RIP路由理论知识详解（二）

6、RIP-2路由聚合

路由聚合的原理是，同一个自然网段内的不同子网的路由在向外（其它网段）发送时聚合成一个网段的路由发送。

RIP-1的协议报文中没有携带掩码信息，故RIP-1发布的就是自然掩码的路由。RIP-2支持路由聚合，因为RIP-2报文携带掩码位，所以支持子网划分。在RIP-2中进行路由聚合可提高大型网络的可扩展性和效率，缩减路由表。

路由聚合有两种方式：

1、基于RIP进程的有类聚合：

聚合后的路由使用自然掩码的路由形式发布。比如，对于10.1.1.0/24（metric=2）和10.1.2.0/24（metric=3）这两条路由，会聚合成自然网段路由10.0.0.0/8（metric=2）。RIP–2聚合是按类聚合的，聚合得到最优的metric值。

2、基于接口的聚合：

用户可以指定聚合地址。比如，对于10.1.1.0/24（metric=2）和10.1.2.0/24（metric=3）这两条路由，可以在指定接口上配置聚合路由10.1.0.0/16（metric=2）来代替原始路由。

7、RIP水平分割

水平分割（Split Horizon）的原理是，RIP从某个接口学到的路由，不会从该接口再发回给邻居路由器。这样不但减少了带宽消耗，还可以防止路由环路。

水平分割在不同网络中实现有所区别，分为按照接口和按照邻居进行水平分割。

广播网、P2P和P2MP网络中是按照接口进行水平分割的，如下图1所示。

图1 按照接口进行水平分割原理图

RouterA会向RouterB发送到网络10.0.0.0/8的路由信息，如果没有配置水平分割，RouterB会将从RouterA学习到的这条路由再发送回给RouterA。这样，RouterA可以学习到两条到达10.0.0.0/8网络的路由：

1.跳数为0的直连路由；

2.下一跳指向RouterB，且跳数为2的路由。

但是在RouterA的RIP路由表中只有直连路由才是活跃的。当RouterA到网络10.0.0.0的路由变成不可达，并且RouterB还没有收到路由不可达的信息时，RouterB会继续向RouterA发送10.0.0.0/8可达的路由信息。即，RouterA会接受到错误的路由信息，认为可以通过RouterB到达10.0.0.0/8网络；而RouterB仍旧认为可以通过RouterA到达10.0.0.0/8网络，从而形成路由环路。

配置水平分割后，RouterB将不会再把到网络10.0.0.0/8的路由发回给RouterA，由此避免了路由环路的产生。

对于NBMA（Non-Broadcast Multiple Access）网络，由于一个接口上连接多个邻居，所以是按照邻居进行水平分割的。

路由就会按照单播方式发送，同一接口上收到的路由可以按邻居进行区分。从某一接口的对端邻居处学习到路由，不会再通过该接口发送回去。

图2 按照邻居进行水平分割原理图

如上图2所示，在NBMA网络配置了水平分割之后，RouterA会将从RouterB学习到的172.16.0.0/16路由发送给RouterC，但是不会再发送回给RouterB。

8、RIP毒性反转

毒性反转（Poison Reverse）是另一种解决RIP的路由环路方案。原理是RIP从某个接口学到路由后，从原接口发回邻居路由器，并将该路由的开销设置为16（即指明该路由不可达）。利用这种方式，可以清除对方路由表中的无用路由。

图3 毒性反转原理图

如上图3所示，配置毒性反转后，RouterB在接收到从RouterA发来的路由后，向RouterA发送一个这条路由不可达的消息（将该路由的开销设置为16），这样RouterA就不会再从RouterB学到这条可达路由，因此就可以避免路由环路的产生。

9、RIP多进程和多实例

RIP多进程允许为指定的RIP进程关联一组接口，从而保证该进程进行的所有协议操作都仅限于这一组接口。这样，就可以实现一台设备有多个RIP进程，不同RIP进程之间互不影响，它们之间的路由交互相当于不同路由协议之间的路由交互。

RIP多实例是为每个VPN实例绑定一个RIP进程，从而实现VPN实例与指定进程下的所有接口相关联。

10、RIP与BFD联动

网络上的链路故障会导致路由器重新计算路由，因此缩短路由协议的收敛时间对于提高网络性能是非常重要的。加快故障感知速度并快速通告给路由协议是一种可行的方案。

双向转发检测BFD（Bidirectional Forwarding Detection）是一种用于检测邻居路由器之间链路故障的检测机制，它通常与路由协议联动，通过快速感知链路故障并通告使得路由协议能够快速地重新收敛，从而减少由于拓扑变化导致的流量丢失。

在RIP与BFD联动中，BFD可以快速检测到链路故障并通知RIP协议，从而加快RIP协议对于网络拓扑变化的响应。

RIP协议在使用BFD前后的链路故障检测机制及收敛速度如下表1所示：

路由与BFD联动包括静态BFD和动态BFD两种模式：

1、静态BFD：

静态BFD是指通过命令行手工配置BFD会话参数，包括了配置本地标识符和远端标识符等，手工下发BFD会话建立请求。

2、动态BFD

动态BFD是指由路由协议动态触发BFD会话建立。

动态BFD中，本地标识符是动态分配的，远端标识符从对端的BFD报文中获取。路由协议在建立了新的邻居关系时，将对应的参数及检测参数（包括目的地址、源地址等）通告给BFD，BFD根据收到的参数建立起会话。当发生链路故障是，联动了BFD的路由协议可以快速感知到BFD会话状态变为Down，从而实现将流量快速切换到备份路径，避免了数据大量丢失。

静态BFD可以不受对端设备的限制，在对端设备不支持BFD功能的情况下，本端通过静态BFD实现单臂BFD检测功能。而动态BFD比静态BFD则更具有灵活性。

RIP和BFD相关联后，一旦链路发生故障，BFD在毫秒级时间内感知该故障并通知RIP协议，然后路由器在路由表中删除掉故障链路的路由并快速启用备份路径，提高了路由协议的收敛速度。

图1 BFD与RIP联动组网图

RIP与BFD联动的原理：

如上图1所示，RouterA 、RouterB、RouterC及RouterD建立RIP邻接。经过路由计算，RouterA到达RouterD的路由下一跳为RouterB。 在RouterA及RouterB上使能RIP与动态BFD联动检测机制。

当RouterA和RouterB之间的链路出现故障时，BFD快速感知并通知给RouterA，RouterA删除掉下一跳为RouterB的路由。然后RouterA重新进行路由计算并选取新的路径，新的路由经过RouterC、RouterB到达RouterD。

当RouterA与RouterB之间的链路恢复之后，二者之间的会话重新建立，RouterA收到RouterB的路由信息，重新选择最优路径进行报文转发。

11、RIP热备份

当设备具有分布式结构时，此设备可支持RIP热备份HSB（Hot Standby）特性。

设备将需要备份的RIP数据及时地从主用主控板AMB（Active Main Board）备份到备用主控板SMB（Standby Main Board）。无论何时主用主控板出现故障，备用主控板都会变成激活状态，替代主用主控板处理业务。从而保证了RIP不受影响，保持工作的正常运行。