RIP的基礎介紹
主要介紹的內容包括：RIPv1與RIPv2的特點、RIP報文的分析、RIP工作原理、RIP環路的產生以及RIP防環機制。
RIPv1與RIPv2的特點
RIP(Routing Information Protocal,路由信息協議)是一種簡單的動態路由協議，是一種不可靠的協議(RIP只能通過鄰居獲取路由信息，不知道全局的路由狀況，就算鄰居的路由信息有誤，協議也不會知道，直至出現網絡異常)；
RIP使用UDP520端口號進行路由信息的交換；
RIPv1的特點：
- 廣播更新；
- 有類協議(A、B、C類)，不支持不連續子網；
- 不支持CIDR和VLSM；
- 不支持認證，自動聚合；
RIPv2的特點：
- 組播更新(224.0.0.9)；
- 無類協議，支持不連續協議；
- 支持認證，支持手動彙總；
- 支持CIDR和VLSM；
RIP協議定時器
RIP協議內包含三個定時器(僅供瞭解)：
- 更新定時器：當此定時器超時時，立即發送路由更新報文，默認爲30s(報文的發送間隔時間，每個30秒才發送一次，因此RIP協議的收斂速度慢，不適用於大型網絡)；
- 老化定時器：當老化定時器超時時，仍沒收到鄰居發送的路由更新報文，就認爲該路由不可達，如果開啓了防環機制，就會在RIP路由表中將其標記爲16跳(無窮大)並啓動垃圾收集定時器。當路由條目添加到RIP路由表裏，老化時間就開始啓動，每次收到路由更新報文就重置老化定時器，默認時間爲180s；
- 垃圾收集定時器：如果在垃圾定時器內仍沒有收到鄰居發送的路由更新報文，就會將RIP路由表中相應的路由刪除，默認爲120s；
- 抑制失效定時器：在開啓防環機制時，當路由器收到度量值爲16的路由更新時，對應的路由就會進入抑制狀態並開啓抑制定時器，默認爲180s。在該定時器超時前，不會接收對應的路由更新(就算收到度量值小於16的路由更新，也不會接收)，防止出現環路；超時後恢復正常；
RIP路由更新規則
RIP的路由更新機制分爲定期更新和觸發更新；定時更新是按照更新定時器發送更新路由更新報文；觸發更新是一旦路由條目發生改變，不用等到更新定時器超時就可以直接發送路由更新報文(與增量更新只發送被改變的路由條目不同，觸發更新是將整個路由表發送，重新進行路由收斂)；
RIP路由更新規則(收到路由更新報文後，需要將報文攜帶的RIP路由表項的度量值增加1，才進行下列的路由更新)：
- 如果收到RIP路由表中沒有的路由條目，就直接添加進路由表裏；
- 如果收到RIP路由表中已有的目的路由條目，且來源端口相同，直接更新當前路由項(RIP認爲該目的路由已經發生了改變)；
- 如果收到RIP路由表中已有的目的路由條目，且來源端口不同，如果度量值比路由表對應項大，就不做改變，如果比路由表項的度量值小，就更新路由表項的對應項(RIP認爲有更優的路徑出現)；
RIP報文結構
| 報文字段 | 說明 |
|---|---|
| Command | 命令字段，表示報文類型；Request(請求，對應值1)、Reply(響應，對應值2)、Traceon(開啓追蹤報文，對應值3，RIPv2不再使用)和Traceoff(關閉追蹤標記，對應值4，RIPv2不再使用) |
| Version | 版本字段，RIPv1版本值爲1，RIPv2版本值爲2 |
| Unused | 保留字段 |
| Address Family Identity(AFI) | 地址簇標識字段，用於攜帶多種不同協議的路由詳細，IP對應的AFI值爲2； |
| Route Tag | 路由標籤字段，適用於RIPv2，用於區分內部路由(RIP學習到的)和外部路由(使用重分發通告的其他路由) |
| IP Address | IP地址字段，表示指定的目的路由(標準網段或子網地址) |
| Subnet Mask | 子網掩碼字段，適用於RIPv2，用於確定IP地址的網段 |
| Next Hop | 下一跳字段，適用於RIPv2，用於指定路由的方向 |
| Metric | 度量值字段，也就是"跳數"，最大值爲15，數值爲16爲無窮大(即該RIP路由條目不可用) |
注：度量值(跳數)的數值是每經過一個RIP路由條目數值就會增加1
RIP工作原理
RIP協議是採用鄰居通告的方式更新路由條目，接收來自鄰居發送的路由表項，以便於更新和添加路由進入自己的路由表項，從而達成路由條目的學習；
- A.初始狀態下，每個路由器的RIP路由表裏只有與自己直連的路由條目；
- B.將所有的網段通告進RIP網絡中，各個路由器開始路由學習；
- C.R1會將自己包含的10.1.1.0和1.1.1.0路由條目發送給鄰居RIP路由器R2；
- D.R2收到鄰居發送的RIP通告報文(包含有R1的RIP路由表信息)，將R1通告的路由條目的度量值(跳數)加1，並查看自己的路由條目，發現1.1.1.0是自己直連路由條目，度量值爲0，比R1發送的小，但是R2中沒有10.1.1.0的路由條目，直接添加進RIP路由表裏，然後再將自己整個路由表發送給鄰居路由器(R1和R3)，包含的路由條目有10.1.1.0、1.1.1.0和2.2.2.0；
- E.R1收到鄰居發送的路由條目，會將鄰居發送的路由條目度量值加1，然後按照路由更新機制添加路由條目；
- F. R3收到R2發送RIP通告報文，按照路由更新規則添加路由條目，然後如同R2一樣將整個路由表發送給鄰居，R4收到報文以後，也是一樣的操作，直至所有路由器都學習到所有的路由條目；
RIP環路產生的原因
- A) 假設路由器R1斷開了與客戶端的連接，R1會刪除該路由條目並立即向鄰居發送路由通告報文，告知鄰居R2路由器10.1.1.0路由不可達，再讓R2通告其他路由器，通往R1客戶端的路由不可達，但由於網絡延遲、CPU繁忙等原因，沒有及時發送給R2路由器；
- B) 由於R2沒有及時收到R1發送報文，R2仍舊定期通告路由條目給鄰居路由器R1和R3，此時通告的路由表中包含有10.1.1.0，跳數爲1；
- C) R1收到R2通告的路由條目後，將R2發送路由表項中的各路由條目的度量值加1，然後按照路由更新規則添加或更新路由條目(此時路由器R1認爲有另外一條路徑能夠到到達客戶端)，此時R1路由器會將10.1.1.0，跳數爲2添加進路由表中，等到更新定時器超時，R1會再次將整個路由表發送給鄰居路由器R2；
- D) R2再次受到R1發送路由條目時，將該路由表內的路由條目跳數加1比較，發現10.1.1.0路由條目的跳數雖然比自己路由表中的大，但是來源端口相同(下一跳相同)，R2就認爲10.1.1.0網絡發生了改變，立即將該其更新至路由表項，然後等待更新定時器超時，R2會再次將整個路由表發送給鄰居路由器R1；
- E) R1受到通告報文後，會將10.1.1.0，跳數爲4添加進RIP路由表裏(添加原因與R2的原因相同)，如此反覆，直至達到無窮大，除非達到某種限制(設置了最大跳數防環，就是達到最大跳數16(不可達)，纔會從路由表中刪除)；
RIP的防環機制
- 最大跳數：設置路由條目最大跳數爲15,16表示不可達；
- 水平分割法：從某一端口學習到的路由條目，不會再將該路由條目從該端口發送出去(不發生回傳)
- 毒性逆轉：在更新報文裏包括回傳路由，但是回傳路由的跳數標記爲16跳，便於通知其他路由器，回傳路由不可達(即向鄰居發送包含有標記爲16跳的失效路由器的路由更新報文)；
- 路由毒化：當拓撲發生變化時，失效的路由會被標記爲possibly down，跳數設爲16；
- 觸發更新：拓撲發生變化時，不用等到更新定時器超時，就直接發送更新報文；
- 保持失效定時器：收到跳數爲16的路由條目時，會開啓抑制定時器，在該期間不接收該路由條目；