最受歡迎的IGP協定:RIP

2010-10-25
前幾篇文章介紹過路由協定的種類、路由協定所使用的演算法種類等等,而從本文開始,將介紹各種路由協定的詳細運作流程與設定方式,首先介紹的就是RIP。
動態路由設定方式

RIP是最常被使用的路由協定,因為它的發展的歷史比較悠久,而且與其他路由協定相較之下簡單許多。本文將說明RIP路由協定的特性、RIPv1與RIPv2的差別、如何在Cisco路由器上啟動和設定動態路由協定,以及如何設定RIP路由協定以及相關的疑難排解等等。

RIP路由協定簡介 

RIP的英文全稱是「Routing Information Protocol」,該路由協定是採用Distance Vector路由演算法之一,是一個相當著名的路由協定,因為RIP路由協定使用得相當廣泛。

RIP路由協定是最被廣泛使用的IGP協定
RIP路由協定也是IGP協定的其中一種。什麼是IGP?在了解什麼是IGP之前,須先說明何謂自治系統(Autonomous System,AS)。一個自治系統指的是所有處於同樣的管理網域(Administrative Domain)下所有網路的集合。一個管理網域指的是主機、路由器與內部連接網路的集合,而這個集合是歸屬於相同管理下運作的。有些路由協定運作在同一個自治系統中,某些路由協定則運作在不同的自治系統之間,若以運作於自治系統的內部與外部來區分路由協定,則可分成內部路由協定(Interior Gateway Protocol,IGP)與外部路由協定(Exterior Gateway Protocol,EGP)兩種。  

RIP路由協定採用Distance Vector演算法
RIP路由協定是採用Distance vector的路由演算法,除了RIP路由協定外,IGRP路由協定也是使用Distance vector路由演算法。而RIP路由協定選擇最佳路由的標準(Metric)就是網路路徑中所必須經過的設備數目(Hop Count),而且所有的路由器設備每隔30秒會互相傳送路由資訊的更新。因此,RIP路由協定具備以下幾個特性:  

1. RIP路由協定採用Distance Vector路由演算法。
2. 根據網路路徑所必須經過的設備數目來決定最佳網路路徑。
3. 一條網路路徑最多只允許經過15個路由器設備。
4. 路由器設備預設每隔30秒互相傳遞網路路由資訊的更新。
5. RIP路由協定支援Load Balancing功能,預設支援四條Load Balancing網路路徑,最多支援六條網路路徑。  

具備Load Balancing功能
所謂的Load Balancing,就是在具有相同路徑選擇時,將網路流量平均分配到這些網路路徑上,以達到網路流量平均分攤的效果,可減少每一條網路路徑的負擔。以下面這個網路架構圖為例進行說明:

▲網路架構範例1。

假設伺服器X想要傳送封包給伺服器Y,而它們所處的網路使用RIP路由協定,由圖中可以看出,伺服器X要到達伺服器Y必須經過三個路由器設備,但可以經由路由器A→B→D這樣的網路路徑,或經由路由器A→C→D這樣的網路路徑,若有開啟Load Balancing功能,則由伺服器X到伺服器Y的網路流量就會被分成兩條,分別走剛剛提到的兩種不同的網路路徑,這就是Load Balancing功能。而RIP路由協定最多只能支援六條路徑。

RIPv1與RIPv2的差異 

RIP路由協定又分為RIPv1和RIPv2兩個版本,這兩個版本的RIP路由協定不盡相同。其中,RIPv1路由協定屬於Classful路由協定,RIPv2則屬於Classless的路由協定,也因為如此,RIPv1路由協定不會傳送子網路遮罩,RIPv2路由協定則會在更新路由資訊時傳送子網路遮罩。也因為沒有子網路遮罩的資訊,RIPv1路由協定無法支援不定長度子網路遮罩,而RIPv2路由協定提供支援。在傳送的方式上,RIPv1使用廣播(Broadcast)的方式傳送路由資訊更新,而RIPv2路由協定使用群播(Multicast)的方式來傳送,其所使用的群播位址是224.0.0.9。以下表格列出了RIPv1與RIPv2兩者的差異:  

Cisco的路由器設備同時支援RIPv1和RIPv2路由協定,但在本文中為了避免讀者混淆,若沒有詳細指明版本的話,都是統一泛指RIPv1路由協定。

動態路由設定方式 

到目前為止,讀者應該已經對對RIP路由協定有一定程度的了解。接下來,開始介紹如何在Cisco路由器上使用RIP路由協定。首先必須設定動態路由,因為RIP路由協定屬於動態路由,因此啟動動態路由也是第一要務。啟動動態路由的大致步驟如下:  

1. 選擇要使用的路由協定。
2. 指定IP網路區段,但不指定子網路遮罩。  

基本上,這樣的步驟不只用在RIP路由協定的動態路由,也適用於其他路由協定,例如IGRP、EIGRP和OSPF路由協定等等,但如果用在OSPF路由協定,第二步驟就要指定子網路遮罩。  

當然,在各個介面上也必須先做好每個介面所必須的設定,例如IP位址、網路位址、子網路遮罩等等。而這裡的第二步驟必須針對所設定的路由器之全部已直接連接的網路區段做相對應的設定才行,也就是說,如果要設定的路由器接在172.16.0.0網路區段及160.90.0.0網路區段之間,那第二步驟就必須針對這兩個網路區段進行設定,其詳細步驟與指令介紹如下。  

步驟一:選擇所要使用的路由協定
第一步驟就是選擇要套用的路由協定,這裡以RIP路由協定為例,其指令如下:  

請注意這個指令必須在Configuration Mode底下執行,而指令的關鍵字是router,後面接上所要套用的路由協定,其可允許的值為RIP、IGRP、EIGRP或OSPF,大小寫都可以。  

這個指令後面還可以再接上一些其他設定,如果套用的路由協定須設定自治系統,則指令後面必須再接上自治系統的設定。IGRP和EIGRP路由協定就需要自治系統。若使用OSPF路由協定的話,後面還可以接上本地端的Process ID,其詳細的情形會在往後的文章中做介紹。  

步驟二:指定IP網路區段
第二步驟是指定這台路由器有直接接到哪些網路區段,假設路由器直接接到10.0.0.0網路區段,則輸入如下的指令:  

因為第一步驟時,已經執行「router rip」指令,所以會自動進入Router Mode,這個模式會在指令列顯示(config-router)。該指令的關鍵字是network,設定這個資訊的用意在於告訴路由協定哪些介面可以接收和發送路由更新資訊。此外,這個指令所接的IP網路區段資訊是「主要網路號碼」(Major Network Number)。這是因為RIPv1路由協定是Classful路由協定,傳送路由資訊時不帶子網路遮罩,所以所使用的是Major Network Number。  

而Major Network Number的判別分式與這個IP所處的IP位址類型有關,假設路由器某個網路區段的IP位址為10.1.2.3,則因為這個IP位址屬於Class A的IP位址,所以Major Network Number是10.0.0.0,最後三個位數都為0。同理,如果IP為172.16.3.4,則Major Network Number為172.16.0.0,最後兩個位數為0。假若IP是192.168.1.1,則Major Network Number為192.168.1.0,只有最後一個位數為0。(更多精彩文章詳見網管人第57期﹚


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