RIP路由协议的进阶学习

在路由协议的大家族中，最为基本的就是RIP路由协议了。那么接下来就让我们仔仔细细地学习一下这个协议的具体原理和算法。那么当中一些基本原理，有一些也是在后来协议中应用的蓝本。

度量方法

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?

路由更新

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?正常情况下,每30秒路由器就可以收到一次路由信息确认,如果经过180秒,即6个更新周期,一个路由项都没有得到确认,路由器就认为它已失效了?如果经过240秒,即8个更新周期,路由项仍没有得到确认,它就被从路由表中删除?上面的30秒,180秒和240秒的延时都是由计时器控制的,它们分别是更新计时器(Update Timer)?无效计时器(Invalid Timer)和刷新计时器(Flush Timer)?

路由循环

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RIP路由协议也不例外?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?

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?

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,而是用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?

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?

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,RIP路由协议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路由协议选择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?

邻居

有些网络是NBMA(Non-Broadcast MultiAccess,非广播多路访问)的,即网络上不允许广播传送数据?对于这种网络,RIP路由协议就不能依赖广播传递路由表了?解决方法有很多,最简单的是指定邻居(neighbor),即指定将路由表发送给某一台特定的路由器?

RIP路由协议的缺陷

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:

过于简单,以跳数为依据计算度量值,经常得出非最优路由;

度量值以16为限,不适合大的网络;

安全性差,接受来自任何设备的路由更新;

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

收敛缓慢,时间经常大于5分钟;

消耗带宽很大?