计算机网络笔记---网络层---内部网关协议RIP

1.引言   

       关于自治系统（AS），运用静态选路，在配置接口时，以默认方式生成路由表项（对于直接连接的接口），并通过r o u t e命令增加表项（通常从系统自引导程序文件），或是通过I
C M P重定向生成表项（通常是在默认方式出错的情况下）。在网络很小，且与其他网络只有单个连接点且没有多余路由时，采用这种方法是可行的。如果上述三种情况不能全部满足，通常使用动态选路。

      
动态选路主要运用R I P，即选路信息协议(Routing Infromation Protocol)，大多数T C P / I P实现都提供这个应用广泛的协议。

2.动态选路

      
当相邻路由器之间进行通信，以告知对方每个路由器当前所连接的网络，这时就出现了动态选路。路由器之间必须采用选路协议进行通信，这样的选路协议有很多种。路由器上有一个进程称为路由守护程序（routing daemon），它运行选路协议，并与其相邻的一些路由器进行通信。

3.RIP：选路信息协议

3.1RIP报文格式

       RIP报文包含中在UDP数据报中。这里只总结版本1，对于版本2参考tcp/ip（v1）。





        命令字段为1表示请求，2表示应答。还有两个舍弃不用的命令（ 3和4），两个非正式的命令：轮询（
5）和轮询表项（ 6）。请求表示要求其他系统发送其全部或部分路由表。应答则包含发送者全部或部分路由表。版本字段通常为1，而第2版R
I P将此字段设置为2。紧跟在后面的2 0字节指定地址系列（ address family）（对于I P地址来说，其值是2）、I
P地址以及相应的度量。在本节的后面可以看出， R I P的度量是以跳计数的。采用这种2 0字节格式的R I P报文可以通告多达2
5条路由。上限2 5是用来保证R I P报文的总长度为2 0×25 + 4 = 504，小于5
1 2字节。由于每个报文最多携带2 5个路由，因此为了发送整个路由表，经常需要多个报文。有一个注意点：跳数的最大值是1 5，这意味着R I P只能用在主机间最大跳数值为1
5的A S（自治系统）内。度量为1 6表示到无路由到达该I P地址。最大跳数为15限制了使用RIP网络的大小。

3.2运行步骤

      
让我们来看一下采用R I P协议的r o u t e d程序正常运行的结果。R I P常用的U D P端口号是5
2 0。

1）初始化：在启动一个路由守护程序时，它先判断启动了哪些接口，并在每个接口上发送一个请求报文，要求其他路由器发送完整路由表。在点对点链路中，该请求是发送给其他终点的。如果网络支持广播的话，这种请求是以广播形式发送的。这种请求报文的命令字段为1，但地址系列字段设置为0，而度量字段设置为1
6。这是一种要求另一端完整路由表的特殊请求报文。

2）接收到请求。如果这个请求是刚才提到的特殊请求，那么路由器就将完整的路由表发送给请求者。否则，就处理请求中的每一个表项：如果有连接到指明地址的路由，则将度量设置成我们的值，否则将度量置为1 6（度量为1
6是一种称为“无穷大”的特殊值，它意味着没有到达目的的路由）。然后发回响应。

3）接收到响应。使响应生效，可能会更新路由表。可能会增加新表项，对已有的表项进行修改，或是将已有表项删除。

4）定期选路更新。每过3 0秒，所有或部分路由器会将其完整路由表发送给相邻路由器。发送路由表可以是广播形式的（如在以太网上），或是发送给点对点链路的其他终点的。

5）触发更新。每当一条路由的度量发生变化时，就对它进行更新。不需要发送完整路由表，而只需要发送那些发生变化的表项。

      每条路由都有与之相关的定时器。如果运行R I P的系统发现一条路由在3分钟内未更新，就将该路由的度量设置成无穷（16）
4000
，并标注为删除。这意味着已经在6个3
0秒更新时间里没收到通告该路由的路由器的更新了。再过6 0秒，将从本地路由表中删除该路由，以保证该路由的失效已被传播开。

3.3更新算法

      RIP采用的是距离向量算法，是以最小的跳数为判定标准的。这里举个例子：





 

3.4RIP存在的问题

          RIP存在的一个问题就是当网络出现故障的时候，要经过较长的时间才能将此信息传送到所有的路由器。如下图：



          如果网络1出现故障，然后R1更新自己的路由表，但是需要30秒之后才向R2发送，所以此时如果R2先发送了路由表过来的话，然们就会使得，需要很多次往返发送才能使R2得知网络1故障。