计算机网络-RIP动态路由协议简介

## 一、概述
前面我们学习了动态路由协议按照工作机制及算法划分可以分为：距离矢量路由协议DV型和链路状态路由协议LS型。RIP就是典型的距离矢量路由协议，但是实际工作中用得已经比较少了。
- 距离矢量路由协议DV:
1. RIP
- 链路状态路由协议LS:
1. OSPF
2. IS-IS

## 二、RIP(路由信息协议)
RIP（Routing Information Protocol）路由协议是一种基于距离矢量算法的动态路由选择协议。它主要用于在小型到中型网络中自动计算和更新路由表，以便网络设备能够选择最佳路径来转发数据包。RIP协议使用UDP的520端口作为传输协议，并通过定期发送和接收路由更新信息来维护网络中的路由表。每个路由器都会根据收到的路由信息计算到达目标网络的“**跳数**”，并以此为依据选择最佳的转发路径，最大跳数为16，超过就表示路由不可达。

### 2.1 RIP的版本
RIP（Routing Information Protocol）经历了两个主要版本的发展，分别为RIPV1和RIPV2：

RIPv1：
- 发布于1980年代初期，是最早的版本。
- 它是一个有类别（Classful）路由协议，不支持变长子网掩码（VLSM）和无类别域间路由选择（CIDR）。
- RIP v1不包含子网掩码信息在其路由更新中，因此所有宣告的网络都被假设为A、B、C类网络的传统掩码。
- 更新报文仅能通过广播方式发送（255.255.255.255）。
- 不支持认证机制以保证安全性。

![RIPV1报文格式](/media/202403/2024-03-28_172448_5422140.3559823473410695.png)

RIPv2：
- 是对RIPv1的重大改进，增加了许多新特性以适应更大规模和更复杂的网络环境。
- 支持VLSM和CIDR，能够处理非传统类别的子网划分。
- 在路由更新中包含了子网掩码信息，使得精确路由成为可能。
- 提供了路由验证功能，支持明文认证和MD5加密认证。
- 能够通过组播地址（224.0.0.9）发送更新报文，同时也支持广播方式。
- 支持手工路由聚合以减少路由表大小。

![RIPV2报文格式](/media/202403/2024-03-28_172509_3426370.5492790667138941.png)

总的来说就是V1版本只能基于A、B、C类进行路由通告而不能根据网段掩码进行通告，以及一些安全功能和路由聚合。

### 2.2 RIP的工作原理

RIP协议的工作原理主要基于以下几个步骤：
- 路由表维护：每个运行RIP协议的路由器都会维护一个路由表，其中包含了到达各个目的网络的最佳路径信息。
- 路由更新：路由器会定期（通常是每30秒）向相邻的路由器发送路由更新报文，其中包含了本路由器所知道的路由信息。这些报文包含了目的网络、下一跳地址以及到达目的网络的跳数。
- 计算最佳路径：当路由器收到相邻路由器的路由更新报文时，它会根据报文中的信息计算到达目的网络的最佳路径。这通常是通过比较不同路径的跳数来实现的，选择跳数最少的路径作为最佳路径。
- 路由表更新：如果路由器根据收到的路由更新报文计算出了更好的路径，它会更新自己的路由表，并将新的路由信息发送给相邻的路由器。

![示例](/media/202403/2024-03-28_172531_9545820.6983177376911129.png)

概括：每个运行RIP的路由器更新路由是进行全量泛洪更新，因此会占用大量带宽；每30S进行更新请求，超过180S无应答标记为路由不可达；每经过一个三层设备距离(跳数)增加1，大于15时路由不可达；RIPV1通过广播进行泛洪，RIPV2通过组播224.0.0.9进行泛洪，减少了广播流量对资源占用的影响。

![实验示例](/media/202403/2024-03-28_172546_4814800.20789607824427003.png)

![报文抓包](/media/202403/2024-03-28_172601_5200790.6478916008892437.png)

![每30S更新](/media/202403/2024-03-28_172617_4908820.32852084425653416.png)

### 2.3 RIP的防环机制

- 水平分割（Split Horizon）：路由器不会将从某个接口学习到的路由信息再通过同一接口广播出去。
- 毒性逆转（Poison Reverse）：当路由器撤销某条路由时，会将其标记为无限大（16跳）并继续广播出去，这样其他路由器就不会选择这条失效的路由。
- 触发更新（Triggered Updates）：一旦检测到路由发生变化，立刻发送更新信息，而不是等待下一轮定时更新，以快速收敛网络。
- 最大跳数限制：由于RIP的最大跳数限制为15跳，这也在一定程度上防止了环路的出现，因为任何超过15跳的路由被认为是无穷大，不再被考虑。

### 2.4 配置示例
```ssh
# 接口地址配置
正常配置即可

# rip 进程号,与ospf进程号类似
rip 1
 undo summary          # 关闭路由汇总功能
 version 2             # 指定使用RIPV2版本
 network 12.0.0.0      # 宣告路由
 network 1.0.0.0       # 宣告路由

# 查看RIP路由
[AR4]display ip routing-table protocol rip
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : RIP
         Destinations : 5        Routes : 5

RIP routing table status : <Active>
         Destinations : 5        Routes : 5

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

1.1.1.1/32  RIP     100  3           D   34.1.1.3        GigabitEthernet
0/0/2
        2.2.2.2/32  RIP     100  2           D   34.1.1.3        GigabitEthernet
0/0/2
        3.3.3.3/32  RIP     100  1           D   34.1.1.3        GigabitEthernet
0/0/2
       12.1.1.0/24  RIP     100  2           D   34.1.1.3        GigabitEthernet
0/0/2
       23.1.1.0/24  RIP     100  1           D   34.1.1.3        GigabitEthernet
0/0/2

RIP routing table status : <Inactive>
         Destinations : 0        Routes : 0
```

总结：RIP路由协议使用跳数进行度量，简单说就是从哪个接口出去，经过了多少跳三层路由设备，超过16则不可达。每30S进行路由更新，而且路由更新是全量更新，占用资源较大。通过上面几种防环机制进行控制。由于它的一些限制，因此实际上现实情况已经很少使用了，仅作了解即可。