Протокол RIP
Содержание:
Routing Information Protocol - протокол динамической маршрутизации, относящийся к дистанционно-векторным протоколам.
История
Алгоритм маршрутизации RIP (алгоритм Форда — Беллмана) был впервые разработан в 1969 году, как основной для сети ARPANET.
Версия RIP, которая поддерживает протокол интернета была включена в пакет BSD операционной системы Unix под названием routed (route daemon), а также многими производителями, реализовавшими свою версию этого протокола. В итоге протокол был унифицирован в документе RFC 1058.
В период с 1993 по 1998 годы разрабатывался протокол RIP-2 (RFC 2453), который является расширением протокола RIP, обеспечивающим передачу дополнительной маршрутной информации в сообщениях RIP и повышающим уровень безопасности.
Для работы в среде IPv6 была разработана версия RIPng.
Алгоритм Форда - Беллмана
Постановка задачи
Найти кратчайшие пути от вершины $s$ до всех остальных вершин графа.
Гарантируется, что в графе нет контуров отрицательной длины.
Описание алгоритма
-
Основная идея алгоритма - поэтапное вычисление кратчайших расстояний
-
Пусть $d_k(v)$ - длина кратчайшего среди всех $(s, v)$ - путей, содержащих не более $k$ дуг.
-
Легко понять, что $d_1(v) \geq d_2(v) \geq … \geq d_{n-1}(v)$
-
Поскольку в графе нет контуров отрицательной длины, кратчайший $(s, v)$-путь не может содержать более, чем n-1 дугу.
Поэтому $d_{n-1}(v)$ дает искомое расстояние
-
Значения $d_1(v)$ вычисляются просто:
$d_1(v) = c(s, v), \forall v \in V$
-
$d_{k+1}(v) = min(d_k(v), d_k(w) + c(w,v) w \in V)$
Заголовок пакета
Команда Версия 0000000000000000
Команды:
- request
- response
RIP v1
Очень простой. Применяется в небольших сетях. В качестве метрики использует число переходов.
Максимальное число хопов: 15
Работает на сетевом уровне, 520/UDP
Формат записи
-Тип-Адреса-(2)- 0000000000000000
--------IP-Адрес-(4-байта)--------
0000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000
---------Метрика-(4-байта)--------
Тип адреса - обычно IP = 2
Принцип работы
-
Создание минимальной таблицы
На каждом маршрутизаторе создается минимальная таблица маршрутизации, в которой учитываются непосредственно подсоединенные сети
Номер сети Адрес след. маршрутизатора Порт Расстояние 201.36.14.0 201.36.14.3 1 1 132.11.0.0 132.11.0.7 2 1 194.27.18.0 194.27.18.1 3 1 -
Рассылка минимальной таблицы соседям
-
Получение сообщений от соседей и обработка полученной информации
Маршрутизатор, после получения сообщений от соседей, увеличивает каждое поле метрики на 1, и запоминает через какой порт и от какого маршрутизатора получена информация, складывая ее себе в таблицу
-
Рассылка новой таблицы соседям
Обновив таблицу маршрутизатор снова отправляет ее всем своим соседям.
…
Преимущества
- Простота изучения и конфигурирования
- Обычно не становится причиной возникновения петлей
- Почти полностью гарантируется поддержка маршрутизаторами любых типов
- Обеспечивает распределение нагрузки
Проблемы
-
Ограничение на 15 хопов не дает применять этот протокол в больших сетях
-
Не позволяет учитывать в метрике пропускную способность, задержку или надежность
-
Метрика по количеству переходов неэффективна
RIP не учитывает реальную производительность каналов связи, что может оказаться неэффективным в сятех, объединяющих каналы связи различного устройства, производительности, в которых используются разные сетевые технологии
-
Проблема медленной конвергенции
Маршрутизаторы, использующие протокол RIP, рассылают маршрутную информацию каждые 30 секунд, причем их работа не синхронизирована. В ситуации, когда некоторый маршрутизатор обнаружит, что какая-либо сеть стала недоступной, то в худшем случае, он сообщит об этом соседям через 30 секунд. Информация о недоступности может распространяться маршрутизаторам достаточно долго, при этом сеть будет находиться в нестабильном состоянии.
-
Широковещательная рассылка таблиц маршрутизации
Отправленный пакет RIP вынуждены получить и проанализировать все компьютеры сети, в которую он направлен, вызывая затраты процессорного времени хостов
-
Не поддерживает бесклассовую адресацию
-
Не поддерживает аутентификацию обновлений
Существует возможность намеренно нарушить процесс маршрутизации путем несанкционированного применения маршрутизатора
RIP v2
Протокол RIP версии 2 (RFC 2453) позволяет устранить некоторые ограничения версии 1, но без внесения в сам протокол каких-либо кардинальных изменений.
Изменения
-
Поддержка бесклассовой адресации
Вместе с обновлениями RIPv2 передаются маски подсети
-
Многоадресные обновления
Обновления передаются с помощью многоадресной, а не широковещательной рассылки
-
Поддержка аутентификации
В маршрутизаторах, совместимых с требованиями RFC 2453, поддерживаются аутентификация на основе открытого текста (В маршрутизаторах Cisco также - с шифрованием MD5)