Протокол информации о маршрутизации
| Набор интернет-протоколов |
|---|
| Прикладной уровень |
| Транспортный уровень |
| Интернет-слой |
| Слой связи |
Протокол информации о маршрутизации ( RIP ) — один из старейших протоколов маршрутизации с вектором расстояния , который использует количество переходов в качестве метрики маршрутизации . RIP предотвращает образование петель маршрутизации , ограничивая количество прыжков, разрешенных на пути от источника к месту назначения. Максимальное количество переходов, разрешенное для RIP, равно 15, что ограничивает размер сетей, которые может поддерживать RIP.
RIP реализует механизмы разделения горизонта , отравления маршрутов и удержания для предотвращения распространения неправильной информации о маршрутизации.
Маршрутизаторы RIPv1 передают обновления своей таблицы маршрутизации каждые 30 секунд. В ранних развертываниях таблицы маршрутизации были достаточно маленькими, поэтому трафик не был значительным. Однако по мере того, как сети росли в размерах, стало очевидно, что каждые 30 секунд может возникать огромный всплеск трафика, даже если маршрутизаторы инициализировались в случайное время.
В большинстве сетевых сред RIP не является предпочтительным выбором протокола маршрутизации , поскольку его время конвергенции и масштабируемость хуже, чем у EIGRP , OSPF или IS-IS . Однако его легко настроить, поскольку RIP не требует никаких параметров, в отличие от других протоколов.
RIP использует протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) в качестве транспортного протокола, и ему назначается зарезервированный номер порта 520. [1]
Разработка дистанционно-векторной маршрутизации
[ редактировать ]основанные на алгоритме Беллмана-Форда и алгоритме Форда-Фалкерсона , Протоколы маршрутизации на основе вектора расстояния, начали внедряться с 1969 года в сетях передачи данных, таких как ARPANET и CYCLADES . Предшественником RIP был протокол информации о шлюзе (GWINFO), разработанный компанией Xerox в середине 1970-х годов для маршрутизации своей экспериментальной сети. В рамках набора протоколов Xerox Network Systems (XNS) GWINFO преобразуется в протокол информации о маршрутизации XNS. Этот XNS RIP, в свою очередь, стал основой для ранних протоколов маршрутизации, таких как Novell IPX RIP, AppleTalk Routing Table Maintenance Protocol (RTMP) и IP RIP. 1982 года В дистрибутиве программного обеспечения Berkeley операционной системы UNIX реализован RIP в маршрутизации демоне . Версия 4.2BSD оказалась популярной и стала основой для последующих версий UNIX, в которых RIP был реализован в демоне маршрутизации или шлюзования . В конечном итоге RIP получил широкое распространение. [2] до того, как стандарт, написанный Чарльзом Хедриком, был принят как RIPv1 в 1988 году. [3]
Количество переходов RIP
[ редактировать ]Метрика маршрутизации, используемая RIP, подсчитывает количество маршрутизаторов, которые необходимо пройти для достижения IP-сети назначения. Число переходов 0 обозначает сеть, которая напрямую подключена к маршрутизатору. 16 переходов обозначают сеть, которая недоступна в соответствии с ограничением переходов RIP. [4]
Версии
[ редактировать ]Существует три стандартизированные версии протокола информации о маршрутизации: RIPv1 и RIPv2 для IPv4 и RIPng для IPv6 .
РИП версия 1
[ редактировать ]Первоначальная спецификация RIP была опубликована в 1988 году. [3] При запуске и каждые 30 секунд после этого маршрутизатор с реализацией RIPv1 передает на номер 255.255.255.255 сообщение запроса через каждый интерфейс с поддержкой RIPv1. Соседние маршрутизаторы, получившие сообщение запроса, отвечают сегментом RIPv1, содержащим их таблицу маршрутизации . Запрашивающий маршрутизатор обновляет свою собственную таблицу маршрутизации, указывая доступный IP-адрес сети, количество переходов и следующий переход, то есть IP-адрес интерфейса маршрутизатора, с которого был отправлен ответ RIPv1. Поскольку запрашивающий маршрутизатор получает обновления от разных соседних маршрутизаторов, он будет обновлять только доступные сети в своей таблице маршрутизации, если он получает информацию о доступной сети, которой еще нет в его таблице маршрутизации, или информацию о том, что сеть, которую он имеет в своей таблице маршрутизации, является достижим с меньшим количеством переходов. Таким образом, маршрутизатор RIPv1 в большинстве случаев будет иметь только одну запись для доступной сети — сеть с наименьшим количеством переходов. Если маршрутизатор получает информацию от двух разных соседних маршрутизаторов о том, что одна и та же сеть доступна с одинаковым количеством переходов, но по двум разным маршрутам, сеть будет внесена в таблицу маршрутизации дважды с разными маршрутизаторами следующего перехода. Маршрутизатор с поддержкой RIPv1 затем выполнит так называемую балансировку нагрузки с равной стоимостью для IP-пакетов. [4]
Маршрутизаторы с поддержкой RIPv1 не только запрашивают таблицы маршрутизации других маршрутизаторов каждые 30 секунд, они также прослушивают входящие запросы от соседних маршрутизаторов и по очереди отправляют свою собственную таблицу маршрутизации. Таким образом, таблицы маршрутизации RIPv1 обновляются каждые 25–35 секунд. [4] Протокол RIPv1 добавляет небольшую случайную переменную времени ко времени обновления, чтобы избежать синхронизации таблиц маршрутизации по локальной сети. [5] Считалось, что в результате случайной инициализации обновления маршрутизации будут распространяться во времени, но на практике это было не так. Салли Флойд и Ван Джейкобсон показали в 1994 году, что без небольшой рандомизации таймера обновления таймеры синхронизируются с течением времени. [6]
RIPv1 можно настроить в тихом режиме, чтобы маршрутизатор запрашивал и обрабатывал соседние таблицы маршрутизации, а также обновлял свою таблицу маршрутизации и количество переходов для доступных сетей, но не отправлял без необходимости свою собственную таблицу маршрутизации в сеть. Тихий режим обычно реализуется на хостах. [7]
RIPv1 использует классовую маршрутизацию. Периодические обновления маршрутизации не содержат информации о подсети и не поддерживают маски подсети переменной длины (VLSM). Это ограничение делает невозможным наличие подсетей разного размера внутри одного класса сети . Другими словами, все подсети в классе сети должны иметь одинаковый размер. Также отсутствует поддержка аутентификации маршрутизатора, что делает RIP уязвимым для различных атак.
РИП версия 2
[ редактировать ]Из-за недостатков исходной спецификации RIP в 1993 году была разработана версия RIP 2 (RIPv2). [4] опубликовано в 1994 году, [8] и объявлен Интернет-стандартом 56 в 1998 году. [9] Он включал возможность передачи информации о подсети, тем самым поддерживая бесклассовую междоменную маршрутизацию (CIDR). Для обеспечения обратной совместимости ограничение количества переходов осталось равным 15. RIPv2 имеет средства для полного взаимодействия с более ранней спецификацией, если все поля протокола Must Be Zero в сообщениях RIPv1 указаны правильно. Кроме того, переключения совместимости функция [9] позволяет осуществлять тонкую настройку совместимости.
Чтобы избежать ненужной нагрузки на хосты, не участвующие в маршрутизации, RIPv2 рассылает всю таблицу маршрутизации всем соседним маршрутизаторам по адресу 224.0.0.9 , в отличие от RIPv1, который использует широковещательную рассылку . Одноадресная адресация по-прежнему разрешена для специальных приложений.
Аутентификация ( MD5 ) для RIP была введена в 1997 году. [10] [11]
Теги маршрутов также были добавлены в RIP версии 2. Эта функция позволяет различать маршруты, полученные по протоколу RIP, и маршруты, полученные по другим протоколам.
РИПнг
[ редактировать ]RIPng (RIP следующего поколения) — это расширение RIPv2 для поддержки IPv6 , интернет-протокола следующего поколения. [12] Основные различия между RIPv2 и RIPng:
- Поддержка сетей IPv6.
- Хотя RIPv2 поддерживает аутентификацию обновлений RIPv1, RIPng этого не делает. В то время предполагалось, что маршрутизаторы IPv6 будут использовать IPsec для аутентификации. [ нужна ссылка ]
- RIPv2 кодирует следующий переход в каждой записи маршрута, RIPng требует специального кодирования следующего перехода для набора записей маршрута.
RIPng отправляет обновления на порт UDP 521, используя группу многоадресной рассылки ff02::9 .
RIP-сообщения между маршрутизаторами
[ редактировать ]Сообщения RIP используют протокол пользовательских дейтаграмм на порту 520, и все сообщения RIP, которыми обмениваются маршрутизаторы, инкапсулируются в дейтаграмму UDP. [4]
Сообщения RIPv1
[ редактировать ]RIP определил два типа сообщений:
- Запросить сообщение
- Запрос соседнего маршрутизатора с поддержкой RIPv1 отправить его таблицу маршрутизации.
- Ответное сообщение
- Содержит таблицу маршрутизации маршрутизатора.
Таймеры
[ редактировать ]Протокол информации о маршрутизации использует в своей работе следующие таймеры: [13]
- Обновить таймер
- Управляет интервалом между двумя необоснованными ответными сообщениями. По умолчанию значение составляет 30 секунд. Ответное сообщение транслируется на все интерфейсы с поддержкой RIP. [13]
- Неверный таймер
- Недопустимый таймер указывает, как долго запись маршрутизации может находиться в таблице маршрутизации без обновления. Это также называется таймером истечения срока действия. По умолчанию значение составляет 180 секунд. По истечении времени таймера счетчик переходов записи маршрутизации будет установлен на 16, что обозначает пункт назначения как недостижимый. [13]
- Таймер промывки
- Таймер очистки контролирует время между признанием маршрута недействительным или помеченным как недостижимый и удалением записи из таблицы маршрутизации. По умолчанию значение составляет 240 секунд. Это на 60 секунд дольше, чем недействительный таймер. Таким образом, в течение 60 секунд маршрутизатор будет сообщать всем своим соседям об этом недостижимом маршруте. Для этого таймера должно быть установлено более высокое значение, чем для недействительного таймера. [13]
- Таймер удержания
- Таймер удержания запускается для каждой записи маршрута, когда количество переходов меняется от меньшего значения к большему. Это позволяет стабилизировать маршрут. В течение этого времени никакое обновление этой записи маршрутизации невозможно. Это не часть RFC 1058. Это реализация Cisco . Значение по умолчанию для этого таймера составляет 180 секунд. [13]
Ограничения
[ редактировать ]- Число переходов не может превышать 15, иначе маршруты будут удалены.
- Маски подсети переменной длины не поддерживаются RIP версии 1 (которая устарела).
- RIP имеет медленную сходимость и проблемы со счетом до бесконечности . [14]
Реализации
[ редактировать ]- Cisco IOS , программное обеспечение, используемое в маршрутизаторах Cisco (поддерживает версию 1, версию 2 и RIPng)
- Программное обеспечение Cisco NX-OS, используемое в коммутаторах центров обработки данных Cisco Nexus (поддерживает только RIPv2). [15] )
- Программное обеспечение Junos , используемое в маршрутизаторах, коммутаторах и межсетевых экранах Juniper (поддерживает RIPv1 и RIPv2).
- Маршрутизация и удаленный доступ, функция Windows Server , содержат поддержку RIP.
- Quagga — бесплатный пакет маршрутизации с открытым исходным кодом, основанный на GNU Zebra.
- BIRD — бесплатный с открытым исходным кодом. пакет маршрутизации
- Zeroshell — бесплатный с открытым исходным кодом. пакет маршрутизации
- Реализация RIP, впервые представленная в 4.2BSD , маршрутизируемая, сохранилась в нескольких своих потомках, включая FreeBSD. [16] и НетБСД . [17]
- OpenBSD представила новую реализацию ripd в версии 4.1. [18] и удален из маршрутизации в версии 4.4.
- Маршрутизаторы Netgear обычно предлагают на выбор две реализации RIPv2; [19] они обозначены RIP_2M и RIP_2B. RIP_2M — это стандартная реализация RIPv2 с использованием многоадресной рассылки, которая требует, чтобы все маршрутизаторы в сети поддерживали RIPv2 и многоадресную рассылку, тогда как RIP_2B отправляет пакеты RIPv2 с использованием широковещательной рассылки подсети, что делает его более совместимым с маршрутизаторами, которые не поддерживают многоадресную рассылку, включая маршрутизаторы RIPv1.
- Маршрутизаторы ADSL/VDSL Huawei HG633 поддерживают пассивную и активную маршрутизацию с помощью RIP v1 и v2 на стороне LAN и WAN.
Подобные протоколы
[ редактировать ]Cisco Собственный протокол внутренней маршрутизации шлюза (IGRP) был несколько более функциональным протоколом, чем RIP. Он принадлежит к тому же базовому семейству протоколов маршрутизации с вектором расстояния .
Cisco прекратила поддержку и распространение IGRP в своем программном обеспечении маршрутизаторов. На смену ему пришел усовершенствованный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP), который представляет собой совершенно новую конструкцию. Хотя EIGRP по-прежнему использует модель вектора расстояния, она связана с IGRP только тем, что использует ту же составную метрику маршрутизации. И IGRP, и EIGRP рассчитывали единую составную метрику для каждого маршрута по формуле пяти переменных: пропускная способность , задержка , надежность , нагрузка и MTU ; хотя на маршрутизаторах Cisco по умолчанию в этом расчете используются только пропускная способность и задержка.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Реестр имен служб и номеров портов транспортного протокола» . www.iana.org . Управление по присвоению номеров в Интернете (IANA). п. 10 . Проверено 25 февраля 2022 г.
- ^ Джефф Дойл; Дженнифер Кэрролл (2005). CCIE Professional Development: маршрутизация TCP/IP, том I, второе издание . ciscopress.com. п. 169. ИСБН 9781587052026 .
- ^ Jump up to: а б К. Хедрик (июнь 1988 г.). Протокол информации о маршрутизации . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC1058 . РФК 1058 . Исторический. Обновлено RFC 1388 и 1723 .
- ^ Jump up to: а б с д и Джефф Дойл; Дженнифер Кэрролл (2005). CCIE Professional Development: маршрутизация TCP/IP, том I, второе издание . ciscopress.com. п. 170. ИСБН 9781587052026 .
- ^ Джефф Дойл; Дженнифер Кэрролл (2005). CCIE Professional Development: маршрутизация TCP/IP, том I, второе издание . ciscopress.com. п. 171. ИСБН 9781587052026 .
- ^ Синхронизация периодических сообщений маршрутизации , С. Флойд и В. Джейкобсон, апрель 1994 г.
- ^ Джефф Дойл; Дженнифер Кэрролл (2005). CCIE Professional Development: маршрутизация TCP/IP, том I, второе издание . ciscopress.com. п. 175. ИСБН 9781587052026 .
- ^ Г. Малкин (ноябрь 1994 г.). RIP версии 2 — перенос дополнительной информации . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC1723 . РФК 1723 . Устаревший. Устарело RFC 2453. Obsoletes RFC 1388. Updates РФК 1058 .
- ^ Jump up to: а б Г. Малкин (ноябрь 1998 г.). РИП версии 2 . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC2453 . СТД 53. RFC 2453 . Интернет-стандарт. Устаревшие RFC 1723 and 1388. Updated by РФК 4822 .
- ^ Ф. Бейкер ; Р. Аткинсон (январь 1997 г.). Аутентификация RIP-2 MD5 . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC2082 . РФК 2082 . Устаревший. Устарело РФК 4822 .
- ^ Р. Аткинсон; М. Фанто (февраль 2007 г.). Криптографическая аутентификация RIPv2 . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC4822 . РФК 4822 . Предлагаемый стандарт. Устаревшие RFC 2082. Updates РФК 2453 .
- ^ Г. Малкин; Р. Миннир (январь 1997 г.). RIPng для IPv6 . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC2080 . РФК 2080 . Г. Малкин (январь 1997 г.). Заявление о применимости протокола RIPng . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC2080 . РФК 2080 . Предлагаемый стандарт.
- ^ Jump up to: а б с д и Балчунас, Аарон. «Протокол информации о маршрутизации (RIP v1.03)» (PDF) . routeralley.com. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 года . Проверено 25 апреля 2014 г.
- ^ К. Хендрик (июнь 1988 г.). «RFC 1058, раздел 2.2» . Протокол информации о маршрутизации . Интернет-сообщество. дои : 10.17487/RFC1058 .
- ^ «Руководство по настройке одноадресной маршрутизации Cisco Nexus серии 9000 NX-OS, выпуск 6.x — Настройка RIP [коммутаторы Cisco Nexus серии 9000]» .
- ^ «routed, rdisc – сетевой RIP и демон маршрутизации обнаружения маршрутизатора» . Страницы руководства FreeBSD .
- ^ «routed, rdisc – сетевой RIP и демон маршрутизации обнаружения маршрутизатора» . Страницы руководства NetBSD .
- ^ «ripd — демон протокола информации о маршрутизации» . Страницы руководства OpenBSD .
- ^ «Как изменить настройки TCP/IP локальной сети на маршрутизаторе Nighthawk?» . Страницы поддержки Netgear .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Малкин, Гэри Скотт (2000). RIP: протокол внутридоменной маршрутизации . Эддисон-Уэсли Лонгман. ISBN 0-201-43320-6 .
- Эдвард А. Тафт, Информационный протокол шлюза (пересмотренный) (Xerox Parc, Пало-Альто, май 1979 г.)
- Стандарт системной интеграции Xerox - транспортные протоколы Интернета (Xerox, Стэмфорд, 1981 г.)