分布式路由选择协议
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rip路由信息协议如何使用?
RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。这是它的定义。它的基本原理就是认为最好的路由就是主机发送的分组通过的路由器数目最少。也就是说在一个自治系统内,各个路由器要定期交换路由信息。不过这个路由信息只有到这个自治系统某个网络的最短距离,也就是最少跳数。以及下一跳路由地址。举个例子,局域网A的主机想要和局域网B的主机通信,A的主机的分组首先到达它的默认网关,然后由这个路由器决定怎么到达B的主机。这个路由器会根据目的地址查到到达局域网B的最短路径和下一跳路由器的地址。然后转发给它。而这个分组到达下一个路由器后,这个路由器又会根据目的地址查到到达B的最短路径和下一跳路由器的地址。而这个路由器所查到的最短路径跳数已经比上一个路由器的最短路径跳数少一了。但如此下去,所经过的路径肯定是最少的跳数。前提是这些路由器已经交换过路由信息了。但是RIP只适用于小的互联网,其中的最大路由器数为15.
这是我自己根据自己的理解回答的,我建议你还是找一本专门介绍这个协议的书看一下,很好理解的。希望对你有用
计算机网络-网络层-内部网关协议RIP
RIP (Routing Information Protocol))是内部网关协议IGP中最先得到广泛使用的协议,它的中文名称叫做 路由信息协议 ,但很少被使用。RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议,是互联网的标准协议,其最大优点就是简单。
RIP协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录(因此,这是一组距离,即“距离向量”)。RIP协议将“ 距离 ”定义如下:从一路由器到直接连接的网络的距离定义为1。从一路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经过的路由器数加1。“加1”是因为到达目的网络后就进行直接交付,而到直接连接的网络的距离已经定义为1。例如路由器R1到网1或网2的距离都是1(直接连接),而到网3的距离是2,到网4的距离是3。
RIP协议的“距离”也称为“跳数”(hop count)吧,因为每经过一个路由器,跳数就加1。RP认为好的路由就是它通过的路由器的数目少,即“距离短”, RIP允许一条路径最多只能包含15个路由器 。因此“距离”等于16时即相当于不可达,可见RIP只适用于小型互联网。
"需要注意的是,到直接连接的网络的距离也可定义为0(采用这种定义的理由是:路由器在和直接连接在该网络上的主机通信时,不需要经过另外的路由器。既然每经过一个路由器要将距高加1,那么不再经过路由器的距离就应当为0)。但两种不同的定义对实现RIP协议并无影响,因为重要的是要找出最短距离,将所有的距离都加1或都减1,对迭择最佳路由其实是一样的。"
RIP不能在两个网格之间同时使用多条路由 ,RIP选择一条具有最少路由器的路由(即最短路由),哪怕还存在另一条高速(低时廷)但路由器较多的路由。
RIP协议和OSPF协议,都是分布式路由选择协议。 它们的共同特点就是每一个路由器都要不新地和其他一些路由器交换路由信息。我们一定要弄清以下三个要点,即和哪些路由器交换信息?交换什么信息?在什么时候交换信息?
RIP协议的特点是:
(1) 仅和相邻路由器交换信息 。如果两个路由器之间的通信不需要经过另一个路由器,那么这两个路由器就是相邻的。RIP协议规定,不相邻的路由器不交换信息。
(2) 路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息,即自己现在的路由表。 也就是说,交换的信息是:“我到本自治系统中所有网络的(最短)距离,以及到每个网络应经过的下一跳路由器”。
(3) 按因定的时间间隔交换路由信息 ,例如,母隔30秒。然后路由器根据收到的路由信息更新路由表。当网路拓扑发生变化时,路由器也及时向相邻路由器通告拓扑变化后的路由信息。
路由器在刚刚开始工作时,它的路由表是空的,然后路由器就得出到直接相连的几个网络的距离(这些距离定义为1)。接着,每一个路由器也只和数目非常有限的相邻路由器交换并更新路由信息。但经过若干次的更新后,所有的路由器最终都会知道到达本自治系统中任何一个网络的最短距离和下一跳路由器的地址。
看起来RIP协议有些奇怪,因为“我的路由表中的信息要依赖于你的,而你的信息又依赖于我的。”然而事实证明,通过这样的方式一“我告诉别人一些信息,而别人又告诉我一些信息。我再把我知道的更新后的信息告诉别人,别人也这样把更新后的信息再告诉我”,最后在自治系统中所有的结点都得到了正确的路由选择信息。在一般情况下,RIP协议可以收敛,并且过程也较快。 “收敛”就是在自治系统中所有的结点都得到正确的路由选信的过程。
路由表中最主要的信息就是: 到某个网铬的距离(即最短距离),以及应经过的下一跳地址 。路由表更新的原则是找出到每个目的网络的最短距离。这种 更新算法又称为距离向量算法 。
对每一个相邻路由器发送过来的RIP报文,进行以下步骤:
现在较新的RIP版本是1998年1I月公布的RIP2RFC2453](已成为互联网标准),新版本协议本身并无多大变化,但性能上有些改进。RIP2可以支持变长子网掩码和无分类域间路由选择CIDR。此外,RIP2还提供简单的鉴别过程支特多播。图4-32是RP2的报文格式,它和RIP1的首部相同,但后面的路由部分不一样。
RIP报文由首部和路由部分组成。
RIP的首部占4个字节,其中的命令字段指出报文的意义。例如,1 表示请求路由信息,2表示对请求路由信息的响应或未被请求而发出的路由更新报文,首部后而的“必为0”是为了4字节字的对齐。
RIP2报文中的路由部分由若干个路由信息组成,每个路由信息需要用20个字节。 地址族标识符(又称为地址类别)字段用来标志所使用的地址协议。 如采用IP地址就令这个字段的值为2(原来考虑RIP也可用于其他非TCPP协议的情况), 路由标记填入自治系统号ASN (Autonomous System Number))( 自治系统号ASN原来规定为一个16位的号码(最大的号码是655),由1ANA分配.现在已经把ASN扩展到32位),这是考虑使RIP有可能收到本自治系统以外的路由选择信息。再后面指出某个网络地址、该网络的子网掩码、下一跳路由器地址以及到此网络的距离,一个RIP报文最多可包括25个路由,因而RIP报文的最大长度是4+20×25=504字节。如超过,必须再用一个RIP报文来传送。
RIP2还具有简单的鉴别功能。若使用鉴别功能,则将原来写入第一个路由信息(20字节)的位置用作鉴别。这时应将地址族标识符置为全1(即0 xFFFF),而路由标记写入鉴别类型,剩下的16字节为鉴别数据。在鉴别数据之后才写入路由信息,但这时最多只能再放入24个路由信息。
优点: RIP协议最大的优点就是实现简单,开销较小;如果发现更短的路由,这种更新信息传播的很快。
缺点: 限制了网络的规模,它能使用的最大距离为15(16表示不可达);路由器之间交换的路由信息是路由器中的完整路由表,因而随着网络规模的扩大,开销也就增加; 当出现网络故障时,要经过比较长的时间才能将此信息传送到所有的路由器。
设三个网络通过两个路由器互连起来,并且都已建立了各自的路由表。图中路由器交换的信息只给出了我们感兴趣的一行内容。路由器R1中的“ 1,1,直接 ”表示“到网1的距离是1,直接交付”。路由器R2中的“ 1,2,R1 ”表示“到网1的距离是2,下一跳经过R1”。
现在假定路由器R1到网1的链路出了故障,R1无法到达网1。于是路由器R1把到网1的距离改为16(表示到网1不可达),因而在R1的路由表中的相应项目变为“ 1,16,直接 ”。但是,很可能要经过30秒钟后R1才把更新信息发送给R2。然而R2可能已经先把自己的路由表发送给了R1,其中有“1,2,R1”这一项。
路由选择协议——RIP协议
从本文开始介绍路由选择协议,也就是讨论路由表中的路由是怎么形成的。
本文内容
从路由算法能否随网络的通信量或拓扑自适应地进行调整变化来划分,可以分为: 静态路由选择策略 和 动态路由选择策略 。
(1) 静态路由选择策略 :即手工配每一条置路由。
优点:简单,开销小。
缺点:只适用小网络,难以适应网络状态的变化。
(2) 动态路由选择策略 :又叫自适应路由选择。
优点:能较好适应网络状态的变化,适用于大网络。
缺点:实现复杂,开销大。
由于互联网规模非常大,可以把互联网划分为许多较小的 自治系统 (autonomous system),记为 AS 。每个自治系统通常在相同管理控制下的路由器组成,在一个AS中的路由器都全部运行在同样的路由算法。各个AS之间彼此是互联的,因此一个AS中有一个或多个路由器用于不同AS之间的通信,即负责将本AS之外的目的地址转发分组,这些路由器称为 网关路由器 。
根据上面描述,可以将路由选择协议划分为两个大类: 内部网关协议 和 外部网关协议 。
(1) 内部网关协议IGP (Interior Gateway Protocol):即在一个自治系统内不使用的路由选择协议,常见的协议有RIP、OSPF协议。
(2) 外部网关协议EGP (External Gateway Protocol):用于实现不同自治系统之间通信的传递,这样的协议就是EGP协议,目前使用最多的就是BGP的版本4(BGP-4)。
自治系统之间的路由选择也叫 域间路由选择 ,在自治系统之内的路由选择也叫 域内路由选择 。
RIP(Routing Information Protocol)协议——路由信息协议,是一种分布式的 基于距离向量的路由选择协议 ,最大的优点是简单。
RIP协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录( 距离向量 )。RIP协议对距离的定义如下:
RIP协议是通过 每个路由器要不断的和其他路由器交换路由信息 ,从而达到自治系统中所有节点都得到正确的路由信息。
RIP协议考虑了和哪些路由器交换信息、交换什么信息以及什么时候交换信息这三个问题,RIP协议特点:
路由器在刚开始工作时,它的路由表是空的,然后路由器就得出到直接相连的几个网络的距离(这些距离为1),接着每个络器也只是和自己相邻的路由器交换并更新信息。经过若干次交换后,所有路由器都会知道到达本自治系统汇总任何一个网络的最短距离和下一跳地址。
对每一个相邻路由器发送过来的RIP报文,会进行一下步骤:
(1) 路由器R1接收到其相邻路由器R2发送过来的报文,先修改此报文的所有项目:把“下一条”字段中的地址都改为R2,并把所有的“距离”字段的值加1 。每个项目都有三个关键字段:到目的网络 N ,距离是 d ,下一跳路由器是 X 。
(2) 对修改后的RIP报文中的每一项,进行以下步骤:
1) 若原来的路由表中没有网络N,则把该项目添加到路由表中 。
2) 如果R1路由表中已经有目的网络N,这时查看下一跳的地址,如果下一跳地址是R2,则把收到的项目替换原路由表中的项目 。
如果下一跳的地址不是R2,那么如果收到项目中距离小于路由表中的距离,则进行替换,否则什么也不做。
(3) 若3分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表,则把此路由器记为不可达的距离,即把距离设置为16 。
(4) 返回 。
RIP存在一个问题是当网络出现故障时,要经过比较长的时间才能将磁信息传送到所有的路由器。这一特点叫做: 好消息传得快,坏消息传得慢。
如下图所示,在正常的情况下,R1和R2交换信息,其中只画出了达到的网络1的表项。
如果路由器R1到网1的链路出现了故障,R1无法达到网1,于是路由器R1把到网1的距离改为16(表示网1不可达),因而R1路由表响应的项目变为 “1,16,直接交付”。但是,可能需要经过30s后R1,才能把更新信息发送给R2,,然而R2可能已经先把自己的路由表发送给了R1,其中有到达网1的这一项 “1,2,R1”。
R1收到R2的更新报文后,会误认为自己无法直接到达网1,但是可经过R2到达网1,于是把收到的路由信息 “1,2,R1” 修改为 “1,3,R2”,表明“我到网1的距离是3,下一跳的R2”。
同理,R2接收到又会更新自己的路由表为 “1,4,R1”,以为“我到网1的距离为4,下一跳为R1”....就这样一直更新下去,知道R1和R2到网1的距离为16时,R1和R2才知道网1是不可达的。所以,这就是:好消息传得快,坏消息传得慢的原因。
计算机网络-网络层-路由选择协议
互联网采用的 路由选择协议主要是自适应的(即动态的)、分布式路由选择协议 。由于以下两个原因,互联网采用分层次的路由选择协议:
把整个互联网划分为许多较小的 自治系统 (autonomous system),一般都记为AS。自治系统AS是在单一技术管理下的一组路由器,而这些路由器使用一种自治系统内部的路由选择协议和共同的度量。一个AS对其他AS表现出的是 一个单一的和一致的路由选择策路 。
在目前的互联网中,一个大的ISP就是一个自治系统。这样,互联网就把路由选择协议划分为两大类,即:
(I) 内部网关协议IGP (Interior Gateway Protocol)即在一个自治系统内部使用的路由选择协议,而这与在互联网中的其他自治系统选用什么路由选择协议无关。目前这类路由选择协议使用得最多,如RIP和OSPF协议。
(2) 外部网关协议EGP (External Gateway Protocol)若源主机和目的主机处在不同的自治系统中(这两个自治系统可能使用不同的内部网关协议),当数据报传到一个自治系统的边界时,就需要使用一种协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。这样的协议就是外部网关协议EGP。目前使用最多的外部网关协议是BGP的版本4(BGP4)。
自治系统之间的路由选择也叫做域间路由选择(interdomain routing),而在自治系统内部路由选择叫做域内路由选择(intradomain routing)。
图4-31是两个自治系统互连在一起的示意图。每个自治系统自己决定在本自治系统内部运行哪一个内部路由选择协议(例如,可以是RIP,也可以是OSP℉)。但每个自治系统都有一个或多个路由器(图中的路由器R1和R2)除运行本系统的内部路由选择协议外,还要运行自治系统间的路由选择协议(BGP4)。
计算机网络-4-6-互联网的路由选择协议
路由选择协议的核心是 路由算法 。即 需要一种算法来获取路表中的各项 ,一个比较好的路由选择算法应该有以下特点[BELL86]:
一个实际的路由选择算法,应该尽可能的接近于理想的算法,在不同的应用条件下,可以对上面提出的六个方面有不同的侧重。
倘若从路由算法能否随网络的通信量或拓扑自适应的进行调整变化来划分,则只有两大类: 静态路由选择策略 和 动态路由选择策略 。静态路由选择策略也叫做 非自适应路由选择 ,其特点是简单和开销较小,但不能即使适应网络状态的变化。对于很简单的小网络,完全可以采用静态路由选择,用人工配置每一条路由。动态路由选择也叫做 自适应路由选择 ,其特点是能够较好的适应网络状态的变化,但实现起来较为复杂,开销也比较大,因此动态路由选择适用于较复杂的大网络。
互联网采用的路由选择协议主要是自适应的(动态的),分布式路由选择协议。由于以下两种原因,互联网采用分层次的路由选择协议:
为此,可以把整个互联网划分为许多较小的 自治系统AS(autonomous system) ,自治系统AS是在单一技术管理下的一组路由器,而这些路由器使用一种自治系统内部的路由选择协议和共同的度量,一个AS对其他AS表现的出是 一个单一的和一致的路由选择策略 。
在目前的互联网中,一个大的ISP就是一个自治系统。这样,互联网就把路由选择协议划分为两大类:
自治系统之间的路由选择协议也叫做 域间路由选择(interdomain routing) ,而在自治系统内部的路由选择叫做 域内路由选择(intradomain routing) 。如图4-31
RIP(routing information protocol)是内部网关协议IGP中最先得到广泛使用的协议[RFC1058],也叫 路由信息协议 ,RIP是一种分布式的 基于距离向量的路由选择协议 。最大的优点就是简单。
RIP协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录(因此这是一组距离,叫做距离向量),RIP将距离定义如下:
从一路由器到直接连接的网络的距离为1,从路由器到非之间的网络的距离定义为所经过的路由器数+1。
RIP协议的距离也称之为 跳数 ,但是一条跳数最多只能包含15个路由器,因此,当距离=16时,就相当于不可达。因此RIP只能适用于小型互联网。
注意的是,到直接连接的网络也定义为0(采用这种定义的理由是:路由器在和直接连接在该网络上的主机进行通信并不需要经过另外的路由器,既然经过每一个路由器都要将距离增加1,那么不经过路由器就不需要+1,就是0)。
RIP不能在两个网络之间同时使用多条路由。RIP选择一条具有最少路由器的路由(最短路由),哪怕还存在另一条高速低延时的但是路由器较多的路由。
路由器在刚开始工作的时候,其内部路由表是空的。然后路由器就可以和直接相连的几个网络的距离(这些距离为1),接着,每个路由器和与自己相连的路由器不断交换路由表信息,经过若干次更新后,所有的路由器最终就可以知道本自治系统中任何一个网络地址和最短下一跳路由器的地址。
路由器最主要的信息是:到某个网路的距离(最短距离),以及下一跳的地址,路由表更新的原则是找出到每个网络的 最短距离 ,这种算法又称之为 距离向量算法 。
对 每一个相邻的路由器 发送过来的RIP报文,进行以下步骤:
算法描述:其实就是求一个路由器到另一个路由器的最短距离。
例题:
已知路由器R6有表4-9(a)所表示的路由表,现在收到相邻路由器路由表R4发过来的路由更新信息,如图4-9(b)所示。试更新路由器R6的路由表。
解:首先把R4发过来的路由表中的距离都+1:
把这个表和R6的路由表进行比较:
RIP协议让每一个自治系统中的所有路由都和自己的相邻路由器定期交换路由表信息,并不断更新路由表,使得每从 每一个路由器到每一个目的网络的路由都是最短距离(也就是跳数最小)。
现在比较新的RIP协议报文格式是1998年提出的RIP2。
RIP协议使用运输层的用户数据报(UDP端口为520)进行传输。
RIP报文由首部和路由部分组成。
RIP首部占4个字节,其中的命令字段指出报文的意义。
RIP2报文中的路由部分有若干路由信息组成,每个路由信息需要用20字节。 地址标识符(又称地址列别) 字段用来标识所用的地址协议。如果采用IP地址就为2。 路由标记填入自治系统号ASN(Autonomous System Number) ,这是考虑使用RIP有可能收到本自治系统以外的路由选择信息,再后面指出某个 网络地址 , 下一跳路由器地址 以及 到此网络的距离 ,一个RIP报文最多可以包含25个路由,因而RIP报文的最大长度是4+20x25=504字节。如果超过,则必然再使用以恶搞RIP报文来传送。
RIP还具有简单的鉴别功能,若使用鉴别功能,则将原来写入第一个路由信息(20字节)的位置用作鉴别,这时应该将地址标识符置为全1(0xFFFF),而路由标记写入鉴别类别,剩下的16字节作为鉴别数据,在鉴别数据之后才能写入路由信息,但这时只能写入24个路由信息。
RIP存在的一个问题是 当网络出现故障的时候,要经过比较长的时间才能将信息传送到所有的路由器 ,RIP协议的这一特点是: 好消息传播的很快,而坏消息传播的很慢 ,网络出现故障的传播时间往往需要经过较长时间,这是RIP协议的一个主要缺点。
为了使坏消息传播的更快些,可以采用多种措施,例如,让路由器记录收到某特定路由信息的接口,而不是让同一个路由信息再通过此接口反方向传送。
总之,RIP协议最大的优点是 实现简单,开销较小 ,但RIP协议缺点也很明显,首先 限制了网络规模,因为路由器最大的跳数是15跳,一般中大型网络规模RIP协议就不适用了 。其次就是 路由器之间交换的路由信息是路由器中完整的路由表,因而随着网络规模变大,开销也就增加 。最后就是 好消息传播的很快,坏消息传播的很慢 。
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