解說:RIP路由協議的基礎和配置
路由的功能,是為網絡分配IP地址。隨著網絡的發展,基于這個功能的路由協議也多樣起來。目前最為基礎的就是RIP路由協議了。那么為了讓大家能夠掌握這部分的基礎,我們來詳細了解一下吧。
路由器的工作不外乎兩個,一是路徑選擇,二是數據轉發.進行數據轉發相對容易一些,難的是如何判斷到達目的網絡的最佳路徑.所以,路徑選擇就成了路由器最重要的工作.許多路由協議可以完成路徑選擇的工作,常見的有RIP,OSPF,IGRP和 EIGRP協議等等.這些算法中,我們不能簡單的說誰好誰壞,因為算法的優劣要依據使用的環境來判斷.比如RIP路由協議,它有時不能準確地選擇最優路徑,收斂的時間也略顯長了一些,但對于小規模的,沒有專業人員維護的網絡來說,它是首選的路由協議,我們看中的是它的簡單性.
如果你手頭正有一個小的網絡項目,那么,就讓我們來安排一個計劃,30分鐘讀完本文(一讀),20分鐘再細看一遍本文提及的命令和操作方法(二讀),用30分鐘配置網絡上的所有路由器(小網絡,沒有幾臺路由器可以配的),最后20分鐘,檢查一下網絡工作是否正常.好了,一百分鐘,你的RIP網絡運轉起來了.就這么簡單,不信,請繼續往下看.
一、RIP路由協議是什么
RIP(Routing Information Protocols,路由信息協議)是使用最廣泛的距離向量協議,它是由施樂(Xerox)在70年代開發的.當時,RIP是XNS(Xerox Network Service,施樂網絡服務)協議簇的一部分.TCP/IP版本的RIP是施樂協議的改進版.RIP最大的特點是,無論實現原理還是配置方法,都非常簡單.
度量方法
RIP的度量是基于跳數(hops count)的,每經過一臺路由器,路徑的跳數加一.如此一來,跳數越多,路徑就越長,RIP算法會優先選擇跳數少的路徑.RIP支持的最大跳數是15,跳數為16的網絡被認為不可達.
路由更新
RIP中路由的更新是通過定時廣播實現的.缺省情況下,路由器每隔30秒向與它相連的網絡廣播自己的路由表,接到廣播的路由器將收到的信息添加至自身的路由表中.每個路由器都如此廣播,最終網絡上所有的路由器都會得知全部的路由信息.正常情況下,每30秒路由器就可以收到一次路由信息確認,如果經過180秒,即6個更新周期,一個路由項都沒有得到確認,路由器就認為它已失效了.如果經過240秒,即8個更新周期,路由項仍沒有得到確認,它就被從路由表中刪除.上面的30秒,180秒和240秒的延時都是由計時器控制的,它們分別是更新計時器(Update Timer)、無效計時器(Invalid Timer)和刷新計時器(Flush Timer).
路由循環
距離向量類的算法容易產生路由循環,RIP路由協議是距離向量算法的一種,所以它也不例外.如果網絡上有路由循環,信息就會循環傳遞,永遠不能到達目的地.為了避免這個問題,RIP等距離向量算法實現了下面4個機制.
水平分割(split horizon).水平分割保證路由器記住每一條路由信息的來源,并且不在收到這條信息的端口上再次發送它.這是保證不產生路由循環的最基本措施.
毒性逆轉(poison reverse).當一條路徑信息變為無效之后,路由器并不立即將它從路由表中刪除,而是用16,即不可達的度量值將它廣播出去.這樣雖然增加了路由表的大小,但對消除路由循環很有幫助,它可以立即清除相鄰路由器之間的任何環路.
觸發更新(trigger update).當路由表發生變化時,更新報文立即廣播給相鄰的所有路由器,而不是等待30秒的更新周期.同樣,當一個路由器剛啟動RIP路由協議時,它廣播請求報文.收到此廣播的相鄰路由器立即應答一個更新報文,而不必等到下一個更新周期.這樣,網絡拓撲的變化會最快地在網絡上傳播開,減少了路由循環產生的可能性.
抑制計時(holddown timer).一條路由信息無效之后,一段時間內這條路由都處于抑制狀態,即在一定時間內不再接收關于同一目的地址的路由更新.如果,路由器從一個網段上得知一條路徑失效,然后,立即在另一個網段上得知這個路由有效.這個有效的信息往往是不正確的,抑制計時避免了這個問題,而且,當一條鏈路頻繁起停時,抑制計時減少了路由的浮動,增加了網絡的穩定性.
即便采用了上面的4種方法,路由循環的問題也不能完全解決,只是得到了最大程度的減少.一旦路由循環真的出現,路由項的度量值就會出現計數到無窮大(Count to Infinity)的情況.這是因為路由信息被循環傳遞,每傳過一個路由器,度量值就加1,一直加到16,路徑就成為不可達的了.RIP選擇16作為不可達的度量值是很巧妙的,它既足夠的大,保證了多數網絡能夠正常運行,又足夠小,使得計數到無窮大所花費的時間最短.
鄰居
有些網絡是NBMA(Non-Broadcast MultiAccess,非廣播多路訪問)的,即網絡上不允許廣播傳送數據.對于這種網絡,RIP就不能依賴廣播傳遞路由表了.解決方法有很多,最簡單的是指定鄰居(neighbor),即指定將路由表發送給某一臺特定的路由器.
RIP路由協議的缺陷
RIP雖然簡單易行,并且久經考驗,但是也存在著一些很重要的缺陷,主要有以下幾點:
過于簡單,以跳數為依據計算度量值,經常得出非最優路由;
度量值以16為限,不適合大的網絡;
安全性差,接受來自任何設備的路由更新;
不支持無類IP地址和VLSM(Variable Length Subnet Mask,變長子網掩碼);
收斂緩慢,時間經常大于5分鐘;
消耗帶寬很大.
二、路由器怎么配
路由器本身就是一臺有多個網絡接口的計算機,同普通計算機一樣,它也有中央處理器(CPU)、系統主存(RAM)和只讀存儲器(ROM)等部件.
除此之外,一個很重要的部分是它的網絡接口(Interface),為了連結不同類型的網絡,路由器的網絡接口種類繁多,比如應用在局域網中的以太、快速以太、令牌環接口,應用于廣域網的V.35、RS232、ISDN BRI PRI接口等等.
路由器的外存儲器主要有兩種:NVRAM(Non-Volatile RAM,非易失性RAM)和Flash(閃存).NVRAM存儲路由器的配置文件,Flash用于存放操作系統IOS(Internet Operating System).
RIP路由協議的配置模式
CISCO路由器最基本的配置模式有兩種:用戶(user)和特權(privileged).在用戶模式下,只能顯示路由器的狀態,特權模式還可以更改路由器的配置.
特權模式下可以進入安裝(setup)模式、全局配置(global config)模式,局部配置(sub config)模式.
安裝模式提供菜單提示,引導用戶進行路由器的基本配置.新路由器第一次啟動后,自動進入安裝模式.
全局配置模式中可以改變路由器的全局參數,如主機名、密碼等等.
局部配置改變路由器的局部參數,例如某一個網絡接口的配置、某一種路由協議的配置等等.