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一、簡介
????????RIP協(xié)議（Routing Information Protocol，路由信息協(xié)議）是一種基于距離矢量的動態(tài)路由選擇協(xié)議。
????????在RIP協(xié)議中，如果路由器A和網(wǎng)絡(luò)B直接相連，那么路由器A到網(wǎng)絡(luò)B的距離被定義為1跳。若從路由器A出發(fā)到達(dá)網(wǎng)絡(luò)B需要經(jīng)過N個其他路由器，則路由器A到網(wǎng)絡(luò)B的距離計算為N+1跳。RIP協(xié)議基于一個核心原則：距離（即跳數(shù)）最小的路徑被視為最佳路徑。這里的“距離”在RIP協(xié)議中也被稱為“跳數(shù)”，每經(jīng)過一個路由器，跳數(shù)就增加1。需要注意的是，RIP協(xié)議規(guī)定一條路徑上最多只能包含15個路由器，因此跳數(shù)的最大值為16（在RIP中表示網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)）。正因如此，RIP協(xié)議主要適用于小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
二、RIP的路由表
2.1、結(jié)構(gòu)
目的IP地址域：這是路由表中最重要的信息，指示了可以到達(dá)的網(wǎng)絡(luò)目的地。當(dāng)路由器收到一個數(shù)據(jù)報文時，會查找路由表中的目的IP地址，以確定如何轉(zhuǎn)發(fā)該報文。
度量標(biāo)準(zhǔn)（距離-向量度量）域：此域指出了從路由器到特定目的地的總耗費，即路徑的“距離”。在RIP中，這個距離是以跳數(shù)來衡量的，每經(jīng)過一個路由器，跳數(shù)就增加1。
下一跳IP地址域：如果目的網(wǎng)絡(luò)不與路由器直接相連，這個域就會包含下一個路由器接口的IP地址，這是數(shù)據(jù)包在前往目的地途中的下一個躍點。
路由變化標(biāo)志域：此域用于標(biāo)識到目的IP地址的路由是否最近發(fā)生了變化。這對于RIP協(xié)議的收斂過程至關(guān)重要。
路由計時器域：路由表中與每條路由相關(guān)的有兩個計時器，超時計時器和路由刷新計時器。這些計時器協(xié)同工作，以確保路由表中存儲的路由信息的有效性。
2.2、功能
-
路徑選擇：基于路由表中的信息，路由器能夠確定到達(dá)每個目的地的最優(yōu)路徑。這是通過比較不同路徑的度量標(biāo)準(zhǔn)（在RIP中是跳數(shù)）來實現(xiàn)的。
-
動態(tài)更新：RIP協(xié)議支持動態(tài)更新路由表。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時，如鏈路故障或新鏈路的添加，路由器會通過RIP協(xié)議及時更新其路由表，以確保網(wǎng)絡(luò)的連通性和最優(yōu)路徑的選擇。
2.3、維護(hù)
-
定期更新：路由器會定期（通常是每隔30秒）向鄰居路由器發(fā)送整個路由表信息，以保持網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間路由信息的一致性。
-
路由收斂：通過一系列路由更新，網(wǎng)絡(luò)中的每個路由器最終都會形成一張完整的、一致的路由表，這個過程稱為收斂。收斂是確保數(shù)據(jù)包能夠沿著最優(yōu)路徑傳輸?shù)年P(guān)鍵。
2.4、示例
| 目的網(wǎng)絡(luò) | 子網(wǎng)掩碼 | 下一跳地址 | 跳數(shù) | 標(biāo)記 |
|---|---|---|---|---|
| 192.168.1.0 | 255.255.255.0 | 直接連接 | 0 | C |
| 10.0.0.0 | 255.0.0.0 | 192.168.1.2 | 2 | R |
| 172.16.0.0 | 255.240.0.0 | 192.168.1.2 | 3 | R |
| 203.0.113.0 | 255.255.255.0 | 10.0.0.2 | 4 | R |
| 默認(rèn)路由 | 0.0.0.0 | 10.0.0.1 | 1 | G |
說明：
- 目的網(wǎng)絡(luò)：表示目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的IP地址。
- 子網(wǎng)掩碼：用于劃分網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址的子網(wǎng)掩碼。
- 下一跳地址：表示數(shù)據(jù)包在前往目的網(wǎng)絡(luò)途中的下一個躍點地址。如果是直接連接的網(wǎng)絡(luò)，則顯示為“直接連接”。
- 跳數(shù)：從當(dāng)前路由器到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)所需經(jīng)過的路由器數(shù)量（跳數(shù)）。直接連接的網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)為0。
- 標(biāo)記：用于指示路由的來源或類型。常見的標(biāo)記包括：
- C：表示該路由是直連網(wǎng)絡(luò)。
- R：表示該路由是通過RIP協(xié)議學(xué)習(xí)到的。
- G：表示該路由是一個默認(rèn)路由，通常指向一個網(wǎng)關(guān)。
三、RIP的工作原理及更新算法
RIP協(xié)議的工作原理如下：
- 每個路由器每隔30秒會向其所有鄰居路由器廣播RIP報文，這些報文包含了該路由器當(dāng)前的路由表信息。當(dāng)兩個路由器共享一條鏈路或處于同一物理網(wǎng)絡(luò)中時，它們被稱為鄰居。值得注意的是，RIP是應(yīng)用層協(xié)議，其報文通過使用UDP數(shù)據(jù)報傳送，端口號為520
- 在接收到鄰居路由器的路由表信息后，每個路由器都會更新自己的路由表。它們會添加新的路由表項或修改舊的路由表項。這樣，在下一次廣播時，它們就可以將更新后的路由信息告知鄰居。
- 如果一個路由器在180秒內(nèi)沒有收到某個鄰居路由器的路由表信息，它會認(rèn)為該路由器出現(xiàn)了故障。隨后，它會將路由表中所有以該故障路由器為下一跳的表項的距離字段修改為16，這表示目的網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)。
路由表更新算法：當(dāng)路由器收到鄰居路由器廣播的RIP報文后，它會根據(jù)距離矢量算法來更新自己的路由表。該算法的基本思想如下：
假設(shè)路由器A收到了來自路由器B的路由信息，路由器A會在以下情況下更新自己的路由表：
- 如果B的路由表中包含了A之前不了解的網(wǎng)絡(luò)信息，那么A會在自己的路由表中增加相應(yīng)的表項。
- 如果A的路由表中已經(jīng)包含了到達(dá)某個網(wǎng)絡(luò)的路由信息，并且該路由的下一站是路由器X，但B的路由表提供了一個更短的路徑到達(dá)該網(wǎng)絡(luò)，那么A會更新自己的路由表項，選擇更短的路徑。
- 如果A的路由表中包含了一條到達(dá)某個網(wǎng)絡(luò)的路由信息，并且該路由的下一站是路由器B，但當(dāng)B的路由表中關(guān)于到達(dá)該網(wǎng)絡(luò)的距離信息發(fā)生變化時，A會相應(yīng)地更新自己的路由表項。
四、RIP的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯罱?Cisco)
實際拓?fù)鋱D
4.1、步驟一
? ? ? ? 打開Packet Tracer并添加三個2901路由器和三個PC機
4.2、步驟二
? ? ? ? 將路由器和PC機之間相互連接
注意：有些路由器一開始是沒有Se接口的，需要在路由器內(nèi)添加相應(yīng)的組件，如下圖：
這里注意，最好在選項里設(shè)置查看接口號，如下圖：
4.3、步驟三
? ? ? ? 配置兩個PC機的IP地址和網(wǎng)關(guān)
4.4、步驟四
? ? ? ? 按照實際拓?fù)鋱D所提示的IP地址對路由器進(jìn)行接口IP地址配置（以下的命令皆是縮寫后按TAB鍵補全）
對R1路由器
Router>enable //進(jìn)入特權(quán)執(zhí)行模式
Router#configure terminal //進(jìn)入全局配置模式
Router(config)#hostname R1 //更改路由器的主機名
R1(config)#interface gigabitEthernet 0/0 //進(jìn)入Gigabit Ethernet 0/0接口的配置模式
R1(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0 //給Gigabit Ethernet 0/0接口配置IP地址和子網(wǎng)掩碼
R1(config-if)#no shutdown //啟用Gigabit Ethernet 0/0接口
R1(config-if)#exit //退出當(dāng)前接口的配置模式，返回到全局配置模式R1(config)#interface serial 0/3/0
R1(config-if)#ip address 30.0.0.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#exitR1(config)#interface gigabitEthernet 0/1
R1(config-if)#ip address 20.0.0.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#exit對R2路由器
Router>enable
Router#configure terminal
Router(config)#hostname R2
R2(config)#interface gigabitEthernet 0/0
R2(config-if)#ip address 10.0.0.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#exitR2(config)#interface gigabitEthernet 0/1
R2(config-if)#ip address 20.0.0.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#exit對R3路由器
Router>enable
Router#configure terminal
Router(config)#hostname R3
R3(config)#interface gigabitEthernet 0/0
R3(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
R3(config-if)#no shutdown
R3(config-if)#exitR3(config)#interface serial 0/3/0
R3(config-if)#ip address 30.0.0.2 255.255.255.0
R3(config-if)#no shutdown
R3(config-if)#exitR3(config)#interface gigabitEthernet 0/1
R3(config-if)#ip address 20.0.0.1 255.255.255.0
R3(config-if)#no shutdown
R3(config-if)#exit在輸入完以上三個路由器的命令之后，就可以看到每個路線之間的出現(xiàn)綠色三角形
????????在此時雖然每個接線之間都已經(jīng)是出現(xiàn)代表暢通的綠色三角形，可以嘗試PC1機pingPC0機
但是RIP的動態(tài)路由還沒有真正開始配置。
4.5、步驟五
? ? ? ? 對路由器進(jìn)行RIP協(xié)議的配置
對R1路由器
R1(config)#router rip //啟動RIP路由進(jìn)程并進(jìn)入RIP配置模式
R1(config-router)#version 2 //指定RIP的版本為2
R1(config-router)#network 20.0.0.0 255.255.255.0 //R1上的哪個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該參與RIP路由過程
R1(config-router)#network 30.0.0.0 255.255.255.0
R1(config-router)#network 192.168.10.0 255.255.255.0
R1(config-router)#end //退出RIP配置模式，返回到特權(quán)執(zhí)行模式
對R2路由器
R2(config)#router rip
R2(config-router)#version 2
R2(config-router)#network 20.0.0.0
R2(config-router)#network 10.0.0.0
R2(config-router)#end對R3路由器
R3(config)#router rip
R3(config-router)#version 2
R3(config-router)#network 10.0.0.0
R3(config-router)#network 30.0.0.0
R3(config-router)#network 192.168.20.0
R3(config-router)#end????????在此刻，才算真正配置好RIP動態(tài)路由。
4.6、檢驗
? ? ? ? 嘗試讓PC1傳輸一個數(shù)據(jù)包給PC0，看看是走那條路。由于配置了RIP動態(tài)路由，數(shù)據(jù)包會從PC1->R3->R1->PC0進(jìn)行傳輸
使用命令，查看路由表
show ip route
?
注：內(nèi)容僅為個人意見，有什么不妥或錯誤的地方，歡迎指出！！！
