絡(luò)處于同一主網(wǎng)絡(luò),直接賦予該網(wǎng)絡(luò)地址接收接口的掩碼并寫入路由表不處于同一主網(wǎng)絡(luò),首先查看路由表中是否存在該主網(wǎng)絡(luò)的任一子網(wǎng) a.不存在,接收該網(wǎng)絡(luò)地址,并賦予該

12、網(wǎng)絡(luò)地址一個有類掩碼,同時寫入路由表 b.存在,忽略該路由更新并丟棄特性同一個主網(wǎng)絡(luò)下的子網(wǎng)若掩碼不一致，則會出現(xiàn)子網(wǎng)丟失，即不支持VLSM在邊界路由器上面會產(chǎn)生自動匯總，并且這個自動匯總是無法關(guān)閉的。對于不連續(xù)子網(wǎng)，必然導(dǎo)致多個路由器通告相同的路由更新(匯總后的),這樣將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不正常，所以不支持不連續(xù)子網(wǎng)。對于連續(xù)子網(wǎng)，則是支持的。無類路由路由傳遞無類路由協(xié)議(Classless routing)無類路由協(xié)議在進行路由信息傳遞時，包含子網(wǎng)掩碼信息，支持VLSM(變長子網(wǎng)掩碼)RIPv2、OSPF、IS-IS、BGP包括路由掩碼信息10.1.0.0/1610.2.0.0/16172.16.1

13、.0/24172.16.2.0/2410.1.0.0/1610.2.0.0/16172.16.1.0/24172.16.2.0/2410.1.0.0/1610.2.0.0/16172.16.1.0/24172.16.2.0/2410.1.0.0/16172.16.2.0/2410.2.0.0/16172.16.1.0/24課程議題RIP協(xié)議路由信息協(xié)議-RIPRIP協(xié)議概述RIP（RoutingInformationProtocols，路由信息協(xié)議），是應(yīng)用較早、使用較普遍的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol,簡稱IGP)，適用于小型同類網(wǎng)絡(luò)，是典型的距離矢量(d

14、istance-vector)協(xié)議 RIP是基于UDP，端口520的應(yīng)用層協(xié)議UDP HeaderPort No.SegmentPayloadIP HeaderProtocol NumberFrame HeaderCRCPacket PayloadFrame Payload6 - TCP17 - UDP520 - RIPRIP協(xié)議的路由算法度量值：RIP協(xié)議是以跳數(shù)來衡量到達目的網(wǎng)絡(luò)的度量值（metric）10.1.0.010.2.0.010.3.0.0E0S0S0S1S0E0ABC10.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.4.0.0S0210.2.0.0s001

15、0.3.0.0S1010.4.0.0S1110.1.0.0S0110.3.0.0s0010.4.0.0E0010.2.0.0S0110.1.0.0S0210.4.0.0RIP協(xié)議的路由算法S110.2.0.0S0S1E010.20.0.0度量值RIP協(xié)議假定如果從網(wǎng)絡(luò)的一個終端到另一個終端的路由跳數(shù)超過15個，將被認為是可不到達的10.1.0.0E0S010.1.0.0E0010.2.0.0S0010.3.0.0S0110.20.0.0S0InfinityRIP啟動時的初始RIP Database僅包含本路由器聲明的路由。RIP協(xié)議啟動后向各個接口廣播或組播一個REQUEST報文。鄰居路由器的

16、RIP協(xié)議從某接口收REQUEST報文，根據(jù)自己的RIP Database，形成Update報文向該接口對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)廣播。RIP接收鄰居路由器回復(fù)的包含鄰居路由器RIP Database的Update報文，形成自己的RIP Database。RIP的Metric以Hop為計算標準，最大有效跳數(shù)為15跳，16跳為無窮大代表無效。RIP協(xié)議的工作原理RIP路由信息的更新A更新路由表網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生改變等待下一個發(fā)送周期通告更新后全部的路由表更新路由表B依托于時間周期的更新當路由器A連接的網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生改變后A路由器更新路由表，等到下一個發(fā)送周期通告更新后的路由表，路由器B收到此更新信息后更新自己的路由表RIP路由信息的更新RIP依賴三種定時器維護其數(shù)據(jù)庫：更新定時器-30秒路由失效定時器-180秒清除路由條目時間240秒RIP路由協(xié)議的版本RIPv1有類路由協(xié)議，不支持VLSM以廣播的形式發(fā)送更新報文不支持認證RIPv2無類路由協(xié)議，支持VLSM以組播的形式發(fā)送更新報文支持明文和MD5的認證配置RIP協(xié)議配置步驟(1)開啟RIP路由協(xié)議進程Router(config)#router rip(2)申請本路由器參與RIP協(xié)議的直連網(wǎng)段信息Router(config-router)#netw