數(shù)據傳輸中RIP路由信息協(xié)議匯總技術的研究分析

◆楊 蕾 戰(zhàn)冬雪 劉成新

數(shù)據傳輸中RIP路由信息協(xié)議匯總技術的研究分析

◆楊 蕾 戰(zhàn)冬雪 劉成新

（佳木斯氣象衛(wèi)星地面站 黑龍江 154008）

RIP是最典型的距離矢量路由協(xié)議，它是最先得到廣泛使用的IGP協(xié)議，由于其工作機制相對簡單、開銷小、易于配置、管理和實現(xiàn)，一直被大家所熟知。本文對RIP路由協(xié)議中匯總技術特性進行詳細研究，分析了自動匯總和手工匯總的優(yōu)缺點。

RIP；路由選擇協(xié)議；自動匯總；手工匯總

0 引言

在中型或者大型網絡數(shù)據傳輸中，通常會使用動態(tài)路由選擇協(xié)議，因動態(tài)路由選擇要比靜態(tài)或默認路由選擇容易，可以自動獲取非直連網絡的路由信息，具有收斂特性等優(yōu)勢。RIP（Routing Information Protocol）路由信息協(xié)議屬于動態(tài)路由選擇協(xié)議，它是一種基于距離矢量算法的IGP協(xié)議。RIP協(xié)議是以“跳數(shù)”來定義路由的開銷（cost）或度量值(metric)，所謂跳數(shù)，就是指到達目的地需要經過的路由器的個數(shù)，并且跳數(shù)范圍限制在1~16跳之內，跳數(shù)等于16時意味著路由不可達。

1 RIP協(xié)議兩個版本區(qū)別

RIP路由信息選擇協(xié)議有兩個版本分別為RIPVersion 1（簡稱RIPv1）和RIPVersion 2（簡稱RIPv2）。

RIPv1是有類路由協(xié)議，在一組網絡運行中，路由器給相鄰的路由器發(fā)送路由時只包含這條路由兩個參數(shù)：前綴、度量值。不支持認證功能，不支持VLSM，自動默認運行匯總功能且無法手工匯總，這一特性會導致大量網絡路由黑洞。

RIPv2是無類路由協(xié)議，它在一組網絡運行中，路由器給相鄰的路由器發(fā)送路由時只包含這條路由五個參數(shù)：前綴、掩碼、下一跳地址、度量值、路由標記。支持認證功能，支持VLSM，可以關閉自動匯總，支持手工匯總功能。

2 RIP路由匯總技術及分析

路由匯總是非常重要的一種思想，對網絡優(yōu)化的貢獻是巨大的。一個大規(guī)模的網絡中，路由器為了維護大量的路由信息不得不耗費過多的設備資源，為了減小設備的負擔，同時保證網絡中路由的可達性，解決辦法是部署路由匯總。路由匯總指的是同一個網段內的不同子網路由在向外通告時匯總成一條路由的行為。

路由匯總主要用于減小網絡設備的路由表規(guī)模，進而減小網絡中路由更新的流量及設備資源消耗，在一個大型的網絡中路由匯總幾乎是必須考慮的一種網絡優(yōu)化手段。

2.1 自動匯總

一臺路由器通過它的一個接口發(fā)送一條路由條目，會判斷這條路由的前綴與發(fā)送路由的接口IP地址是否在同一個主類網段。假設發(fā)送路由的前綴與發(fā)送路由接口的IP地址在同一個主類網絡，將滿足自動匯總條件，路由器在發(fā)送路由時會直接把路由匯總成主類網絡路由發(fā)送出去。

以圖1所示的網絡為例，R1連接著172.20.1.0/24、172.20.2.0/24、172.20.3.0/24到172.20.255.0/24等大量網絡，如果R1將這些網段的路由信息通過RIPv1全部通告給R2，那么R2的路由表將變得“臃腫”，為了更新這些路由，占用掉不少鏈路帶寬和消耗大量的網絡設備CPU、內存等資源。

圖1 R1將路由明細通告給R2

為了簡化路由通告，使R1不再將這些明細路由通告給R2，我們通過在R1上部署路由自動匯總進行優(yōu)化，優(yōu)化后通告匯總路由為172.20.0.0/16（如圖2所示），這樣R2的路由表將極大程度地被精簡。R2路由器在轉發(fā)到達這些子網的報文時，可以使用一條匯總路由來指導轉發(fā)。

圖2 路由器R1上部署RIPv1路由匯總

在某些場景下在運行RIPV1自動匯總時，以圖1為例，R1連接著172.20.1.0/24、172.20.2.0/24、172.20.3.0/24、172.20.4.0/24和172.20.5.0/24五個網絡，R1路由器自動匯總路由為172.20.0.0/16轉發(fā)給路由器R2。

這樣可以看出R1連接172.20.0.0類五個網絡和上面R1路由器連接172.20.0.0類255個路由，自動匯總都為172.20.0.0/16主類路由，自動匯總不夠精確造成IP地址浪費，產生了“顆粒度過大”問題。

在圖2中，路由器R1運行自動匯總，將連接這些網絡明細路由匯總成主類網絡路由172.20.0.0/16通告給路由器R2。假設R1連接的網絡中172.20.2.0/24這條子網網絡故障，路由器R1給R2通告的路由仍然是匯總后172.20.0.0/16，R2接收到R1通告的路由不會發(fā)現(xiàn)172.20.2.0/24這條網絡故障，R2會一直認為去往172.20.2.0/24這個子網的路徑仍然是路由器R1，而R1接收到172.20.2.0/24這個子網網絡的路由會丟棄。也就是說172.20.2.0/24故障根本不影響R1自動匯總路由，在路由匯總的執(zhí)行過程中，只要存在一條明細路由，則該明細路由對應的主類網絡匯總路由會被通告，除非路由器R1所連接的所有明細路由都失效，則RIP不再通告對應的匯總路由。

對于路由器R2而言根本不知道172.20.2.0/24故障，只要接收172.20.2.0/24這個子網的路由就會發(fā)送給路由器R1，R1接收到就會不停地丟棄。這就是所謂的路由“黑洞”問題。

RIP路由自動匯總對本地始發(fā)產生的RIP路由生效，也對其他路由器通告的RIP路由生效，具有穿越匯總特性。

2.2 手工匯總

手工匯總是根據路由器運行RIP通告進行精確匯總路由，可以自定義匯總路由的前綴、掩碼，不受地址類別的限制，防止路由匯總產生大量的黑洞。

RIPv1不支持手工匯總，RIPv2支持手工匯總。在路由器R1上運行RIPv2，運行RIP路由信息協(xié)議默認開啟自動匯總，需要在運行RIPv2時，關閉自動匯總開啟手工匯總，以圖3為例。路由器R1連接172.16.8.0/24、172.16.9.0/24和172.16.10.0/24這三個子網，我們要手工進行匯總要精確，通過最長匹配位原則計算三個子網的匯總路由為172.16.8.0/22，路由器R1向路由器R2通告手工匯總路由172.16.8.0/22（與此同時明細路由將被抑制），這條手工匯總路由精確地“囊括”了相應的明細路由，解決了RIPv1自動匯總出現(xiàn)“顆粒度過大”和“黑洞”兩個問題。

圖3 路由器R1部署手工匯總

3 小結

本文深入研究路由選擇協(xié)議中RIP匯總技術所能解決了路由表“臃腫”問題，占用網絡鏈路帶寬和消耗網絡設備資源。剖析了路由器部署RIPv1手工匯總協(xié)議原理，手工匯總會帶來一系列問題，我們可以采用自動匯總可以減少手工匯總出現(xiàn)“顆粒度過大”和“黑洞”問題，將對今后部署網絡路由選擇協(xié)議具有參考價值。

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