路由信息协议（RIP）详解：原理、配置与优缺点

路由信息协议（RIP）详解：原理、配置与优缺点

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/2301_77485708/article/details/144832426

路由信息协议（RIP）是一种使用跳数作为路由度量标准的路由协议，用于确定源网络和目标网络之间的最佳路径。本文将详细介绍RIP的基本概念、工作原理、配置方法、优缺点以及应用场景等。

什么是路由信息协议？

路由信息协议是一种距离矢量路由协议，帮助路由器确定在网络中传输数据包的最佳路径。RIP 工作于 OSI 模型的网络层，使用跳数作为其度量标准来决定最佳路径。但 RIP 中允许的最大跳数为 15。路由信息协议通常用于中小型网络中。

什么是跳数（Hop Count）？

跳数是指源网络与目标网络之间的路由器数量。跳数最少的路径被认为是到达网络的最佳路径，并会被添加到路由表中。为了防止路由循环，RIP 限制了从源到目标路径中允许的最大跳数。RIP 中最大允许的跳数为 15，而跳数为 16 的网络会被视为不可达。

RIP 的特点

• 周期性更新网络信息：路由器定期交换网络更新信息。
• 信息以广播方式发送：所有路由更新信息都以广播形式发送。
• 发送完整的路由表：更新中包含完整的路由表信息。
• 基于信任的路由：路由器总是信任从邻居路由器接收到的路由信息，这也被称为“基于传闻的路由”。

RIP 的工作原理

路由信息协议使用距离矢量路由法（Distance Vector Routing）将数据包传输到目标。在 RIP 中，每个路由器维护一个路由表，其中记录了到每个目标的距离信息。路由器每隔 30 秒通过广播将其路由表共享给邻居路由器。当接收到这些数据时，每个路由器根据接收到的信息更新自己的路由表。如果接收到的某条路径比现有路径更短，路由器会直接更新表中的数据。

RIP 的跳数限制为 15，如果某条路径的跳数超过 15，则该路径被视为不可达。此限制有效地限制了路由器所能处理的网络规模。如果某条路由在 6 个周期（180 秒）内未被更新，则 RIP 会将该路由移出路由表并通知网络中的其他路由器。

RIP 版本的区别

RIP 共有三个版本：

• RIP 版本 1（RIP v1）
• RIP 版本 2（RIP v2）
• RIPng

以下是它们的差异：

进一步说明：

• RIP v1：由于不在路由更新中发送子网掩码信息，RIP v1 被称为无类别路由协议（Classful Routing Protocol）。
• RIP v2：由于在路由更新中发送子网掩码信息，RIP v2 被称为有类别路由协议（Classless Routing Protocol）。

调试命令

使用调试命令查看详细信息：

debug ip rip

使用此命令查看路由器中配置的所有路由，例如针对路由器 R1：

R1# show ip route

使用此命令查看路由器中配置的所有协议，例如针对路由器 R1：

R1# show ip protocols

RIP 配置

考虑以下拓扑，其中包含三个路由器 R1、R2 和 R3：

• R1：
• s0/0/1接口的 IP 地址为 172.16.10.6/30
• fa0/0接口的 IP 地址为 192.168.20.1/24
• R2：
• s0/0/0接口的 IP 地址为 172.16.10.2/30
• fa0/0接口的 IP 地址为 192.168.10.1/24
• R3：
• s0/1接口的 IP 地址为 172.16.10.5/30
• s0/0接口的 IP 地址为 172.16.10.1/30
• fa0/0接口的 IP 地址为 10.10.10.1/24

配置 R1 的 RIP

R1(config)# router rip
R1(config-router)# network 192.168.20.0
R1(config-router)# network 172.16.10.4
R1(config-router)# version 2
R1(config-router)# no auto-summary

注意：no auto-summary命令禁用了自动汇总功能。如果没有选择任何自动汇总，则在 RIP 版本 1 中，子网掩码将被视为有类的。

配置 R2 的 RIP

R2(config)# router rip
R2(config-router)# network 192.168.10.0
R2(config-router)# network 172.16.10.0
R2(config-router)# version 2
R2(config-router)# no auto-summary

配置 R3 的 RIP

R3(config)# router rip
R3(config-router)# network 10.10.10.0
R3(config-router)# network 172.16.10.4
R3(config-router)# network 172.16.10.0
R3(config-router)# version 2
R3(config-router)# no auto-summary

RIP 的不同计时器类型

• 更新计时器（Update Timer）：默认情况下，运行 RIP 的路由器每 30 秒交换一次路由信息。使用更新计时器，路由器会定期交换它们的路由表。
• 无效计时器（Invalid Timer）：如果在 180 秒内没有收到更新，则目标路由器将该路由视为无效。在这种情况下，目标路由器将该路由的跳数标记为 16。
• 保持计时器（Hold Down Timer）：这是路由器等待邻居路由器响应的时间。如果路由器在给定时间内无法响应，则其被宣布为不可用。默认值为 180 秒。
• 刷新计时器（Flush Timer）：如果某路由在刷新时间内没有响应，其条目将被删除。默认情况下，此时间为 60 秒。该计时器在路由被宣布无效后启动，总时间为 180 + 60 = 240 秒。

注意：所有这些计时器的时间都是可调的。以下命令用于更改计时器：

R1(config-router)# timers basic
R1(config-router)# timers basic 20 80 80 90

RIP 的应用场景

• 小型到中型网络：RIP 通常用于路由需求较简单的小型到中型网络。它易于配置和维护，是小型组织的流行选择。
• 旧式网络：一些旧式网络仍在使用 RIP，这些网络建立于更高级的路由协议开发之前。由于升级的成本和精力可能不值得，这些网络继续使用 RIP 作为其路由协议。
• 实验室环境：RIP 经常用于实验室环境进行测试和学习。它是一种简单易用的协议，非常适合教学用途。
• 备用或冗余路由：在某些网络中，RIP 可能作为主路由协议的备份或冗余协议使用。如果主协议发生故障或出现问题，RIP 作为备份可以提供支持。虽然效率不如其他路由协议，但在紧急情况下仍然有用。

RIP 的优点

• 简单性：RIP 是一种相对简单的协议，易于配置和管理，非常适合资源有限的小型到中型网络。
• 易于实现：RIP 实现简单，不需要太多技术专长即可设置和维护。
• 快速收敛：RIP 因其快速收敛时间而闻名，这意味着它能快速适应网络拓扑的变化并高效地路由数据包。
• 自动更新：RIP 会定期自动更新路由表，确保使用最新的信息来路由数据包。
• 低带宽开销：RIP 在交换路由信息时使用的带宽相对较低，非常适合带宽有限的网络。
• 兼容性强：RIP 与多种类型的路由器和网络设备兼容，便于集成到现有网络中。

RIP 的缺点

• 扩展性有限：RIP 的扩展性有限，不适合复杂拓扑的大型网络。RIP 的最大跳数为 15，对于较大的网络可能不够用。
• 收敛速度较慢：尽管 RIP 通常收敛较快，但与其他路由协议相比，其收敛速度可能较慢，从而导致网络性能的延迟和低效。
• 路由环路问题：RIP 有时会产生路由环路，从而导致网络拥塞并降低整体网络性能。
• 负载均衡支持有限：RIP 不支持复杂的负载均衡机制，这可能导致路由路径次优和网络流量分布不均。
• 安全漏洞：RIP 没有提供任何本地安全特性，容易受到伪造和篡改等攻击。
• 带宽使用低效：RIP 定期更新需要较多的带宽，这在带宽有限的网络中可能效率较低。

RIP 的局限性

• 网络流量增加：RIP 定期向邻近路由器执行更新，从而增加了网络流量。
• 跳数限制：由于 RIP 的最大跳数为 15，因此不适用于大型网络。
• 最近路径与最短路径的差异：RIP 在计算最短路径时并未考虑所有因素，可能导致最近路径和最短路径之间存在差异。

结论

RIP（路由信息协议）是一种距离矢量路由协议，通过跳数来确定网络中的最佳路径。它简单易用，非常适合小型到中型网络。然而，RIP 也存在一些局限性，例如其最大跳数为 15，这使得其不适用于更大、更复杂的网络。对于大规模网络，更高级的路由协议（如 OSPF 或 EIGRP）更受欢迎。

RIP 常见问题解答

• 什么是 RIP 中的 Split Horizon？：Split Horizon 是 RIP 中用于防止路由环路的一种技术，确保路由器不会将从某一路由器学到的路由信息再发送回该路由器。
• RIP 是否支持负载均衡？：是的，RIP 支持负载均衡，当具有相同跳数的多条路径通往同一目的地时，可以在多个路径间分配流量。
• 如何在路由器上配置 RIP？：可通过路由器的命令行界面（CLI）配置 RIP，输入特定命令以启用协议、指定要包含的网络并设置版本和认证选项。
• 什么是 RIP 中的 Route Poisoning？：Route Poisoning 是 RIP 中的一种方法，用于将某条路由标记为不可达，将其跳数设置为 16，从而快速通知其他路由器该路由失效。