学习笔记---路由信息协议（RIP）
1、RIP协议属于距离向量路由选择协议，IGRP、HELLO。
2、RIP协议允许一条路径最多包含15个路由器（经过15个）。
3、从一路由器到直连的网络距离为0，也可以定义为1,在实际中路由与其直连路由的距离是按1来算的。
4、RIP路由更新
三个要点：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？
(1)、仅和相邻的路由器交换信息。RIP规定，不相邻的路由器不交换信息。
(2)、交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。因为，交换的信息就是：“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)、按固定的时间间隔交换路由信息，30秒，然后路由器根据收到的路由信息更新路由表。另一种情况就是当网络拓扑发生变化时，路由器也及时向相邻路由器通告拓扑变化后的路由信息。若3分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则将些相邻路由器记为不可达的路由器，即将距离设置为16，认为此路由器不可达。每个结点与直接相邻站，周期性地或当发生变化时，发送路由更新信息。
默认情况下，每30秒钟路由器就可以收到一次路由信息确认，如果经过180秒，即6个更新周期，路由项仍没有得到确认，路由器就认为它已失效了。如果经过120秒，即8个更新周期，一个路由项极没有得到确认，它就被从路由表中删除。上面的30秒，180秒和120秒的延时都是由计时器控制的，它们分别是更新计时器(Update Timer)、无效计时器(Invalid Timer)和刷新计时器(Flash Timer).
RIP协议中，一路由器在收到某一邻居路由器发布过来的路由信息后：对本路由表中没有的项目，增加该路由项，前提条件是：该路由项的度量值少于16，即可达，因为这是新的目的网络；对本路由表中已有的路由项，当下一跳的地址不同时，只在度量值减少的情况下更新该路由项的度量值，若下一跳的地址不同，但度量值相等，即代价一样，那此时保留旧表；若下一跳的地址相同，只要度量值有改变就更新该路由项的度量值，因为这里最新的消息，要以最新的消息为准。
5、有时，到达同一个目的网络可以经过不同的下一跳路由器，但跳路是同样的，也就是路径开销一样，那么这时可以任选一个下一跳路由器。
6、RIP协议使用运输层的用户数据报UDP进行传送，使用UDP的520端口，因此RIP协议的位置应当在应用层，但转发IP数据报的过程是在网络层完成的，ＲＩＰ报文不包括指示报文长度的字段，所以用ＵＤＰ来传送。
7、RIP的版本
RIP分为版本1和版本2，RIP2可以支持认证、密钥管理、VLSMs、CIDR，此外，RIP2还提供简单的鉴别过程支持多播。缺省情况下，路由可以接收RIP1和RIP2的数据包，但是只发送RIP1的数据包，通过配置可以只接收和发送RIP1的数据包，马可以只接收和发送RIP2的数据包。
8、RIP的报文格式(RIP V2)
4字节的首部包括命令、版本和保留三个字段。命令字段指明报文的类型：请求(1)响应或未被请求而发出的路由更新报文(2)；版本定义了RIP协议的版本；保留字段全0，为了填充成4字节的首部。数据部分分为地址簇标识符、路由标记、网络地址、子网掩码、下一跳路由地址和距离字段。其中，地址簇标识符标识了使用的协议如ＴＣＰ或其它，路由标记填入自治系统号，可用来使RIP能够接收来自自治系统外的路由信息；下一跳地址，若两个自治系统共享一个网络，如主干网，则这个字段特别有用，它就可以定义分组必须发往的路由器，不管这个路由器是在同样的自治系统或另一个自治系统；子网掩码字段的添加使这增加了对ＣＩＤＲ的支持，一组网络可以合并为一个前缀，合起来通知。
9、RIP的计时器
定期计时器 30s
截止期计时器 180s
无用信息收集计时器 120S，RFC上说是120秒，但在实验中sh ip protocols显示的是240，规定是120秒，但在实际中不同设备的值可能不尽相同。
10、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。因为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×FFFF），而路由标记写入鉴别类型，剩下的16字节作为鉴别数据。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。
11、RIP协议存在的问题
RIP协议存在的一个很严重的问题就是：当网络出现故障时，要经过比较长一段时间才能将此信息传送到所有的路由器，收敛缓慢，时间经常大于5分钟。RIP假定如果从网络的一个终端到另一个终端的路由跳数超过15个，那么一定牵涉到了循环，因此当一个路径到达16跳，将被认为是达不到的。
一、二节点的不稳定性
举个例子：假设有2个结点构成的系统，在开始时，结点Ａ和结点Ｂ都知道怎样到达Ｘ，但突然，在Ａ和Ｘ之间的链路出了问题，结点Ａ改变其路由表。如果Ａ能够立即把它的路由表发送给Ｂ，那么一切的问题都没有了。但是，如果Ｂ在收到Ａ的路由表之前就发送了Ｂ的路由表，那么这个系统就变得不稳定，但通常都是这个样子，因为结点Ａ在30秒的周期内没有收到Ｘ的路由确认信息，它设为等待，在经过了180秒后，它才能确定Ｘ不可达，这时才会发送路由更新报文到邻站，但这个时候Ｂ已经发送了自己的路由表给Ａ，Ａ收到后更新自己的路由表，这时陷入二节点循环中，只有当它们到Ｘ的度量值都为16的时候才知道Ｘ不可达。而在这段时间内，系统是不稳定的！
解决办法：
(1)、定义无穷大
就是说把无穷大定义成一个数值，比如平时用的16，那这样它最多更新会在小于20次的情况下达到稳定，但这样同时也限制了网络的范围。
(2)、水平分割(split-horizon)
这种策略不是通过每一个接口用洪泛的方法发送更新，而是每一个结点通过每一个接口只发送的路由表的一部分，如果结点Ｂ根据其路由表认为到达Ｘ的最佳路由是经过Ａ，它就不需要把这个信息通知Ａ；这个信息就是从Ａ来的，Ａ已经知道了。从结点Ａ得到信息，修改后再发回给Ａ就会产生混乱。这样，Ａ保留到Ｘ的距离为无穷大，以后当结点Ａ将其路由表发送给Ｂ时，结点Ｂ也更正了它的路由表，这样系统在第一次更新后就稳定了。
二、三结点的不稳定性
12、RIP的最大问题涉及到具有多余路径的较大网络，对于规模较大的网络，或具有多余的路径的网络应该考虑使用其他路由协议。
13、RIP协议的配置
router rip 启用RIP进程
version {1|2} 指定RIP版本（可选）
network network-number for example: network 172.16.0.0 指定与该路由器相连的网络
show ip route 检测路由表
debug ip rip 调试RIP信息
clear ip route 用于清除IP路由表的信息。
ip rip send/receive version 1 指定只发送/接收RIP1的数据包
ip rip send/receive version 2 指定只发送/接收RIP2的数据包
ip rip send/receive version 1 2 指定只发送/接收RIP1和RIP2的数据包
show ip protocols 显示当前运行的路由协议的详细参数
注意：Network命令定义的关联网络有两层意思：(1)RIP只对外通告关联网络的路由信息；(2)、RIP只向关联网络所属接口通告路由信息。在串口配置时钟频率时，一定要在DCE端的路由器上配置，否则链路不通；定义关联网络时，命令network后面必须是与该路由器直连的主类网络地址。记得设置时钟频率！默认情况下运行的是RIP V1，发送RIP V1的信息，接收任何版本的信息。
14、RIP v2的改进
无类域间路由－－－一组网络可以合并为一个前缀，合起来通知。
鉴别 ------增加鉴别是为了保护报文防止未授权的通知。分组没有增加新的字段；但报文的第一个项目是用作鉴别信息。为了指出这个项目是鉴别信息而不是路由选择信息，在地址簇标识符字段中放入了ＦＦＦＦ，第二个字段是鉴别字段，定义鉴别使用的协议，而第三个字段包含真正的鉴别数据。
多播 －－－ＲＩＰ版本１使用广播把ＲＩＰ报文发送给每一个邻站，使用这种方法时，不仅网络上所有的路由器都能收到这些分组，而且所有的主机也都能收到这些分组。但在ＲＩＰ版本２中是使用全路由器(all-rouer)多播地址把ＲＩＰ报文仅发送给这个网络上的ＲＩＰ路由器。
15、实验总结：
BOSON在做RIP的时候有一个BUG，在RIP V2中更新路由信息应该是组播地址224.0.0.9，而在BOSON中是255.255.255.0，这是RIP V1用的全网广播地址。
路由器直连网络的通告
通告网络段，即A类的就通告A类的网络段，比如：R1的E0口IP是10.1.1.1，S0口IP是172.16.10.1，那么在RIP情况下，通告网络的时候标准应该是：
network 10.0.0.0
network 172.16.0.0
但在实际使用的时候我们也可以：
network 10.1.1.0
network 172.16.10.0
因为此时，IOS会自动按照"类"分，但是最好是按"类"通告。
问题1：
ＲＩＰ协议中，假设网络是这样的：Ｘ－－－Ａ－－－Ｂ，在Ａ与Ｘ之间的链路出现故障以后，Ａ要等待180秒才能确定到Ｘ不可达，那这期间每30秒Ａ发不发送路由信息给Ｂ呢，如果发的话，关于Ａ到Ｘ的路由信息是怎样的呢？
答：此时因为Ａ还不能确定Ｘ是否不可达，所以仍然发送链路故障前的到Ｘ的路由信息。
问题2：
某路由表有20个项目，有5个项目在200s的时间内没有收到它们的信息，这时有多少个计时器在运行？
答：共有如下所示的21个计时器;
定期计时器：1
截止期计时器：20-5＝15
无用信息收集计时器：5
相关资料:
RFC 1508 : Routing Information Protocol
RFC 1388 : RIP Version 2 Carrying Additional Information
RFC 1723 : RIP Version 2 Carrying Additional Information
RFC 2453 : RIP Version 2
RFC 4822 : RIPv2 Cryptographic Authentication
