路由信息协议RIP----基于距离向量

目录RIP的基本工作原理协议定位与标准度量标准跳数Hop Count路由优选规则RIP 三大核心交换规则RIP 完整工作收敛过程1. 初始化状态2. 周期性交换更新3. 收敛状态RIP 路由表五条更新判定规则RIP 核心缺陷坏消息传得慢无穷计数 / 路由环路1. 问题原因2. 四种缓解优化方案RIP协议优缺点优点缺点RIP的基本工作原理协议定位与标准RIP 全称路由信息协议Routing Information Protocol是内部网关协议 IGP中最早大规模普及使用的路由协议标准规范为RFC1058仅用于同一个自治系统 AS内部的路由计算与交换RIP 属于距离向量D-VDistance-Vector算法协议要求 AS 内每一台路由器都维护一张「本机去往 AS 内所有目的网络的距离记录表」这组距离集合就是距离向量度量标准跳数Hop CountRIP 仅使用跳数作为路由优劣的唯一度量值不考虑链路带宽、延迟、负载等其他因素路由器与直连网络的跳数固定为 1去往非直连网络路径经过的路由器数量 1路径最大有效跳数为 15跳数 16 代表网络不可达。局限性最大跳数限制 15仅适合小型局域网、小型自治系统无法用于大型互联网路由优选规则判定最优路由跳数越少路由越优哪怕低速链路跳数更少也会优先选择等价负载均衡若多条去往同一目标网络的路由跳数完全相等多条路由同时生效分摊流量RIP 三大核心交换规则RIP 路由器只和邻居交换路由信息交换逻辑分为三点和谁交换仅与直连相邻路由器交换非相邻路由器不直接通信交换什么自身完整的整张路由表何时交换默认周期性广播更新周期 30 秒路由发生故障时可触发触发更新立即发送报文RIP 完整工作收敛过程1. 初始化状态路由器刚开机启动时路由表仅记录直连网络所有直连网段距离 1无其他网段路由。2. 周期性交换更新每 30 秒路由器向相邻邻居发送自身完整路由表报文邻居收到报文后执行路由更新算法重新计算去往各网段的跳数。3. 收敛状态经过多轮路由交换、迭代更新后AS 内所有路由器都能计算出到达全部内网网段的最短跳数路由路由表稳定不再变化这个状态称为收敛RIP 路由表五条更新判定规则邻居发送路由更新报文后本地路由器会先把邻居报文中所有网段的跳数 1经过本机多一跳再逐条对比本地路由表分 5 种场景处理全新未知网段本地路由表无该目的网络 → 直接新增这条路由下一跳为发送报文的邻居更新跳数目的网段下一跳相同该路由原本就从这个邻居学习到直接覆盖更新为最新跳数目的网段下一跳不同新跳数更小新路由更优替换原有路由修改下一跳与跳数目的网段下一跳不同新旧跳数相等等价路由保留两条路由实现等价负载均衡目的网段下一跳不同新跳数更大新路由更差直接丢弃不更新本地路由表RIP 核心缺陷坏消息传得慢无穷计数 / 路由环路1. 问题原因距离向量算法天生缺陷好消息传播快故障坏消息传播极慢容易产生路由环路场景举例网段 N1 直连 R1N1 故障断开R1 立刻知晓 N1 跳数 16 不可达但邻居 R2 还保留着「经过 R1 去往 N1 跳数 2」的旧路由。 R2 周期性发送路由更新给 R1告知自己能到 N1跳数 2R1 误判可通过 R2 访问 N1更新跳数 3下一轮 R1 又将这条路由发给 R2R2 更新跳数 4…… 跳数持续循环累加直到双方跳数涨到 16才判定网段不可达收敛耗时长达数分钟2. 四种缓解优化方案最大跳数限制 15跳数 16 直接标记不可达限制环路无限计数触发更新网络故障、路由变更时立刻发送更新报文不用等 30 秒周期水平分割路由器不会把从某个接口学习到的路由再从同一个接口发回给邻居从源头切断环路传播毒性逆转拓展补充配合水平分割收到路由的接口反向发送该网段跳数 16快速告知邻居网段失效RIP协议优缺点优点算法简单路由器计算开销小配置简单易上手无复杂分层小型网络收敛速度快支持等价负载均衡流量分发更灵活。缺点仅以跳数作为度量不区分链路带宽容易选低速链路最大跳数 15仅适用于小型网络无法部署大型 AS存在无穷计数、路由环路问题故障收敛速度慢每 30 秒发送完整路由表网络规模大时占用大量带宽资源RIP v1有类路由协议不携带子网掩码仅支持 A/B/C 类标准主类网络不支持 VLSM 可变长子网掩码广播更新255.255.255.255RIP v2无类路由协议路由报文中携带子网掩码支持 VLSM、CIDR支持认证防篡改组播更新224.0.0.9减少无关设备接收报文