路由协议基础-RIP协议

AS:Autonomous System,自治系统。在互联网中,一个自治系统(AS)是一个有权自主地决定在本系统中应采用何种路由协议的小型单位。这个网络单位可以是一个简单的网络也可以是一个由一个或多个普通的网络管理员来控制的网络群体,它是一个单独的可管理的网络单元(例如一所大学,一个企业或者一个公司个体)。一个自治系统有时也被称为是一个路由选择域(routing domain)。一个自治系统将会分配一个全局的唯一的16位号码,有时我们把这个号码叫做自治系统号(ASN)。

路由协议:主要分为两大类,一类称为IGP(Interior Gateway Protocol,内部网关协议),另一类称为EGP(Exterior Gateway Protocol,外部网关协议)

IGP成员:RIP(Routing Information Protocol)协议,OSPF(Open Shortest Path First)协议,IS-IS(Intermediate System 同Intermediate System)协议等

EGP成员:虽然有多个协议,目前在网络中得到应用的协议只有一种,就是BGP(Border Gateway Protocol)协议

RIP:Routing Information Protocol,路由信息协议;是一种基于距离矢量(Distance Vector,简称DV)算法的IGP协议,其协议优先级为100.

cost:开销。RIP协议只能以“跳数”来定义开销,且规定跳数大于等于16的路由将被视为不可达的路由(--限制--)。依据算法,当跳数大于等于16时,均置为16.

路由交换过程:RIP路由器根据接收到的来源其它RIP路由器的最新路由信息来更新自己的RIP路由表,如此反复循环,这样的过程就称之为路由交换过程

RIP路由的收敛时间:RIP路由器经过足够长的时间后,RIP路由表中的数据不再发生变化。消耗的时间即是收敛时间

RIP消息:分为两种,一种是RIP请求消息,一种是RIP响应消息

RIP协议版本:目前2个协议版本,分别为RIP-1和RIP-2(RIP Version 2 ,RIPv2)

RIP-1报文格式如下:  (一个RIP报文最多携带25条路由)

  • Command: Response (2)  #命令:1为RIP请求信息;2为RIP响应信息
  • Version: RIPv1 (1)  #版本:使用RIPv1版本
  • Address Family: IP (2)  #协议簇,该字段长度为4字节。对于TCP/IP协议簇,该字段的取值为2
  • IP Address: 192.168.0.0  #路由项的目的网络地址
  • Metric: 1  #跳数

RIPv2报文格式如下:

  • 【Route Tag】:用于标记外部路由或者路由引入到RIPv2协议中的路由。
  • 【 Subnet Mask】:用来标识使用IPv4地址的网络和子网部分
  • 【NextHop】:下一跳IP地址

RIPv2报文支持认证:会修改第一条报文信息

  • Address Family Identifier 字段修改为0xFFFF
  • Route Tag 字段修改为Authentication Type字段(即认证类型)
  • IP Address、Subnet Mask、Nest Hop和Metric 会更改为口令字段

RIP协议提供了3种方法来解决路由环路的问题:触发更新、水平分割、毒性逆转

  • 触发更新:Triggerd Update,RIP路由表中某些路由发生变动后,该路由器立即向周边路由器发布响应信息
  • 水平分割:Split Horizons,通过Interface-x接口向外发布响应信息时,响应信息不包含通过Interface-x学习来的路由项信息
  • 毒性逆转:Poison Reverse,通过Interface-x接口向外发布响应信息时,响应信息包含通过Interface-x学习来的路由项信息,但是会将cost值置为16

实例:华为ensp操作中,通过命令display rip [process-id]命令查看RIP当前运行状态 

  • “RIP process: 1” 表示RIP的进程编号为1 ; 
  • “RIP version : 1”  表示运行的是RIPv1 ; 
  • “Preference:100” 表示RIP的协议优先级的值为100 ; 
  • “Update time : 30 sec” :表示更新定时器的周期值为30秒;
  • “Age time:180 sec” :表示无效定时器的周期值为180秒,也称为老化定时器; 
  • “Garbage-collect time :120 sec” : 表示垃圾收集定时器的初始值为120秒

RIP报文解析:可参考“wireshark抓包,基于RIP报文进行解析”

 

### RIP 协议简介 RIP (Routing Information Protocol) 是一种距离矢量路由协议,主要用于小型网络环境中的内部网关协议。该协议通过定期广播更新消息来交换路由信息,每次更新间隔通常为30秒。每条路径的最大跳数限制为15,超过此数值则认为目标不可达。 #### 工作原理 - 使用 Bellman-Ford 算法计算最短路径。 - 定期向邻居发送整个路由表副本。 - 收到新信息时会重新评估现有路径并可能调整本地路由表[^1]。 ```plaintext Router(config)# router rip Router(config-router)# version 2 Router(config-router)# network 192.168.1.0 Router(config-router)# no auto-summary ``` ### OSPF 协议概述 OSPF (Open Shortest Path First) 属于链路状态类型的内部网关协议,在大型企业级网络中有广泛应用。它采用 SPF算法构建无环拓扑结构,并支持区域划分以提高效率和扩展能力。相比于 RIP, OSPF 提供更快收敛速度以及更灵活的设计选项。 #### 运行机制 - 各节点先收集关于其直接相连接口的状态数据形成 LSA(Link State Advertisement). - 将这些LSA泛洪给区域内所有成员直到全网同步. - 基于完整的网络视图执行Dijkstra算法得出最优解. ```plaintext Router(config)# router ospf 1 Router(config-router)# network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 Router(config-router)# redistribute connected metric-type 1 subnets ``` ### 实验设计建议 对于希望深入理解这两种不同类别 IGP 的读者来说,可以通过搭建模拟实验室来进行实际操作练习: 1. **准备阶段** - 获取虚拟化平台如 GNS3 或 Packet Tracer; - 构建至少三个路由器组成的简单拓扑; 2. **实施过程** - 配置各台设备的基础参数(主机名、密码保护等); - 分别启用 RIP v2 及单区域 OSPF 并验证基本功能正常运作; - 测试连通性和性能指标对比分析两种方案差异; 3. **总结反思** - 记录下遇到的问题及其解决方案; - 总结两者优缺点以便日后选型决策参考。
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