RIP路由器协议书及工作中基本原理

  • 栏目:公司新闻 时间:2021-02-22 10:53 分享新闻到:
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RIP(Routing information Protocol,路由器信息内容协议书)是运用较早、应用较广泛的內部网关协议书(Interior Gateway Protocol,IGP),可用于小型同类互联网的1个基层民主系统软件(AS)内的路由器信息内容的传送。RIP协议书是根据间距矢量优化算法(Distance Vector Algorithms,DVA)的。它应用“跳数”,即metric来考量抵达总体目标详细地址的路由器间距。文本文档见RFC1058、RFC1723。它是1个用于路由器器和主机间互换路由器信息内容的间距空间向量协议书,现阶段全新的版本号为v4,也便是RIPv4。

至于上面所说到的“內部网关协议书”,大家能够这样了解。因为历史时间的缘故,当今的 INTERNET 网被构成1系列的基层民主系统软件,各有治系统软件根据1个关键路由器器连到主杆在网上。而1个基层民主系统软件常常对应1个机构实体线(例如1个企业或大学)內部的互联网与路由器器结合。每一个基层民主系统软件都有自身的路由器技术性,对不一样的基层民主系统软件路由器技术性是不同样的。用于基层民主系统软件间接性口上的路由器协议书称为“外界网关协议书”,简称EGP (Exterior Gateway Protocol);而用于基层民主系统软件內部的路由器协议书称为“內部网关协议书”,简称 IGP。內部网关与外界网关协议书不一样,外界路由器协议书仅有1个,而內部路由器器协议书则是1族。各內部路由器器协议书的差别在于间距制式(distance metric, 即间距衡量规范)不一样,和路由器更新优化算法不一样。RIP协议书是最普遍应用的IGP类协议书之1,知名的相对路径更新程序流程Routed就是依据RIP完成的。RIP协议书被设计方案用于应用同种技术性的中型互联网,因而融入于大多数数的校园内网和应用速度转变并不是很大的持续线的地域性互联网。针对更繁杂的自然环境,1般不应用RIP协议书。

1. RIP工作中基本原理

RIP协议书是根据Bellham-Ford(间距空间向量)优化算法,此优化算法1969年被用于测算机路由器挑选,宣布协议书最先是由Xerox于1970年开发设计的,那时候是做为Xerox的“Networking Services(NXS)”协议书族的1一部分。因为RIP完成简易,快速变成应用范畴最普遍的路由器协议书。

路由器器的重要功效是用于互联网的互连,每一个路由器器与两个以上的具体互联网相连,负责在这些互联网之间转发数据信息报。在探讨 IP 开展选路和对报文格式开展转发时,大家一直假定路由器器包括了正确的路由器,并且路由器器能够运用 ICMP 重定项体制来规定与之相连的主机变更路由器。但在具体状况下,IP 开展选路以前务必先根据某种方式获得正确的路由器表。在小型的、转变迟缓的互连互联网中,管理方法者能够用手工制作方法来创建和变更路由器表。而在大中型的、快速转变的自然环境下,人力升级的方法慢得不可以接纳。这就必须全自动升级路由器表的方式,即所谓的动态性路由器协议书,RIP协议书是在其中最简易的1种。

在路由器完成时,RIP做为1个系统软件长驻过程(daemon)而存在于路由器器中,负责从互联网系统软件的其它路由器器接受路由器信息内容,从而对当地IP层路由器表作动态性的维护保养,确保IP层推送报文格式时挑选正确的路由器。另外负责广播节目本路由器器的路由器信息内容,通告邻近路由器器作相应的改动。RIP协议书处在UDP协议书的顶层,RIP所接受的路由器信息内容都封裝在UDP协议书的数据信息报中,RIP在520号UDP端口号上接受来自远程控制路由器器的路由器改动信息内容,并对当地的路由器表做相应的改动,另外通告其它路由器器。根据这类方法,做到全局性路由器的合理。

RIP路由器协议书用“升级(UNPDATES)”和“恳求(REQUESTS)”这两种排序来传送信息内容的。每一个具备RIP协议书作用的路由器器每隔30秒用UDP520端口号给予之立即相连的设备广播节目升级信息内容。升级信息内容反应了该路由器器全部的路由器挑选信息内容数据信息库。路由器挑选信息内容数据信息库的每一个条目由“局域在网上能做到的IP详细地址”和“与该互联网的间距”两一部分构成。恳求信息内容用于找寻互联网上能传出RIP报文格式的别的机器设备。

RIP用“路途段数”(即“跳数”)做为互联网间距的限度。每一个路由器器在给邻近路由器器传出路由器信息内容时,都会给每一个相对路径再加內部间距。在如图1中,路由器器3立即和互联网C相连。当它向路由器器2通知互联网142.10.0.0的相对路径时,它把跳数提升1。与之类似,路由器器2把跳数提升到“2”,且通知相对路径给路由器器1,则路由器器2和路由器器1与路由器器3所属互联网142.10.0.0的间距各自是1跳、2跳。

 如图1、RIP工作中基本原理示例

但是在具体的互联网路由器挑选上其实不一直由跳数决策的,还要融合具体的相对路径联接特性综合性考虑到。在如图2所示互联网中,从路由器器1到互联网3,RIP协议书将更趋向于跳数为2的路由器器1->路由器器2->路由器器3的1.5Mbps路由协议,而并不是挑选跳数为1的56Kbps,立即的路由器器1->路由器器3相对路径,由于跳数为1的56Kbps串行通信路由协议比跳数为2的1.5Mbps串行通信路由协议慢很多。

如图2、路由器挑选不但限于“跳数”考虑到的示例

2. 路由器器的收敛体制

任何间距空间向量路由器挑选协议书(如RIP)都有1个难题,路由器器不知道道互联网的全局性状况,路由器器务必借助邻近路由器器来获得互联网的可达信息内容。因为路由器挑选升级信息内容在互联网提交播慢,间距空间向量路由器挑选优化算法有1个慢收敛难题,这个难题将致使不1致性造成。RIP协议书应用下列体制降低因互联网上的不1致带来的路由器挑选环路的将会性。

记数到无限大体制

RIP协议书容许最大跳数为15。超过15的目地地被觉得是不能达。这个数据在限定了互联网尺寸的另外也避免了1个叫做“记数到无限大”的难题。

记数到无限大体制的工作中基本原理以下(如图3所示):

如图3、路由器器收敛体制示例

(1)现假定路由器器1断掉了与互联网A相连,则路由器器1遗失了与互联网A相连的以太网插口后造成1个开启升级送往路由器器2和路由器器3。这个升级信息内容另外告知路由器器2和路由器器3,路由器器1已不有抵达互联网A的相对路径。假定这个升级信息内容传送到路由器器2被延迟了(CPU忙、路由协议时延等),但抵达了路由器器3,因此路由器器3会马上从路由器表格中去掉到互联网A的相对路径。

(2)路由器器2因为未收到路由器器1的开启升级信息内容,高并发出它的基本路由器挑选升级信息内容,通知互联网A以2跳的间距可达。路由器器3收到这个升级信息内容,觉得出現了1条根据路由器器2的抵达互联网A的新相对路径。因而路由器器3告知路由器器1,它能以3跳的间距抵达互联网A。

(3)在收到路由器器3的升级新后,就把这个信息内容再加1跳后向路由器器2和路由器器3另外传出升级信息内容,告知她们路由器器1能够以3跳的间距抵达互联网A。

(4)路由器器2在收到路由器器1的信息后,较为发现与原先抵达互联网A的相对路径不符,升级成能够以4,跳的间距抵达互联网A。这个信息再度会发往路由器器3,以此循环系统,直至跳数做到超出RIP协议书容许的最大值(在RIP中界定为16)。1旦1个路由器器做到这个值,它将申明这条相对路径不能用,并从路由器表格中删掉此相对路径。

因为记数到无限大难题,路由器挑选信息内容将从1个路由器器传到另外一个路由器器,每次段数加1。路由器挑选环路难题将无尽制地开展下去,除非做到某个限定。这个限定便是RIP的最大跳数。当相对路径的跳数超出15,这条相对路径才从路由器表格中删掉。

如图4、水均分割法

水均分割标准以下:路由器器不向相对路径来临的方位回传此相对路径。当开启路由器器插口后,路由器器纪录相对路径是从哪一个插口来的,而且不向此插口回传此相对路径。

Cisco能够对每一个插口关掉水均分割作用。这个特性在“non broadcast mutilple access”(NBMA,非广播节目多路浏览)自然环境下10分有效。在如图4所示互联网中,路由器器2根据帧中继联接路由器器1和路由器器3,两个PVC都在路由器器2的同1个物理学插口(S0)中断。假如在路由器器2的水均分割作用未被关掉,那末路由器器3将收不到路由器器1的路由器挑选信息内容(反之亦然)。用“no ip split-horizon”插口子指令可关掉水均分割作用。

破坏大逆转的水均分割法

水均分割是路由器器用来避免把1个插口得来的相对路径又从此插口传回致使的难题的计划方案。水均分割计划方案忽视在升级全过程中从1个路由器器获得的相对路径又传回该路由器器。有破坏大逆转的水均分割方式是在升级信息内容中包含这些回传相对路径,但这类解决方式会把这些回传相对路径的跳数设为16(无限)。根据把跳数设为无限,并把这条相对路径告知源路由器器,有将会马上处理路由器挑选环路。不然,有误的相对路径将在路由器表格中驻留到请求超时为止。破坏大逆转的缺陷是它提升了路由器升级的的数据信息尺寸。

维持定时执行器法

维持定时执行器法可避免路由器器在相对路径从路由器表格中删掉后1定的時间内(一般为180秒)接纳新的路由器信息内容。它的观念是确保每一个路由器器都收到了相对路径不能达信息内容,并且沒有路由器器传出失效相对路径信息内容。比如在所示互联网中,因为路由器升级信息内容被延迟时间,路由器器2向路由器器3传出不正确信息内容。但应用维持计数器法后,这类状况将不容易产生,由于路由器器3将在180秒内不接纳通向互联网A的新的相对路径信息内容,到那时路由器器2将储存正确的路由器信息内容。

开启升级法

有破坏大逆转的水均分割将任何两个路由器器组成的环路摆脱,但3个或更好几个路由器器组成的环路仍会产生,直至无限(16)时为止。开启式升级法可加快收敛時间,它的工作中基本原理是当某个相对路径的跳数更改了,路由器器马上传出升级信息内容,无论路由器器是不是抵达基本信息内容升级時间都传出升级信息内容。

3. RIP报文格式文件格式

如图5所示为RIP信息内容文件格式。各字段解释以下:

Command:指令字段,8位,用来特定数据信息报主要用途。指令有5种:Request(恳求)、Response(回应)、Traceon(开启追踪标识,自v2版本号后早已取代)、Traceoff(关掉追踪标识,自v2版本号后早已取代)和 Reserved(保存)。

Version:RIP版本号号字段,16位。

Address Family Identifier:详细地址族标志符字段,24位。它指出该通道的协议书详细地址种类。因为 RIP2版本号将会应用几种不一样协议书传输路由器挑选信息内容,因此要应用到该字段。IP协议书详细地址的Address Family Identifier为2。

如图5、RIP协议书信息内容文件格式

Route Tag:路由器标识字段,32位,仅在v2版本号以上必须,初版本无需,为0。用于路由器器特定特性,务必根据路由器器储存和再次广告宣传。路由器标示是分离出来內部和外界 RIP 路由器路线的1种常见方式(路由器挑选域内的互联网传输路线),该方式在 EGP或IGP都有运用。

IP Address:总体目标IP详细地址字段,IPv4详细地址为32位。

Subnet Mask:子网掩码字段,IPv4子网掩码详细地址为32位。它运用于IP详细地址,转化成非主机详细地址一部分。假如为0,表明该通道不包含子网掩码。也仅在v2版本号以上必须,在RIPv1中不必须,为0。

Next Hop:下1跳字段。指出下1跳IP详细地址,由路由器通道特定的通向目地地的数据信息包必须转发到该详细地址。

Metric:跳数据段。表明从主机到目地地得到数据信息报全过程中的全部成本费。

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