RIP路由理論知識詳解（二）

6、RIP-2路由聚合

路由聚合的原理是，同一個自然網段內的不同子網的路由在向外（其它網段）發送時聚合成一個網段的路由發送。

RIP-1的協議報文中沒有攜帶掩碼信息，故RIP-1發佈的就是自然掩碼的路由。RIP-2支持路由聚合，因為RIP-2報文攜帶掩碼位，所以支持子網劃分。在RIP-2中進行路由聚合可提高大型網絡的可擴展性和效率，縮減路由表。

路由聚合有兩種方式：

1、基於RIP進程的有類聚合：

聚合後的路由使用自然掩碼的路由形式發佈。比如，對於10.1.1.0/24（metric=2）和10.1.2.0/24（metric=3）這兩條路由，會聚合成自然網段路由10.0.0.0/8（metric=2）。RIP–2聚合是按類聚合的，聚合得到最優的metric值。

2、基於接口的聚合：

用戶可以指定聚合地址。比如，對於10.1.1.0/24（metric=2）和10.1.2.0/24（metric=3）這兩條路由，可以在指定接口上配置聚合路由10.1.0.0/16（metric=2）來代替原始路由。

7、RIP水平分割

水平分割（Split Horizon）的原理是，RIP從某個接口學到的路由，不會從該接口再發回給鄰居路由器。這樣不但減少了帶寬消耗，還可以防止路由環路。

水平分割在不同網絡中實現有所區別，分為按照接口和按照鄰居進行水平分割。

廣播網、P2P和P2MP網絡中是按照接口進行水平分割的，如下圖1所示。

圖1 按照接口進行水平分割原理圖

RouterA會向RouterB發送到網絡10.0.0.0/8的路由信息，如果沒有配置水平分割，RouterB會將從RouterA學習到的這條路由再發送回給RouterA。這樣，RouterA可以學習到兩條到達10.0.0.0/8網絡的路由：

1.跳數為0的直連路由；

2.下一跳指向RouterB，且跳數為2的路由。

但是在RouterA的RIP路由表中只有直連路由才是活躍的。當RouterA到網絡10.0.0.0的路由變成不可達，並且RouterB還沒有收到路由不可達的信息時，RouterB會繼續向RouterA發送10.0.0.0/8可達的路由信息。即，RouterA會接受到錯誤的路由信息，認為可以通過RouterB到達10.0.0.0/8網絡；而RouterB仍舊認為可以通過RouterA到達10.0.0.0/8網絡，從而形成路由環路。

配置水平分割後，RouterB將不會再把到網絡10.0.0.0/8的路由發回給RouterA，由此避免了路由環路的產生。

對於NBMA（Non-Broadcast Multiple Access）網絡，由於一個接口上連接多個鄰居，所以是按照鄰居進行水平分割的。

路由就會按照單播方式發送，同一接口上收到的路由可以按鄰居進行區分。從某一接口的對端鄰居處學習到路由，不會再通過該接口發送回去。

圖2 按照鄰居進行水平分割原理圖

如上圖2所示，在NBMA網絡配置了水平分割之後，RouterA會將從RouterB學習到的172.16.0.0/16路由發送給RouterC，但是不會再發送回給RouterB。

8、RIP毒性反轉

毒性反轉（Poison Reverse）是另一種解決RIP的路由環路方案。原理是RIP從某個接口學到路由後，從原接口發回鄰居路由器，並將該路由的開銷設置為16（即指明該路由不可達）。利用這種方式，可以清除對方路由表中的無用路由。

圖3 毒性反轉原理圖

如上圖3所示，配置毒性反轉後，RouterB在接收到從RouterA發來的路由後，向RouterA發送一個這條路由不可達的消息（將該路由的開銷設置為16），這樣RouterA就不會再從RouterB學到這條可達路由，因此就可以避免路由環路的產生。

9、RIP多進程和多實例

RIP多進程允許為指定的RIP進程關聯一組接口，從而保證該進程進行的所有協議操作都僅限於這一組接口。這樣，就可以實現一臺設備有多個RIP進程，不同RIP進程之間互不影響，它們之間的路由交互相當於不同路由協議之間的路由交互。

RIP多實例是為每個VPN實例綁定一個RIP進程，從而實現VPN實例與指定進程下的所有接口相關聯。

10、RIP與BFD聯動

網絡上的鏈路故障會導致路由器重新計算路由，因此縮短路由協議的收斂時間對於提高網絡性能是非常重要的。加快故障感知速度並快速通告給路由協議是一種可行的方案。

雙向轉發檢測BFD（Bidirectional Forwarding Detection）是一種用於檢測鄰居路由器之間鏈路故障的檢測機制，它通常與路由協議聯動，通過快速感知鏈路故障並通告使得路由協議能夠快速地重新收斂，從而減少由於拓撲變化導致的流量丟失。

在RIP與BFD聯動中，BFD可以快速檢測到鏈路故障並通知RIP協議，從而加快RIP協議對於網絡拓撲變化的響應。

RIP協議在使用BFD前後的鏈路故障檢測機制及收斂速度如下表1所示：

路由與BFD聯動包括靜態BFD和動態BFD兩種模式：

1、靜態BFD：

靜態BFD是指通過命令行手工配置BFD會話參數，包括了配置本地標識符和遠端標識符等，手工下發BFD會話建立請求。

2、動態BFD

動態BFD是指由路由協議動態觸發BFD會話建立。

動態BFD中，本地標識符是動態分配的，遠端標識符從對端的BFD報文中獲取。路由協議在建立了新的鄰居關係時，將對應的參數及檢測參數（包括目的地址、源地址等）通告給BFD，BFD根據收到的參數建立起會話。當發生鏈路故障是，聯動了BFD的路由協議可以快速感知到BFD會話狀態變為Down，從而實現將流量快速切換到備份路徑，避免了數據大量丟失。

靜態BFD可以不受對端設備的限制，在對端設備不支持BFD功能的情況下，本端通過靜態BFD實現單臂BFD檢測功能。而動態BFD比靜態BFD則更具有靈活性。

RIP和BFD相關聯後，一旦鏈路發生故障，BFD在毫秒級時間內感知該故障並通知RIP協議，然後路由器在路由表中刪除掉故障鏈路的路由並快速啟用備份路徑，提高了路由協議的收斂速度。

圖1 BFD與RIP聯動組網圖

RIP與BFD聯動的原理：

如上圖1所示，RouterA 、RouterB、RouterC及RouterD建立RIP鄰接。經過路由計算，RouterA到達RouterD的路由下一跳為RouterB。 在RouterA及RouterB上使能RIP與動態BFD聯動檢測機制。

當RouterA和RouterB之間的鏈路出現故障時，BFD快速感知並通知給RouterA，RouterA刪除掉下一跳為RouterB的路由。然後RouterA重新進行路由計算並選取新的路徑，新的路由經過RouterC、RouterB到達RouterD。

當RouterA與RouterB之間的鏈路恢復之後，二者之間的會話重新建立，RouterA收到RouterB的路由信息，重新選擇最優路徑進行報文轉發。

11、RIP熱備份

當設備具有分佈式結構時，此設備可支持RIP熱備份HSB（Hot Standby）特性。

設備將需要備份的RIP數據及時地從主用主控板AMB（Active Main Board）備份到備用主控板SMB（Standby Main Board）。無論何時主用主控板出現故障，備用主控板都會變成激活狀態，替代主用主控板處理業務。從而保證了RIP不受影響，保持工作的正常運行。