10.4 RIP：选路信息协议

本节对R I P进行了描述，这是因为它是最广为使用（也是最受攻击）的选路协议。对于R I P 的正式描述文件是RFC 1058 [Hedrick 1988a]，但是该R F C是在该协议实现数年后才出现的。

10.4.1 报文格式

RIP报文包含中在UDP数据报中，如图10-2所示（在第11章中对UDP进行更为详细的描述）。图1 0 - 3给出了使用I P地址时的R I P报文

格式。

命令字段为1表示请求，2表示应答。还

有两个舍弃不用的命令（3和4），两个非正

式的命令：轮询（5）和轮询表项（6）。请

求表示要求其他系统发送其全部或部分路由

图10-2 封装在UDP数据报中的RIP报文

表。应答则包含发送者全部或部分路由表。

版本字段通常为1，而第2版R I P（1 0 . 5节）将此字段设置为2。

紧跟在后面的2 0字节指定地址系列（address family）（对于I P地址来说，其值是2）、I P地址以及相应的度量。在本节的后面可以看出，R I P的度量是以跳计数的。

采用这种2 0字节格式的R I P报文可以通告多达2 5条路由。上限2 5是用来保证R I P报文的总长度为2 0×25 + 4 = 504，小于5 1 2字节。由于每个报文最多携带2 5个路由，因此为了发送整个路由表，经常需要多个报文。

10.4.2 正常运行

让我们来看一下采用R I P协议的r o u t e d程序正常运行的结果。R I P常用的U D P端口号是5 2 0。

• 初始化：在启动一个路由守护程序时，它先判断启动了哪些接口，并在每个接口上发送

一个请求报文，要求其他路由器发送完整路由表。在点对点链路中，该请求是发送给其

他终点的。如果网络支持广播的话，这种请求是以广播形式发送的。目的U D P端口号是

5 2 0（这是其他路由器的路由守护程序端口号）。

这种请求报文的命令字段为1，但地址系列字段设置为0，而度量字段设置为1 6。这是一

种要求另一端完整路由表的特殊请求报文。

• 接收到请求。如果这个请求是刚才提到的特殊请求，那么路由器就将完整的路由表发送

给请求者。否则，就处理请求中的每一个表项：如果有连接到指明地址的路由，则将度

量设置成我们的值，否则将度量置为1 6（度量为1 6是一种称为“无穷大”的特殊值，它

意味着没有到达目的的路由）。然后发回响应。

• 接收到响应。使响应生效，可能会更新路由表。可能会增加新表项，对已有的表项进行

修改，或是将已有表项删除。

• 定期选路更新。每过3 0秒，所有或部分路由器会将其完整路由表发送给相邻路由器。发

送路由表可以是广播形式的（如在以太网上），或是发送给点对点链路的其他终点的。

• 触发更新。每当一条路由的度量发生变化时，就对它进行更新。不需要发送完整路由表，

而只需要发送那些发生变化的表项。

每条路由都有与之相关的定时器。如果运行R I P的系统发现一条路由在3分钟内未更新，

就将该路由的度量设置成无穷大（ 1 6），并标注为删除。这意味着已经在6个3 0秒更新时间里没收到通告该路由的路由器的更新了。再过6 0秒，将从本地路由表中删除该路由，以保证该

路由的失效已被传播开。

10.5 RIP版本2

10.5 RIP版本2

RFC 1388 [Malkin 1993a]中对R I P定义进行了扩充，通常称其结果为R I P - 2。这些扩充并

不改变协议本身，而是利用图1 0 - 3中的一些标注为“必须为0”的字段来传递一些额外的信息。如果R I P忽略这些必须为0的字段，那么，R I P和R I P - 2可以互操作。

图1 0 - 1 0重新给出了由R I P - 2定义的图。对于R I P - 2来说，其版本字段为2。

选路域(routing domain)是一个选路守护程序的标识符，它指出了这个数据报的所有者。

在一个U n i x实现中，它可以是选路守护程序的进程号。该域允许管理者在单个路由器上运行

多个R I P实例，每个实例在一个选路域内运行。

选路标记(routing tag)是为了支持外部网关协议而存在的。它携带着一个E G P和B G P的自

治系统号。

每个表项的子网掩码应用于相应的I P地址上。下一站I P地址指明发往目的I P地址的报文该

发往哪里。该字段为0意味着发往目的地址的报文应该发给发送R I P报文的系统。

R I P - 2提供了一种简单的鉴别机制。可以指定R I P报文的前2 0字节表项地址系列为0 x ffff，

路由标记为2。表项中的其余1 6字节包含一个明文口令。

最后，R I P - 2除了广播（第1 2章）外，还支持多播。这可以减少不收听R I P - 2报文的主机

的负载。

DR/BDR

1. DR/BDR简介

在广播网和NBMA网络中，任意两台路由器之间都要交换路由信息。如果网络中有n台路由器，则需要建立n(n-1)/2个邻接关系。这使得任何一台路由器的路由变化都会导致多次传递，浪费了带宽资源。为解决这一问题，OSPF协议定义了指定路由器DR（Desi gnated Router），所有路由器都只将信息发送给DR，由DR将网络链路状态发送出去。如果DR由于某种故障而失效，则网络中的路由器必须重新选举DR，再与新的DR同步。这需要较长的时间，在这段时间内，路由的计算是不正确的。为了能够缩短这个过程，O SPF提出了BDR（Backup Designated Router，备份指定路由器）的概念。

BDR实际上是对DR的一个备份，在选举DR的同时也选举出BDR，BDR也和本网段内的所有路由器建立邻接关系并交换路由信息。当DR失效后，BDR会立即成为DR。由于不需要重新选举，并且邻接关系事先已建立，所以这个过程是非常短暂的。当然这时还需要再重新选举出一个新的BDR，虽然一样需要较长的时间，但并不会影响路由的计算。DR和BDR之外的路由器（称为DR Other）之间将不再建立邻接关系，也不再交换任何路由信息。这样就减少了广播网和NBMA网络上各路由器之间邻接关系的数量。

如图7所示，用实线代表以太网物理连接，虚线代表建立的邻接关系。可以看到，采用D R/BDR机制后，5台路由器之间只需要建立7个邻接关系就可以了。

图7 DR和BDR示意图

2. DR/BDR选举过程

DR和BDR是由同一网段中所有的路由器根据路由器优先级、Router ID通过HELLO报文选举出来的，只有优先级大于0的路由器才具有选取资格。

进行DR/BDR选举时每台路由器将自己选出的DR写入Hello报文中，发给网段上的每台运行OSPF协议的路由器。当处于同一网段的两台路由器同时宣布自己是DR时，路由器优先级高者胜出。如果优先级相等，则Router ID大者胜出。如果一台路由器的优先级为0，则它不会被选举为DR或BDR。

需要注意的是：

●∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 只有在广播或NBMA类型接口才会选举DR，在点到点或点到多点类型的接口上不需要选举DR。

●∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ DR是某个网段中的概念，是针对路由器的接口而言的。某台路由器在一个接口上可能是DR，在另一个接口上有可能是BDR，或者是DR Other。