前言
路由信息协议RIP（Routing Information Protocol）的简称，它是一种基于距离矢量（Distance-Vector）算法的协议，使用跳数作为度量来衡量到达目的网络的距离。RIP主要应用于规模较小的网络中。Rip是第一个动态跌幅协议，只适用于15台网络环境，Rip容易出现环路。实际应用中极小使用。
1、RIP基本原理
一跳，每通过一个路由器就称为一跳。
距离矢量：到达目标网络需要最少跳数的路由被称为最佳路由。
RIP是一种基于距离矢量（Distance-Vector）算法的协议，它使用跳数（Hop Count）作为度量值来衡量到达目的地址的距离。在RIP网络中，缺省情况下，设备到与它直接相连网络的跳数为0，通过一个设备可达的网络的跳数为1，其余依此类推。也就是说，度量值等于从本网络到达目的网络间的设备数量。为限制收敛时间，RIP规定度量值取0～15之间的整数，大于或等于16的跳数被定义为无穷大。
RIP是一种比较简单的内部网关协议。RIP使用了基于距离矢量的贝尔曼-福特算法（Bellman-Ford）来计算到达目的网络的最佳路径。
最初的RIP协议开发时间较早，所以在带宽、配置和管理方面要求也较低，因此，RIP主要适合于规模较小的网络中。
RIP协议中定义的相关参数也比较少。例如，RIP V1不支持VLSM和CIDR，也不支持认证功能。
1.1、RIP路由表形成过程
RIP协议启动之后，RouterA会向相邻的路由器广播一个Request报文。
•当RouterB从接口接收到RouterA发送的Request报文后，把自己的RIP路由表封装在Response报文内，然后向该接口对应的网络广播。
•RouterA根据RouterB发送的Response报文，形成自己的路由表。
RIP网络稳定以后，每个路由器会周期性地向邻居路由器通告自己的整张路由表中的路由信息，默认周期为30秒。邻居路由器根据收到的路由信息刷新自己的路由表。
[R3]int g0/0/2
[R3-GigabitEthernet0/0/2]ip add 1.1.3.1 29
[R3-GigabitEthernet0/0/2]int g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 23.0.0.3 29[R2]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 23.0.0.2 29
[R2-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.0.0.2 29
[R2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/2
[R2-GigabitEthernet0/0/2]ip add 1.1.2.1 29[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.0.0.1 29
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 1.1.1.1 29
[R1]rip
[R1-rip-1]version 2
[R1-rip-1]net 12.0.0.0
[R1-rip-1]net 1.0.0.0[R2]rip
[R2-rip-1]version 2
[R2-rip-1]net 12.0.0.0
[R2-rip-1]net 23.0.0.0
[R2-rip-1]net 1.0.0.0[R3]rip
[R3-rip-1]vers
[R3-rip-1]version 2
[R3-rip-1]net 1.0.0.0
[R3-rip-1]net 23.0.0.0
Request报文
Response报文
<R1>dis ip routing-table //查看IPv4路由表
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: PublicDestinations : 14 Routes : 14
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface1.1.1.0/29 Direct 0 0 D 1.1.1.1 G0/0/11.1.1.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 G0/0/11.1.1.7/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 G0/0/11.1.2.0/29 RIP 100 1 D 12.0.0.2 G0/0/01.1.3.0/29 RIP 100 2 2跳 D 12.0.0.2 G0/0/010.1.1.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 LoopBack112.0.0.0/29 Direct 0 0 D 12.0.0.1 G0/0/012.0.0.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 G0/0/012.0.0.7/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 G0/0/023.0.0.0/29 RIP 100 1 D 12.0.0.2 G0/0/0
1.2、RIP-度量
RIP使用跳数作为度量值来衡量到达目的网络的距离。
缺省情况下，直连网络的路由跳数为0。每经过一个路由器后跳数加1，会把度量值加1
RIP规定超过15跳为网络不可达。
路由器从某一邻居路由器收到路由更新报文时，将根据以下原则更新本路由器的RIP 路由表：
1、对于本路由表中已有的路由项，当该路由项的下一跳是该邻居路由器时，不论度量值将增大或是减少，都更新该路由项（度量值相同时只将其老化定时器清零。路由表中的每一路由项都对应了一个老化定时器，当路由项在 180 秒内没有任何更新时，定时器超时，该路由项的度量值变为不可达）。
2、当该路由项的下一跳不是该邻居路由器时，如果度量值将减少，则更新该路由项。
3、对于本路由表中不存在的路由项，如果度量值小于16，则在路由表中增加该路由项。
某路由项的度量值变为不可达后，该路由会在 Response 报文中发布四次（120 秒），然后从路由表中清除。
在本示例中，路由器RTA通过两个接口学习路由信息，每条路由信息都有相应的度量值，到达目的网络的最佳路由就是通过这些度量值计算出来的。
1.3、RIP路由表的更新
1.4、RIPv1 vs RIPv2
| 版本 | 描述 |
|---|---|
| RIPv1 | RIPv1是有类别路由协议，不支持VLSM和CIDR。以广播的形式发送报文。不支持认证。 |
| RIPv2 | RIPv2为无类别路由协议，支持VLSM，支持路由聚合与CIDR。支持以广播或者组播（224.0.0.9）方式发送报文。支持明文认证和 MD5 密文认证。 |
注：RIPv2有两种发送方式：广播方式和组播方式，缺省是组播方式。RIPv2的组播地址为224.0.0.9。组播发送报文的好处是在同一网络中那些没有运行RIP的网段可以避免接收RIP的广播报文；另外，组播发送报文还可以使运行RIPv1的网段避免错误地接收和处理RIPv2中带有子网掩码的路由。
1.5、RIP报文形式
RIP协议通过UDP交换路由信息，端口号为520。RIPv1以广播形式发送路由信息，目的IP地址为广播地址255.255.255.255。
报文格式中每个字段的值和作用：
Command：表示该报文是一个请求报文还是响应报文，只能取1或者2。1表示该报文是请求报文，2表示该报文是响应报文。
Version：表示RIP的版本信息。对于RIPv1，该字段的值为1。
Address Family Identifier（AFI）：表示地址标识信息，对于IP协议，其值为2。
IP address：表示该路由条目的目的IP地址。这一项可以是网络地址、主机地址。
Metric：标识该路由条目的度量值，取值范围1-16。
一个RIP路由更新消息中最多可包含25条路由表项，每个路由表项都携带了目的网络的地址和度量值。整个RIP报文大小限制为不超过504字节。如果整个路由表的更新消息超过该大小，需要发送多个RIPv1报文。
RIP V1特点：
- 使用UDP数据包，端口号：520
- 定期发送（30S）
- 发送完整路由表（水平分割例外）
- 广播发送
- 跳数加1
- 不带掩码
RIPv2
RIPv2在RIPv1基础上进行了扩展，但RIPv2的报文格式仍然同RIPv1类似。
其中不同的字段如下所示：
AFI:地址族标识除了表示支持的协议类型外，还可以用来描述认证信息。
Route tag：用于标记外部路由。
Subnet Mask：指定IP地址的子网掩码，定义IP地址的网络或子网部分。
Next Hop：指定通往目的地址的下一跳IP地址。
2、RIP配置
[RTA]rip
[RTA-rip-1]version 2
[RTA-rip-1]network 10.0.0.0
rip [process-id]命令用来使能RIP进程。该命令中，process-id指定了RIP进程ID。如果未指定process-id，命令将使用1作为缺省进程ID。
命令version 2可用于使能RIPv2以支持扩展能力，比如支持VLSM、认证等。
network 命令可用于在RIP中通告网络，network-address必须是一个自然网段的地址。只有处于此网络中的接口，才能进行RIP报文的接收和发送。
<R1>dis rip 1 int g0/0/0 verbose //查看RIP协议接口GigabitEthernet0/0/0(12.0.0.1)State : UP MTU : 500Metricin : 0 Metricout : 1 Input : Enabled Output : Enabled Protocol : RIPv2 MulticastSend version : RIPv2 Multicast Packets Receive version : RIPv2 Multicast and Broadcast PacketsPoison-reverse : Disabled 毒性反转关闭Split-Horizon : Enabled 默认启动水平分割Authentication type : None 认证类型Replay Protection : Disabled 重放保护
<R1>display rip 1 route //查看RIP路由表Route Flags : R - RIPA - Aging, G - Garbage-collect----------------------------------------------------------------------------Peer 12.0.0.2 on GigabitEthernet0/0/0Destination/Mask Nexthop Cost Tag Flags Sec23.0.0.0/29 12.0.0.2 1 0 RA 11.1.3.0/29 12.0.0.2 2 0 RA 11.1.2.0/29 12.0.0.2 1 0 RA
抑制接口(禁止接口发送更新报文)
[RTD]rip
[RTD-rip-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/1
配置G0/0/1接口为抑制状态，只接收RIP 报文。
此命令的优先级大于rip input和rip output。
silent-interface命令用来抑制接口，使其只接收RIP报文，更新自己的路由表，但不发送RIP报文。
命令silent-interface通常会配置在NBMA网络上。在NBMA网络上，一些路由器需要接收RIP更新消息但是不需要广播或者组播路由器自身的路由更新，而是通过命令peer 与对端路由器建立关系。
3、RIP避免环路的基本工作原理
为何称为距离矢量
RTB收到路由，Metric就是距离，下一跳就是发送者出口。
RIP-环路：最大跳数
RIP网络正常运行时，RTA会通过RTB学习到10.0.0.0/8网络的路由，度量值为1。一旦路由器RTB的直连网络10.0.0.0/8产生故障，RTB会立即检测到该故障，并认为该路由不可达。此时，RTA还没有收到该路由不可达的信息，于是会继续向RTB发送度量值为2的通往10.0.0.0/8的路由信息。RTB会学习此路由信息，认为可以通过RTA到达10.0.0.0/8网络。此后，RTB发送的更新路由表，又会导致RTA路由表的更新，RTA会新增一条度量值为3的10.0.0.0/8网络路由表项，从而形成路由环路。这个过程会持续下去，直到度量值为16。
3.1、防止路由环路
RIP是一种基于距离矢量算法的路由协议，由于它向邻居通告的是本地路由表，所以存在路由环路的可能性。
RIP通过水平分割和毒性反转来防止路由环路：
1、水平分割：RIP从某个接口学到的路由，不会从该接口再发回给邻居设备。这样不但减少了带宽消耗，还可以防止路由环路。
路由器从某个接口学到的路由，不会从该接口再发回给邻居路由器。
水平分割的原理是，路由器从某个接口学习到的路由，不会再从该接口发出去。也就是说，RTA从RTB学习到的10.0.0.0/8网络的路由不会再从RTA的接收接口重新通告给RTB，由此避免了路由环路的产生。
interface interface-type interface-number //进入接口视图。
rip split-horizon //单播默认启动水平分割。在NBMA网络中，缺省情况未使能水平分割功能。
2、毒性反转：RIP从某个接口学到路由后，将该路由的开销设置为16（不可达），并从原接口发回邻居设备。利用这种方式，可以清除对方路由表中的无用信息，还可以防止路由环路。
上图本示例中，RTB向RTA通告了度量值为1的10.0.0.0/8路由，RTA在通告给RTB时将该路由度量值设为16。
interface interface-type interface-number //进入接口视图。
rip poison-reverse //启动毒性反转。
水平分割和毒性反转都是基于每个接口来配置的。缺省情况下，每个接口都启用了rip split-horizon命令（NBMA网络除外）以防止路由环路。华为ARG3系列路由器不支持同时配置水平分割和毒性反转，因此当一个接口上同时配置了水平分割和毒性反转时，只有毒性反转生效。
<R1>dis rip 1 int g0/0/0 verbose //查看RIP协议接口Poison-reverse : Disabled 毒性反转关闭Split-Horizon : Enabled 默认启动水平分割Authentication type : None 认证类型Replay Protection : Disabled 重放保护
3.2、环路避免-触发更新
触发更新是指当路由信息发生变化时，立即向邻居设备发送触发更新报文。
当本地路由信息发生变化时，触发更新功能允许路由器立即发送触发更新报文给邻居路由器，来通知路由信息更新，而不需要等待更新定时器超时，从而加速了网络收敛。
4、RIP的计时器
计时器:
- 更新定时器（Update timer）：当此定时器超时时，立即发送更新报文。 默认：30s
- 老化定时器（Age timer）：RIP设备如果在老化时间内没有收到邻居发来的路由更新报文，则认为该路由不可达。默认：180s
- 垃圾收集定时器（Garbage-collect timer）：如果在垃圾收集时间内不可达路由没有收到来自同一邻居的更新，则该路由将被从RIP路由表中彻底删除。默认：120s
- 抑制定时器（Suppress timer）：当RIP设备收到对端的路由更新，其cost为16，对应路由进入抑制状态，并启动抑制定时器。为了防止路由震荡，在抑制定时器超时之前，即使再收到对端路由cost小于16的更新，也不接受。当抑制定时器超时后，就重新允许接受对端发送的路由更新报文。默认：120s
RIP路由与定时器之间的关系：
- RIP的更新信息发布是由更新定时器控制的，默认为每30秒发送一次。
- 每一条路由表项对应两个定时器：老化定时器和垃圾收集定时器。当学到一条路由并添加到RIP路由表中时，老化定时器启动。如果老化定时器超时，设备仍没有收到邻居发来的更新报文，则把该路由的度量值置为16（表示路由不可达），但会通告改路由，并启动垃圾收集定时器。如果垃圾收集定时器超时，设备仍然没有收到更新报文，则在RIP路由表中删除该路由。
计时器的更改：
- 默认值： 30 180 120
- timers rip 15 40 20
rip [ process-id ] //进入RIP视图。
timers rip update age garbage-collect //配置RIP定时器的值。
缺省情况下，Update定时器是30秒，Age定时器是180秒，Garbage-collect定时器则是Update定时器的4倍，即120秒。
5、配置RIP路由抑制及单播更新
5.1、路由更新时Metric的控制
1、RIP配置-Metricin 配置接口的附加度量值
用于在接收到路由后，给其增加一个附加度量值，再加入自身路由器的路由表中，使得路由表中的度量值发生变化。运行该命令会影响到本地设备和其他设备的路由选择。
注意：适合于在接收端入口。
[RTC]interface GigabitEthernet 0/0/0
[RTC-GigabitEthernet1/0/0]rip metricin 2 //度量值增加2 进口
RTA发送的10.0.0.0/8路由条目的度量值为1，由于在RTC的GigabitEthernet0/0/0接口上配置了rip metricin 2，所以当路由到达RTC的接口时，RTC会将该路由条目的度量值加2，最后该路由的度量值为3。
结果是RA–>RB–>RD路由优先。
2、RIP配置-Metricout，直接设置度量值，配置接口的附加度量值。
用于自身路由的发布，发布时设置度量值，但自身路由表中的度量值不会发生变化。运行该命令不会影响本地设备的路由选择，但是会影响其他设备的路由选择。
注意：适合于在发送端出口。
[RTA]interface GigabitEthernet 0/0/0
[RTA-GigabitEthernet0/0/0]rip metricout 2 //度量值设置为2 出口
缺省情况下，RTA发送的10.0.0.0/8路由条目的度量值为1。但是，由于在RTA的GigabitEthernet0/0/0接口上配置了rip metricout 2，所以RTA会将该路由条目的度量值设置为2，然后发送给RTC。
结果是RA–>RB–>RD路由优先。
5.2、RIP路由抑制
1、RIP配置-Output
[RTA]interface GigabitEthernet 0/0/0
[RTA-GigabitEthernet0/0/0]undo rip output
配置RTA的G0/0/0 接口禁止发送RIP报文。
企业网络中，可以通过运行命令undo rip output来防止连接外网的接口发布内部路由。
2、RIP配置-Input
[RTD]interface GigabitEthernet 0/0/1
[RTD-GigabitEthernet0/0/1]undo rip input
配置RTD的G0/0/1 接口禁止接收RIP报文。
undo rip input命令用来禁止指定接口接收RIP报文。运行命令undo rip input之后，该接口所收到的RIP报文会被立即丢弃。
3、抑制接口
[RTD]rip
[RTD-rip-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/1
配置G0/0/1接口为抑制状态，只接收RIP 报文。
此命令的优先级>rip input和rip output。
命令silent-interface通常会配置在NBMA网络上。在NBMA网络上，一些路由器需要接收RIP更新消息但是不需要广播或者组播路由器自身的路由更新，而是通过命令peer 与对端路由器建立关系。
[RTD] display rip
Public VPN-instance RIP process : 1RIP version : 2Preference : 100 优先级Checkzero : EnabledDefault-cost : 0Summary : EnabledHost-route : EnabledMaximum number of balanced paths : 8 最大等价路由的数量是8Update time : 30 sec更新 Age time : 180 sec 老化Garbage-collect time : 120 sec 垃圾收集定时器Graceful restart : DisabledBFD : DisabledSilent-interfaces : GigabitEthernet0/0/1
5.3、RIP单播更新
通常情况下，RIP使用广播或组播地址发送报文。如果在不支持广播或组播报文的链路上运行RIP，则必须在链路两端手工相互指定RIP的邻居，这样报文就会以单播形式发送到对端。
rip [ process-id ] //进入RIP视图。
peer ip-address //配置RIP邻居。
peer 172.16.23.3
Silent命令不影响peer命令，但undo output命令会影响
6、RIP的路由汇总
6.1、RIP v1的路由汇总
- 路由聚合的原理是，同一个自然网段内的不同子网的路由在向外（其它网段）发送时聚合成一个网段的路由发送。
- RIP-1的协议报文中没有携带掩码信息，故RIP-1发布的就是自然掩码的路由。因此也不支持VLSM。
- 在有类网络的边界自动汇总，并且不能关闭汇总。
6.2、RIP v2的路由汇总
RIP支持两种聚合方式：自动路由聚合和手动路由聚合。自动聚合的路由优先级低于手动指定聚合的路由优先级。当需要将所有子网路由发布出去时，可关闭RIP-2的自动路由聚合功能。
RIP-2支持路由聚合，因为RIP-2报文携带掩码位，所以支持子网划分。在RIP-2中进行路由聚合可提高大型网络的可扩展性和效率，缩减路由表。
路由聚合有两种方式。基于RIP进程的有类聚合：
- 自动聚合：聚合后的路由使用自然掩码的路由形式发布。比如，对于10.1.1.0/24（metric=2）和10.1.2.0/24（metric=3）这两条路由，会聚合成自然网段路由10.0.0.0/8（metric=2）。RIPv2聚合是按类聚合的，聚合得到最优的metric值。
- 基于接口的聚合：用户可以指定聚合地址。比如，对于10.1.1.0/24（metric=2）和10.1.2.0/24（metric=3）这两条路由，可以在指定接口上配置聚合路由10.1.0.0/16（metric=2）来代替原始路由。
配置RIP-2自动路由聚合:
rip [ process-id ]//进入RIP视图。version 2 //设置RIP版本为RIP-2。 summary //使能RIP-2自动路由聚合。默认summary always //不论水平分割和毒性反转是否使能，都可以使能RIP-2自动路由聚合。undo summary //命令用来取消有类聚合以便在子网之间进行路由
配置RIP-2手动路由聚合
interface interface-type interface-number //进入接口视图。
rip summary-address ip-address mask [ avoid-feedback ] //配置RIP-2发布聚合的本地IP地址。
int g0/0/0rip summary-address 10.1.0.0 255.255.0.0
注意：
- 默认时在有类网络的边界自动汇总，尽量关闭汇总。
- undo summary关闭汇总。
- 如果接口启用水平分割、毒性发转，则不进行汇总，除非使用 “summary always”命令。
6.3、不连续网络中的问题
不连续网络：一个主类网络被另一个主类网络隔开
- RIP V1：不支持不连续网络，根本原因是RIP V1的自动汇总。
- RIP V2：可以解决不连续网络，但是必须关闭汇总功能。
RIP-2具有以下优势：
- 支持外部路由标记（Route Tag），可以在路由策略中根据Tag对路由进行灵活的控制。
- 报文中携带掩码信息，支持路由聚合和CIDR（Classless Inter-Domain Routing）。
- 支持指定下一跳，在广播网上可以选择到目的网段最优下一跳地址。
- 支持以组播方式发送更新报文，只有支持RIP-2的设备才能接收协议报文，减少资源消耗。
- 支持对协议报文进行验证，增强安全性。
7、配置RIP-2报文的认证方式
在安全性要求较高的网络中，可以通过配置RIP-2报文的认证来提高RIP网络的安全性。
RIP-2支持对协议报文进行认证，并提供简单认证和MD5认证两种方式，增强安全性。
配置RIP-2报文的认证方式。
interface interface-type interface-number，进入接口视图rip authentication-mode simple { plain plain-text | [ cipher ] password-key } //配置RIP-2报文为简单认证方式。rip authentication-mode md5 usual { plain plain-text | [ cipher ] password-key } //MD5密文认证方式rip authentication-mode md5 nonstandard { keychain keychain-name | { plain plain-text | [ cipher ] password-key } key-id }
rip authentication-mode hmac-sha256 { plain plain-text | [ cipher ] password-key } key-id//配置RIP-2报文为HMAC-SHA256密文认证方式。
usual类型表示MD5密文认证报文使用通用报文格式（私有标准），nonstandard类型表示MD5密文认证报文使用非标准报文格式（IETF标准）。
<R1> system-view
[R1] interface vlanif 100
[R1-Vlanif100] rip authentication-mode md5 usual abc
8、控制RIP路由信息的发布
RIP发布缺省路由
对RIP路由信息的发布进行精确的控制，可以满足复杂网络环境中的需要。
rip [ process-id ]
default-route originate [ cost cost | tag tag | { { match default | route-policy route-policy-name [ advertise-tag ] } [ avoid-learning ] } ]*，命令后面可接cost开销值参数,若不配置自动生成
cost指定缺省路由的度量值。取值范围是0～15。缺省值是0。
match default表示如果在路由表中存在其他路由协议或其他RIP进程生成的缺省路由，则向邻居发布该缺省路由。
案例
配置RIP发布缺省路由
[R4]ip route-static 0.0.0.0 0 0 14.0.0.3 //配置缺省路由
[R4] rip 100
[R4-rip-100]default-route originate cost 2 //设置缺省路由的度量值为2。
设置路由表中存在的缺省路由的度量值为2。
[R4] rip 100[R4-rip-100]default-route originate match default cost 2
配置RIP引入外部路由信息
RIP可以引入其他进程或其他协议学到的路由信息，从而丰富路由表项。
rip [ process-id ]，进入RIP视图。default-cost cost //（可选）设定引入路由的缺省度量值。
import-route { { static | direct | unr } | { { rip | ospf | isis }
bgp | static | direct | rip | ospf | isis | unr 指定引入的路由协议。
process-id 指定进程号。对于路由协议rip、ospf、isis来说，可以指定进程号。
[R4]rip 1
[R4-rip-1] import-route isis 100 cost 7 //从IS-IS进程100中引入路由，并设置其开销值为7。
[R4-rip-1] import-route direct //引入直连
9、RIP在大型网络中部署所面临的问题
| RIP特性 | 带来的问题 |
|---|---|
| 逐跳收敛 | 收敛慢，故障恢复时间长 |
| 传闻路由更新机制 | 缺少对全局网络拓扑的了解 |
| 最多有效跳数为15 | 环形组网中，使远端路由不可达 |
| 以“跳数”为度量 | 存在选择次优路径的风险 |
传闻路由更新机制：
- RIP在计算路由完全依赖于从邻居路由器收到的路由信息，RTE仅依靠从RTD获取的信息计算路由，对RTA、RTB和RTC之间的网络情况并不了解。RIP在计算路由时，缺少对全局网络拓扑的了解。
以“跳数”为度量：
- 因为RIP基于跳数的度量方式，所以N1与N2网络互访时会选择RTA->RTB->RTD->RTE作为最优路径。显然RTB->RTC->RTD之间的以太链路要比RTB->RTD的串行链路带宽要高的多。存在选择次优路径的风险.
