Курс лекций "Сетевым технологиям"

Дистанционно-векторный протокол RIP

Построение таблицы маршрутизации

Протокол RIP (Routing Information Protocol) является внутренним протоколом маршрутизации дистанционно-векторного типа, он представляет собой один из наиболее ранних протоколов обмена маршрутной информацией и до сих пор чрезвычайно распространен в вычислительных сетях ввиду простоты реализации. Кроме версии RIP для сетей TCP/IP существует также версия RIP для се­тей IPX/SPX компании Novell.

Для IP имеются две версии протокола RIP: первая и вторая. Протокол RIPvl не поддерживает масок, то есть он распространяет между маршрутизаторами толь­ко информацию о номерах сетей и расстояниях до них, а информацию о масках этих сетей не распространяет, считая, что все адреса принадлежат к стандартным классам А, В или С. Протокол RIPv2 передает информацию о масках сетей, по­этому он в большей степени соответствует требованиям сегодняшнего дня. Так как при построении таблиц маршрутизации работа версий 2 и 1 принципиально не отличается, то в дальнейшем для упрощения записей будет описываться рабо­та первой версии.

В качестве расстояния до сети стандарты протокола RIP допускают различные виды метрик: хопы, метрики, учитывающие пропускную способность, вносимые задержки и надежность сетей (то есть соответствующие признакам D, Т и R в поле «Качество сервиса» IP-пакета), а также любые комбинации этих метрик. Метрика должна обладать свойством аддитивности, когда метрика составного пути равна сумме метрик составляющих этого пути. В большинстве реализации RIP используется простейшая метрика — количество хопов, то есть количество промежуточных маршрутизаторов, которые нужно преодолеть пакету до сети на­значения.

Рассмотрим процесс построения таблицы маршрутизации с помощью протокола RIP на примере составной сети, представленной на рис. 1.

Рис. 1. Сеть, объединенная RIP-маршрутизаторами

Этап 1 — создание минимальных таблиц

В показанной на рисунке сети имеется восемь IP-сетей, связанных четырьмя маршрутизаторами с идентификаторами: Ml, М2, МЗ и М4. Маршрутизаторы, работающие по протоколу RIP, могут иметь идентификаторы, однако для рабо­ты протокола они не являются необходимыми. В RIP-сообщениях эти иденти­фикаторы не передаются. В исходном состоянии в каждом маршрутизаторе программным обеспечением стека TCP/IP автоматически создается минимальная таблица маршрутизации, в которой учитываются только непосредственно подсоединенные сети. На рисунке адреса портов маршрутизаторов в отличие от адресов сетей помещены в овалы.

Примерный вид минимальной таблицы маршрутизации маршрутизатора Ml по­зволяет оценить табл. 1.

Таблица 1. Минимальная таблица маршрутизации маршрутизатора М1

Минимальные таблицы маршрутизации в других маршрутизаторах будут выгля­деть соответственно, например, таблица маршрутизатора М2 будет состоять из трех записей (табл. 2).

Таблица 2. Минимальная таблица маршрутизации маршрутизатора М2

Этап 2 — рассылка минимальных таблиц соседям

После инициализации каждого маршрутизатора он начинает посылать своим сосе­дям сообщения протокола RIP, в которых содержится его минимальная таблица.

RIP-сообщения передаются в пакетах протокола UDP и включают два парамет­ра для каждой сети: ее IP-адрес и расстояние до нее от передающего сообщение маршрутизатора.

Соседями являются те маршрутизаторы, которым данный маршрутизатор непо­средственно может передать IP-пакет по какой-либо своей сети, не пользуясь ус­лугами промежуточных маршрутизаторов. Например, для маршрутизатора Ml соседями являются маршрутизаторы М2 и МЗ, а для маршрутизатора М4 — маршрутизаторы М2 и МЗ.

Таким образом, маршрутизатор Ml передает маршрутизаторам М2 и МЗ сооб­щение со следующей информацией:

сеть 201.36.14.0, расстояние 1;

сеть 132.11.0.0, расстояние 1;

сеть 194.27.18.0, расстояние 1.

Этап 3 — получение RIP-сообщений от соседей и обработка полученной информации

После получения аналогичных сообщений от маршрутизаторов М2 и МЗ мар­шрутизатор Ml наращивает каждое полученное поле метрики на единицу и запоминает, через какой порт и от какого маршрутизатора получена новая ин­формация (адрес этого маршрутизатора станет адресом следующего маршру­тизатора, когда эта запись будет внесена в таблицу маршрутизации). Затем мар­шрутизатор начинает сравнивать новую информацию с той, которая хранится в его таблице маршрутизации (табл. 3).

Таблица 3. Таблица маршрутизации маршрутизатора М1

Записи с четвертой по девятую получены от соседних маршрутизаторов, и они претендуют на помещение в таблицу. Однако только записи с четвертой по седь­мую попадают в таблицу, а записи восьмая и девятая — нет. Это происходит по­тому, что они содержат данные об уже имеющихся в таблице Ml сетях, а рас­стояние до них менее оптимально, чем в существующих записях.

Протокол RIP замещает запись о какой-либо сети только в том случае, если новая информация имеет лучшую метрику (расстояние в хопах меньше), чем имею­щаяся. В результате в таблице маршрутизации о каждой сети остается только одна запись; если же имеется несколько равнозначных в отношении расстояния путей к одной и той же сети, то все равно в таблице остается одна запись, кото­рая пришла в маршрутизатор первой. Для этого правила существует исключе­ние — если информация с худшей метрикой о какой-либо сети пришла от того же маршрутизатора, на основании сообщения которого была создана данная за­пись, то информация с худшей метрикой замещает информацию с лучшей.

Аналогичные операции с новой информацией выполняют и остальные маршрутизаторы сети.

Этап 4 — рассылка новой, уже не минимальной, таблицы соседям

Каждый маршрутизатор отсылает новое RIP-сообщение всем своим соседям. В этом сообщении он помещает данные обо всех известных ему сетях — как не­посредственно подключенных, так и удаленных, о которых маршрутизатор узнал из RIP-сообщений.

Этап 5 — получение RIP-сообщений от соседей и обработка полученной информации

Этап 5 повторяет этап 3 — маршрутизаторы принимают RIP-сообщения, обраба­тывают содержащуюся в них информацию и на ее основании корректируют свои таблицы маршрутизации.

Посмотрим, как это делает маршрутизатор Ml (табл. 4).

Таблица 4. Таблица маршрутизации маршрутизатора М1