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16内部网关协议RIP

协议 16 内部 网关 RIP
2023-09-11 14:21:07 时间

工作原理:

(1)路由信息协议 RIP (Routing Information Protocol) 是内部网关协议 IGP 中最先得到广泛使用的协议。

(2)RIP 是一种分布式的、基于距离向量的路由选择协议。

(3)RIP 协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。

 

“距离”的定义

(1)从一个路由器到直接连接的网络的距离定义为 1。

(2)从一个路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经过的路由器数加 1。

(3)RIP 协议中的“距离”也称为“跳数”(hop count),因为每经过一个路由器,跳数就加 1。

注意:这里的“距离”实际上指的是“最短距离”。

(4)RIP 认为一个好的路由就是它通过的路由器的数目少,即“距离短”。

(5)注意:RIP 允许一条路径最多只能包含 15 个路由器。

(6)“距离”的最大值为 16 时即相当于不可达。可见 RIP 只适用于小型互联网。

(7)RIP 不能在两个网络之间同时使用多条路由。RIP 选择一个具有最少路由器的路由(即最短路由),哪怕还存在另一条高速(低时延)但路由器较多的路由。  

 

RIP协议的三个特点:

(1) 仅和相邻路由器交换信息。

(2) 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) 按固定的时间间隔交换路由信息,例如,每隔 30 秒。当网络拓扑发生变化时,路由器也及时向相邻路由器通告拓扑变化后的路由信息。

 

 

路由表的建立:

(1)路由器在刚刚开始工作时,只知道到直接连接的网络的距离(此距离定义为1)。它的路由表是空的。

(2)以后,每一个路由器也只和数目非常有限的相邻路由器交换并更新路由信息。

(3)经过若干次更新后,所有的路由器最终都会知道到达本自治系统中任何一个网络的最短距离和下一跳路由器的地址。

(4)RIP 协议的收敛 (convergence) 过程较快。“收敛”就是在自治系统中所有的结点都得到正确的路由选择信息的过程。

 

距离向量算法:

路由器收到相邻路由器(其地址为 X)的一个 RIP 报文:

(1) 先修改此 RIP 报文中的所有项目:把“下一跳”字段中的地址都改为 X,并把所有的“距离”字段的值加 1。

(2) 对修改后的 RIP 报文中的每一个项目,重复以下步骤:

     若项目中的目的网络不在路由表中,则把该项目加到路由表中。

         否则

             若下一跳字段给出的路由器地址是同样的,则把收到的项目替换原路由表中的项目。

                否则

                    若收到项目中的距离小于路由表中的距离,则进行更新,

                   否则,什么也不做。

(3) 若 3 分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表,则把此相邻路由器记为不可达路由器,即将距离置为 16(表示不可达)。

(4) 返回。

 

注意:距离向量算法的基础就是 Bellman-Ford 算法(或 Ford-Fulkerson 算法)。

这种算法的要点是这样的:

设X是结点 A 到 B 的最短路径上的一个结点。

若把路径 A→B 拆成两段路径 A→X 和 X→B,则每一段路径 A→X 和 X→B 也都分别是结点 A 到 X 和结点 X 到 B 的最短路径。

 

图例

 

 

RIP2协议的报文格式:

 

 

RIP2 报文概念:

(1)RIP2 报文由首部和路由部分组成。

(2)RIP2 报文中的路由部分由若干个路由信息组成。每个路由信息需要用 20 个字节。地址族标识符(又称为地址类别)字段用来标志所使用的地址协议。

(3)路由标记填入自治系统的号码,这是考虑使RIP 有可能收到本自治系统以外的路由选择信息。

(4)再后面指出某个网络地址、该网络的子网掩码、下一跳路由器地址以及到此网络的距离。

(5)一个 RIP 报文最多可包括 25 个路由,因而 RIP 报文的最大长度是4   20  25  504 字节。如超过,必须再用一个 RIP 报文来传送。

注意:

RIP2 具有简单的鉴别功能。

若使用鉴别功能,则将原来写入第一个路由信息(20字节)的位置用作鉴别。在鉴别数据之后才写入路由信息,但这时最多只能再放入 24 个路由信息。

 

RIP协议特点:好消息传播得快,坏消息传播得慢。

RIP存在的一个问题:当网络出现故障时,要经过比较长的时间 (例如数分钟) 才能将此信息传送到所有的路由器。

 

图例

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RIP协议的优缺点:

优点:实现简单,开销较小。

缺点:

(1)RIP 限制了网络的规模,它能使用的最大距离为 15(16 表示不可达)。

(2)路由器之间交换的路由信息是路由器中的完整路由表,因而随着网络规模的扩大,开销也就增加。

(3)“坏消息传播得慢”,使更新过程的收敛时间过长