RIP协议

RIP 代表路由信息协议。RIP 是一种域内路由协议，用于自治系统内部。这里，域内指在特定域内路由数据包，例如，机构区域内的网页浏览。为了理解 RIP 协议，我们主要关注其数据包的结构、包含的字段数量以及这些字段如何确定路由表。

在理解数据包结构之前，我们首先了解以下几点：

• RIP 基于距离矢量策略，因此我们将整个结构视为一个图，其中节点是路由器，链接是网络。
• 在路由表中，第一列是目标，或者我们可以说它是网络地址。
• 成本度量是到达目标的跳数。网络中可用的跳数就是成本。跳数是到达目标所需的网络数量。
• 在 RIP 中，无穷大定义为 16，这意味着 RIP 适用于较小的网络或小型自治系统。RIP 最多可包含 15 跳，即不应超过 15 跳，因为 16 是无穷大。
• 下一列包含要将数据包发送到的路由器的地址，以到达目标。

跳数是如何确定的？

当路由器将数据包发送到网络段时，它被计为一次跳跃。

在上图中，当路由器 1 将数据包转发到路由器 2 时，它将计为 1 跳。类似地，当路由器 2 将数据包转发到路由器 3 时，它将计为 2 跳，当路由器 3 将数据包转发到路由器 4 时，它将计为 3 跳。同样，RIP 最多支持 15 跳，这意味着在一个 RIP 中最多可以配置 16 台路由器。

RIP 消息格式

现在，我们来看看 RIP 消息格式的结构。消息格式用于在不同路由器之间共享信息。RIP 消息包含以下字段：

• 命令：这是一个 8 位字段，用于请求或回复。请求的值为 1，回复的值为 2。
• 版本：这里，版本表示我们正在使用的协议版本。假设我们使用的是版本 1 的协议，那么我们将在此字段中填入 1。
• 保留：这是一个保留字段，因此用零填充。
• 家族：这是一个 16 位字段。由于我们使用的是 TCP/IP 家族，因此在此字段中填入值 2。
• 网络地址：它定义为 14 字节字段。如果使用 IPv4 版本，则使用 4 字节，其余 10 字节均为零。
• 距离：距离字段指定跳数，即到达目标所需的跳数。

RIP 如何工作？

如果网络中有 8 台路由器，其中路由器 1 想将数据发送到路由器 3。如果网络配置了 RIP，它将选择跳数最少的路径。上述网络中有三条路径，即路径 1、路径 2 和路径 3。路径 2 包含最少的跳数，即 2 跳，而路径 1 包含 3 跳，路径 3 包含 4 跳，因此 RIP 将选择路径 2。

我们来看另一个例子。

假设 R1 想将数据发送到 R4。从 R1 到 R2 有两条可能的路径。由于两条路径都包含相同的跳数，即 3 跳，因此 RIP 将同时向两条路径发送数据。通过这种方式，它实现了负载均衡，并且数据更快地到达目的地。

RIP 的缺点

RIP 的缺点如下：

• 在 RIP 中，路由是根据跳数指标选择的。如果存在带宽更好的其他路由，则不会选择该路由。让我们通过一个例子来理解这种情况。

我们可以观察到，上图中选择了路径 2，因为它具有最少的跳数。路径 1 是空闲的，数据可以更快地到达；然而，数据却被发送到路径 2，由于流量大，这使得路径 2 变慢。这是 RIP 最大的缺点之一。

• RIP 是一种有类路由协议，因此不支持 VLSM（可变长度子网掩码）。有类路由协议是一种不包含子网掩码信息的路由更新协议。
• 它向整个网络广播路由更新，从而产生大量流量。在 RIP 中，路由表每 30 秒更新一次。每当发生更新时，它都会向所有邻居发送更新副本，除了导致更新的那个邻居。向所有邻居发送更新会产生大量流量。此规则称为水平分割规则。
• 它面临收敛缓慢的问题。每当路由器或链路发生故障时，通常需要几分钟才能稳定或采取替代路径；此问题称为收敛缓慢。
• RIP 最多支持 15 跳，这意味着在一个 RIP 中最多可以配置 16 跳。
• 管理距离值为 120 (Ad 值)。如果 Ad 值较小，则该协议比 Ad 值较大的协议更可靠。
• RIP 协议具有最高的 Ad 值，因此它不如其他路由协议可靠。

RIP 如何更新其路由表

以下计时器用于更新路由表：

• RIP 更新计时器：30 秒

配置了 RIP 的路由器每 30 秒向所有相邻路由器发送更新。

• RIP 无效计时器：180 秒

RIP 无效计时器为 180 秒，这意味着如果路由器与网络断开连接或某些链路发生故障，则邻居路由器将等待 180 秒以进行更新。如果在 180 秒内未收到更新，则它会将该特定路由标记为不可达。

• RIP 刷新计时器：240 秒

RIP 刷新计时器为 240 秒，大约等于 4 分钟，这意味着如果路由器在 240 秒内未收到更新，则邻居路由将从路由表中删除该特定路由，这是一个非常缓慢的过程，因为 4 分钟是漫长的等待时间。

RIP 的优点

RIP 协议的优点如下：

• 易于配置
• 复杂性较低
• CPU 利用率较低。