路由信息协议RIP
[TOC]
# 掌握路由协议的分类，理解静态路由和动态路由
# 掌握动态路由协议RIP的报文格式、工作原理及工作过程
# 掌握RIP计时器的作用
# 理解RIP的稳定性一、路由分类：
静态路由与动态路由：
路由选择:
在从源点到终点的通信过程中，数据包可能经过多个路由器，直到到达连接，目的网络路由器为止。
当路由器收到数据包时，它应当将数据包转发到哪一个网络，取决于路由表的信息。
路由表:
静态路由表:路由信息是管理员设置的，并由管理员手动进行更新。
动态路由表:路由信息是随着互联网的变化而自动更新的。
**路由选择协议:**路由选择协议是一些规则和过程的组合。规则使得路由器之间能够共享他们所知道的互联网情况和邻站信息，而过程用来合并从其它路由器收到的信息。
外部和内部路由选择：
自治系统（AS,Autonomous System)
由同一个管理机构管理、使用统一路由策略的路由器的集合。
最初，自治系统内部只考虑运行单个路由协议;然而，随着网络的发展，一个自治系统内现在也可以支持同时运行多种路由协议
两大类路由选择协议
内部网关协议IGP(Interior Gateway Protocol)：
内部网关协议IGP(Interior Gateway Protocol):在一个自治系统内部使用的路由选择协议
- 目前这类路由选择(域内路由选择)协议使用得最多，如**RIP**和**OSPF协议**。
外部网关协议EGP(External Gateway Protocol):
外部网关协议EGP(External Gateway Protocol):在自治系统之间使用的路由选择协议
- 在外部网关协议中目前使用最多的是**BGP-4**协议
距离向量路由选择协议:
- 从路由器到直接连接的网络的距离定义为1
- 从路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经过的路由器数加1，因此也称为“跳数”
- 每个节点维护一个到其它节点的最小距离向量表
- 初始状态下，每个节点只知道到与它直接相连的节点的代价
- 节点周期性地向其所有相邻节点发送它的路由表信息
- 当一个节点从邻站收到路由表信息时，使用Bellman-Ford算法更新其路由表
二、RIP协议：
2.1：路由信息协议(Routing Information Protocol)
应用较早、使用较普遍的内部网关协议，适用于小型同类网络，是典型的距离向量路由协议。
通过广播UDP协议520端口封装成的报文来交换路由信息，默认每30秒发送一次路由信息更新报文
RIP使用跳数作为路由距离度量，即数据报到达目标设备所必须经过的路由器数目
RIP最多支持的跳数为15，跳数16表示不可达
RIP的工作原理
- 路由器启动时，路由表中只包含直通路由。运行RIP后，路由器会发送Request报文，用来请求邻居路由器的RIP路由
- 运行RIP的邻居路由器收到该Request报文后，会根据自己的路由表，生成Response报文进行回复
- 路由器在收到Response报文后，会将相应的路由添加到自己的路由表中
- RIP网络稳定以后，每个路由器会周期性的向邻居路由器通稿自己的整张路由表中的路由信息，默认周期为30秒。邻居路由器根据收到的路由信息刷新自己的路由表
- 路由表中的每一路由项都对应了一个老化定时器，当路由项在180秒内没有任何更新时，定时器超时，该路由项的度量值变为不可达
- 某路由项的度量值变为不可达后，该路由会在Response报文中发布四次(120秒)，然后从路由表中清除。
RIP协议的特点
仅和相邻路由器交换信息。
交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表
按固定的时间间隔交换路由信息RIPv1 vs RIPv2
RIPv1
有类别路由协议，不支持VLSM和CIDR且不支持认证。以广播的形式发送报文，目的IP地址为广播地址255.255.255.255
RIPv2
无类别路由协议，支持VLSM、路由聚合与CIDR，支持明文认证和MD5密文认证，以广播或者组播(224.0.0.9)方式发送报文
2.2：RIP协议报文格式：
RIPv1的报文格式：
每个字段的值和作用
Command:表示该报文是一个请求报文还是响应报文，1表示该报文是请求报文，2表示该报文是响应报文
Version:表示RIP的版本信息。对于RIPv1，该字段的值为1
Address Family ldentifier (AFI):表示地址标识信息，对于IP协议，其值为2
lP address:表示该路由条目的目的IP地址。这一项可以是网络地址、主机地址
Metric:路由条目的度量值，取值范围1-16。
一个RIP路由更新消息中最多可包含25条路由表项，每个路由表项都携带了目的网络的地址和度量值。整个RIP报文大小限制为不超过504字节，如果整个路由表的更新消息超过该大小，需要发送多个RIPv1报文
RIPv2的报文格式：
RIPv1与RIPv2的不同的字段
AFI:地址族标识除了表示支持的协议类型外，还可以用来描述认证信息
Route tag:用于标记外部路由。
Subnet Mask:指定IP地址的子网掩码，定义IP地址的网络或子网部分
Next Hop:指定通往目的地址的下—跳IP地址。
三、RIP环路：
RIP网络正常运行时，RTA会通过RTB学习到10.0.0.0/8网络的路由，度量值为1。一旦路由器RTB的直连网络10.0.0.0/8产生故障，RTB会立即检测到该故障，并认为该路由不可达。此时，RTA还没有收到该路由不可达的信息，于是会继续向RTB发送通往10.0.0.0/8的路由信息。RTB会学习此路由信息，认为可以通过RTA到达10.0.0.0/8网络，度量值为2。
此后，RTB发送的更新路由表，又会导致RTA路由表的更新，RTA会新增一条度量值为3的10.0.0.0/8网络路由表项，从而形成路由环路。这个过程会持续下去，直到度量值为16。
环路避免-水平分割
路由器从某个接口学到的路由，不会从该接口再发回给邻居路由器。
RTA从RTB学习到的10.0.0.0/8网络的路由不会再从RTA的接收接口重新通告给RTB，由此避免了路由环路的产生。
环路避免-毒性反转
毒性反转机制的实现可以使错误路由立即超时。
毒性反转是指路由器从某个接口学到路由后，将该路由的跳数设置为16，并从原接收接口发回给邻居路由器
环路避免-触发更新
触发更新是指当路由信息发生变化时，立即向邻居设备发送触发更新报文，而不需要等待更新定时器超时，从而加速了网络收敛
