CcRouting information protocol(RIP)路由信息协议
RIP
Routing information protocol(RIP)是一种基于距离矢量（Distance-Vector，D-V）算法的路由协议, 配置非常简单, RIP有Version 1和Version 2两个版本，Version 1已过时，所以本篇文章只记录Version 2的设置。
1 基本概念
- RIP是一种基于距离矢量（Distance-Vector，D-V）算法的协议，它通过UDP报文进行路由信息的交换，使用的端口号为
520/UDP。 - RIP使用跳数（Hop Count）来衡量到达目的地址的距离，称为度量值（Routing Cost）。
- 在 RIP 中，路由器到与它直接相连网络的跳数为 0，通过一个路由器可达的网络的跳数为 1，其余依此类推。
- 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，即目的网络或主机不可达。
- 由于跳数限制，使得RIP不适合应用于大型网络。
- 为提高性能，防止产生路由环路，RIP支持水平分割（Split Horizon）和毒性逆转（Poison Reverse）功能功能。
- RIP还可引入其它路由协议所得到的路由。
1.1 RIP的启动和运行过程
初始状态：某路由器刚启动 RIP 时，以广播、组播或单播的形式向运行 RIP 协议的相邻路由器发送请求报文，相邻路由器收到请求报文后，响应该请求，回送包含本地路由表信息的响应报文。构建路由表：路由器收到响应报文后，更新本地路由表，同时向运行 RIP协议的相邻路由器发送触发更新报文，通告路由更新信息。相邻路由器收到触发更新报文后，又向其各自的相邻路由器发送触发更新报文。在一连串的触发更新后，各路由器都能得到并保持最新的路由信息。维护路由表：路由器每隔30秒发送更新报文，同时接收相邻路由器发送的更新报文以维护路由表项。老化路由表项：路由器为将自己构建的路由表项启动180秒的定时器。180秒内，如果路由器收到更新报文，则重置自己的更新定时器和老化定时器。垃圾收集表项：如果180秒过后，路由器没有收到相应路由表项的更新，则启动时长为120秒的垃圾收集定时器，同时将该路由表项的度量置为16。删除路由表项：如果60秒之后，路由器仍然没有收到相应路由表项的更新，则路由器将该表项删除
正常情况下，每30秒路由器就可以收到一次路由信息更新，如果经过180秒，即6个更新周期，一个路由项都没有得到更新，路由器就认为它已失效了。如果经过240秒，即8个更新周期，路由项仍没有得到更新，它就被从路由表中删除。
2 拓扑图
本篇文章涉及的拓扑如下：
- R1和R2通过单播建立邻居
- R1和R3使用组播建立邻居
- R2和R4通过广播建立邻居
- R4和R5通过不同版本建立邻居
- R4和R5启用密码认证的
- R4的传递的192.168.47.0/24路由Metric设置为6
- R3和R4不建立邻居
- R1发布默认路由，R3不能学到默认路由
- 当R1的lookback0中断后，不发布默认路由
- R4过滤从R2学到的10.1.13.0/24的路由
- R4汇总一条10.1.0.0/16的路由给R5
3 建立邻居（neighbors）
3.1 组播方式（Multicast）
R1和R3使用组播建立邻居，组播地址: 224.0.0.9
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network: 是用来宣告哪个网络会参与RIP，即该网络所在的Interface要发送RIP报文，报文内包含网络信息，不支持VLSM(可变长子网掩码)version: 变更RIP版本，默认版本是1, 这里改成2auto-summary: 关闭路由汇总，后边再介绍这个
3.2 单播方式（Unicast)
R1和R2使用单播建立邻居，网络不支持组播的时候可以选择这个
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passive-interface: 关闭Ethernet0/0口组播更新, 后边再说此命令neighbor: 设置单播地址
3.2 广播方式（Broadcast）
R2和R4使用广播创建邻居，很少用。
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ip rip v2-broadcast: 指定此接口下使用广播方式来发送RIP报文
4 RIP的路由数据库（RIP Database）
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每个运行 RIP的路由器管理一个路由数据库，该路由数据库包含了到所有可达目的地的路由项，这些路由项包含下列信息：
- 目的地址：主机或网络的 IP地址。
- 下一跳地址：为到达目的地，需要经过的本路由器相邻路由器的接口 IP地址。
- 出接口：本路由器转发报文的出接口。
- 度量值：本路由器到达目的地的开销。
- 路由时间：从路由项最后一次被更新到现在所经过的时间，路由项每次被更新时，路由时间重置为 0。
RIP第1版本不支持变长子网和非连续网络，RIP的第2版本和OSPF则支持变长子网和非连续网络。
5 防止路由环路（Prevent Routing Loops）
距离向量（Distance-Vector，D-V）类的算法容易产生路由循环，RIP是距离向量算法（Distance-Vector，D-V）的一种，所以它也不例外。如果网络上有路由循环，信息就会循环传递，永远不能到达目的地。为了避免这个问题，RIP等距离向量算法实现了下面4个机制。
水平分割（split horizon）: 水平分割保证路由器记住每一条路由信息的来源，并且不在收到这条信息的端口上再次发送它。这是保证不产生路由循环的最基本措施。毒性逆转（poison reverse）: RIP从某个接口学到路由后，将该路由的度量值设置为16（不可达），并从原接口发回邻居路由器。利用这种方式，可以清除对方路由表中的无用信息。触发更新（trigger update）: 当路由表发生变化时，更新报文立即广播给相邻的所有路由器，而不是等待30秒的更新周期。同样，当一个路由器刚启动RIP时，它广播请求报文。收到此广播的相邻路由器立即应答一个更新报文，而不必等到下一个更新周期。这样，网络拓扑的变化会最快地在网络上传播开，减少了路由循环产生的可能性。计数到无穷大（Count to Infinity）: 即便采用了上面的几种方法，路由循环的问题也不能完全解决，只是得到了最大程度的减少。一旦路由循环真的出现，路由项的度量值就会出现计数到无穷大的情况。RIP选择16作为不可达的度量值是很巧妙的，它既足够的大，保证了多数网络能够正常运行，又足够小，使得计数到无穷大所花费的时间最短。
6 计时器（Timer）
RIP 一共有4个计时器（Timer）， 分别是更新计时器（Update Timer）、失效计时器（Invalid Timer）、抑制计时器（Hold-down Timer）和刷新计时器（Flush Timer)
Update Timer: 多久发送一次更新报文，预设30秒Invalid Timer: 没有再收到某条路由的更新报文，Invalid Timer开始倒数，倒数至0后，就会把这条路由变更成失效（possibly down）状态，并将Metric设置成16， 然后将这条路有发送给其他邻居，这样做是希望其他路由器都知道这条路由出现问题，预设是180秒Hold-down Timer:以下三种情况会将路由设置成Hold-down状态：
- Invalid timer 倒数到0
- 收到其他邻居告知这条路由的Metric是16（无法到达）
- 这条路由的度量值（Metric）变大了
进入Hold-down状态的路由不会再接受任何更新，增加稳定性，预设是180秒
Flush Timer: 当没有再收到某条路由的更新报文，刷新计时器开始倒数，倒数至0后，这条路由就会被删除，刷新计时器预设是240秒，注意Invalid Timer和Flush Timer是同时开始倒数的，Invalid Timer超时后再等60秒才删除路由5.1 修改计时器
不建议修改，如果真的要改，请确保每一台路由器的timer都相同，否则会造成不稳定的问题。可以用
timers basic <update> <invalid> <hold-down> <flush>命令修改RIP的计时器, 要按照1:6:6:8的比例来设置计时器时间1 2 3conf t router rip timers basic 10 60 60 80
7 设置Metric
RIP的Metric用跳数（Hop Count）计算的，经过N台路由器，Metric就是N
由于RIP的Metric并非有Bandwidth计算出来的，因此不能通过更改Bandwidth来改变metric。可以使用offset来进行手动修改metric。
示例：
修改R4传递的的路由条目192.168.45.0/24的Metric值为6
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Hop Count: 经过几台路由器到达目的地，最大为15，16或以上会被认为无法到达（Unreachable），offset-list: 增加宣告出去的路由条目的Metric值；RIP的Metric如果是16或以上会被视为Unreachable，所以只要将Metric设置为16，也可以做到路由过滤的效果
8 路由汇总
随着网络规模不断增大，路由条目亦会不断增加，路由汇总可以把路由组合，以减少路由条目，从而减低路由器的CPU、内存和带宽的消耗。在网络设置实施过程中切忌不能随意应用路由汇总，路由汇总只有再有合理设计及规划的基础上进行应用
路由表中没有属于汇总路由的子网路由条目，那么这个汇总路由就不会传递给邻居，这样保证了网络翻滚，优化性能。
7.1 自动汇总（Auto Summary）
RIP默认开启自动汇总的
自动汇总（Auto Summary）会使用预设的Subnet Mask, Class A IP就用/8，Class B IP就用/16， Class C IP就用/24来进行路由汇总，自动汇总会路由中网路地址变大。
自动汇总是当发送的时候满足汇总条件，才进行自动汇总，所以自动汇总的路由条目不会回传。
由于自动汇总不仅汇总本地的路由，还会汇总邻居传递过来的路由，容易产生路由黑洞，所以不建议使用自动汇总，可以采用手工汇总的方式
关闭自动汇总的命令
1 2 3conf t router rip no auto-summary
7.2 手工汇总（Summarization）
自动汇总路由比手工汇总路由的优先级高，所以在进行手动汇总路由的时候，需要先关闭自动汇总
手工汇总2的N次方条路由为一条汇总路由条目
手工汇总路由的跳数（Metric）使用汇总前路由的最小跳数（Metric）
手工汇总路由的方法：
R4汇总R1、R2和R3的传过来的路由条目，然后传递给R5；RIP的手动汇总路由的命令是再接口下的
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18# R4 interface GigabitEthernet1 ip address 192.168.45.4 255.255.255.0 # 手工汇总路由 ip summary-address rip 10.1.0.0 255.255.0.0 router rip version 2 network 192.168.45.0 # 宣告属于此C类网络的接口参与RIP no auto-summary # 关闭自动汇总 # R5 # 直接受到了汇总路由 R5#show ip route rip Gateway of last resort is not set 10.0.0.0/16 is subnetted, 1 subnets R 10.1.0.0 [120/1] via 192.168.45.4, 00:00:25, GigabitEthernet1
9 默认路由（Default Route）
可以使用RIP发布默认路由，假如R1发布默认路由给其他路由器，配置如下：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14# R1 conf t router rip default-information originate # R5 R5#show ip route rip R* 0.0.0.0/0 [120/3] via 192.168.45.4, 00:00:05, GigabitEthernet1 10.0.0.0/24 is subnetted, 4 subnets R 10.1.12.0 [120/2] via 192.168.45.4, 00:00:05, GigabitEthernet1 R 10.1.13.0 [120/3] via 192.168.45.4, 00:00:05, GigabitEthernet1 R 10.1.24.0 [120/1] via 192.168.45.4, 00:00:05, GigabitEthernet1 R 10.1.34.0 [120/1] via 192.168.45.4, 00:00:05, GigabitEthernet1只在R1的Gi1口发布默认路由，Gi2口不下发默认路由，R3不会学习到默认路由
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16# R1 conf t route-map TO_R2 permit 10 set interface GigabitEthernet1 router rip default-information originate route-map TO_R2 # R3 # 默认路由没有了 R3#show ip route rip 10.0.0.0/8 is variably subnetted, 6 subnets, 2 masks R 10.1.12.0/24 [120/1] via 10.1.13.1, 00:00:14, GigabitEthernet2 R 10.1.24.0/24 [120/2] via 10.1.13.1, 00:00:14, GigabitEthernet2 R 192.168.45.0/24 [120/8] via 10.1.13.1, 00:00:14, GigabitEthernet2当R1的Loopback0中断，R1就停止发布默认路由
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27# R1 conf t interface Loopback1 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255 ip prefix-list CHECKING seq 5 permit 1.1.1.1/32 route-map TO_R2 permit 10 match ip address prefix-list CHECKING set interface GigabitEthernet1 router rip default-information originate route-map TO_R2 # 关闭R1的Loopback1接口 conf t interface Loopback1 shutdown # R2 # 默认路由立即消失了，应该是R1发布了一条毒化路由 R2#show ip route rip 10.0.0.0/8 is variably subnetted, 6 subnets, 2 masks R 10.1.13.0/24 [120/1] via 10.1.12.1, 00:00:12, GigabitEthernet1 R 10.1.34.0/24 [120/1] via 10.1.24.4, 00:00:17, GigabitEthernet2 R 192.168.45.0/24 [120/6] via 10.1.24.4, 00:00:17, GigabitEthernet2
10 被动接口（Passive Interface）
使用network方式建立邻居连接的时候，会通过所有匹配的接口发送路由更新组播报文，包括loopback口
可以将一个接口设置成被动接口，让它不发送路由更新组播报文
被动接口还是可以收到广播、组播和单播的路由更新报文
被动接口的网络也会添加到路由更新报文中，发送给RIP邻居
被动接口最好再两端都做，由于被动接口只接收不发送路由更新报文，会导致业务数据包来回路径不一致
配置示例，R3和R4不建立邻居，R3无法通过R4学到路由
1 2 3 4 5 6 7 8# R3 router rip passive-interface default # 设置所有接口为被动接口 no passive-interface GigabitEthernet2 # 排除Gi2口 # R4 router rip passive-interface GigabitEthernet3 # 设置Gi3口为被动接口
11 路由过滤（Route Filtering）
限制RIP Route只发布某些路由，也可以控制接收方选择接收哪些路由，设定方式主要有Distribute-list、Distance和Offset-list三种，
使用者三种方式设置R4过滤从R2学到的10.1.13.0/24的路由的设置如下
Distribute-list:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17# R2 conf t # 这里使用扩展列表，其实使用标准列表或者prefix-list更简单 ip access-list extended 100 deny ip host 0.0.0.0 10.1.13.0 0.0.0.255 # 由于是再R2的OUT方向做的ACL，所以源地址是0.0.0.0 permit ip any any router rip distribute-list 100 out GigabitEthernet2 # R4 # 10.1.13.0/24的路由条目等待240秒后消失了 R4#show ip route rip R* 0.0.0.0/0 [120/2] via 10.1.24.2, 00:00:14, GigabitEthernet2 10.0.0.0/8 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks R 10.1.12.0/24 [120/1] via 10.1.24.2, 00:00:14, GigabitEthernet2Distance: 路由不会将AD为255的路由加入路由表，所以可以通过更改学到的路由AD来达到过滤的效果，不推荐1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14# R4 conf t ip access-list standard AD_255 permit 10.1.13.0 0.0.0.255 router rip distance 250 10.1.24.2 0.0.0.0 AD_255 # 我这里修改AD为250，方便看到修改后的变化，如果要过滤，修改成255就好了 # R4的路由表 R4#show ip route rip R* 0.0.0.0/0 [120/2] via 10.1.24.2, 00:00:13, GigabitEthernet2 10.0.0.0/8 is variably subnetted, 6 subnets, 2 masks R 10.1.12.0/24 [120/1] via 10.1.24.2, 00:00:13, GigabitEthernet2 R 10.1.13.0/24 [250/2] via 10.1.24.2, 00:00:13, GigabitEthernet2Offset-list: 在设置Metric的时候已经介绍过了，只需要将Metric修改为16或以上就被视为无效，这样可以做到过滤的效果，推荐用于限制传播距离的时候使用。
12 密码认证（Authentication）
RIP支持路由更新中包含密码，两端的密码都一样才可以进行路由交换,设置密码认证需要两个步骤，如下，这里设置的是R4和R5需要密码认证
设定钥匙串(Key Chain)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17# R4 key chain CCIE # 定义一个钥匙串 key 1 # 钥匙的ID key-string CCIE # 要是的密码 interface GigabitEthernet1 ip rip authentication mode md5 # 密码的加密方式，只能MD5加密 ip rip authentication key-chain CCIE # 配置这个接口需要密码认证，并调用这个钥匙串 # R5 key chain CCIE key 1 key-string CCIE interface GigabitEthernet1 ip rip authentication mode md5 ip rip authentication key-chain CCIE在Interface调用钥匙串，并设置加密方法
13 兼容性（compatible）
当两台设备中，有一台不支持RIP V2，他们俩启用RIP协议的话，需要考虑兼容性问题，可以在高版本的路由器上，配置接口能同时收发RIP V1和V2的报文，来解决兼容性问题，这里将以R4是V2,R5是V1来做演示
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14 RIP与BFD联动
双向转发检测BFD（Bidirectional Forwarding Detection）是一种用于检测邻居路由器之间链路故障的检测机制，它通常与路由协议联动，通过快速感知链路故障并通告使得路由协议能够快速地重新收敛，从而减少由于拓扑变化导致的流量丢失。在RIP与BFD联动中，BFD可以快速检测到链路故障并通知RIP协议，从而加快RIP协议对于网络拓扑变化的响应。
配置实例，R1和R2配置RIP与BFD联动
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15 路由重发布（Redistribute）
可以将其他动态路由协议、静态路由或者直连重发布到RIP中，实现多种路由协议之间协同工作
配置实例：将R1的loopback0重发布到RIP中
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16 故障处理（Troubleshooting）
- 检查接口是否在RIP中使能：使用show ip rip database 可以查看运行rip的接口；
- 检查对方发送版本号和本地接口接收的版本号是否匹配：缺省情况下，接口只发送RIPv1报文，但可以接收RIPv1和RIPv2报文。当入接口与收到的RIP报文使用不同的版本号时，有可能造成RIP路由不能被正确的接收；
- 检查在RIP中是否配置了策略，过滤掉收到的RIP路由：如果被路由策略过滤掉，则需修改路由策略；
- RIP使用的端口520/UDP是否被禁用；
- 检查接口是否配置了undo rip input/output或者rip metricin设置度量值过大；
- 检查接口是否配置了抑制接口；
- 检查路由度量值是否大于16；
- 检查链路两端是否配置了认证，认证的配置是否正确。