rip协议毕业论文

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 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 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 实验步骤 1）配置路由器R1 R1(config)# router rip //启动RIP进程

RIP（Routing Information Protocol）是一个 应用层协议 ，属于 IGP（内部网关协议） ，属于 距离矢量协议 ，使用 贝尔曼福特算法 ，效率最低，在传递路由条目过程中会 自动将路由条目的度量值加1然后发给邻居路由器

使用 UDP协议传输 ，源目的端口号520(IPv6中是521)，RIP协议号：17 距离矢量协议：有距离有方向，传递的是路由表的信息

使用距离矢量路由协议的路由器并不了解网络拓扑，只知道： 1.自身与目的网络之间的距离 2.应该往哪个方向或使用哪个接口转发数据包

RIP通常在一些简单网络中使用，相比高级动态路由选择协议， 简单 但对路由器 资源消耗较高 ，并且 可能出现路由选择环路

最多只能在15台路由器的环境运行RIP，否则无法收敛，跳数超过15不可达

收敛：所有路由器对于所有链路所有网段的路径信息达成一致的过程，路由选择协议越好收敛速度越快

收敛时间：从网络拓扑发生变化到网络中所有路由器都知道这个变化的时间

RIP收敛速度最慢，最长可达30秒收敛一次

RIP的度量值为跳数，跳数越小路径越优，而不考虑带宽，这一点实际上是不科学的

宣告：接口启用一个协议就是将接口宣告进这个协议

所有被宣告进某协议的接口可以传递接口所有的直连路由以及通过该协议学习到的已加入的路由条目

支持ECMP（等价负载均衡），默认最多支持4条路径做负载均衡，可以手动最大设置到16条负载均衡路径

管理距离120：管理距离越小，代表越可靠，越优先

更新计时器：30s更新路由表 无效计时器：180s不刷新则将该路由条目的度量值设置为16 刷新路由器：默认240s，比无效计时器长60s，刷新后路由条目则删除 抑制计时器：180s

当一个路由器接口连接的是服务器或PC时，可以将该接口设置为被动接口（passive-interface），这样该接口不会主动发送任何RIP协议报文，可以节省链路带宽和PC的CPU资源

1.水平分割：从一个接口收到的同一条路由条目不会再从这个接口发送出去 2.路由毒化和毒性逆转的水平分割：从一个接口收到的路由条目会从这个接口发送出去，但是将这个路由条目标记为16跳不可达 3.毒性反转：路由中毒接收到后回应包 4.触发更新:既支持周期性更新也支持触发更新，在初始化运行RIP时，宣告一个接口进RIP，立即更新路由表，当路由表发生变化时，会立刻发送更新信息 ，默认更新报文只能发送一跳，TTL值为1，因此只能在直连路由器之间传递

1.有类路由协议 2.不支持变长子网掩码（VLSM） 3.更新方式为广播，广播地址 4.不支持认证 5.每个更新包最大支持25条路由条目 6.路由表查询方式主类网段 7.不支持不连续子网 8.只能支持自动汇总，不支持手动汇总

当一台路由器通过一个接口发送路由更新（或路由条目）时，会将这个路由条目的前缀与接口的IP地址进行对比，若在同一主类网段，则直接将路由条目发走，否则会自动将路由条目的前缀转换为对应的主类网络的前缀，然后转发出去

例如路由条目经过R2时被转换为发走，有一台R3想去往网段，他就会将包发给R2，但R2后面并不存在，那么R2将会丢包，但R3并不知道，仍然会一直发给R2，而R2会一直丢包，这个过程称为路由黑洞

1.无类路由协议 2.支持变长子网掩码（VLSM） 3.更新方式为组播，组播地址： 4.支持明文（不安全，抓包就可以看到密钥）及密文认证（MD5加密，思科私有），默认关闭，需要手动配置认证，更新报文中携带密钥，邻居路由器会用自己的密钥进行对比，若一致则接收，否则丢弃 5.路由表查询机制是由小类-->大类（按位查询，最长匹配，精确匹配，先检查32位子网掩码的） 6.支持不连续子网 7.支持手动汇总，但默认开启自动汇总，因此需要关闭自动汇总：no auto-summary

1.主类宣告（模糊宣告）：RIP只支持主类宣告，network后面只能接IP地址所属的主类网络号 2.精确宣告（针对接口本身宣告）

使得R4能通过RIPv2协议动态获取到R5分配的ip地址

为R1、R2、R3启用RIPv2协议

R1（中间路由）

R2（中间路由）

R3（中间路由）

R4（内网PC

R5（DHCP服务器）

R1

R2

R3

配置完后查看路由表

R1

R2

R3

可以看到都已经通过RIP获取到了路由条目

R5配置DHCP服务器

R2配置DHCP中继

再看看R4

可以看到已经成功获取到ip地址，实验完成 当一个路由器有多个接口想要运行RIP时，可以直接使用全0宣告：network ，这样直接把路由器所有接口宣告进去

1 、初始化——RIP初始化时，会从每个参与工作的接口上发送请求数据包。该请求数据包会向所有的RIP路由器请求一份完整的路由表。该请求通过LAN上的广播形式发送LAN或者在点到点链路发送到下一跳地址来完成。这是一个特殊的请求，向相邻设备请求完整的路由更新。

2 、接收请求——RIP有两种类型的消息，响应和接收消息。请求数据包中的每个路由条目都会被处理，从而为路由建立度量以及路径。RIP采用跳数度量，值为1的意为着一个直连的网络，16，为网络不可达。路由器会把整个路由表作为接收消息的应答返回。

3、接收到响应——路由器接收并处理响应，它会通过对路由表项进行添加，删除或者修改作出更新。

4、 常规路由更新和定时——路由器以30秒一次地将整个路由表以应答消息地形式发送到邻居路由器。路由器收到新路由或者现有路由地更新信息时，会设置一个180秒地超时时间。如果180秒没有任何更新信息，路由的跳数设为16。

5、 触发路由更新——当某个路由度量发生改变时，路由器只发送与改变有关的路由，并不发送完整的路由表。

RIP的特点

1、仅和相邻的路由器交换信息。如果两个路由器之间的通信不经过另外一个路由器，那么这两个路由器是相邻的。RIP协议规定，不相邻的路由器之间不交换信息。

2、路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息。即自己的路由表。

3、按固定时间交换路由信息，如，每隔30秒，然后路由器根据收到的路由信息更新路由表。（也可进行相应配置使其触发更新）

参考资料来源：百度百科--路由选择信息协议