RIP und RIPng – Überblick

Distance-Vector Routing-Protokolle

Distance-Vector-Routing-Protokolle übertragen Routing-Informationen, die einen Entfernungsvektor enthalten, der typischerweise als Anzahl von Hops zum Ziel angegeben wird. Diese Informationen werden in regelmäßigen Abständen (im Fall von RIP alle 30 Sekunden) auf alle protokollfähigen Schnittstellen übertragen, um eine Netzwerkkarte zu erstellen, die in der lokalen Topologie-Datenbank jedes Knotens gespeichert ist. Abbildung 1 zeigt die Funktionsweise des Distance Vector Routing.

Abbildung 1: Distance-Vector Protocol

In Abbildung 1 haben die Router A und B RIP auf angrenzenden Schnittstellen aktiviert. Router A hat bekannte RIP-Nachbarn Router C, D und E, die 1, 2 bzw. 3 Hops entfernt sind. Router B kennt die RIP-Nachbarn Router X, Y und Z, die 1, 2 bzw. 3 Hops entfernt sind. Alle 30 Sekunden überflutet jeder Router seine gesamte Routing-Tabelle aus allen RIP-fähigen Schnittstellen. In diesem Fall werden Routing-Tabelleninformationen über den RIP-Link überflutet.

Wenn Router A Routing-Informationen von Router B empfängt, fügt er der Hopanzahl 1 hinzu, um die Anzahl der neuen Hops zu bestimmen. Beispielsweise hat Router X eine Hopanzahl von 1, aber wenn Router A die Route nach X importiert, ist die Anzahl des neuen Hops 2. Die importierte Route enthält auch Informationen darüber, wo die Route gelernt wurde, sodass die ursprüngliche Route als Route zu Router X bis Router B mit einer Hopanzahl von 2 importiert wird.

Wenn mehrere Routen zu demselben Host empfangen werden, verwendet RIP den Distance-Vector-Algorithmus, um zu bestimmen, welcher Pfad in die Weiterleitungstabelle importiert werden soll. Die Route mit der kleinsten Hopanzahl wird importiert. Wenn mehrere Routen mit der gleichen Hopanzahl vorhanden sind, werden alle in die Weiterleitungstabelle importiert, und der Datenverkehr wird auf den Pfaden in Round-Robin-Art gesendet.

RIP-Protokoll – Übersicht

Der RIP-IGP verwendet den Bellman-Ford- oder Distance-Vector-Algorithmus, um die beste Route zu einem Ziel zu ermitteln. RIP verwendet die Hopanzahl als Metrik. RIP ermöglicht Es Hosts und Routern, Informationen für Rechenrouten über ein IP-basiertes Netzwerk auszutauschen. RIP soll als IGP in relativ homogenen Netzwerken mittlerer Größe verwendet werden.

Das Junos-Betriebssystem® (Junos OS) unterstützt RIP-Versionen 1 und 2.

Pakete der RIP-Version 1 enthalten die minimalen Informationen, die zum Routen von Paketen durch ein Netzwerk erforderlich sind. Diese Version von RIP unterstützt jedoch keine Authentifizierung oder Einnetzung.

RIP verwendet UDP-Port 520 (User Datagram Protocol).

RIP hat die folgenden Architektonischen Einschränkungen:

• Der längste Netzwerkpfad darf 15 Hops nicht überschreiten (unter der Annahme, dass für jedes Netzwerk oder Hop 1 Kosten anfallen).

• RIP hängt davon ab, bis ins Unendliche zu zählen, um bestimmte ungewöhnliche Situationen zu lösen. Wenn das Netzwerk aus mehreren hundert Routern besteht und sich eine Routing-Schleife gebildet hat, sind der Zeitaufwand und die Netzwerkbandbreite, die für die Auflösung eines nächsten Hops erforderlich ist, großartig.

• RIP verwendet nur eine feste Metrik, um eine Route auszuwählen. Andere IGPs verwenden zusätzliche Parameter, wie gemessene Verzögerung, Zuverlässigkeit und Last.

RIP-Pakete

RIP-Pakete enthalten die folgenden Felder:

• Befehl: Gibt an, ob es sich bei dem Paket um eine Anforderungs- oder Antwortnachricht handelt. Anforderungsnachrichten suchen Informationen für die Routing-Tabelle des Routers. Antwortnachrichten werden in regelmäßigen Abständen und auch beim Empfang einer Anforderungsnachricht gesendet. Periodische Antwortnachrichten werden als Update-Meldungen bezeichnet. Update-Meldungen enthalten die Befehls- und Versionsfelder sowie (standardmäßig) 25 Ziele, von denen jedes die Ziel-IP-Adresse und die Metrik zum Erreichen dieses Ziels enthält.

  Hinweis:

  Ab Junos OS Version 11.1 stehen drei weitere Befehlsfeldtypen zur Unterstützung von RIP-Bedarfsschaltungen zur Verfügung. Wenn Sie eine Schnittstelle für RIP-Bedarfsschaltungen konfigurieren, zeigt das Befehlsfeld an, ob es sich bei dem Paket um eine Updateanforderung, eine Updateantwort oder eine Update-Bestätigungsmeldung handelt. Neighbor-Schnittstellen senden Updates auf Abruf, nicht in regelmäßigen Abständen. Diese Befehlsfeldtypen sind nur auf Schnittstellen gültig, die für RIP-Bedarfsschaltungen konfiguriert sind. Weitere Informationen finden Sie unter Übersicht über RIP-Bedarfsschaltungen.

• Versionsnummer– Version von RIP, die auf dem ursprünglichen Router ausgeführt wird.

• Adressfamilie-Identifikator– Adressfamilie, die vom ursprünglichen Router verwendet wird. Die Familie ist immer IP.

• Adresse : IP-Adresse, die im Paket enthalten ist.

• Metrik – Wert der für die Adresse angekündigten Metrik.

• Maske: Maske, die der IP-Adresse zugeordnet ist (nur RIP-Version 2).

• Next Hop – IP-Adresse des Next-Hop-Routers (nur RIP-Version 2).

Routing-Informationen werden in einem RIP-Netzwerk durch RIP-Anfrage und RIP-Antwortpakete ausgetauscht. Ein Gerade gestarteter Router kann eine RIP-Anfrage auf allen RIP-fähigen Schnittstellen senden. Alle Router, auf denen RIP auf diesen Verbindungen ausgeführt wird, erhalten die Anfrage und antworten, indem sie sofort ein RIP-Antwortpaket an den Router senden. Das Antwortpaket enthält die Routing-Tabelleninformationen, die zum Erstellen der lokalen Kopie der Netzwerktopologiekarte erforderlich sind.

Wenn keine RIP-Anforderungspakete vorhanden sind, senden alle RIP-Router alle 30 Sekunden ein RIP-Antwortpaket auf allen RIP-fähigen Schnittstellen. Der RIP-Broadcast ist die primäre Methode, bei der Topologieinformationen im gesamten Netzwerk überflutet werden.

Sobald ein Router über RIP über ein bestimmtes Ziel erfährt, startet er einen Timer. Jedes Mal, wenn er ein neues Antwortpaket mit Informationen über das Ziel erhält, setzt der Router den Timer auf Null zurück. Wenn der Router jedoch 180 Sekunden lang keine Updates zu einem bestimmten Ziel empfängt, entfernt er das Ziel aus seiner RIP-Routing-Tabelle.

Zusätzlich zur regelmäßigen Übertragung von RIP-Paketen alle 30 Sekunden generiert ein Router, wenn ein Router einen neuen Nachbarn erkennt oder feststellt, dass eine Schnittstelle nicht verfügbar ist, ein getriggertes Update. Die neuen Routing-Informationen werden sofort aus allen RIP-fähigen Schnittstellen übertragen, und die Änderung wird in allen nachfolgenden RIP-Antwortpaketen widergespiegelt.

Maximierung der Hop-Anzahl

Das erfolgreiche Routing des Datenverkehrs über ein RIP-Netzwerk erfordert, dass jeder Knoten im Netzwerk dieselbe Ansicht der Topologie hat. Topologieinformationen werden alle 30 Sekunden zwischen RIP-Nachbarn übertragen. Wenn Router A viele Hops von einem neuen Host, Router B, entfernt ist, kann die Übertragung der Route zu B erhebliche Zeit dauern, um durch das Netzwerk zu übertragen und in die Routing-Tabelle von Router A importiert zu werden. Wenn sich die beiden Router 5 Hops voneinander entfernt befinden, kann Router A die Route erst 2,5 Minuten nach der Online-Verbindung von Router B importieren (30 Sekunden pro Hop). Bei einer großen Anzahl von Hops wird die Verzögerung unerschwinglich. Um zu verhindern, dass diese Verzögerung willkürlich anwächst, setzt RIP eine maximale Hopanzahl von 15 Hops durch. Jedem Präfix, das mehr als 15 Hops entfernt ist, wird als nicht erreichbar behandelt und eine Hopanzahl von unendlich zugewiesen. Diese maximale Hopanzahl wird als Netzwerkdurchmesser bezeichnet.

Split Horizon und Poison Reverse Efficiency-Techniken

Da RIP-Funktionen regelmäßig die gesamte Routing-Tabelle in das Netzwerk überfluten, erzeugt es eine Menge Datenverkehr. Der geteilte Horizont und die Giftumkehrtechniken können dazu beitragen, den Von RIP-Hosts ausgehenden Netzwerkverkehr zu reduzieren und die Übertragung von Routing-Informationen effizienter zu gestalten.

Wenn ein Router eine Reihe von Routen-Ankündigungen auf einer bestimmten Schnittstelle empfängt, stellt RIP fest, dass diese Ankündigungen nicht über dieselbe Schnittstelle übermittelt werden müssen. Diese Technik, die als Split Horizon bekannt ist, hilft, den Umfang des RIP-Routing-Datenverkehrs zu begrenzen, indem Informationen eliminiert werden, die andere Nachbarn auf dieser Schnittstelle bereits gelernt haben. Abbildung 2 zeigt ein Beispiel für die Split Horizon-Technik.

Abbildung 2: Beispiel für Split Horizon

In Abbildung 2 kündigt Router A Routen zu den Routern C, D und E zu Router B an. In diesem Beispiel kann Router A Router C in 2 Hops erreichen. Wenn Router A die Route zu Router B ankünbt, importiert Router B sie als Route zu Router C durch Router A in 3 Hops. Wenn Router B diese Route dann zu Router A umvertiert, importiert Router A sie als Route zu Router C durch Router B in 4 Hops. Die Ankündigung von Router B zu Router A ist jedoch überflüssig, da Router A die Route bereits in 2 Hops erreichen kann. Die Split Horizon-Technik hilft, zusätzlichen Datenverkehr zu reduzieren, indem diese Art von Routenwerbung eliminiert wird.

Ebenso trägt die Poison Reverse-Technik dazu bei, die Übertragung von Routing-Informationen zu optimieren und die Zeit bis zur Netzwerkkonvergenz zu verkürzen. Wenn Router A über eine seiner Schnittstellen über nicht erreichbare Routen erfährt, werden diese Routen in derselben Schnittstelle als nicht erreichbar (Hop-Anzahl von 16) angezeigt. Abbildung 3 zeigt ein Beispiel für die Gift reverse Technik.

Abbildung 3: Reverse-Beispiel für Gift

In Abbildung 3 lernt Router A über eine seiner Schnittstellen, dass Routen zu den Routern C, D und E nicht erreichbar sind. Router A liest diese Routen über dieselbe Schnittstelle als unerreichbar aus. Die Anzeige informiert Router B darüber, dass die Router C, D und E definitiv nicht über Router A erreichbar sind.

Einschränkungen der unidirektionalen Konnektivität

Da RIP Routing-Informationen ausschließlich auf der Grundlage des Eingangs von Routingtabellenaktualisierungen verarbeitet, kann es keine bidirektionale Konnektivität gewährleisten. Wie Abbildung 4 zeigt, sind RIP-Netzwerke durch ihre unidirektionale Konnektivität eingeschränkt.

Abbildung 4: Einschränkungen der unidirektionalen Konnektivität

In Abbildung 4 überfluten die Router A und D ihre Routingtabelleninformationen an Router B. Da der Pfad zu Router E die geringsten Hops hat, wenn er über Router A geroutet wird, wird diese Route in die Weiterleitungstabelle von Router B importiert. Nehmen wir jedoch an, dass Router A Datenverkehr übertragen kann, aber aufgrund einer nicht verfügbaren Verbindung oder einer ungültigen Routing-Richtlinie keinen Datenverkehr von Router B empfängt. Wenn die einzige Route zu Router E über Router A verläuft, geht jeglicher Für Router A bestimmter Datenverkehr verloren, da nie eine bidirektionale Konnektivität hergestellt wurde.

OSPF stellt die bidirektionale Konnektivität mit einem Drei-Wege-Handshake her.

RIPng-Protokoll – Überblick

Die RIPng-IGP verwendet den Bellman-Ford-Distance-Vector-Algorithmus, um die beste Route zu einem Ziel zu bestimmen, wobei Hop-Zähler als Metrik verwendet werden. RIPng ermöglicht Es Hosts und Routern, Informationen für Rechenrouten über ein IP-basiertes Netzwerk auszutauschen. RIPng soll als IGP für autonome Systeme mittlerer Größe fungieren.

RIPng ist ein eigenes Routing-Protokoll von RIPv2. Die Junos OS-Implementierung von RIPng ist ähnlich wie RIPv2, hat jedoch die folgenden Unterschiede:

• RIPng muss keine Authentifizierung für Pakete implementieren.

• Junos OS unterstützt nicht mehrere Instanzen von RIPng.

• Junos OS unterstützt keine RIPng-Routing-Tabellengruppen.

RIPng ist ein UDP-basiertes Protokoll und verwendet UDP-Port 521.

RIPng hat die folgenden Architektonischen Einschränkungen:

• Der längste Netzwerkpfad darf 15 Hops nicht überschreiten (unter der Annahme, dass für jedes Netzwerk oder Hop 1 Kosten anfallen).

• RIPng ist anfällig für Routing-Schleifen, wenn die Routing-Tabellen rekonstruiert werden. Insbesondere wenn RIPng in großen Netzwerken mit mehreren hundert Routern implementiert wird, kann es sehr lange dauern, Routing-Schleifen aufzulösen.

• RIPng verwendet zur Auswahl einer Route nur eine feste Metrik. Andere IGPs verwenden zusätzliche Parameter, wie gemessene Verzögerung, Zuverlässigkeit und Last.

RIPng-Standards

RIPng wird in den folgenden Dokumenten definiert:

• RFC 2080, RIPng for IPv6

• RFC 2081, RIPng Protocol Applicability Statement

Auf Internet Requests for Comments (RFCs) und Entwürfe können Sie auf der Website der Internet Engineering Task Force (IETF) zugreifen.

RIPng-Pakete

Ein RIPng-Paket-Header enthält die folgenden Felder:

• Befehl: Gibt an, ob es sich bei dem Paket um eine Anforderungs- oder Antwortnachricht handelt. Anforderungsnachrichten suchen Informationen für die Routing-Tabelle des Routers. Antwortnachrichten werden in regelmäßigen Abständen oder beim Empfang einer Anforderungsnachricht gesendet. Periodische Antwortnachrichten werden als Update-Meldungen bezeichnet. Update-Meldungen enthalten die Befehls- und Versionsfelder sowie eine Reihe von Zielen und Metriken.

• Versionsnummer: Gibt die Version von RIPng an, die auf dem ursprünglichen Router ausgeführt wird. Dies ist derzeit auf Version 1 festgelegt.

Der Rest des RIPng-Pakets enthält eine Liste von Routing-Tabelleneinträgen, die aus den folgenden Feldern besteht:

• Zielpräfix – 128-Bit-IPv6-Adresspräfix für das Ziel.

• Prefix-Länge – Anzahl der wichtigen Bits im Präfix.

• Metrik – Wert der für die Adresse angekündigten Metrik.

• Route-Tag: Ein Routenattribute, das ankündigen und mit der Route verteilt werden muss. In erster Linie unterscheidet das Route-Tag externe RIPng-Routen von internen RIPng-Routen, wenn Routen über ein Exterior Gateway Protocol (EGP) neu verteilt werden müssen.