第5章 距离矢量路由协议RIPppt课件.ppt
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1、在此输入您的封面副标题第5章 距离矢量路由协议RIPLOGO第5章 RIPContentsContents 5.2 - 路路 由由 自自 环环2 5.1 - RIP概述概述3 1 5.3 - RIP 的的 配配 置置3 35.1 - RIP概述概述 5.1.1 RIP基础基础3 1 5.1.2 RIP的工作机制的工作机制25.1 RIP概述v 5.1.1 RIP基础基础v RIP协议是协议是Internet中常用的路由协议,它采用距离中常用的路由协议,它采用距离向量算法,即路由器根据距离选择路由,所以也称为距离向量算法,即路由器根据距离选择路由,所以也称为距离向量协议。向量协议。 v RIP用
2、两种数据包传输更新:用两种数据包传输更新:请求包请求包和和更新包更新包。路由器。路由器收集所有可到达目的地的不同路径,并且保存有关到达每收集所有可到达目的地的不同路径,并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息,除到达目的地的最佳个目的地的最少站点数的路径信息,除到达目的地的最佳路径外,任何其他信息均予以丢弃。同时路由器也把所收路径外,任何其他信息均予以丢弃。同时路由器也把所收集的路由信息用集的路由信息用RIP协议通知相邻的其他路由器。这样,协议通知相邻的其他路由器。这样,正确的路由信息逐渐扩散到了全网。正确的路由信息逐渐扩散到了全网。 v RIPRIP的度量是基于跳数的,每经过一台路由
3、器,路径的跳数的度量是基于跳数的,每经过一台路由器,路径的跳数加一。这样,跳数越多,路径就越长,加一。这样,跳数越多,路径就越长,RIPRIP算法总是优先选择算法总是优先选择跳数最少的路径。它跳数最少的路径。它允许的最大跳数为允许的最大跳数为1515,任何超过,任何超过1515跳数跳数(如(如1616)的目的地均被标记为不可达。另外,)的目的地均被标记为不可达。另外,RIPRIP每隔每隔3030秒钟秒钟(按时间驱动路由更新,同时无论何时检测到网络拓扑结构(按时间驱动路由更新,同时无论何时检测到网络拓扑结构发生改变也触发更新)向发生改变也触发更新)向UDPUDP端口端口520520发送一次的路由
4、信息广发送一次的路由信息广播,广播自己的全部路由表,每一个播,广播自己的全部路由表,每一个RIPRIP数据包包含一个指令数据包包含一个指令、一个版本号和一个路由域以及最多、一个版本号和一个路由域以及最多2525条路由信息(一个数条路由信息(一个数据包内)。这也是造成网络广播风暴的重要原因之一,其收据包内)。这也是造成网络广播风暴的重要原因之一,其收敛速度也很慢。所以敛速度也很慢。所以RIPRIP只适用于小型的同构网络只适用于小型的同构网络。v RIPRIP目前有两个版本,第一版目前有两个版本,第一版RIPv1RIPv1和第二版和第二版RIPv2RIPv2;RIPv1RIPv1不支持不支持CID
5、RCIDR(无类域间路由选择)地址解析,而(无类域间路由选择)地址解析,而RIPv2RIPv2支持。支持。RIPv1RIPv1使用广播发送路由信息,使用广播发送路由信息,RIPv2RIPv2使用多播技术。使用多播技术。RIP有以下一些主要特性有以下一些主要特性v RIP以到达目的网络的最小跳数作为路由选择度量标准,以到达目的网络的最小跳数作为路由选择度量标准,而不是以链路带宽和延迟进行选择;而不是以链路带宽和延迟进行选择;v RIP最大跳数为最大跳数为15跳,这限制了网络的规模;跳,这限制了网络的规模;v RIP消息通过广播地址进行广播,使用消息通过广播地址进行广播,使用UDP协议的协议的52
6、0端端口;口;v RIP每每30秒向邻居路由器发送一次广播,广播整个路由秒向邻居路由器发送一次广播,广播整个路由表;表;v RIP的管理距离为的管理距离为120;RIP v1、v2的的区别区别 RIP v1 RIP v2 在路由更新中不包含子网掩码信息,是在路由更新中不包含子网掩码信息,是一个有类别路由协议一个有类别路由协议 在路由更新中包含了子网掩码信息,是在路由更新中包含了子网掩码信息,是一个无类别路由协议,支持不连续子网一个无类别路由协议,支持不连续子网设计设计 不支持不支持VLSM和和CIDR 支持支持VLSM和和CIDR 采用广播地址采用广播地址255.255.255.255发送路发
7、送路由更新由更新 采用组播地址采用组播地址224.0.0.9发送路由更新发送路由更新 不提供认证不提供认证 提供明文和提供明文和MD5认证认证 在路由选择更新信息中包含下一网关信在路由选择更新信息中包含下一网关信息息在路由选择更新信息中包含下一跳路由在路由选择更新信息中包含下一跳路由器的器的IP地址地址 缺省自动汇总,且不能关闭自动汇总。缺省自动汇总,且不能关闭自动汇总。子网掩码按接收接口所定义的子网掩码子网掩码按接收接口所定义的子网掩码或大类子网掩码或大类子网掩码 缺省自动汇总,且能用命令关闭自动汇缺省自动汇总,且能用命令关闭自动汇总,从而得到路由表中的子网掩码信息总,从而得到路由表中的子网
8、掩码信息,区分不同长度掩码的子网络,区分不同长度掩码的子网络 加上加上RIP v1所有的功能所有的功能 Company Name5.1.2 RIP的工作机制的工作机制RIP的工作机制如下:的工作机制如下:1)RIP启动时的初始启动时的初始RIP 数据库(数据库(Database)仅包含本路由器声明的)仅包含本路由器声明的直连路由;直连路由;2)RIP协议启动后向各个接口广播或组播一个协议启动后向各个接口广播或组播一个RIP请求(请求(REQUEST)报文;报文;3)邻居路由器的)邻居路由器的RIP协议从某接口收到此请求(协议从某接口收到此请求(REQUEST)报文,根)报文,根据自己的据自己的
9、RIP Database,形成,形成RIP更新(更新(Update)报文向该接口对)报文向该接口对应的网络广播;应的网络广播;4)RIP接收邻居路由器回复的包含邻居路由器接收邻居路由器回复的包含邻居路由器RIP Database的更新(的更新(Update)报文,形成自己的)报文,形成自己的RIP Database ;5)RIP的的Metric以以Hop为计算标准,最大有效跳数为为计算标准,最大有效跳数为15跳,跳,16跳为无穷跳为无穷大代表无效。大代表无效。v RIP依赖三种定时器维护其依赖三种定时器维护其RIP数据库的路由信息的更新:更新定时数据库的路由信息的更新:更新定时器:器:30秒,
10、路由失效定时器:秒,路由失效定时器:180秒,清除路由条目时间:秒,清除路由条目时间:240秒秒下面以图下面以图5-1、图、图5-2、图、图5-3为例,来说明距离向量算法的过程。为例,来说明距离向量算法的过程。 RIP路由协议刚运行时,路由器之间还没有开始互发路由更新包。每路由协议刚运行时,路由器之间还没有开始互发路由更新包。每个路由器的路由表里只有自己所直接连接的网络(直连路由),其距离个路由器的路由表里只有自己所直接连接的网络(直连路由),其距离为为0,是绝对的最佳路由。如图,是绝对的最佳路由。如图5-1所示。所示。图5-1 路由表的初始状态 路由器知道了自己直接连接的子网后,就会向相邻的
11、路由器发送路由路由器知道了自己直接连接的子网后,就会向相邻的路由器发送路由更新包,这样更新包,这样相邻的路由器就会相互学习相邻的路由器就会相互学习,得到对方的路由信息,并保存得到对方的路由信息,并保存在自己的路由表中。如图在自己的路由表中。如图5-2所示。路由器所示。路由器R1从路由器从路由器R2处学到处学到R2所直所直接连接的子网,因要经过接连接的子网,因要经过R2到到R1,所以距离值为,所以距离值为1。图5-2 路由器开始向邻居发送路由更新包,通告自己直接连接的子网 路由器把从邻居那里学来的路由信息不仅放入路由表,而且路由器把从邻居那里学来的路由信息不仅放入路由表,而且 放进路由更新包,放
12、进路由更新包,再向邻居发送,一次一次地,路由器就可以学习到远程子网的路由了。再向邻居发送,一次一次地,路由器就可以学习到远程子网的路由了。如图如图5-3所所示。路由器示。路由器R1从路由器从路由器R2处学到路由器处学到路由器R3所直接连接的子网,并经过两跳,其所直接连接的子网,并经过两跳,其距离值为距离值为2;同时,路由器;同时,路由器R3从路由器从路由器R2处学到路由器处学到路由器R1所直接连接的子网,其所直接连接的子网,其距离值也为距离值也为2。图5-3 路由器把从邻居那里学到的路由放进路由更新包,通告给其他邻居5.2 - 路路 由由 自自 环环5.2.2 解决路由自环解决路由自环2 5.
13、2.1 路由自环的产生路由自环的产生3 1 5.2.3 RIP中的计时器中的计时器3 35.2.1 路由自环的产生路由自环的产生当路由器当路由器C的网络拓扑发生变化,的网段设为不可达的网络拓扑发生变化,的网段设为不可达(down),如图),如图5-4所示。所示。4.0.0.0/83.0.0.0/8AA 的路由表目的网络 输出接口代价S0S0S1S0E0E01.0.0.0E002.0.0.0S003.0.0.0S014.0.0.0S02B 的路由表目的网络 输出接口代价2.0.0.0S003.0.0.0S101.0.0.0S014.0.0.0S11C 的路由表目的网络 输出接口 代价3.0.0.
14、0S004.0.0.0E0down1.0.0.0S022.0.0.0S012.0.0.0/81.0.0.0/8 BC网络故障图图5-4 路由自环的产生路由自环的产生-1Company Name 有一种情况可能会发生,在路由器有一种情况可能会发生,在路由器C还没有来得及告诉路由器还没有来得及告诉路由器B,自已自连的的,自已自连的的网段不可达的信息前,路由器网段不可达的信息前,路由器B先发给自己一个先发给自己一个RIP更新路由信息。这个路由信息更新路由信息。这个路由信息告诉路由器告诉路由器C,“我能够在我能够在1跳之内达到的网段跳之内达到的网段”,路由器,路由器C就相信路由器就相信路由器B,更新自
15、己的路由表项,由原来的,更新自己的路由表项,由原来的表项表项“4.0.0.0 E0 16”(自连,出口为(自连,出口为E0)变为)变为“4.0.0.0 S0 2”(从(从S0口经口经2跳跳到)。如图到)。如图5-5所示所示4.0.0.0/8AB CA 的路由表目的网络输出接口代价S0S0S1S0E0E01.0.0.0E002.0.0.0S003.0.0.0S014.0.0.0S02B 的路由表目的网络输出接口代价2.0.0.0S003.0.0.0S101.0.0.0S014.0.0.0S11C 的路由表目的网络输出接口代价3.0.0.0S004.0.0.0S021.0.0.0S022.0.0.
16、0S012.0.0.0/81.0.0.0/83.0.0.0/8网络故障图图5-5 路由自环的产生路由自环的产生-2 再过一段时间后,路由器再过一段时间后,路由器C反过来又将自己的路由信息发布给路由器反过来又将自己的路由信息发布给路由器B,影响路由器,影响路由器B和路由器和路由器A的路由信息更新。使到达的网络跳数各增加的路由信息更新。使到达的网络跳数各增加了了1。如图。如图5-6所示。所示。4.0.0.0/8A BCA 的路由表目的网络输出接口代价S0S0S1S0E0E01.0.0.0E002.0.0.0S003.0.0.0S014.0.0.0S04B 的路由表目的网络输出接口代价2.0.0.0
17、S003.0.0.0S101.0.0.0S014.0.0.0S13C 的路由表目的网络输出接口代价3.0.0.0S004.0.0.0S021.0.0.0S022.0.0.0S012.0.0.0/81.0.0.0/8目标网络:4.0.0.0目标网络:4.0.0.0网络故障3.0.0.0/8图图5-6 路由自环的产生路由自环的产生-3但的网络是但的网络是C的直连网络,其网络故障仍没有恢复,的直连网络,其网络故障仍没有恢复,C再次报已再次报已down掉,后又从掉,后又从B处学到达为跳数处学到达为跳数4,再又扩散到,再又扩散到B、A,如此循环反复,互相影响形成路由信息,如此循环反复,互相影响形成路由信
18、息更新环路。如图更新环路。如图5-7所示。所示。4.0.0.0/8ABCA 的路由表目的网络输出接口代价S0S0S1S0E0E01.0.0.0E002.0.0.0S003.0.0.0S014.0.0.0S06B 的路由表目的网络输出接口代价2.0.0.0S003.0.0.0S101.0.0.0S014.0.0.0S15C 的路由表目的网络输出接口代价3.0.0.0S004.0.0.0S041.0.0.0S022.0.0.0S012.0.0.0/81.0.0.0/8目标网络:4.0.0.0网络故障3.0.0.0/8目标网络:4.0.0.0 图图5-7 路由自环的产生路由自环的产生-4TEXTTE
19、XTTEXTTEXT5.2.2 解决路由自环解决路由自环有以下五种方法可以解决路由环路:有以下五种方法可以解决路由环路:1.计数到无穷计数到无穷2.水平分割水平分割3.毒性反转毒性反转4.触发更新触发更新5.Hold-down倒计时倒计时1解决路由自环问题解决路由自环问题计数到无穷计数到无穷 在这种方案中,通过定义最大跳数(为在这种方案中,通过定义最大跳数(为15)来阻止路由无限循环。)来阻止路由无限循环。 路由器在广播路由器在广播RIP数据包之前总是把跳数(数据包之前总是把跳数(metric field)的值加一,当一)的值加一,当一旦跳数值达到旦跳数值达到16的时候,视为不可到达,从而丢弃
20、的时候,视为不可到达,从而丢弃RIP数据包。如下图数据包。如下图。4 .0 .0 .0 /83 .0 .0 .0 /8AB CA 的 路 由 表目 的 网 络输 出 接 口代 价S 0 :2 .0 .0 .1S 0 :2 .0 .0 .2S 1 :3 .0 .0 .1S 0 :3 .0 .0 .2E 0 :1 .0 .0 .1E 0 :4 .0 .0 .11 . 0 . 0 . 0E 002 . 0 . 0 . 0S 003 . 0 . 0 . 0S 014 4 . . 0 0 . . 0 0 . . 0 0S S 0 01 1 6 6B 的 路 由 表目 的 网 络输 出 接 口代 价2 .
21、 0 . 0 . 0S 003 . 0 . 0 . 0S 101 . 0 . 0 . 0S 014 4 . . 0 0 . . 0 0 . . 0 0S S 1 11 1 6 6 C 的 路 由 表目 的 网 络输 出 接 口代 价3 . 0 . 0 . 0S 004 4 . . 0 0 . . 0 0 . . 0 0E E 0 01 1 6 61 . 0 . 0 . 0S 022 . 0 . 0 . 0S 012 .0 .0 .0 /81 .0 .0 .0 /8 计数到无穷的提出限制了网络的规模,路由器的个数不能超过计数到无穷的提出限制了网络的规模,路由器的个数不能超过15。且增加了收。且增
22、加了收敛的时间,影响网络的性能。敛的时间,影响网络的性能。2解决路由自环问题解决路由自环问题水平分割水平分割 水平分割保证路由器记住每一条路由信息的来源,并且不在收到这条信息的端口水平分割保证路由器记住每一条路由信息的来源,并且不在收到这条信息的端口上再次发送此路由信息。这是保证不产生路由循环的最基本措施。上再次发送此路由信息。这是保证不产生路由循环的最基本措施。 RIP规定:网络的路由选择更新只能从路由器规定:网络的路由选择更新只能从路由器C产生(因为网络是路由器产生(因为网络是路由器C的自连的自连路由),而路由器路由),而路由器A和和B不能对的网络进行路由选择更新。即路由信息不能够返回其不
23、能对的网络进行路由选择更新。即路由信息不能够返回其起源的路由器,这就是水平分割。起源的路由器,这就是水平分割。 如图如图5-9所示,路由器所示,路由器A不能向路由器不能向路由器B广播、的网络;路由器广播、的网络;路由器B不能向路由器不能向路由器A广广播的网络,也不能向路由器播的网络,也不能向路由器C广播的网络;路由器广播的网络;路由器C不能向路由器不能向路由器B广播、的网络。广播、的网络。 4.0.0.0/83.0.0.0/8AB CA 的 路 由 表目 的 网 络输 出 接 口代 价S0:2.0.0.1S0:2.0.0.2S1:3.0.0.1S0:3.0.0.2E0:1.0.0.1E0:4.
24、0.0.11.0.0.0E002.0.0.0S003.0.0.0S014.0.0.0S02 B 的 路 由 表目 的 网 络输 出 接 口代 价2.0.0.0S003.0.0.0S101.0.0.0S014.0.0.0S11 C 的 路 由 表目 的 网 络输 出 接 口代 价3.0.0.0S004.0.0.0E001.0.0.0S022.0.0.0S012.0.0.0/81.0.0.0/8不 向 B广 播 3和 4这 两 个 路 由 条 目不 向 C广 播 4的路 由 条 目不 向 B广 播 1和 2这 两 个 路 由 条 目不 向 A广 播 1的路 由 条 目3解决路由自环问题解决路由自环
25、问题路由毒杀和反转毒杀路由毒杀和反转毒杀 路由毒化(路由中毒):网络的路由选择更新只能从路由器路由毒化(路由中毒):网络的路由选择更新只能从路由器C产生,如果路由器产生,如果路由器C从其他路由学习到网络的路由选择更新,则路由器从其他路由学习到网络的路由选择更新,则路由器C将网络改为不可到达(如将网络改为不可到达(如16跳)。跳)。 毒性反转(带毒化逆转的水平分割):当一条路由信息变为无效后,路由器并不毒性反转(带毒化逆转的水平分割):当一条路由信息变为无效后,路由器并不立即将它从路由表中删除,而是用最大的跳数立即将它从路由表中删除,而是用最大的跳数16(不可到达)的度量值将其广播出(不可到达)
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