Routing Information Protocol

RIP是一种基于距离向量的路由选择协议,适用于小型互联网。RIP认为最佳路由是通过最少路由器的路径,并且每台路由器仅与邻居交换路由表信息。

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内部网关协议之

RIP--路由信息协议

知识点概述:

        RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议,最大的优点是简单。

RIP协议的"距离" 也称为跳数,RIP认为好的路由就是它通过的路由数目最少。

RIP允许一条路径最多只能包含15个路由器。<意味着RIP只适用于小型互联网>

RIP选择一条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但路由器较多的路由。

    RIP协议的特点:

仅和相邻路由交换信息。

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。

按固定时间间隔交换路由信息。

"我到本自治系统中所有网络的最短距离,以及到具体某个网络应经过的下一跳路由器"

距离向量算法概述

(1) 如上图所示,对于地址为X的相邻路由器发过来的RIP报文,A路由器将会修改报文中的所有项目。把下一跳路由更新为X,把距离加1,得到:N,3,X

(2) 如果A路由的路由表中没有目的网络N, 则把报文中的路由信息添加到路由表中;

如果A路由的路由表中有目的网络N,查看表中的下一跳是否为路由X,若是,则替换老的路由信息;

如果不是,则比较报文中的路由信息谁到目的网络的跳数最少,距离短的更新到路由表中。

否则,什么也不做。

RIP报文:

首先,RIP报文使用的是运输层的用户数据报UDP进行传送。使用UDP端口为520

 

    

以下是一个简单的 C++ 实现,模拟 RIP 路由算法: ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <map> #include <limits> using namespace std; const int INF = numeric_limits<int>::max(); // 路由表项 struct RouteEntry { int dest; // 目的网络 int nextHop; // 下一跳路由器 int cost; // 到目的网络的距离 }; // 路由器 class Router { public: Router(int id) : id(id) {} // 添加一个邻居路由器 void addNeighbor(int neighborId, int cost) { neighbors[neighborId] = cost; } // 更新路由表 void updateRoutingTable(const vector<RouteEntry>& routes) { bool updated = false; for (const auto& entry : routes) { int dest = entry.dest; int cost = entry.cost + neighbors[entry.nextHop]; // 下一跳路由器到目的网络的距离 if (cost < routingTable[dest].cost) { routingTable[dest] = { dest, entry.nextHop, cost }; updated = true; } } if (updated) { cout << "Router " << id << " updated routing table:" << endl; printRoutingTable(); } } // 打印路由表 void printRoutingTable() const { cout << "Destination\tNext Hop\tCost" << endl; for (const auto& entry : routingTable) { cout << entry.second.dest << "\t\t" << entry.second.nextHop << "\t\t" << entry.second.cost << endl; } } private: int id; // 路由器 ID map<int, int> neighbors; // 邻居路由器及其到该路由器的距离 map<int, RouteEntry> routingTable; // 路由表 }; int main() { // 构建拓扑 Router r1(1); Router r2(2); Router r3(3); r1.addNeighbor(2, 1); r1.addNeighbor(3, 2); r2.addNeighbor(1, 1); r2.addNeighbor(3, 1); r3.addNeighbor(1, 2); r3.addNeighbor(2, 1); // 初始化路由表 vector<RouteEntry> r1Routes = { { 1, 0, 0 }, { 2, 2, INF }, { 3, 3, INF } }; vector<RouteEntry> r2Routes = { { 1, 1, INF }, { 2, 0, 0 }, { 3, 1, INF } }; vector<RouteEntry> r3Routes = { { 1, 2, INF }, { 2, 1, INF }, { 3, 0, 0 } }; r1.updateRoutingTable(r1Routes); r2.updateRoutingTable(r2Routes); r3.updateRoutingTable(r3Routes); // 模拟路由器之间的信息交换 r1.updateRoutingTable(r2Routes); r1.updateRoutingTable(r3Routes); r2.updateRoutingTable(r1Routes); r2.updateRoutingTable(r3Routes); r3.updateRoutingTable(r1Routes); r3.updateRoutingTable(r2Routes); return 0; } ``` 该程序中,我们定义了一个 `Router` 类来表示一个路由器,其中包含了邻居路由器及其到该路由器的距离、路由表等信息。在 `updateRoutingTable` 方法中,我们遍历传入的路由表,根据距离向量算法更新路由表中的相应条目。当路由表发生变化时,我们打印出新的路由表。 在程序的开头,我们构建了一个小型的拓扑,并初始化了每个路由器的路由表。之后,我们模拟了路由器之间的信息交换,不断更新路由表,直到所有路由器的路由表不再发生变化。 该程序仅作为一个简单的示例,实际上 RIP 路由算法还有很多细节需要考虑,比如如何处理网络拓扑中的环路、如何处理链路状态发生变化等等。
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