网络工程：3.1 RIP(Routing Information Protocol)协议

遵循协议：

　　　　1、特网rip1标准文件：rfc1058    网站 ： https://tools.ietf.org/html/rfc1058

　　　　2、因特网rip2标准文件：rfc1723    网站 ：https://tools.ietf.org/html/rfc1723

使用工具：

　　　　GNS3

使用路由器文件：

　　　　Cisco  c3745-a3jk9s-mz.123-4.T2.bin

路由协议性质：

　　　　距离向量(distance vector)：RIP IGRP 

　　　　链路状态(link state)：OSPF IS-IS
　　　　混合型(hybrid)：EIGRP

距离向量概念：

　　矢量(向量)算法：既有大小又有方向的量，例如速度、加速度、力等等

　　收敛算法：开始构建网络拓扑到回收网络拓扑彼此学习、同步、回收过程的算法

　　快速聚敛算法：所谓聚敛就是指所有路由器就最优路径重新达成一致的过程。
　　　　　　当因为某种原因使路由器出现问题而无法继续正常使用时，路由器会
　　　　　　发出路由更新信息传遍整个网络，重新计算最优路径，并最终使所有
　　　　　　路由器就新路径达成一致。聚敛速度慢的路由算法可能会导致路由回路的出现

RIPv1

RIPv1报文结构

RIP每条消息包含两个部分，分别为Header和Route Entries。其中Header包含Command和Version。Route Entries最多包含25个路由条目，每个路由条目包含Address Family Identity、路由可达的IP地址和跳数。 
报文格式各个字段解释如下：

  • 【Command】：取值1或2，当取值为1时表示该消息为请求消息；当取值为2时表示该消息为响应消息。

  • 【Version】：当取值为1时表示该消息为RIPv1消息；当取值为2时表示该消息为RIPv2消息。

    -【 Address Family Identity】：对于IPv4协议，该字段取值为2。当该消息是对整张路由表的请求消息时，该字段取值为0。

  • 【IP Address】：该字段表示路由的目的地址。这一项可以是网络地址、主机地址。

  • 【Metric】：该字段是指RIP中的跳数。虽然该字段取值范围为0-2^32，但是在RIP中，该字段的取值范围为1-16。

　　例如：10 01 10  11000000 10101000 01001110 01100100   00000000 0000000 00000000 00000001   底层数据传输形式

RIPv1特点:

1 有类别路由协议 
2.广播更新 
3 基于UDP，端口号为520 
4 不支持认证 
5.不携带掩码信息无法做路由聚合 
6 一个RIP报文最多携带25条路由（RIPv1数据包最大512byte，一条路由20byte、RIP报头4byte，即RIP最大消息=4+(25*20)=504）

RIPv1工作过程: 
这里写图片描述 
路由器启动时，路由表中只会包含直连路由。运行RIP之后，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地向邻居路由器通告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。

工作过程分析 
这里写图片描述

 

 

RIP定时器

RIP主要使用三个定时器:

【更新定时器】：它定时触发更新报文的发送，更新周期默认为30秒。 
【老化定时器】：RIP设备如果在老化时间内没有收到邻居发来的路由更新报文，则认为该路由不可达。老化定时器超时后，该路由条目设置为16。 
【垃圾收集定时器】：如果在垃圾收集时间内（默认为更新定时器的4倍，即120秒），不可达路由没有收到来自同一邻居的更新，则该路由将被从路由表中彻底删除。

三个定时器之间的关系

1 RIP 的更新信息发布是由更新定时器控制的，默认为每30 秒发送一次。 
2 每一条路由表项对应两个定时器：老化定时器和垃圾收集定时器。当学到一条路由并添加到路由表中时，老化定时器启动。如果老化定时器超时，设备仍没有收邻居发来的更新报文，则把该路由的度量值置为16（表示路由不可达），并启动垃圾收集定时器。如果垃圾收集定时器超时，设备仍然没有收到更新报文，则在路由表中删除该条目。

注意事项

（1）如果在没有触发更新的前提下，一个路由表项最多需要300秒才能被删除（老化时间+垃圾收集时间）。 
（2）如果存在触发更新，那么一个路由条目最多需要120秒才能被删除（即为老化时间）。

RIP度量计算

RIP使用跳数作为度量值来衡量到达目的网络的距离。在RIP中，路由器到与它直接相连网络的跳数为0，每经过一个路由器后跳数加1。为限制收敛时间，RIP规定跳数的取值范围为0~15之间的整数，大于15的跳数被定义为无穷大，即目的网络或主机不可达。

RIP开销控制

Metricin 
命令rip metricin 用于修改令所指定的度量值会与当前路由的度量值相加 
Metricout 
命令rip metricout用于路由器在通告RIP路由时修改路由的度量值。

RIPv2

RIPv2 报文结构

这里写图片描述 
RIPv2的报文格式的基本结构和RIPv1相同。RIPv2使用了RIPv1中部分未用字段以提供扩展功能。

报文格式部分字段解释如下：

【Route Tag】：用于标记外部路由或者路由引入到RIPv2协议中的路由。 
【 Subnet Mask】：用来标识使用IPv4地址的网络和子网部分。 
【NextHop】：表示比通告路由器地址更好的下一跳地址。如果该字段为0.0.0.0，则说明通告路由器地址为最优下一跳地址。

RIPv2–认证

 RIPv2支持对协议报文进行认证，认证方式有明文认证和MD5认证两种。当RIPv2配置认证时，RIPv2会对报文第一条Route Entries进行修改。
  • 1
  • 2

具体修改如下：

  • Address Family Identity字段改为0XFFFF。
  • Route Tag字段改为Authentication Type字段。
  • IP Address、Subnet Mask、Next Hop和Metric会变为口令字段。

RIPv2工作过程 
这里写图片描述 
路由器运行RIPv2后，会首先组播发送路由更新请求，收到请求的路由器会发送自己的RIPv2路由进行响应。（默认运行RIPv2发送组播更新，可以在接口上控制以组播/广播方式发送更新） 
网络稳定后，路由器会周期性发送路由更新信息。

RIPv1，RIPv2区别

这里写图片描述

VLSM应用：

测试：采用 RIP Version 2   R1  ping R2                通    R1 ping R3 不通    结果：肯定有一方不支持VLSM导致无法ping通

　　   采用 RIP Version  2  R3  ping R4                不通  　　　　              结果：Version 1不支持VLSM

 　　  开通R3与R4的Version                                测试Ping 　　　　　     结果：完全OK

 

 

RIP默认传输数据

传输时只要开启RIP传输，都会默认把当前路由器表传输给下一跳路由器进行算法比对

新路由器加入(这个规则简单)

　　例子：图一 如果在10.1.0.0之前加入1.1.0.0，新加IP在A表示为1跳，B的路由表并没有1.1.0.0，当A把自己的最新路由表传递到路由B时发现没有1.1.0.0就会把1.1.0.0添加进B表中，记录时并且上一跳路由的跳数基础上进行累加1

跳数累加及方向的确定：当B路由同时接收到A和C的路由表该如何进行计算，如果B上接了D和E路由，四个同时传递路由表给B那该如何处理呢？如图二

　　解题思路：必要条件数据不可能同时处理，必须按队列进行计算，一个路由多个分支的路由处理顺序规则

　　　　1、如果对于B来说，假如A C D E是按照表加入时间划分优先级，ACDE先后在B中加入路由表，A优先级为最高优先级

　　　　2、矢量方向判断/跳数叠加算法  假设：A把表送到B ， if 所有路由器都有这个IP地址跳数表A > B && B>D 中的IP跳数，对于A路径传递过来的地址方向就是FABD/FABE/FABC 

  　　　　

　　　　　　　　　　(图一)

 

　　　　　　　　 (图二)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

可能存在的设计缺陷

　　一、例图一ABC的路由表更新时间频率不一致

　　二、例图一 10.4.0.0断开而无法及时进行全网路由通知更新

　　三、B和C无限重发，造成路由环回

 

 

 

RIP缺陷性设计

 

 

 

 

 

 

 

思科动态路由小实验

3560交换机配置
创建VLAN虚拟局域网空间S3560(config-if)#int vlan 10S3560(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0S3560(config-if)#no shS3560(config-if)#int  vlan 20S3560(config-if)#ip add 192.168.3.1 255.255.255.0S3560(config-if)#no shS3560(config-if)#exit把F0/2和F0/1放进Vlan10和Vlan2的局域网空间S3560(config)#interface f0/2S3560(config-if)#switchport access vlan 10S3560(config-if)#interface f0/1S3560(config-if)#switchport access vlan 20S3560(config-if)#exit手动添加rip协议表空间记录S3560(config)#ip routing  ##打开交换机默认关闭的rip协议S3560(config)#route rip   ##启动rip协议S3560(config-R1)#network 192.168.1.0S3560(config-R1)#network 192.168.1.3S3560(config-R1)#version 2S3560(config-R1)#endS3560(config)#do write  ##写入当前配置R1路由器设置
设置RIP及同步时钟R1(config)#interface s2/0R1(config-if)#ip add 192.168.4.1 255.255.255.0R1(config-if)#no shR1(config-if)#clock rate 64000R1(config-if)#route rip R1(config-R1)#network 192.168.3.0R1(config-R1)#network 192.168.4.0R1(config-R1)#version 2
下游交换机接口通讯设置R1(config-R1)#interface f0/0R1(config-if)#ip add 192.168.3.2 255.255.255.0R1(config-if)#no shR1(config-if)#do write  ##写入当前配置R2路由器设置
设置RIP及同步时钟R1(config)#interface s2/0R1(config-if)#ip add 192.168.4.2 255.255.255.0R1(config-if)#route rip R1(config-R1)#network 192.168.4.0R1(config-R1)#network 192.168.2.0R1(config-R1)#version 2
下游交换机接口通讯设置R1(config-R1)#interface f0/0R1(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0R1(config-if)#no shR1(config-if)#do write  ##写入当前配置

测试过程必：须先从PC1 ping路由器1 再 ping 路由器2  再ping 交换机 再ping PC2 的过程称之为RIP路由表学习在enable下使用show ip route查看学习到的地址表信息
　　　　　　 在没学习到地址之前跨设备通信是不通的

 

16个跳数极限测试

第一个路由器显示结果

 

 被动接口--单播测试

借上图配置

被动接口-------在所有路由器上输入如下代码

　　　　　　do show debug ip rip ----动态显示30秒路由更新

　　　　　　输入后每个路由器会动态更新出现如下信息

　　　　　　　　RIP: sending v2 update to 224.0.0.9 via GigabitEthernet0/0 (192.168.1.2) -----发送RIP的Log
　　　　　　　　RIP: build update entries
　　　　　　　　192.168.1.128/25 via 0.0.0.0, metric 1, tag 0

　　　　　　　　RIP: received v2 update from 192.168.1.2 on GigabitEthernet0/0 -----接收RIP的Log
　　　　　　　　　　192.168.1.192/27 via 0.0.0.0 in 1 hops

　　　　　　第三个路由器输入如下信息，其他路由依次输入

　　　　　　　  R3(config)#router rip //也是要在协议底下配置 

　　　　　　　 R3(config-router)#passive-interface g0/1 //被动接口后配置单播更新--禁止G0/1进行UDP接口更新RIP表
　　　　　　　R3(config-router)#neighbor 192.168.1.190  //单播更新给 192.168.1.190   ---此代码没有测试，模拟器2911缺少此功能

　　　　　　　R3(config-router)# clear ip route * ----清空路由表

　　       　　　　

 

 　　　　　　测试结果：

　　　　　　   R1 　　ping       192.168.1.2 and 192.168.1.129 通                    ping          192.168.1.130 and 192.168.1.193 不通

 　　　　　　 

 　　　　　　 

DV中解决环路的几种办法
水平分割
原理：水平分割是指从这个接口收到的信息不回再从这个接口传出去
R3(config-router)#passive-interface g0/1
R3(config-router)#neighbor xxx.xxx.xxx.xxx
毒性逆转
原理：RIP从某个接口学到路由后，从原接口发回邻居路由器，并将该路由的开销设置为16（即指明该路由不可达）。利用这种方式，可以清除对方路由表中的无用路由。
保持失效定时器
触发更新
最大跳数（终极武器）

 

转载于:https://www.cnblogs.com/StrongIwan/p/9635862.html

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