计算机网络之---RIP协议

RIP协议的作用

RIP (Routing Information Protocol) 协议是一个基于距离矢量的路由协议，它在网络中用来动态地交换路由信息。RIP 是最早的路由协议之一，通常用于小型和中型网络中。它的工作原理简单，易于实现，但在一些大型网络中效率较低。

1. RIP协议概述

• 类型：距离矢量路由协议
• 标准：最初的 RIPv1，后来的版本是 RIPv2 和 RIPng。
• 度量单位：RIP 使用跳数（Hop Count）作为度量单位，每经过一个路由器算作1跳，最大支持15跳。
• 更新方式：路由器通过周期性广播路由表信息，更新路由器间的路由信息。
• 路由更新周期：RIP 每30秒广播一次路由表信息。

2. RIP协议的工作原理

RIP 协议通过距离矢量算法来计算最佳路径。每个路由器都会保持一个路由表，其中存储了到其他网络的跳数和下一跳的路由器信息。

步骤：

1. 路由表交换：路由器周期性地发送自己的路由表（RIP 路由信息）给相邻的路由器，通知它们自己知道的目的网络和跳数。
2. 更新路由表：收到邻居路由器的信息后，路由器会检查每一条路径的跳数，如果通过邻居路由器可以达到更短的路径，就会更新自己的路由表。
3. 稳定状态：每个路由器都逐渐更新自己的路由表，直到所有路由器都知道如何到达网络中的每个目的地。

3. RIP协议的关键特性

• 度量单位：RIP 使用跳数作为度量单位，表示到达目的地的最短路径。每经过一个路由器算作1跳。最大跳数为15跳，超过15跳的目的网络视为不可达。
• 最大跳数：RIP 协议的最大跳数限制为15，这意味着它不能支持跨越较大的网络（例如，超过15个路由器的网络）。
• 周期性更新：RIP 每30秒更新一次路由表，这个周期被称为“更新间隔”。通过周期性地广播路由表，RIP 确保路由器能够了解网络中的任何变化。
• 路由过期时间：如果某条路由在180秒（即3个更新周期）内没有更新，则该路由会被标记为无效。
• 路由失效计时器：当路由失效时，该路由会经过60秒的等待时间后被完全移除。

4. RIP协议的优缺点

优点：

• 简单易配置：RIP 的算法和协议非常简单，配置和管理容易，适合小型或简单的网络。
• 自动化：路由器通过自动更新路由表，不需要手动配置静态路由，适用于动态变化的网络。
• 低计算开销：RIP 路由算法相对简单，对路由器的计算和资源消耗较低。

缺点：

• 跳数限制：最大跳数为15，限制了 RIP 能支持的网络规模。超过15跳的网络无法通过 RIP 协议进行路由。
• 更新频繁：RIP 每30秒广播一次路由表更新，频繁的路由更新会增加网络带宽负担。
• 收敛速度慢：RIP 收敛速度较慢，尤其是在大规模网络中，可能会导致路由环路等问题。
• 不支持复杂的网络拓扑：RIP 不支持诸如负载均衡、路径选择等高级功能，无法应对复杂的网络拓扑。

5. RIP协议的应用场景

• 小型和中型网络：适用于网络规模较小，拓扑结构简单的环境，如小型企业或家庭网络。
• 简单的路由需求：当网络对实时性要求不高，且网络拓扑变化不频繁时，RIP 是一个合适的选择。
• 作为备选方案：对于不需要高可用性的环境，RIP 可以作为一个低成本的动态路由选择方案。

6. RIP协议的版本

(1) RIP v1 (RIPv1)

• 广播协议：RIPv1 使用广播方式发送路由信息，广播包无法通过路由器转发，因此不支持子网掩码。
• 不支持VLSM（可变长度子网掩码）：这意味着 RIP v1 不能支持不同子网掩码的多子网网络。
• 类网络路由：RIPv1 使用类网络（Classful Routing），只支持 A、B、C 类 IP 地址，不支持 CIDR（无类域间路由）。

(2) RIP v2 (RIPv2)

• 多播协议：RIPv2 使用多播地址（224.0.0.9）发送路由更新，而不是广播，提高了效率。
• 支持子网掩码：RIPv2 增强了对 VLSM 的支持，因此可以在同一网络中使用不同的子网掩码。
• 安全性：RIPv2 支持简单的认证机制，防止恶意的路由更新。
• 路由标记：RIPv2 增加了路由标记（Route Tag），允许传递额外信息，用于跨域的路由传输。

(3) RIPng (RIP next generation)

• IPv6支持：RIPng 是 RIP 协议的扩展版本，主要用于支持 IPv6 地址的路由选择。
• 多播地址：RIPng 使用多播地址（FF02::9）来发送更新信息。