第6章 静态路由和动态路由（3）_RIP动态路由协议

5. RIP动态路由协议

5.1 RIP协议（Routing Information Protocol）

（1）是一个距离矢量路由选择协议。选择最佳路径的标准是跳数，如果到达目标网络经过的路由器最少，则该路径是最佳路径。其允许的最大跳数为15跳，也就是16跳的距离将被认为是不可到达的。

（2）在小型网络中RIP运转良好，但对于使用慢速的WLAN连接的大型网络或安装有大量路由器的网络来说，它的效率很低。因为即便网络没有变化，它也要每30秒发送路由表到所有激活的接口，会占用网络带宽。当某个路由器A意外down机时，需要由它的邻居路由器B将down的信息通告出去。当路由器B在180秒没有收到关于A的更新，就认为路由器A路由失效。所以这个周期性的更新是必须的。

（3）RIP有两个版本RIPv1和RIPv2，其中RIPv1使用类路由选择。其通告路由的信息中不包含子网掩码（采用各类地址默认的子网掩码，只支持等长子网），而且该协议是通过广播包通告路由信息。RIPv2是无类路由选择，可以传送子网掩码信息（支持变长子网），并且使用多播地址通告路由信息。

（4）RIP只使用跳数来决定到达某个网络的最佳路径。如果到达某个网络存在不止一条路径，并且都具有相同的跳数，则路由器会自动执行循环负载均衡。（最多对6个路径实现负载均衡）

（5）RIP协议让网络中所有路由器都和自己相邻路由器定期交换路由信息，并周期性更新路由表，使得从每一个路由器到每一个目标网络的路由都是最短的（跳数最少）。由于RIP协议是根据跳数而不是带宽来选择最短路径，因此RIP协议选择出来的路径不一定是最佳的。

5.2 RIP协议工作原理（以RIPv2版本为例）

（1）由于路由器A的E0直接连接192.168.10.0/24网段。因此在路由器A上就有一条到该网段的路由信息，距离为0，下一跳是E0接口。表示从E0接口出去，可以到达192.168.10.0/24网段。

（2）路由器A每隔30秒将自己的路由表通过多播地址通告出去，通过S0接口通告的数据包源地址是2.0.0.1，路由器B接到路由器通告会，就会把到192.168.10.0/24网段的路由添加到路由表，距离加1，下一跳路由器指向2.0.0.1。

（3）路由器B同样地将自己的路由表通过S1接口通告出去，通过S1接口通告的数据包源地址为3.0.0.1，路由器C收到通告后，会把到192.168.10.0/24网段的路由添加到路由表，距离加1变为2，下一跳路由器指向3.0.0.1。

（4）同理，到192.168.10.0/24网段的路由，还可以通过E路由器和D路由器传递到C，C路由器收到后，距离加1变为3，比通过路由器B的距离（跳数）大，因此路由器C忽略这条路由。这就是计算最短路径的距离矢量路由算法。

（5）如果路由器A和B之间连接断开了，路由器B就收不到路由器A发过来的路由信息，经过3分钟后，路由器B将到192.168.10.0/24网段的路由跳数设置为16。这意味着该网段不可到达，然后通过S1接口将这条路由信息通告给C，路由器C也将到该网段的跳数设置为16。

（6）这时路由器D向路由器C通告到192.168.10.0/24网段的路由，路由器C更新到该网段的路由下一跳指向6.0.0.1，跳数为3。接着路由器C向B通告到该网段的路由，B更新到该网段的路由，下一跳指向3.0.0.2，跳数为4.这样网络的路由器都有了到达192.168.10.0/24网段的路由。

5.3 配置和测试RIP协议

（1）在路由器上配置RIP协议

R1#config t
R1(config)#router rip
R1(config-router)#network 192.168.0.0  //采用默认子网掩码
R1(config-router)#network 192.168.1.0
R1(config-router)#network 192.168.4.0
R1(config-router)#version
R1(config-router)#no network 192.168.4.0 //取消到192.168.4.0/24网段的路由

（2）查看路由表

　　①R1#show ip route

　　②R1#show ip route rip //只显示通过RIP协议学到的路由信息

　　③R1#show ip protocols //查看RIP协议配置

（3）观察RIP协议路由更新活动

　　①R1#debug ip rip  //启用RIP协议诊断，观察路由更新

　　②R1#undebug all   //关闭诊断输出

（4）测试RIP协议的健壮性

　　①在路由器R2上，启用RIP协议诊断

　　②在路由器R3上，启用RIP协议诊断

　　③删除R1和R2链路，然后观察R2、R3到192.168.0.0/24网段的跳数（先设置为16），再重构建通过路由器D、E到该网段的路由。

5.4 RIP协议数据包报文格式

（1）Wireshark抓包：在R1→R2链路上，点击Start Capture。注意，如果接口使用的协议是PPP还是HDLC，如果没有配置使用，默认就是HDLC。

（2）RIP协议数据包

（3）RIP报文首部和路由部分

RIP报文首部和路由部分

　　①RIP首部占4个字节，其中的命令字段指出报文的意义。如1表示请求路由信息，2表示对请求路由信息的响应或未被请求而发出的路由更新报文。首部后面的“必为0”是为了4字节的对齐。

　　②RIPv2报文的路由部分由若干条路由信息组成。每条路由信息需要用20字节。地址族字段用来标志所使用的地址协议。（RIP可用于非TCP/IP协议，当使用IP地址时该字段为2）。路由标记填入自治系统号，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。

　　③一个RIP报文最多可包括25条路由，因而RIP报文的最大长度是4+20×25=504字节。如果超过，必须再使用一个RIP报文来传送。