路由信息协议

路由信息协议（Routing Information Protocol，缩写：RIP）是一种内部网关协议（IGP），为最早出现的距离向量路由协定。属于网络层，其主要应用于规模较小的、可靠性要求较低的网络，可以通过不断的交换信息让路由器动态的适应网络连接的变化，这些信息包括每个路由器可以到达哪些网络，这些网络有多远等。

虽然RIP仍然经常被使用，但是由于收敛速度较慢和支持的广播网络规模有限等缺点，许多人认为它将会而且正在被诸如OSPF和IS-IS这样的路由协议所取代。当然，我们也注意到EIGRP的存在，它属于与RIP相同的基本协议类别，但更能适应不同网络环境。

## 历史

RIP所使用的路由算法是Bellman-Ford算法.这种算法最早被用于一个计算机网络是在1969年，当时是作为ARPANET的初始路由算法。

RIP是由“网关信息协议”（Xerox Parc的用于互联网工作的PARC通用数据包协议簇的一部分）发展过来的，可以说网关信息协议是RIP的最早的版本。后来的一个版本才被命名为“路由信息协议”，是Xerox网络服务协议簇的一部分。

## 运作原理

每隔30秒会与相邻的路由器交换子讯息，以动态的建立路由表。

## RIP封包格式

```
0                   1                   2                   3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| command (1)   | version (1)   |      must be zero (2)         |
+---------------+---------------+-------------------------------+
| address family identifier (2) |      must be zero (2)         |
+-------------------------------+-------------------------------+
|                         IP address (4)                        |
+---------------------------------------------------------------+
|                        must be zero (4)                       |
+---------------------------------------------------------------+
|                        must be zero (4)                       |
+---------------------------------------------------------------+
|                          metric (4)                           |
+---------------------------------------------------------------+
```

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。

## 版本

目前RIP共有三个版本，RIPv1、RIPv2、RIPng。

### RIPv1

RIPv1使用分类路由，定义在《RFC 1058》中。在它的路由更新（Routing Updates）中并不带有子网的资讯，因此它无法支援可变长度子网掩码。这个限制造成在RIPv1的网络中，在同级网络下无法使用不同的子网掩码。换句话说，在同一个网络下所有的子网络数目都是相同的。另外，RIPv1的协议报文中没有验证字段，所以RIPv1不支持验证。

RIPv1是一个基于UDP的路由协议，并且RIPv1的数据包不能超过512字节（RIP报文头部占用4个字节,而每个路由条目占用20个八位组字节。因此,RIP消息最大为4+(25*20)=504个字节,再加上8个字节的UDP头部,所以RIP数据报的大小(不含IP包的头部)最大可达512个字节。）。

### RIPv2

RIPv2在RIPv1的基础上改进如下几点：

- 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。实际上不同RIP进程间相互引入路由也可以使用Tag。
- 报文中携带掩码信息，支持路由聚合和CIDR。
- 支持指定下一跳，在广播网上可以选择到目的网段最优下一跳地址。
- 支持以组播方式发送更新报文，只有运行RIPv2的设备才能收到协议报文，减少资源消耗。
- 支持对协议报文进行验证，增强安全性。

### RIPng

RIPng（Routing Information Protocol next generation）在RFC 2080中被定义，主要是针对IPv6做一些延伸的规范。与RIPv2相比下其最主要的差异是：

- RIPv2 支援RIP更新认证, RIPng 则不支持，因为IPv6路由器理应会使用IPsec来进行身份验证;
- RIPv2 容许给路由器附上任何标签， RIPng 则不容许。
- RIPv2 在每个路由表项中都保存下一跳的信息，RIPng 是对一组路由表项指定下一跳信息。
- RIPv2 使用UDP端口520和多播地址224.0.0.9通信，RIPng 则使用UDP端口521和多播地址FF02::9通信

## RIP协议定时器

RIP在更新和维护路由信息时主要使用以下4个定时器：

- 更新定时器：当此超时器超时时，立即发送路由更新报文，缺省每30s发送一次。
- 老化定时器：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。当学到一条路由并添加到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，则把该路由的度量值置为16，并启动垃圾收集定时器。
- 垃圾收集定时器：如果在垃圾收集时间内仍没有收到原来不可达到路由的更新，该路由将被从RIP路由表彻底删除。
- 抑制定时器：当RIP设备收到对端的路由更新，其度量值为16。则对应路由进入抑制状态，并启动抑制定时器，缺省值为180s。这时，为了防止路由震荡，在抑制定时器超时之前，即使再收到对端路由度量值小于16的更新，也不接受。当抑制超时器超时后，就重新接受对端发送的路由更新报文。

## 防止网络环路

由于路由器可能收到它自己发送的路由信息而造成网络环路，为了提高RIP协议性能而使用以下措施：

- 水平分割：水平分割指的是RIP从某个接口学到的路由，不会从该接口再发回给邻居设备。在帧中继和X.25等NBMA网络中，水平分割功能缺省为禁止状态。
- 毒性逆转：毒性逆转指的是RIP从某个接口学到路由后，将该路由的开销设置为16（即指明该路由不可达），并从原接口发回邻居设备。
- 滞留计时器(Hold-down timer):一但抑制计时器被触发后，那么将会引起该路由进入长达180秒（即6个路由更新周期）的抑制状态阶段。在抑制计时器超时前，路由器不再接收关于这条路由的更新信息。
- 触发更新：触发更新是指路由信息发生变化时，立即向邻居设备发送触发更新报文，通知变化的路由信息。（触发更新不会触发接收路由器重置自己的更新定时器）

## 相似协定

一个比RIP更强大，且同样基于距离矢量路由协定的协定，是思科专有的IGRP。思科在其现时发行的软件中已再没有对IGRP提供支援，而且由EIGRP──一只彻底地重新设计的路由通讯协定所取代。不过它与IGRP的关系就只有命名上的相似，亦纯粹是因为EIGRP依然是基于距离矢量路由协定的缘故。