RIP路由協議快速入門

2019-11-04 12:06:31

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　　路由器的工作不外乎兩個，一是路徑選擇，二是數據轉發。進行數據轉發相對輕易一些，難的是如何判定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定。比如RIP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。　
假如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，假如經過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。假如經過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　

距離向量類的算法輕易產生路由循環，RIP是距離向量算法的一種，所以它也不例外。假如網絡上有路由循環，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。假如，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　Multi access，非廣播多路訪問）的，即網絡上不答應廣播傳送數據。對于這種網絡，RIP就不能依靠廣播傳遞路由表了。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，它也有中心處理器（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）。　

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。　

配置方法　

路由器的配置可以使用多種方法，下面這五種是最常見的：　
使用超級終端類的工具通過串行口登錄控制臺（console　port）。　
將調制解調器連結至路由器的輔助口（auxiliary　port），遠程撥號登錄控制臺。　
遠程登錄（telnet）至路由器的某一IP　地址，通過VTY（virtue　terminal　line，虛擬終端）方式訪問路由器。　
編輯配置文件，并通過TFTP上傳至路由器。　
通過網絡治理軟件（network　management　system）遠程設置路由器參數。　

安裝路由器　

假設我們的項目網絡中只有三臺路由器。它們放在北京、上海和天津，名字分別叫testBJ、testSH和testTJ。我們采用B類保留IP地址172.16.0.0，共劃分了四個子網172.16.1.0、172.16.2.0、172.16.3.0和172.16.4.0，子網掩碼均為255.255.255.0。
　
基本配置　

將包裝中附帶的串行電纜一端連接到Beijing路由器的console口上，另外一端連接到計算機的com口上。啟動超級終端程序（Win95/NT中），作適當配置，連接路由器。給路由器加電，連續鍵入數個回車，出現如下提示符，顯示路由器處于用戶模式。　

testBJ>　

由用戶模式轉入特權模式，使用enable命令。　

testBJ>　enable　

testBJ#　

和UNIX主機一樣，“#”代表特權（root）用戶的系統提示符，它表示你進入了特權模式。與enable作用相反，即從特權模式返回用戶模式的命令是disable。　

特權模式下，可以使用config　terminal命令進入全局配置模式。全局配置模式下，可以使用一些配置子項的名稱進入局部配置模式。返回的方法都是exit命令。其中，從局部配置模式直接返回特權模式的命令是end。如下所示。　

testBJ#config　terminal　

Enter　configuration　commands,　one　per　line.　End　with　CNTL/Z.　

testBJ(config)#router　rip　

testBJ(config-router)#exit　

testBJ(config)#exit　

testBJ#　

CISCO　IOS的一個非常引人的特色是它的命令行幫助，一個?解決了所有的問題。?可以顯示當前模式下的命令列表，可以顯示命令全稱，還可以顯示命令的參數和幫助信息。在任何對命令不確定的地方鍵入?，系統會給出提示信息。　

CISCO路由器還支持命令簡寫功能，只要不引起歧義，可以用命令的前幾個字符替代整個命令，這樣，配置時的打字工作量就小多了。　

路由器的全部配置信息都保存在配置文件中，當前正在使用的配置文件是running-config，它存放在系統內存里，我們在特權模式下對配置的修改會立即反映到running-config中。startup-config是存儲在NVRAM中的配置文件，只有它是掉電不丟失的，所以假如想使所做的修改到下一次啟動時仍然有效，就必須保存當前配置。存盤命令如下：　

testBJ#copy　running-config　startup-config　

Building　configuration...　

[OK]　

testBJ#　

更改路由器名、密碼　
路由器的名字可以用hostname命令修改。　

Router(config)#hostname　testBJ　

testBJ(config)#　

enable　passWord和enable　secret命令可以修改特權模式的密碼。　

testBJ(config)#enable　password　cisco　

testBJ(config)#enable　secret　cisco　

進入line　console局部配置模式下，修改console登錄密碼；進入line　vty局部配置模式，修改telnet登錄的密碼。login命令指出需要登錄，修改密碼的命令都是password。　

testBJ(config)#line　console　0　

testBJ(config-line)#login　

testBJ(config-line)#password　cisco　

testBJ(config-line)#exit　

testBJ(config)#line　vty　0　4　

testBJ(config-line)#login　

testBJ(config-line)#password　cisco　

測試連通性　

打開其余兩臺路由器，按上述方法進行配置，然后就可以檢查它們之間是否連通了。　

測試線路連通性的方法有三種，ping、traceroute和telnet。ping可以檢測目的地是否可達；trace不僅檢測連通性，還給出到達目的地所經過的路徑；telnet測試應用層軟件的連通性，如下所示。　

testBJ#ping　172.16.4.2　

Type　escape　sequence　to　abort.　

Sending　5,　100-byte　ICMP　Echos　to　172.16.4.2,　timeout　is　2　seconds:　

!!!!!　

SUCcess　rate　is　100　percent　(5/5),　round-trip　min/avg/max　=　24/25/28　ms　

testBJ#traceroute　172.16.4.2　

Type　escape　sequence　to　abort.　

Tracing　the　route　to　172.16.4.2　

1　172.16.2.2　16　msec　16　msec　*　

testBJ#telnet　172.16.4.2　

Trying　172.16.4.2　...　Open　

User　Access　Verification　

Password:　

testTJ>　

172.16.4.2是路由器testTJ上的一個端口，我們在testBJ上運行上述三個命令，得知它運行正常。　

顯示當前狀態　

為了使網絡治理員能夠方便地了解路由器的狀態，CISCO路由器提供了豐富的show命令。我們在這里介紹最簡單的幾個，如下所示。　

show　version命令顯示路由器的硬軟件版本號及配置信息。　

show　flash:命令相當于DOS的dir命令，顯示flash中包含的文件信息。　

show　interface命令顯示網絡接口的狀態。　

配置路由器的過程中，最重要的一個show命令莫過于查看配置文件的內容，可以用show命令查看running-config或startup-config，如下所示。　

show　running-config　

show　startup-config　

配置文件是一個文本文件，其中包含著你鍵入的每一條配置命令。可以將配置文件下載到計算機上，用文本編輯器修改之后，再傳回路由器。　

三、RIP要配什么　

IP地址配置　

我們可以使用interface命令進入局部配置模式，然后利用ip　address設置接口的IP地址。如下所示。　

testBJ#conf　t　

Enter　configuration　commands,　one　per　line.　End　with　CNTL/Z.　

testBJ(config)#interface　e0/1　

testBJ(config-if)#ip　address　172.16.1.2　255.255.255.0　

testBJ(config-if)#　

為了便于配置和記憶，你還可以給每個端口添加一些描述信息。如下所示，在端口局部配置模式下使用description命令。　

testBJ(config-if)#description　connect　to　testSH　

testBJ(config-if)#end　

testBJ#　

有些網絡是NBMA（Non-Broadcast　MultiAccess，非廣播多路訪問）的，即網絡上不答應廣播傳送數據。對于這種網絡，RIP就不能依靠廣播傳遞路由表了。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。　

有些網絡是NBMA（Non-Broadcast　MultiAccess，非廣播多路訪問）的，即網絡上不答應廣播傳送數據。對于這種網絡，RIP就不能依靠廣播傳遞路由表了。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配置　

RIP是最輕易配置的路由協議。配置它只需要兩步操作，首先，指定使用RIP協議，然后，聲明所連接的網絡號，如下所示。　

testBJ(config)#router　rip　

testBJ(config-router)#network　172.16.0.0　

testBJ(config-router)#end　

testBJ#　

router　rip命令用于指定使用RIP協議，network命令聲明網絡號，由于RIP是一個有類路由協議，所以不必聲明各個子網號。　

對每一臺路由器重復上述操作，一個使用RIP路由的網絡就建成了。　

測試配置正確性　

配置RIP之后，要檢查數據是否可以被正確路由。除了可以使用上面提到的連通性測試工具之外，還有以下幾個命令：　
sh　ip　route用于檢測路由表；　
sh　ip　protocols用于檢查路由協議狀況；　
debug　ip　rip用于調試RIP協議信息。　

使用sh　ip　route命令顯示各臺路由器的路由表。　

testBJ#sh　ip　route　

Codes:　C　-　connected,　S　-　static,　I　-　IGRP,　R　-　RIP,　M　-　mobile,　B　-　BGP　

D　-　EIGRP,　EX　-　EIGRP　external,　O　-　OSPF,　IA　-　OSPF　inter　area　

N1　-　OSPF　NSSA　external　type　1,　N2　-　OSPF　NSSA　external　type　2　

E1　-　OSPF　external　type　1,　E2　-　OSPF　external　type　2,　E　-　EGP　

i　-　IS-IS,　L1　-　IS-IS　level-1,　L2　-　IS-IS　level-2,　　

*　-　candidate　default,　U　-　per-user　static　route,　o　-　ODR　

Gateway　of　last　resort　is　not　set　

172.16.0.0/24　is　subnetted,　4　subnets　

R　172.16.4.0　[120/1]　via　172.16.2.2,　00:00:12,　Serial1/0　

C　172.16.1.0　is　directly　connected,　Ethernet0/1　

C　172.16.2.0　is　directly　connected,　Serial1/0　

R　172.16.3.0　[120/1]　via　172.16.1.3,　00:00:09,　Ethernet0/1　

[120/1]　via　172.16.2.2,　00:00:22,　Serial1/0　

上面顯示的是北京路由器的路由信息。字母C開頭的是直接相連的網絡，有172.16.1.0和172.16.2.0，分別連接在e0/1和s1/0端口上。字母R開頭的是RIP協議學習到的路由，有172.16.3.0和172.16.4.0，其中，到172.16.3.0有兩條路徑供選擇，分別經由testSH和testTJ路由器。對比網絡拓撲圖，可以看出實際情況與設計的完全一致。　

中括號里的內容是路由項的治理距離和度量值，RIP的缺省治理距離是120，到達3、4子網的度量值是1，即經過1個路由器可達。　

同樣的命令在另外兩臺路由器上運行，結果如下。　

testSH#sh　ip　route　

Gateway　of　last　resort　is　not　set　

172.16.0.0/24　is　subnetted,　4　subnets　

R　172.16.4.0　[120/1]　via　172.16.3.2,　00:00:13,　Ethernet0/0　

C　172.16.1.0　is　directly　connected,　Ethernet0/1　

R　172.16.2.0　[120/1]　via　172.16.1.2,　00:00:11,　Ethernet0/1　

[120/1]　via　172.16.3.2,　00:00:13,　Ethernet0/0　

C　172.16.3.0　is　directly　connected,　Ethernet0/0　

testTJ#sh　ip　route　

Gateway　of　last　resort　is　not　set　

172.16.0.0/24　is　subnetted,　4　subnets　

C　172.16.4.0　is　directly　connected,　Ethernet0/0　

R　172.16.1.0　[120/1]　via　172.16.3.3,　00:00:07,　Ethernet0/1　

[120/1]　via　172.16.2.3,　00:00:19,　Serial1/0　

C　172.16.2.0　is　directly　connected,　Serial1/0　

C　172.16.3.0　is　directly　connected,　Ethernet0/1　

分析上述命令輸出時，一定要隨時參照拓撲圖，離開網絡拓撲，上面的信息就沒有任何意義。動態路由的靈活性體現在一條鏈路出現故障，路由算法會自動切換到迂回鏈路上。例如我們將testBJ和testTJ之間的串行線纜斷開，一段時間后，再檢查路由表，如下所示。　

testBJ#sh　ip　route　

Gateway　of　last　resort　is　not　set　

172.16.0.0/24　is　subnetted,　3　subnets　

R　172.16.4.0　[120/2]　via　172.16.1.3,　00:00:22,　Ethernet0/1　
C　172.16.1.0　is　directly　connected,　Ethernet0/1　

R　172.16.3.0　[120/1]　via　172.16.1.3,　00:00:22,　Ethernet0/1　
我們發現串行鏈路所在的子網2斷開了，到網絡172.16.4.0網絡的數據包都將繞經testSH路由器。　

sh　ip　protocols命令可以顯示當前路由協議的狀況，如下所示。　

testBJ#sh　ip　protocols　

Routing　Protocol　is　"rip"　

Sending　updates　every　30　seconds,　next　due　in　19　seconds　

Invalid　after　180　seconds,　hold　down　180,　flushed　after　240　

Outgoing　update　filter　list　for　all　interfaces　is　not　set　

Incoming　update　filter　list　for　all　interfaces　is　not　set　

Redistributing:　connected,　rip　

Default　version　control:　send　version　1,　receive　any　version　

Interface　Send　Recv　Key-chain　

Ethernet0/1　1　1　2　

Serial1/0　1　1　2　

Routing　for　Networks:　

172.16.0.0　

Routing　Information　Sources:　

Gateway　Distance　Last　Update　

172.16.2.2　120　00:00:05　

172.16.1.3　120　00:00:27　

Distance:　(default　is　120)　

從命令輸出中，可以看出RIP協議的基本配置，還可以得知與當前路由器交換信息的路由器有testTJ（172.16.2.2）和testSH（172.16.1.3）兩臺路由器，上次接收路由信息分別在5秒和27秒之前。　

要了解路由器之間交換路由信息的詳情，可以使用debug　ip　rip命令。如下所示，輸入命令后，隔一段時間，控制臺上出現接收或者發送RIP廣播的信息。

testBJ#debug　ip　rip　

RIP　protocol　debugging　is　on　

testBJ#　

RIP:　received　v1　update　from　172.16.2.2　on　Serial1/0　

172.16.4.0　in　1　hops　

172.16.3.0　in　1　hops　

RIP:　received　v1　update　from　172.16.1.3　on　Ethernet0/1　

172.16.4.0　in　2　hops　

172.16.3.0　in　1　hops　

RIP:　sending　v1　update　to　255.255.255.255　via　Ethernet0/1　(172.16.1.2)　

subnet　172.16.4.0,　metric　2　

subnet　172.16.2.0,　metric　1　

RIP:　sending　v1　update　to　255.255.255.255　via　Serial1/0　(172.16.2.3)　

subnet　172.16.1.0,　metric　1　

RIP:　received　v1　update　from　172.16.1.3　on　Ethernet0/1　

172.16.4.0　in　2　hops　

172.16.3.0　in　1　hops　

RIP:　received　v1　update　from　172.16.2.2　on　Serial1/0　

172.16.4.0　in　1　hops　

172.16.3.0　in　1　hops　

testBJ#no　debug　all　

All　possible　debugging　has　been　turned　off　

testBJ#　

從上述信息中可以得到RIP廣播的詳情。路由器先是從testTJ收到子網3、4的信息，然后又從testSH收到子網3、4的信息。其中，到子網4走testTJ一跳，走testSH兩跳，所以，路由表中反映出來的是經由testTJ到子網4；到子網3的距離都是一跳，所以，路由表中有兩條并列的路由。　

一段時間后，當前路由器的更新計時達到30秒，于是，它在兩條鏈路上廣播自身的路由表信息。注重，廣播路由更新時，RIP采用了水平分割機制，從一個端口上學得的信息就不在這個端口上進行廣播，所以當前路由器testBJ只發送子網172.16.1.0的路由信息。　

使用no　debug　all命令結束調試信息的顯示。需要注重的是debug命令非常消耗路由器資源，所以不要在通訊繁忙的路由器上使用，否則，路由器就會象死機一樣停止反應。　

怎么樣，你看一遍這篇文章用了多少時間。下面可以找幾臺路由器，試著配置一下，不是很困難吧。

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