4.6.2、路由信息协议 RIP 的基本工作原理

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于 2023-01-04 23:37:52 首次发布

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RIP是一种内部网关协议，使用跳数作为度量标准，限制路径最多15跳，超过16跳视为不可达。路由器通过周期性与相邻路由器交换路由表信息来更新路由。当路由出现故障时，可能会导致路由环路问题，可以通过限制最大路径距离、触发更新和水平分割等方法减少环路。RIP适用于小型网络，距离向量算法在大型网络中效率较低。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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之一，其相关标准文档为 RFC 1058。

RIP 要求自治系统 AS 内的每一个路由器都要维护从它自己到 AS 内其他每一个网络的距离记录。这是一组距离，称为 “ $距离向量D−V(Distance−Vector)\color{red}距离向量D-V(Distance-Vector)$ ”。

RIP 使用 $跳数\color{red}跳数$ （Hop Count）作为度量（Metric） $来衡量到达目的网络的距离\color{red}来衡量到达目的网络的距离$ 。

路由器到直连网络的距离定义为 $1$ 。

例如：以下图中的路由器 R1 到其直连网络 N1 的距离为 $1$

路由到非直连网络的距离定义为所经过的路由器树加 $1$

例如：以下图中的路由器 R3 到其直连网络 N2 的距离为 $2$

RIP 允许一条路径最多只能包含 $15$ 个路由。 $"距离"等于16时相当于不可达\color{red}"距离" 等于 16 时相当于不可达$
因此， $RIP只适用于小型互联网\color{red}RIP 只适用于小型互联网$

说明：有些厂商的路由器并没有严格按照 RIP 标准文档的规定来实现 RIP

例如：思科路由器中的 RIP 将路由器到直连网络的距离定义为 $0$
但这并不影响 RIP 的正常运行

1、好的路由就是“距离短”的路由

RIP 认为 $好的路由\color{red}好的路由$ 就是“距离短”的路由，也就是 $所通过路由器数量最少的路由\color{red}所通过路由器数量最少的路由$ 。

例如：

尽管这条路由上各段链路的带宽都非常小

当到达同一目的网络有多条 “距离相等” 的路由时，可以进行 $等价负载均衡\color{red}等价负载均衡$ 。

将通信量均衡的分布到等价路由上

2、RIP 包含以下三个要点

和谁交换信息

仅和 $相邻路由器\color{red}相邻路由器$ 交换信息

交换什么信息

自己的 $路由表\color{red}路由表$

何时交换信息

$周期性交换\color{red}周期性交换$ （例如每 30 秒）

3、RIP 的基本工作过程

一、路由器刚开始工作时， $只知道自己到直连网络的距离为1\color{red}只知道自己到直连网络的距离为 1$

例如：各路由器刚开始工作时各自的路由表

二、之后每个路由器仅 $和相邻路由器周期性地交换并更新路由信息\color{red}和相邻路由器周期性地交换并更新路由信息$

三、若干次交换和更新后， $每个路由器都知道到达本AS内个网络的最短距离和下一跳地址\color{red}每个路由器都知道到达本 AS 内个网络的最短距离和下一跳地址$ ，称为收敛

4、RIP 的路由条目的更新规则

路由器 C 和 D 互为相邻路由器。

它们之间周期性的交换并更新路由信息

路由表 C 中到达各目的网络的下一跳都记为 $?$

理解为路由器 D 并不需要关心路由器 C 的这些内容

假设路由器 C 的 RIP 更新报文发送周期到了

则路由器 C 将自己路由表中的相关路由信息封装到 RIP 更新报文中发送给路由器 D

简单的理解为路由器 C 将自己的路由表发送给了路由器 D

路由器 D 收到后对其进行改造

将到达各目的网络的下一跳都改为 C、距离都增加 $1$

这样的操作很容易理解，因为路由器 C 告诉 D 它可以到达这些目的网络，

那么路由器 D 作为 C 的邻居路由器，当然也就可以通过 C 来到达这些目的网络，只是比 C 到达这些网络的距离加 $1$

路由器 D 根据改造好的路由表来更新自己先前的路由表了

5、习题

6、RIP 存在 “ $坏消息传播慢\color{red}坏消息传播慢$ ” 问题

假设 R1 到达直连网络 N1 的链路出现了故障

当 R1 检测出该故障后，会将到达 N1 的路由条目中的距离修改为 $16$

表示 N1 不可达

并等待 RIP 更新周期到时后发送该路由信息给 R2

而此时 R2 的路由表中关于 N1 的路由条目仍然是先前通过 RIP 协议获取到的

也就是到达 N1 的距离为 $2$
下一跳通过 R1 转发

假设 R2 的这条路由信息先到达 R1

也就是 R2 的这条路由信息先到达 R1
而 R1 的路由信息后到达 R2

当 R1 收到 R2 的这条路由信息后，就会被该谣言误导

认为可以通过 R2 到达 N1，距离为 $3$
并在自己的 RIP 更新周期到时后将这条路由信息发送给 R2

当 R2 收到 R1 的这条路由信息后，就会被该谣言误导

认为可以通过 R2 到达 N1，距离为 $4$
并在自己的 RIP 更新周期到时后将这条路由信息发送给 R1

…

7、减少路由环路问题措施

“坏消息传播得慢” 又称为 $路由环路\color{red}路由环路$ 或 $距离无穷计数\color{red}距离无穷计数$ 问题，这是 $距离向量算法的一个固有问题\color{red}距离向量算法的一个固有问题$ 。可以采取多种措施 $减少\color{red}减少$ 出现该问题的概率或减小该问题带来的危害。