RIP協議（距離矢量路由協議）RIPv1——RIPv2

RIP基本原理

RIP是一種基于距離矢量（Distance-Vector）算法的協議，它使用跳數（Hop Count）作為度量值來衡量到達目的地的地址的距離。在RIP網絡中，缺省情況下，設備到與它直接相連網絡的跳數為0，通過一各設備可達的網絡跳數為1，其余依次類推。也就是說，度量值等于從本網絡到達目的網絡間的設備數量。為限制收斂時間，RIP規定度量值取0~15之間的整數，大于或等于16的跳數被定義為無窮大，即目的網絡或主機不可達。

RIP路由表的形成

RIP啟動時的初始路由表僅僅包含本設備的一些直連接口路由。通過相鄰設備互相學習路由表項，才能實現各網段路由互通。

• 路由表的形成
  ☆RIP協議啟動之后，RouterA會向相鄰的路由器廣播一個Request報文。

  ☆當RouterB從接口接收到RouterA發送的Request報文后，把自己的路由表封裝在Respone報文內，然后向該接口對應的網絡廣播。

  ☆RouterA根據RouterB發送的Response報文報文，形成自己的路由器。

• RIP的更新和維護
  RIP協議在更新和維護路由信息時主要使用三個定時器：
  ☆更新定時器（Update timer）：當此定時器超時時，立即發送更新報文。
  ☆老化定時器（Age timer）：RIP設備如果在老化時間內沒有收到鄰居發來的路由更新報文，則認為該路由不可達。
  ☆垃圾收集定時器（Garbage-collect timer）：如果在垃圾收集時間內不可達路由沒有收到來自同一鄰居的更新，則該路由將被從路由表中徹底刪除

• RIP路由與定時器之間的關系
  ☆RIP的更新信息發布是由更新定時器控制的，默認為30秒發送一次。

☆每一條路由表項對應兩個定時器：老化定時器和垃圾收集定時器。當學到一條路由并添加到路由表中時，老化定時器啟動。如果老化定時器超時，設備仍沒有收到鄰居發來的更新報文，則把該路由的度量值置為16（表示路由不可達），并啟動垃圾收集定時器。如果垃圾收集定時器超時，設備仍沒有收到更新報文，則在路由表中刪除該路由。

• 觸發更新

觸發更新是指當路由信息發生變化時，立即向鄰居設備發送觸發更新報文，而不用等待更新定時器超時，從而避免產生路由環路。

RIPv2的增強性

• RIPv1與RIPv2的比較

RIPv1（即RIP version1）是有類別路由協議（Classful Routing
Protocol），它只支持以廣播方式發布協議報文。RIPv1的協議報文中沒有攜帶掩碼信息，它只能識別A、B、C類這樣的自然網段的路由，因此RIPv1無法支持路由聚合，也不支持不連續子網（Discontiguous
Subnet）。

• RIPv2是一種無分類路由協議（Classless Routing Protocol），報文格式
  
• 與RIPv1相比RIPv2具有以下優勢：

支持外部路由標記（Route Tag），可以在路由策略中根據Tag對路由進行靈活控制。
報文中攜帶掩碼信息，支持路由聚合和CIDR（Classless Inter-Domain Routing）。
支持指定下一跳，在廣播網上可以選擇到最優下一跳地址。
支持以組播方式發送更新報文，只有支持RIPv2的設備才能收到協議報文，減少資源消耗。
支持對協議報文進行驗證，并提供明文驗證和MD5驗證兩種方式，增強安全性。

RIPv2路由聚合

路由聚合的原理是，同一個自然網段內的不同子網的路由在向外（其它網段）發送時聚合成一個網段的路由發送。

RIPv1的協議報文中沒有攜帶掩碼信息，故RIPv1發布的就是自然掩碼的路由。RIPv2支持路由聚合，因此RIPv2報文攜帶掩碼位，所以支持子網劃分。在RIPv2中進行路由聚合可提高大型網絡的可擴展性和效率，縮減路由表。

• 路由聚合有兩種方式：
  ■ 基于RIP進程的有類聚合
  聚合后的路由使用自然掩碼的路由形式發布。比如：1.1.0/24（metric=2）和10.1.2.0/24（metric=3）這兩條路由，匯聚和成自然網段路由10.0.0.0/8（metric=2）。RIPv2聚合是暗類聚合的，聚合后得到最優的metric值。

■ 基于接口的聚合
用戶可以指定聚合地址。比如：1.1.0/24（metric=2）和10.1.2.0/24（metric=3）這兩條路由，可以在此接口上配置聚合路由10.1.0.0/16（metric=2）。

水平分割和毒性逆轉

• 水平分割（Split Horizon）

水平分割的原理是，RIP從某個接口學習到的路由，不會從該接口再發送給鄰居路由器。這樣不但減少了帶寬損耗，還可以防止路由環路。
水平分割在不同網絡中實現有所區別。廣播網、P2P和P2MP網絡中是按照接口進行水平分割的。

• 毒性反轉（Poison Reverse）

毒性反轉的原理是，RIP從某個接口學習到路由后，將該路由的開銷設置為16（即指明該路由不可達），并從原接口發回鄰居路由器。利用這種方式可以清除對方路由表中的無用路由，防止產生路由環路。

• 多進程和多實例

RIP多進程允許為指定的RIP進程關聯一組接口，從而保證該進程進行的所有協議操作都僅限于這一組接口。這樣，就可以實現一臺設備有多個RIP進程，不同的RIP進程之間互不影響，他們之間的路由交互相當于不同路由協議之間的路由交互。
RIP多實例是為每個VPN實例綁定一個RIP進程，從而實現VPN實例與指定進程下的所有接口相關聯。

• RIP與BFD聯動
  網絡上的鏈路故障會導致路由器重新計算路由，因此縮短路由協議的收斂時間對于提高網絡性能是非常重要的。
  雙向轉發檢測BFD（Bidirectional Forwarding Detection）是一種檢測鄰居路由器之間鏈路故障的檢測機制，它通常與路由協議聯動，通過快速感知鏈路故障并通告使得路由協議能夠快速的收斂，從而減少由于拓撲變化導致的流量流失。
  在RIP與BFD聯動中，BFD可以快速檢測到鏈路故障并通知RIP協議，從而加快RIP協議對于網絡拓撲變化的響應。