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盤點路由協(xié)議之RIP協(xié)議及IGRP協(xié)議
RIP協(xié)議簡介
RIP 是Routing Information Protocol(路由信息協(xié)議)的簡稱，是一種基于D-V算法的簡單動態(tài)路由協(xié)議，主要用于小型網(wǎng)絡。它通過UDP交換路由信息，每隔30秒向外發(fā)送一 次更新報文(將自己所有的路由表都發(fā)送給鄰居)。如果路由器經(jīng)過180秒沒有收到來自對方端的路由更新報文，則將所有來自此路由器的路由信息標志為不可 達，如果在其后120 秒內(nèi)仍未收到更新報文，就將該條路由從路由表中刪除。
RIP使用跳數(shù)來衡量到達目的網(wǎng)絡的距離，路由器到與它直接相連網(wǎng)絡的跳數(shù)為0，通過一個路由器可達網(wǎng)絡的跳數(shù)為1，其余依此類推。為限制收斂時間，RIP規(guī)定metric最大跳數(shù)為15，高于此的都不可達，這是限制RIP不能用于大型網(wǎng)絡的主要因素。
RIP協(xié)議處于UDP協(xié)議的上層，RIP所接收的路由信息都封裝在UDP的數(shù)據(jù)報中，RIP在520號端口上接收來自遠程路由器的路由修改信息，并對本地的路由表做相應地修改，同時通知其他路由器。通過這種方式，達到全局路由的同步。
RIP協(xié)議的實現(xiàn)
系統(tǒng)初始化
1.RIP啟動時的初始路由表僅包含本路由器的一些直連接口路由。
2.RIP協(xié)議啟動后向各接口廣播一個Request報文。
3.鄰居路由器的RIP協(xié)議從某接口收到Request報文后，根據(jù)自己的路由表，形成Response報文向該接口對應的網(wǎng)絡廣播。
4.RIP接收鄰居路由器回復的包含鄰居路由器路由表的Response報文，形成自己的路由表。
路由更新
RIP協(xié)議以30秒為周期用Response報文廣播自己的路由表。
收到鄰居發(fā)送而來的Response報文后，RIP協(xié)議計算報文中路由項的度量值，比較其與本地路由表路由項度量值的差別，更新自己的路由表。
報文中路由項度量值的計算公式為：metric=MIN(metric + cost, 16)。其中metric為報文中攜帶的度量值信息，cost為接收報文的網(wǎng)絡的度量值開銷，缺省為 1(1 跳)，16代表不可達。
RIP配置(以Cisco的路由器為例)
Router(config)#router rip—啟動RIP路由協(xié)議
AH_CZ_TC_2500(config-router)# network [network range | all]—指定工作網(wǎng)段，RIP只在指定網(wǎng)段上的接口工作;對于不在指定網(wǎng)段上的接口，RIP既不在它上面接收和發(fā)送路由，也不將它的接口路由轉發(fā)出去。
AH_CZ_TC_2500(config-router)# version [1|2—指定RIP的版本
AH_CZ_TC_2500(config-router)# maximum-paths [1-6]—指定等價路由的最多使用條數(shù)
AH_CZ_TC_2500(config-router)# passive-interface e0—可以使eth0口只接收RIP分組，但不發(fā)送rip分組，這個命令只有在需要的時候才配置。
AH_CZ_TC_2500(config-router)#int s0—進入單獨的接口進行配置
AH_CZ_TC_2500(config-if)#ip rip [send|receive] version [1|2]—可以指定某個接口做發(fā)送或接口功能，并且執(zhí)行哪一個版本的RIP
AH_CZ_TC_2500(config-if)#ip split-horizon—可以設置是否啟用水平分割
由于此處命令太多，不一一例舉，具體命令格式可以參考Cisco網(wǎng)站或其他命令參考手冊。
注意：RIP-1采用廣播形式發(fā)送報文;RIP-2有兩種傳送方式，廣播方式和多播方式，缺省將采用多播發(fā)送報文。多播發(fā)送報文的好處是在同一網(wǎng) 絡中那些未運行RIP的主機可以避免接收RIP的廣播報文。當接口運行RIP-1時，只接收和發(fā)送RIP-1與RIP-2廣播報文，不接收RIP-2多播 報文;當接口運行在RIP-2多播方式時，只接收和發(fā)送RIP-2多播報文，不接收RIP-1與RIP-2廣播報文。在缺省情況下，一個接口既可接收 RIP更新報文，也可發(fā)送RIP更新報文。
IGRP協(xié)議
由 于RIP協(xié)議Metric最大只能是15，嚴重制約了RIP協(xié)議不能在中、大型的網(wǎng)絡上使用，于是Cisco推出了IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)協(xié)議。這是一種Cisco的私有協(xié)議，目前只能在Cisco的路由器上使用。該協(xié)議的路由算法也是D-V算法，但是該協(xié)議影響路由選擇 的不再是單純RIP中的跳數(shù)，帶寬、網(wǎng)絡時延、負載、可靠性都被用于路由選擇，可以為每一種Metric設置權值。IGRP不僅支持等值路由的帶寬均衡或 主備用，而且支持不等值帶寬的負載均衡(負載百分比均衡)，例如如果一條線路是另外一條線路是四倍，則它所承載的通信數(shù)據(jù)量也是另外一條線路的四倍。該協(xié) 議允許跳數(shù)最大可達255，這樣就能在中等或者大型網(wǎng)絡上使用。
IGRP的Metrics計算方法
在IGRP中Metrics是由時延(Delay)、帶寬(BandWidth，簡稱BW)、負載(Load)和可靠性(Reliability)四個要素組成。
在 IGRP中，前兩個要素都是單獨用一個24bit的字段來存儲，后兩個要素是用8bit的字段來存儲。帶寬單位是Kbps(IGRP中的 BW=10000000/實際帶寬)，如果實際帶寬為10M，則IGRP中的BW=10000000/10240;時延的單位是微秒，IGRP中的時延 DLY=實際時延/10，0xFFFFFF為不可達，這個值大約為167.8秒，因此IGRP支持的最大時延約為167秒;負載和可靠性因為用8bit字 段來存儲，所以最大值都是0xFF，實際值=該值/255這點也不難理解了。
IGRP的Metric完整公式為：
Metric=[k1*BW( IGRP)+k2*BW(IGRP)/(256-load)+k3*DLY(IGRP)]*[k5/(RELY+k4)]
其 中BW是取到目標地址所經(jīng)出口的最小，DLY(IGRP)是沿途的DLY(IGRP)的總和。k1,k2,k3,k4和k5 是可配置的加權(weight)值，默認這些值是k1=k3=1,k2=k4=k5=0，這就是為什么默認也只有帶寬(BW)和延時(DLY)兩個要素起 作用的原因，可以通過下面的命令進行修改：
metric weights {tos k1 k2 k3 k4 k5}
tos 參數(shù)目前沒有使用，設置為0。
如果k1到k5使用默認值,那么公式簡化為：
metric=k1*BW(IGRP)+k3*DLY(IGRP)
IGRP也支持水平分割、路由中毒、觸發(fā)更新等預防路由環(huán)路的機制。
路由更新機制
由于RIP更新太快(默認30秒)，而且是將路由表所有內(nèi)容都全部廣播或組播發(fā)出去，嚴 重影響網(wǎng)絡性能，IGRP增大了更新周期，在缺省情況下，IGRP每90秒發(fā)送一次路由信息廣播，如果在3個周期內(nèi)沒有收到該路由的路由更新，則設置該路 由為不可達，在7個周期內(nèi)沒收到，則從路由表中刪除該路由。
負載均衡
和RIP一樣，IGRP也支持最多六條用于負載均衡的等價路由，而且IGRP還擴展了負載均衡的概念。比RIP等價路由更先進的是，它還支持多條不等價路由，能夠對那些在多條路徑上流動、而對各自目的地又有不同度量的數(shù)據(jù)流做負載均衡，這樣給負載均衡提供了更多的靈活性。
IGRP 設置方法稍微有點復雜。首先根據(jù)上面的公式計算各自路由的Metric，再將求出的各Metric比較倍數(shù)，然后通過variance命令來配置。例如如 果A網(wǎng)絡到B網(wǎng)絡最優(yōu)路由的Metric值為1000，系統(tǒng)中分別還有2000、3000、4000、5000的四條路由，這時想使得Metric為 2000和3000的也能同時被負載均衡所使用，則用命令variance 3來設置，表示在最優(yōu)路由Metric的3倍之內(nèi)的其他路由都能同時被使用，通過設置這個參數(shù)來避免質量極差的路由參與負載均衡，不僅不能達到效果，而且 還會占用CPU資源。
簡單配置
router igrp [Autonomous system number]—Autonomous system number為自治號，只有在相同Autonomous system number內(nèi)的路由器才相互交換路由信息。
Variance 5—在最優(yōu)路由Metric值5倍之內(nèi)的其他路由都能被同時使用，以做負載均衡。
Network—[network range]指定工作網(wǎng)段，IGRP只在指定網(wǎng)段的接口工作;對于不在指定網(wǎng)段上的接口，RIP既不在它上面接收和發(fā)送路由，也不將它的接口路由轉發(fā)出去。
AH_CZ_TC_2500(config-router)# passive-interface eth0—將接口eth 0設置為被動接口。在IGRP協(xié)議中，如果將接口設置為被動的，則該接口會接收更新分組，但是不會發(fā)布任何更新分組。這個命令只有在需要的時候才這樣設 置。
AH_CZ_TC_2500(config-router)# default-metric 100 2000 255 1 1500—設置IGRP默認的Metric值
AH_CZ_TC_2500(config-router)# metric weights 0 1 1 1 1 1—設置k1到k2的權值。
簡單配置這樣就可以了，更復雜的參考Cisco網(wǎng)站內(nèi)容。
以 上兩個協(xié)議是距離矢量路由協(xié)議的典范，也是路由協(xié)議中最簡單的兩個。RIP協(xié)議出現(xiàn)最早，最大跳數(shù)只支持15跳，只適合小型網(wǎng)絡;IGRP是Cisco公 司為了彌補RIP的缺陷而開發(fā)設計，適合更大的網(wǎng)絡，最大支持255跳，為了減輕網(wǎng)絡的負擔，將默認的更新周期從RIP的30秒改為90秒，但是這也造成 了網(wǎng)絡拓撲變化時收斂速度變遲緩了。RIP和IGRP都支持最多達6條等價路由，IGRP還支持非等價路由，增加了負載均衡的靈活性。IGRP為 Cisco公司所私有，目前只能在Cisco的路由器上使用。
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