网工路由基础（3）RIP原理与配置

 往期回顾 

 网工路由基础（1）静态路由

网工路由基础（2）路由选路原理

 

 

RIP是一种基于距离矢量（Distance-Vector）算法的协议，它使用跳数（Hop Count）作为度量值来衡量到达目的地址的距离。
 

在RIP网络中，缺省情况下，设备到与它直接相连网络的跳数为0 ，通过一个设备可达的网络的跳数为1 ，其余以此类推。也就是说，度量值等于从本网络到达目的网络间的设备数量。
 

为限制收敛时间，RIP规定度量值取0~15之间的整数，大于或等于16的跳数被定义为无穷大，即目的网络或主机不可达。由于这个限制，使得RIP不可能在大型网络中得到应用。

 

 RIP路由表的形成 

RIP启动时的初始路由表仅包含本 设备的一些直连接口路由。通过相邻设备互相学习路由表项，才能实现各网段路由互通。

RIP路由形成的过程如图：

 

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  • RIP 协议启动后，RouterA会向相邻的路由器广播一个Request 报文。
     

  • 当RouterB从接口收到RouterA发送的Request报文后，把自己的RIP路由表封装在Response报文内，然后向该接口对应的网络广播。
     

  • RouterA根据RouterB发送的Response报文，形成自己的路由表。
     

 RIP的更新与维护 

RIP协议在更新和维护路由信息时主要使用四个定时器：
 

  • 更新定时器 （Update timer）：当此定时器超时时，立即发送更新报文；
     

  • 老化定时器（Age timer）：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；
     

  • 垃圾收集定时器（Garbage-collect timer）:如果在垃圾收集时间内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RIP路由表中彻底删除；
     

  • 抑制定时器（Suppress timer）：当RIP设备收到对端的路由更新，其cost为16，对应路由进入抑制状态，并启动抑制定时器。为防止路由震荡，在抑制定时器超市之前，即使再收到对端cost小于16的更新，也不接受。当抑制定时器超时后，就重新允许接受对端发送的路由更新报文。

RIP路由与定时器之间的关系：

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。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RIP路由表中时，老化定时器启动。

如果老化定时器超时，设备仍没有收到邻居发来的更新报文，则在RIP数据库中把该路由的度量值置为16（表示路由不可达，路由表中删除），并启动垃圾收集定时器。

同时，设备对外发送不可达路由更新请求报文，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RIP数据库中删除该路由。
 

 触发更新 

触发更新是指当路由信息发生变化时，立即向邻居设备发送触发更新报文，而不用等待更新定时器超时，从而避免产生路由环路。网络10.4.0.0不可达时，RouterC最先得到这一信息。
 

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  • 如果设备不具有触发更新功能，RouterC发现网络故障之后，需要等待更新定时器超时。等待过程中，如果RouterB的更新报文传到了RouterC，RouterC就会学到RouterB的去往网络10.4.0.0的错误路由。这样Router B和RouterC上去往网络10.4.0.0的路由都指向对方从而形成路由环路。
     

  • 如果设备具有触发更新功能，RouterC发现网络故障之后，不必等待更新定时器超时，立即发送路由更新信息给路由器B,这样避免了路由环路的产生。

 

 RIP-2的优势 
 

  • 支持外部路由标记（Route Tag），可以在路由策略中根据Tag对路由进行灵活的控制；
     

  • 报文中携带掩码信息，支持路由聚合和CIDR（Classless Inter-Domain Routing）；
     

  • 支持指定下一跳，在广播网上可以选择目的网段最优下一跳地址；
     

  • 支持以组播方式发送更新报文，只有支持RIP-2的设备才能接收协议报文，减少资源消耗；
     

  • 支持对协议报文进行验证，增强安全性；
     

  • 路由聚合。

路由聚合的原理：同一个自然网段内的不同子网的路由在向外（其他网段）发送时聚合成一个网段的路由发送。RIP-1的协议报文中没有携带掩码信息，故RIP-1发布的就是自然掩码的路由。

RIP-2支持路由聚合，因为RIP-2报文携带掩码位，所以支持子网划分。在RIP-2中进行路由聚合可提高大型网络的可扩展性和效率，缩减路由表。

 RIP-2路由聚合

路由聚合有两种方式：
 

  • 基于RIP进程的有类聚合：

  
聚合后的路由使用自然掩码的路由形式发布。比如，对于10.1.1.0/24（metric=2）和10.1.2.0/24（metric=3）这两条路由，会聚合成自然网段路由10.0.0.0/8（metric=2）。RIP-2聚合是按类聚合的，聚合得到最优的metric值。
 

  • 基于接口的聚合：
     

用户可以指定聚合地址。比如，对于10.1.1.0/24（metric=2）和10.1.2.0/24（metric=3）这两条路由，可以在指定接口上配置聚合路由10.1.0.0/16（metric=2）来代替原始路由。

水平分割

水平分割（Split Horizon）的原理：RIP从某个接口学到的路由，不会从该接口再发回给邻居路由器。

这样不但减少了带宽消耗，还可以防止路由环路。水平分割在不同网络中实现有所区别，分为按接口和按邻居进行水平分割。广播网、P2P和P2MP网络中是按照接口进行水平分割的，如下图所示：
 

          

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RouterA会向RouterB发送到网络10.0.0.0/8的路由信息，如果没有配置水平分割，RouterB 会将从RouterA学习到的这条路由再发送回给RouterA。这样，RouterA可以学习到达10.0.0.0/8网络的路由：跳数为0的直连路由；下一跳指向RouterB，且跳数为2的路由。

但是在RouterA的RIP路由表中只有直连路由才是活跃的。当RouterA到网络10.0.0.0的路由变成不可达，并且RouterB还没有收到路由不可达的信息时，RouterB会继续向RouterA发送10.0.0.0/8可达的路由信息。

即，RouterA会接受到错误的路由信息，认为可以通过RouterB到达10.0.0.0/8网络；而RouterB仍旧认为可以通过RouterA到达10.0.0.0/8网络，从而形成环路。配置水平分割后，RouterB将不会再把网络10.0.0.0/8的路由发回给RouterA，由此避免了环路的产生。

对于NBMA（Non-Broadcast Multiple Access）网络，由于一个接口上连接多个邻居，所以是按照邻居进行水平分割的。路由就会按照单播方式发送，同一接口上收到的路由可以按邻居进行区分。从某一接口的对端邻居处学习到路由，不会再通过该接口发送回去。
 

     

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在NBMA网络配置了水平分割之后，RouterA会将从RouterB学习到的172.16.0.0/16路由发送给RouterC，但是不会再发送回给RouterB。

毒性反转

毒性反转（PoisonReverse）的原理是，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。
 

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配置毒性反转后，RouterB在接收到从RouterA发来的路由后，向RouterA发送一个这条路由不可达的消息（将该路由的开销设置为16），这样RouterA就不会再从RouterB学到这条可达路由，因此就可以避免路由环路的产生。

 

组网需求

在网络中有4台路由器，要求在RouterA、RouterB、RouterC和RouterD上实现网络互连。

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配置思路

由于要在小型网络中实现设备的网络互连，所以推荐配置RIP-2路由协议。配置各接口IP地址，使网络可达。在各路由器上使能RIP，基本实现网络互连。在各路由器上配置RIP-2版本，提升RIP路由扩展性能。

操作步骤

🕖配置各路由器接口的IP地址

# 配置RouterA。

<Huawei> system-view

[Huawei] sysname RouterA

[RouterA] interface gigabitethernet1/0/0

[RouterA-GigabitEthernet1/0/0] ipaddress 192.168.1.1 24

RouterB、RouterC和RouterD的配置与RouterA一致（略）。

🕖配置RIP基本功能

# 配置RouterA。

[RouterA] rip

[RouterA-rip-1] network 192.168.1.0

[RouterA-rip-1] quit

# 配置RouterB。

[RouterB] rip

[RouterB-rip-1] network 192.168.1.0

[RouterB-rip-1] network 172.16.0.0

[RouterB-rip-1] network 10.0.0.0

[RouterB-rip-1] quit

# 配置RouterC。

[RouterC] rip

[RouterC-rip-1] network 172.16.0.0

[RouterC-rip-1] quit# 配置RouterD。

[RouterD] rip[RouterD-rip-1]network 10.0.0.0

[RouterD-rip-1]quit

🕖配置RIP的版本

# 查看RouterA的RIP路由表。

RouterA] display rip 1 route

Route Flags: R – RIP

              A – Aging, S – Suppressed, G -Garbage-collect 

————————————————————-

Peer 192.168.1.2  on GigabitEthernet1/0/0      Destination/Mask        Nexthop     Cost  Tag     Flags   Sec10.0.0.0/8           192.168.1.2      1   0        RA      14 172.16.0.0/16        192.168.1.2      1   0        RA      14从路由表中可以看出，RIP-1发布的路由信息使用的是自然掩码。

🕖配置RIP的版本

# 在RouterA上配置RIP-2。

[RouterA] rip

[RouterA-rip-1] version 2

[RouterA-rip-1] quit# 在RouterB上配置RIP-2。

[RouterB] rip

[RouterB-rip-1] version 2

[RouterB-rip-1] quit# 在RouterC上配置RIP-2。 

[RouterC] rip

[RouterC-rip-1] version 2

[RouterC-rip-1] quit

# 在RouterD上配置RIP-2。 

[RouterD] rip

[RouterD-rip-1] version 2

[RouterD-rip-1] quit 

验证配置结果

# 查看RouterA的RIP路由表。

[RouterA] display rip 1 route  

Route Flags: R – RIP

              A – Aging, S – Suppressed, G -Garbage-collect

————————————————————————- 

Peer 192.168.1.2  onGigabitEthernet1/0/0 Destination/Mask       Nexthop     Cost  Tag     Flags    Sec  

10.1.1.0/24         192.168.1.2      1   0        RA      32  

172.16.1.0/24       192.168.1.2      1   0        RA      32

从路由表中可以看出，RIP-2发布的路由中带有更为精确的子网掩码信息。

 

 

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风君子

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