RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)課件

RIPRIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)一、RIP簡(jiǎn)介RIP/RIP2/RIPng：RoutingInformationProtocol）作為一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議或IGP（內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議），路由選擇協(xié)議應(yīng)用于AS系統(tǒng)。連接AS系統(tǒng)有專門的協(xié)議，其中最早的這樣的協(xié)議是“EGP”（外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議），目前仍然應(yīng)用于因特網(wǎng)，這樣的協(xié)議通常被視為內(nèi)部AS路由選擇協(xié)議。RIP主要設(shè)計(jì)來(lái)利用同類技術(shù)與大小適度的網(wǎng)絡(luò)一起工作。因此通過(guò)速度變化不大的接線連接，RIP比較適用于簡(jiǎn)單的校園網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)，但并不適用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的情況。RIP2由RIP而來(lái)，屬于RIP協(xié)議的補(bǔ)充協(xié)議，主要用于擴(kuò)大RIP2信息裝載的有用信息的數(shù)量，同時(shí)增加其安全性能。RIP2是一種基于UDP的協(xié)議。在RIP2下，每臺(tái)主機(jī)通過(guò)路由選擇進(jìn)程發(fā)送和接受來(lái)自UDP端口520的數(shù)據(jù)包。RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)IETF推出正式規(guī)范：1988年6月，推出RIPv11994年11月，推出RIPv2RIP的特點(diǎn)（1）僅和相鄰的路由器交換信息。如果兩個(gè)路由器之間的通信不經(jīng)過(guò)另外一個(gè)路由器，那么這兩個(gè)路由器是相鄰的。RIP協(xié)議規(guī)定，不相鄰的路由器之間不交換信息。（2）路由器交換的信息是當(dāng)前本路由器所知道的全部信息。即自己的路由表。（3）按固定時(shí)間交換路由信息，如，每隔30秒，然后路由器根據(jù)收到的路由信息跟新路由表。RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)適用RIP和RIP2主要適用于IPv4網(wǎng)絡(luò)，而RIPng主要適用于IPv6網(wǎng)絡(luò)。本文主要闡述RIP及RIP2。RIPng：路由選擇信息協(xié)議下一代（應(yīng)用于IPv6）（RIPng：RIPforIPv6）RIPng與RIP1和RIP2兩個(gè)版本不兼容。應(yīng)用RIP(RoutinginformationProtocol)是應(yīng)用較早、使用較普遍的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(InteriorGatewayProtocol,簡(jiǎn)稱IGP)，適用于小型同類網(wǎng)絡(luò)，是典型的距離向量(distance-vector)協(xié)議。文檔見RFC1058、RFC1723。RIP通過(guò)廣播UDP報(bào)文來(lái)交換路由信息，每30秒發(fā)送一次路由信息更新。RIP提供跳躍計(jì)數(shù)(hopcount)作為尺度來(lái)衡量路由距離，跳躍計(jì)數(shù)是一個(gè)包到達(dá)目標(biāo)所必須經(jīng)過(guò)的路由器的數(shù)目。如果到相同目標(biāo)有二個(gè)不等速或不同帶寬的路由器，但跳躍計(jì)數(shù)相同，則RIP認(rèn)為兩個(gè)路由是等距離的。RIP最多支持的跳數(shù)為15，即在源和目的網(wǎng)間所要經(jīng)過(guò)的最多路由器的數(shù)目為15，跳數(shù)16表示不可達(dá)。RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)二、距離向量路由選擇距離矢量路由選擇算法發(fā)送完整的路由選擇表到相鄰的路由器，然后，相鄰的路由器會(huì)將接收的路由表項(xiàng)和自己原有的路由表進(jìn)行組合，以完善路由器的路由表。由于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的確認(rèn)信息并沒實(shí)地親自去查找，故戲稱為：傳言路由。創(chuàng)建路由表：RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)更新路由器：RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)一個(gè)例子RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)三、計(jì)數(shù)到無(wú)窮大

距離向量路由選擇存在的一個(gè)問(wèn)題是任何有關(guān)代價(jià)下降的消息（好消息）都擴(kuò)散的很快，但是任何有關(guān)代價(jià)上升的消息（壞消息）都擴(kuò)散的很慢。

要想讓路由選擇協(xié)議能夠正常工作，如果一條鏈路中斷了（代價(jià)變?yōu)闊o(wú)窮大），那么其他所有路由器都應(yīng)當(dāng)立刻獲知這一情況，但是在距離向量路由選擇中，這是要花費(fèi)一些時(shí)間的。這個(gè)問(wèn)題就稱為計(jì)數(shù)到無(wú)窮大。需要經(jīng)過(guò)多次更新才能使所有的路由器都把這條鏈路的代價(jià)記錄為無(wú)窮大。RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)二結(jié)點(diǎn)循環(huán)R2R1網(wǎng)1網(wǎng)3網(wǎng)2正常情況11

12R1R1

說(shuō)：“我到網(wǎng)1的距離是1，是直接交付。”“1”表示“從本路由器到網(wǎng)

1”“1”表示“距離是

1”“

”表示“直接交付”RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)R2R1網(wǎng)1網(wǎng)3網(wǎng)2正常情況11

12R1R2

說(shuō)：“我到網(wǎng)1的距離是2，是經(jīng)過(guò)

R1?！薄?”表示“從本路由器到網(wǎng)

1”“2”表示“距離是

2”“R1”表示經(jīng)過(guò)R1RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)R2R1網(wǎng)1網(wǎng)3網(wǎng)2R2R1網(wǎng)1網(wǎng)3網(wǎng)2網(wǎng)

1出了故障正常情況11

116

12R112R1R1

說(shuō)：“我到網(wǎng)1的距離是16（表示無(wú)法到達(dá)），是直接交付。”但R2

在收到R1

的更新報(bào)文之前，還發(fā)送原來(lái)的報(bào)文，因?yàn)檫@時(shí)R2

并不知道R1

出了故障。RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)R2R1網(wǎng)1網(wǎng)3網(wǎng)2R2R1網(wǎng)1網(wǎng)3網(wǎng)2網(wǎng)

1出了故障正常情況11

116

12R112R1R1收到R2的更新報(bào)文后，誤認(rèn)為可經(jīng)過(guò)R2

到達(dá)網(wǎng)1，于是更新自己的路由表，說(shuō)：“我到網(wǎng)1的距離是3，下一跳經(jīng)過(guò)R2”。然后將此更新信息發(fā)送給R2。13R2RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)R2R1網(wǎng)1網(wǎng)3網(wǎng)2R2R1網(wǎng)1網(wǎng)3網(wǎng)2網(wǎng)

1出了故障正常情況11

116

12R112R1R2以后又更新自己的路由表為“1,4,R1”，表明“我到網(wǎng)1距離是4，下一跳經(jīng)過(guò)R1”。13R214R1RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)R2R1網(wǎng)1網(wǎng)3網(wǎng)2R2R1網(wǎng)1網(wǎng)3網(wǎng)2網(wǎng)

1出了故障正常情況11

…116

13R215R2116R212R112R114R1116R1…這樣不斷更新下去，直到R1和R2到網(wǎng)1的距離都增大到16時(shí)，R1和R2才知道網(wǎng)1是不可達(dá)的。這就是好消息傳播得快，而壞消息傳播得慢。網(wǎng)絡(luò)出故障的傳播時(shí)間往往需要較長(zhǎng)的時(shí)間(例如數(shù)分鐘)。這是RIP的一個(gè)主要缺點(diǎn)。RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)解決辦法：1)水平分割（splithorizon）,它規(guī)定由1個(gè)接口發(fā)送出去的路由信息不能再朝這個(gè)接口往回發(fā)送.這個(gè)辦法減少了路由信息的不正確性和負(fù)載.2)毒性逆轉(zhuǎn)（poisonreverse）。當(dāng)一條路徑信息變?yōu)闊o(wú)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(dá)的度量值將它廣播出去。這樣雖然增加了路由表的大小，但對(duì)消除路由循環(huán)很有幫助，它可以立即清除相鄰路由器之間的任何環(huán)路。3)觸發(fā)更新（triggerupdate）。當(dāng)路由表發(fā)生變化時(shí)，更新報(bào)文立即廣播給相鄰的所有路由器，而不是等待30秒的更新周期。同樣，當(dāng)一個(gè)路由器剛啟動(dòng)RIP時(shí)，它廣播請(qǐng)求報(bào)文。收到此廣播的相鄰路由器立即應(yīng)答一個(gè)更新報(bào)文，而不必等到下一個(gè)更新周期。這樣，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓瘯?huì)最快地在網(wǎng)絡(luò)上傳播開，減少了路由循環(huán)產(chǎn)生的可能性。RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)4)抑制計(jì)時(shí)（holddowntimer）。一條路由信息無(wú)效之后，一段時(shí)間內(nèi)這條路由都處于抑制狀態(tài)，即在一定時(shí)間內(nèi)不再接收關(guān)于同一目的地址的路由更新。如果，路由器從一個(gè)網(wǎng)段上得知一條路徑失效，然后，立即在另一個(gè)網(wǎng)段上得知這個(gè)路由有效。這個(gè)有效的信息往往是不正確的，抑制計(jì)時(shí)避免了這個(gè)問(wèn)題，而且，當(dāng)一條鏈路頻繁起停時(shí)，抑制計(jì)時(shí)減少了路由的浮動(dòng)，增加了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。即便采用了上面的4種方法，路由循環(huán)的問(wèn)題也不能完全解決，只是得到了最大程度的減少。一旦路由循環(huán)真的出現(xiàn)，路由項(xiàng)的度量值就會(huì)出現(xiàn)計(jì)數(shù)到無(wú)窮大（CounttoInfinity）的情況。這是因?yàn)槁酚尚畔⒈谎h(huán)傳遞，每傳過(guò)一個(gè)路由器，度量值就加1，一直加到16，路徑就成為不可達(dá)的了。RIP選擇16作為不可達(dá)的度量值是很巧妙的，它既足夠的大，保證了多數(shù)網(wǎng)絡(luò)能夠正常運(yùn)行，又足夠小，使得計(jì)數(shù)到無(wú)窮大所花費(fèi)的時(shí)間最短。RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)三點(diǎn)不穩(wěn)定性RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)四、RIP報(bào)文格式說(shuō)明：常見命令：“1”=請(qǐng)求路由信息，“2”=響應(yīng)路由請(qǐng)求。版本：版本1表示RIP1，版本2表示RIP2大多數(shù)0域?yàn)榈氖菫榱讼蚝蠹嫒菖f的如RIP一樣的協(xié)議，0域說(shuō)明不支持它們所有的私有特性。協(xié)議族：定義了所使用的協(xié)議的類型。如TCP/IP這個(gè)值是2.網(wǎng)絡(luò)地址：這個(gè)地址可以是主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)，甚至是一個(gè)缺省網(wǎng)關(guān)的地址碼。這個(gè)域內(nèi)容如何變化的兩個(gè)例子如下：1）在一個(gè)單表項(xiàng)請(qǐng)求報(bào)文中，這個(gè)域包括報(bào)文發(fā)送者的地址。2）在一個(gè)多表項(xiàng)應(yīng)答報(bào)文中，這些域?qū)▓?bào)文發(fā)送者路由表中存儲(chǔ)的IP地址。距離：這個(gè)域包含報(bào)文的度量計(jì)數(shù)。這個(gè)值在經(jīng)過(guò)路由器時(shí)被遞增。數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)有效的范圍是在1～15之間。度量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上可以遞增至16，但是這個(gè)值和無(wú)效路由對(duì)應(yīng)。命令版本10網(wǎng)絡(luò)1的協(xié)議族0網(wǎng)絡(luò)1的IP地址00到網(wǎng)絡(luò)1的距離網(wǎng)絡(luò)2的協(xié)議族0網(wǎng)絡(luò)2的IP地址00到網(wǎng)絡(luò)2的距離……首部路由條目RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)兩類RIP報(bào)文——請(qǐng)求報(bào)文使用時(shí)機(jī)：路由器剛連到網(wǎng)絡(luò)上；路由器有一些表項(xiàng)超時(shí)。（1）對(duì)某個(gè)表項(xiàng)的請(qǐng)求命令版本保留全0地址族標(biāo)識(shí)IPv4地址全0全0全0命令版本保留全0地址族標(biāo)識(shí)全0全0全0全0（2）對(duì)所有表項(xiàng)的請(qǐng)求RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)兩類RIP報(bào)文——響應(yīng)報(bào)文1）針對(duì)詢問(wèn)的響應(yīng)：在回答請(qǐng)求時(shí)發(fā)出2）非詢問(wèn)的響應(yīng)：定期發(fā)送或路由表有變化時(shí)發(fā)送例子：21002130.10.0.000102195.2.4.0001602195.2.5.0001602205.5.5.0002……130.10.0.01195.2.4.016195.2.5.016205.5.5.02……從報(bào)文中提取出的信息RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)4字節(jié)RIP報(bào)文RIPv2協(xié)議的報(bào)文格式

路由信息（20字節(jié)/路由）可重復(fù)出現(xiàn)最多25個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)路由標(biāo)記網(wǎng)絡(luò)地址地址族標(biāo)識(shí)符距離(1-16)IP首部UDP首部首部路由部分必為0版本命令4字節(jié)子網(wǎng)掩碼下一跳路由器地址UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)RIPv2報(bào)文中的路由部分由若干個(gè)路由信息組成。每個(gè)路由信息需要用20個(gè)字節(jié)。地址族標(biāo)識(shí)符（又稱為地址類別）字段用來(lái)標(biāo)志所使用的地址類別。路由標(biāo)記填入自治系統(tǒng)的號(hào)碼，這是考慮使RIP有可能收到本自治系統(tǒng)以外的路由選擇信息。再后面指出某個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址、該網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼、下一跳路由器地址以及到此網(wǎng)絡(luò)的距離。RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)RIPv2報(bào)文改進(jìn)了哪些地方？1.增加了子網(wǎng)掩碼字段，支持VLSM、CIDR編址。2.增加了下一站地址，防止額外跳。3.增加了路由標(biāo)記，可傳送自治系統(tǒng)號(hào)、路由起點(diǎn)等。4.增加了驗(yàn)證（鑒別）機(jī)制：占一個(gè)路由條目的空間。5.改廣播為多播。命令版本20網(wǎng)絡(luò)1的協(xié)議族網(wǎng)絡(luò)1的路由標(biāo)記網(wǎng)絡(luò)1的IP地址網(wǎng)絡(luò)1的子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)1的下一跳到網(wǎng)絡(luò)1的距離網(wǎng)絡(luò)2的協(xié)議族網(wǎng)絡(luò)1的路由標(biāo)記網(wǎng)絡(luò)2的IP地址網(wǎng)絡(luò)2的子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)2的下一跳到網(wǎng)絡(luò)2的距離……命令版本200xFFFF驗(yàn)證類型驗(yàn)證信息(16字節(jié)),目前是口令驗(yàn)證路由條目RIP2驗(yàn)證報(bào)文一個(gè)路由條目認(rèn)證條目RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)V1和V2的區(qū)別：1.RIPv1是有類路由協(xié)議，RIPv2是無(wú)類路由協(xié)議

2.RIPv1不能支持VLSM，RIPv2可以支持VLSM。

3.RIPv1沒有認(rèn)證的功能，RIPv2可以支持認(rèn)證，并且有明文和MD5兩種認(rèn)證。

4.RIPv1沒有手工匯總的功能，RIPv2可以在關(guān)閉自動(dòng)匯總的前提下，進(jìn)行手工匯總。

5.RIPv1是廣播更新，RIPv2是組播更新。

6.RIPv1對(duì)路由沒有標(biāo)記的功能，RIPv2可以對(duì)路由打標(biāo)記（tag），用于過(guò)濾和做策略。

7.RIPv1發(fā)送的updata最多可以攜帶25條路由條目，RIPv2在有認(rèn)證的情況下最多只能攜帶24條路由。

8.RIPv1發(fā)送的updata包里面沒有next-hop屬性，RIPv2有next-hop屬性，可以用與路由更新的重定。RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)RIP的缺陷RIP雖然簡(jiǎn)單易行，并且久經(jīng)考驗(yàn)，但是也存在著一些很重要的缺陷，主要有以下幾點(diǎn)：1.過(guò)于簡(jiǎn)單，以跳數(shù)為依據(jù)計(jì)算度量值，經(jīng)常得出非最優(yōu)路由；2.度量值以16為限，不適合大的網(wǎng)絡(luò)；3.安全性差，接受來(lái)自任何設(shè)備的路由更新；4.不支持無(wú)類IP地址和VLSM（VariableLengthSubnetMask，變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼）；5.收斂緩慢，時(shí)間經(jīng)常大于5分鐘；每固定時(shí)間更新一次消耗帶寬很大RIP協(xié)議學(xué)習(xí)(二)五、RIP的計(jì)時(shí)器更新計(jì)時(shí)器：每隔一段時(shí)間向相鄰路由器發(fā)送路由更新報(bào)文，為30秒。為防止同時(shí)廣播，常在25~35秒之間隨機(jī)選取。超時(shí)計(jì)時(shí)器：每個(gè)路由條目都有一個(gè)生存期