路由信息协议

7.3.1　路由信息协议———RIP

RIP(Routing Information Protocols，路由信息协议)是使用最广泛的距离向量协议，它是由施乐(Xerox)公司在70年代开发的。当时，RIP是XNS(Xerox Network Service，施乐网络服务)协议簇的一部分。TCP/IP版本的RIP是施乐协议的改进版。RIP最大的特点是，无论实现原理还是配置方法，都非常简单。

图7－2

RIP的度量是基于跳数(hops count)的，每经过一台路由器，路径的跳数加一。如此一来，跳数越多，路径就越长，RIP算法会优先选择跳数少的路径。RIP支持的最大跳数是15，跳数为16的网络被认为不可达。

RIP中路由的更新是通过定时广播实现的。缺省情况下，路由器每隔30秒向与它相连的网络广播自己的路由表，接到广播的路由器将收到的信息添加至自身的路由表中。每个路由器都如此广播，最终网络上所有的路由器都会得知全部的路由信息。

距离向量类的算法容易产生路由循环，RIP是距离向量算法的一种，所以它也不例外。如果网络上有路由循环，信息就会循环传递，永远不能到达目的地。为了避免这个问题，RIP等距离向量算法实现了下面4个机制。

(1)水平分割(split horizon)。水平分割保证路由器记住每一条路由信息的来源，并且不在收到这条信息的端口上再次发送它。这是保证不产生路由循环的最基本措施。

(2)毒性逆转(poison reverse)。当一条路径信息变为无效之后，路由器并不立即将它从路由表中删除，而是标记为16，即不可达的度量值将它广播出去。这样虽然增加了路由表的大小，但对消除路由循环很有帮助，它可以立即清除相邻路由器之间的任何环路。

(3)触发更新(trigger update)。当路由表发生变化时，更新报文立即广播给相邻的所有路由器，而不是等待30秒的更新周期。同样，当一个路由器刚启动RIP时，它广播请求报文。收到此广播的相邻路由器立即应答一个更新报文，而不必等到下一个更新周期。这样，网络拓扑的变化会最快地在网络上传播开，减少了路由循环产生的可能性。

(4)抑制计时(holddown timer)。一条路由信息无效之后，一段时间内这条路由都处于抑制状态，即在一定时间内不再接收关于同一目的地址的路由更新。如果，路由器从一个网段上得知一条路径失效，然后，立即在另一个网段上得知这个路由有效。这个有效的信息往往是不正确的，抑制计时避免了这个问题，而且，当一条链路频繁起停时，抑制计时减少了路由的浮动，增加了网络的稳定性。

即便采用了上面的4种方法，路由循环的问题也不能完全解决，只是得到了最大程度的减少。一旦路由循环真的出现，路由项的度量值就会出现计数到无穷大(Count to Infinity)的情况。这是因为路由信息被循环传递，每传过一个路由器，度量值就加1，一直加到16，路径就成为不可达的了。RIP选择16作为不可达的度量值是很巧妙的，它既足够的大，保证了多数网络能够正常运行，又足够小，使得计数到无穷大所花费的时间最短。

RIP虽然简单易行，并且久经考验，但是也存在着一些很重要的缺陷，主要有以下几点:

(1)过于简单，以跳数为依据计算度量值，经常得出非最优路由;

(2)度量值以16为限，不适合大的网络;

(3)安全性差，接受来自任何设备的路由更新;

(4)不支持无类IP地址和VLSM(Variable Length Subnet Mask，变长子网掩码);

(5)收敛缓慢，时间经常大于5分钟;

(6)消耗带宽很大;

(7)RIP每隔30s广播一次路由信息，是造成网络的广播风暴的重要原因之一。

为了适用现代网络的路由选择环境，RIP在RIPv1协议的基础上增加了一些扩展特性，形成RIP第二版本———RIPv2。这些扩展特性有:

(1)每个路由条目都携带自己的子网掩码;

(2)路由选择更新更具有认证功能;

(3)每个路由条目都携带下一跳地址;

(4)外部路由标志;

(5)组播路由更新。

最重要的一项是路由更新条目增加了子网掩码的字段，因而RIPv2协议可以使用可变长的子网掩码，从而使RIPv2协议变成了一个无类别的路由选择协议。