目录
RIP的基本工作原理
协议定位与标准
度量标准:跳数(Hop Count)
路由优选规则
RIP 三大核心交换规则
RIP 完整工作收敛过程
1. 初始化状态
2. 周期性交换更新
3. 收敛状态
RIP 路由表五条更新判定规则
RIP 核心缺陷:坏消息传得慢(无穷计数 / 路由环路)
1. 问题原因
2. 四种缓解优化方案
RIP协议优缺点
优点
缺点
RIP的基本工作原理
协议定位与标准
RIP 全称路由信息协议(Routing Information Protocol),是内部网关协议 IGP中最早大规模普及使用的路由协议,标准规范为RFC1058,仅用于同一个自治系统 AS内部的路由计算与交换
RIP 属于距离向量(D-V,Distance-Vector)算法协议,要求 AS 内每一台路由器,都维护一张「本机去往 AS 内所有目的网络的距离记录表」,这组距离集合就是距离向量
度量标准:跳数(Hop Count)
RIP 仅使用跳数作为路由优劣的唯一度量值,不考虑链路带宽、延迟、负载等其他因素:
- 路由器与直连网络的跳数固定为 1;
- 去往非直连网络:路径经过的路由器数量 +1;
- 路径最大有效跳数为 15;跳数 = 16 代表网络不可达。
局限性:最大跳数限制 15,仅适合小型局域网、小型自治系统,无法用于大型互联网
路由优选规则
- 判定最优路由:跳数越少,路由越优;哪怕低速链路跳数更少,也会优先选择;
- 等价负载均衡:若多条去往同一目标网络的路由跳数完全相等,多条路由同时生效,分摊流量
RIP 三大核心交换规则
RIP 路由器只和邻居交换路由信息,交换逻辑分为三点:
- 和谁交换:仅与直连相邻路由器交换,非相邻路由器不直接通信;
- 交换什么:自身完整的整张路由表;
- 何时交换:默认周期性广播更新,周期 30 秒;路由发生故障时可触发触发更新立即发送报文
RIP 完整工作收敛过程
1. 初始化状态
路由器刚开机启动时,路由表仅记录直连网络,所有直连网段距离 = 1,无其他网段路由。
2. 周期性交换更新
每 30 秒,路由器向相邻邻居发送自身完整路由表报文;邻居收到报文后,执行路由更新算法,重新计算去往各网段的跳数。
3. 收敛状态
经过多轮路由交换、迭代更新后,AS 内所有路由器都能计算出到达全部内网网段的最短跳数路由,路由表稳定不再变化,这个状态称为收敛
RIP 路由表五条更新判定规则
邻居发送路由更新报文后,本地路由器会先把邻居报文中所有网段的跳数 + 1(经过本机多一跳),再逐条对比本地路由表,分 5 种场景处理:
- 全新未知网段:本地路由表无该目的网络 → 直接新增这条路由,下一跳为发送报文的邻居,更新跳数;
- 目的网段,下一跳相同:该路由原本就从这个邻居学习到,直接覆盖更新为最新跳数;
- 目的网段,下一跳不同,新跳数更小:新路由更优,替换原有路由,修改下一跳与跳数;
- 目的网段,下一跳不同,新旧跳数相等:等价路由,保留两条路由,实现等价负载均衡;
- 目的网段,下一跳不同,新跳数更大:新路由更差,直接丢弃,不更新本地路由表
RIP 核心缺陷:坏消息传得慢(无穷计数 / 路由环路)
1. 问题原因
距离向量算法天生缺陷:好消息传播快,故障坏消息传播极慢,容易产生路由环路
场景举例:网段 N1 直连 R1,N1 故障断开,R1 立刻知晓 N1 跳数 = 16 不可达;但邻居 R2 还保留着「经过 R1 去往 N1 跳数 2」的旧路由。 R2 周期性发送路由更新给 R1,告知自己能到 N1(跳数 2);R1 误判可通过 R2 访问 N1,更新跳数 3;下一轮 R1 又将这条路由发给 R2,R2 更新跳数 4…… 跳数持续循环累加,直到双方跳数涨到 16,才判定网段不可达,收敛耗时长达数分钟
2. 四种缓解优化方案
- 最大跳数限制 15:跳数 16 直接标记不可达,限制环路无限计数;
- 触发更新:网络故障、路由变更时立刻发送更新报文,不用等 30 秒周期;
- 水平分割:路由器不会把从某个接口学习到的路由,再从同一个接口发回给邻居,从源头切断环路传播;
- 毒性逆转(拓展补充):配合水平分割,收到路由的接口反向发送该网段跳数 16,快速告知邻居网段失效
RIP协议优缺点
优点
- 算法简单,路由器计算开销小,配置简单易上手;
- 无复杂分层,小型网络收敛速度快;
- 支持等价负载均衡,流量分发更灵活。
缺点
- 仅以跳数作为度量,不区分链路带宽,容易选低速链路;
- 最大跳数 15,仅适用于小型网络,无法部署大型 AS;
- 存在无穷计数、路由环路问题,故障收敛速度慢;
- 每 30 秒发送完整路由表,网络规模大时占用大量带宽资源
- RIP v1:有类路由协议,不携带子网掩码,仅支持 A/B/C 类标准主类网络,不支持 VLSM 可变长子网掩码;广播更新(255.255.255.255)
- RIP v2:无类路由协议,路由报文中携带子网掩码,支持 VLSM、CIDR;支持认证防篡改;组播更新(224.0.0.9),减少无关设备接收报文