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交换网络中RIP路由协议基本原理和实现路径研究

2020-08-04李扬

数字技术与应用 2020年5期
关键词:环路

李扬

摘要:随着小型交换网络的应用场景越来越普遍,对资源使用率高、管理策略简单的路由协议的需要日益增多。RIP路由协议应运而生,它简单的算法对网络设备的性能要求不高,同时也具有良好的兼容性,能够使不同厂商的路由器通过RIP协议进行互联。

关键词:RIP;距离矢量;环路;触发更新;水平分割

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2020)05-0097-02

1路由信息协议概述

路由信息协议,也称之为Routing Information Protocol,其简称为RlP,其实质就是内部网关协议,也就是常说的IGP。一股情况下,协议都是在:UDP520端口包含的动态路由基础上加以选择的,将度量值选取为跳数,可以分为二种:一是metric;二是Hop Count,并且结合距离矢量算法最终来对目的地址距离进行实际核算,对于自制系统而言,往往会进行传输路由信息。为了对收敛时间进行有效掌控,度量值不仅智能是整数,并且被RIP办议的限制在零至十五范围之内,一旦超过十五,那么将被视为无穷大,换而言之,就是不能够到达网络,也不能到达网络。在此基础上,大型网络并不会利用RIP协议;除此之外,对于RIP协议而言,往往会被OSI网络网络层所利用,并且其管理距离(AD)优先级是120同时支持开销负载均衡。RIP路由协议分为VI和V2两个版本,在实际使用中有所区别。

在路由器成功启动的情况下,有且仅有与其连接的相邻设备才能够被有效识别,对于路由表而言,存储的路由信息都是相邻设备。在RlP协议得以运行的基础上,Request报文将会被直连设备成功接受,与此同时,路由信息将会被有效查询,一旦获IRResponse报文回复,那么将会立即发送。在Response报文被成功接收的基础上,依据包含信息,路由表将在路由器作用下新增路由信息,在经过多次循环之后,路由表将不断趋于完整。对TRIP协议而言,链路成本的技术都是在跳数基础上实现的,在这样的情况下,无论是延时,还是带宽,都不在考虑范围之内。假设在任意2台设备之中计为一条,那么对于RIP协议而言,最大可以实现十五跳,之后都是不可能实现的。

在结构上,RIP协议存在4种不一样的定时器:第一,延迟定时器;第二,清除定时器;第三,超时定时器;第四,周期更新定时器。一旦路由器利用RIP协议运行,此时其路由表势必会在周期更新定时器基础上进行更新,除此之外,更新周期达到30s。在网络之中,任何RIP更新定时器必定独立,在此基础上,能够规避广播风暴问题。无论是发现新路由器,还是更新路由器,超时定时器都会及时启动,并且其有效周期达到180s,一旦在180s之内未更新路由,那么此路由就会被认定成无效。此时清楚定时器将会执行初始化操作,其有效周期达到120s。一旦在120s2_内未获取更新信息,那么路由表就会将此路由删除。对于上诉定时器而言,彼此之间必定独立,不存在相互联系。在此基础上,为有效规避广播风暴,延时继电器是必不可少的,其有效周期一股情况下小于5S。

当网络发生故障或者变化时,RIP网络有可能产生路由环路。避免环路的产生可以通过三种途径:第一,触发更新;第二,毒性反转;第三,水平分割。对于路由器接口而言,一旦成功获取更新信息,此时回发是肯定不可执行的,这就是水平分割。所谓毒性反转,实质就是水平分割的升级版,其优势在于对于路由器接口而言,一旦成功获取更新信息,还能够进行回发。在路由信息之中,设置到达该网络距离为十六跳,但是在RlP协议基础上,不能超过十五跳,换而言之,该网络就是不可能到达的。一旦路由信息被接受,与此同时也将会被遗弃,在这样的情况下,收敛时间将不断提升,并不需要到达老化时间。对于触发更新而言,其主要目的就是确保更新信息被路由器及时获取。一旦网络拓扑的改变被路由器察觉,将会在第一时间转告其他路由器,犹如击鼓传花般进行消息传递,进而保证网络所有路由其都能在极短时间之内获知该消息,并不需要30s的更新时间。抑制时间主要通启用过抑制计时器防止在运行RIP协议的网络里产生路由环路。首先路由器怀疑所有的路由消息,无论它收到何种消息它都认为是假消息。那么当计时器时间到达以后依旧能够接收到这条路由消息,此时路由器就会认为这条消息是真实的,然后更新自已路由信息。

2RIPV1和V2的报文结构

RIPV1和V2的报文结构里包含两大部分,见表1,分别为Header和Route Entries。Header里包含Command和Version;Route Entries最多包含25个路由条目,每一个路由条目包含Address FamilyIdentity、跳数以及路由可达的lP地址。

Command字段:用于区别报文交互过程中的request和response报文类型,其中当Command=1时,为request报文,Command=2时,为response报文;Version:RIP的版本号:1:RIP-12:RIP-2;Address Family Idenffier:地址簇标识符,用于标示RIPvl工作的地址簇;Route Tag:外部路由标记;IP address:lP地址字段,对于路由而言,其目标网络被这个字段承载,除了能够作为网络地址之外,还能够作为主机地址;Subnet Mask:也就是目的地址对应的掩码;Next Hop:提供一个更好的下一跳地址。如果为0.O.O.O,则表示发布此路由的路由器地址就是最优下_眺地址Metric:度量值,就是这条路由的开销。RIP是基于跳数来衡量同一个目标网络的路由条目的优劣,到达目的地需要经过的设备越少,跳数就越少,在此情况下,路由优先级将会越高。

3RIP协议的版本和常见故障排除

对于RIP协议而言,存在二个不同版本:第一,V1;第二,V2,并且存在较大差别。对于V1来说,不具备标记路由的作用,但是对于V2来说是可行的,在此基础上,实现对路由的批量管理;对于V1来说,属于有类路由协议,但是对=PV2来说,属于无类路由协议。针对可变长度子网掩码,V1能够有效支持,但是V2不能支持。针对路由表的更新,V1是采取广播来实现,V2则是采取组播来实现,在此情况下可以有效避免带宽的浪费,进一步确保其效率的提升;针对update包,V1并不具备next-hop属性,但是V2则具备next-hop属性,在此基础上转发次数将得到最大程度的减少,由此来效避免带宽的浪费。对于v1,并不能实现认证,但是V2不仅能够实现认证,还能够实现2种:第一,MD5;第二,明文,在缺乏认证的情况下,路由表极易出现伪造的情况,进而瘫痪网络;对于v1而言,并不具备手工汇总能力,对于V2而言,在将自动汇总關掉的基础上,依旧具备手工汇总能力,针对关联子路由,并不能够依据RIP路由数据库进行有效查询,在此基础上,使得处理时间得到有效降低。

4RIP协议常见故障排除

RIP常见故障排除流程:(1)检查接口是否在RIP协议中使能:在display rip process-id interface基础上,能够对rip运行接口进行有效查看;(2)针对接收方以及发送方,进行RIP协议版本的对比确认,一旦出现版本不相同的情况,那么报文不能够准确接受,进而出现故障。一股情况下,发送方为V1版本,但是报文无论是V1,还是V2,都能够进行接收;(3)需对路由器进行检查,由此来判断RIP路由策略有没有被过滤,一旦存在过滤,则需要进行策略修订,来进行RIP路由的接收;(4)RIP使用的端口520有没有禁用;(5)针对接口进行三项检查:第一,0utput;第二,undo rip input;第三,ripmetricino查看有没有存在设置度量值过大;(6)检查接口是否配置了抑制接口;(7)检查路由度量值是否大于16;(8)检查链路两端是否配置了认证,认证的配置是否正确。

在路由器中RIPV2的配置:在RlP路由协议学习的基础上,发现-无论是路由及时陛,还是路由有效性,逗死建立在时钟之上的,判断路由有没有失效,需要时间往往不短。对于RIP而言,备份路由成功启动势必需要超过240s,在此过程中,用户往往误以为系统出现故障,同时大多数应用程序都会出现超时错误。

除此之外,RIP还存在其他的不足:在路由实际选择过程中,并不将路径开销纳入考虑范围之中。对于RIP而言,路径多少是建立在跳数基础上的,由此在路由选取过程中,可能对于10Mbps的链路而言,出现仅仅比100Mbps的链路少一跳的情况,在此基础上,RIP出现选取10Mbps链路的情况。

低版本的RIPV1不支持VLSM,路由信息中不采用子网掩码,使得用户在有限的lP地址空间里能够高效的管理划分更小的网络地址。由此V2专门进行了升级处置,将子网掩码成功添加到全部的路由信息之中,提高了IP地址空间的利用率。为了阻止网络里数据包的循环传递和路由环路,RIP协议认为超过跳数16为不可达,确实这样可以有效避免网络风暴和路由环路,但是这样局限了RIP协议不能用于大型网络。

5结语

由于RIP协议是全世界通用的,为此全球路由器均认可该协议,除此之外,利用现行的操作系统,无论是故障排除,还是配置,都能够轻易使用。甚至对于缺乏冗余链路的网络,也能够较好的适应,但是并不适用于存在冗余链路的网络。在这样的情况下,无论是大型网络,还是存在冗余鏈路的网络,都需要寻求另外的路由协议。

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