计算机网络路由信息协议（RIP）

路由信息协议（Routing Information Protocol，RIP）是一个基于距离矢量的路由选择协议，也是一种使用最为广泛的内部网关协议。RIP协议定义“距离”为到目的网络所经过的路由器数，也称为跳数。每经过一个路由器，跳数值就增加1，它认为通过路由器数最少的路由为最佳路由。RIP协议中的每条路由最多只能包含15个路由器，即跳数值应该不大于15，如果跳数值超过15时，表示目的站不可达，因此RIP协议只适用于小型自治系统中。

RIP协议通过广播RIP报文来共享到已知目的网络的距离信息。RIP报文被封装在UDP 报文中进行传输，使用520端口来发送和接收数据报。如图4-10所示，为RIP报文格式。

图4-10 RIP报文格式

RIP报文由32bit的RIP报文头部信息以及若干条路由信息两部分组成，而每条路由信息中都含有从该路由器到某一目的网络地址的距离信息。一个RIP报文最多可包含有25条路由信息，并且每条路由信息占用20个字节，因此一个RIP报文的最大长度为504字节。命令字段值为1时代表RIP请求报文，为2时代表RIP响应报文；版本字段值一般为1，若采用新版本的RIP协议，则该字段值为2；地址类别字段为2，表示采用IP地址。

RIP协议不能在两个网络之间同时使用多条路由，它只能选择其中一条跳数值最小的路由。RIP协议的工作原理为：首先互联网络中的每个路由器每隔30秒向相邻路由广播自己的路由表，在路由表中包含到达某网络的距离，以及应经过的下一站信息。然后，接收到路由表信息的路由器，对照并更新自己的路由表。最后，使互联网络中的所有路由器都建立自己到整个网络的路由表。

路由表更新的原则使到各目的网络的距离最短。其更新依据是：如果路由器X到目的网络Y的距离为N，则与X相邻的路由器K可断定，若将下一站路由器选为X，路由器K到网络Y的距离就为N+1。因此，路由器K在收到相邻路由器X的信息后，将如下处理：

●如果原路由表中没有到网络Y的表项，则增加一个到网络Y的表项。

●如果原路由表中已有到网络Y的表项，并且到目的网络Y经过其他路由器的距离大

于N+1时，则更新该表项；否则不变。

经过一段时间后，更新过程收敛到所有的路由器都建立起自己的路由表。如果180秒后还没有收到相邻路由器的更新路由表信息，则将此相邻路由器记为不可达的路由器，即跳数值为16。

图4-11显示了采用RIP协议建立路由表的过程。其中，空心箭头表示路由表的更新，

而实心箭头表示更新路由表需要用到相邻路由器传送过来的路由信息。当路由器R1、R2和R3刚刚启动RIP协议时，三个路由器的路由表中只有与其直连网络的路由，这些路由的距离都为0，并且没有下一站路由器。接着各路由器都向其相邻路由器广播RIP报文，如果路由器R2先收到路由器R1和R3广播的RIP报文，并根据报文中的路由信息更新其路由表。然后，将更新后的路由表广播给路由器R1和R3，R1和R3接收到路由信息后，分别对其路由表进行更新。经过一段时间，网络中每台路由器都会建立到达整个网络的路由表。

图4-11 RIP协议建立路由表过程

RIP协议的一个主要缺点是：当网络出现故障时，需要经过较长的时间才能将此消息传送到所有的路由器。如图4-7所示的网络中，如果三个路由器都已经建立了各自的路由表，但路由器R1和网络1的连接线路突然断开。路由器R1发现后，将到网络1的距离改为16，并将此消息广播给路由器R2。由于路由器R3广播给路由器R2的信息是“到网络1经过R2距离为2”，因此路由器R2将此项目更新为“到网络1经过R3距离为3”，并广播给路由器R3。路由器R3接收到消息，更新路由表并广播给路由器R2，其信息为“到网络1经过R2距离为4”，这样一直到距离增大到16时，路由器R2和R3才知道网络1是不可达的。

RIP协议的最大优点就是简单，但随着网络规模的不断扩大，RIP协议的缺点更加明显。首先RIP协议限制了网络的规模，它能使用的最大距离为15。其次路由器之间交换的完整路由信息开销较大。最后，坏消息传播的慢会是许多更新过程的收敛时间较长。