Лабораторна робота № 11

Тема: Настроювання та дослідження роботи протоколу RIP.

Мета: Вивчення, настроювання та дослідження роботи протоколу маршрутизації RIP.

1 Теоретичні відомості

Протокол маршрутної інформації (Routing Information Protocol, RIP)  це внутрішній протокол маршрутизації дистанційно-векторного типа. Є версії RIP як для мереж TCP/IP, так і для IPX/SPX компанії Novell.

В наш час протокол RIP для IP представлений двома версіями: RIPv1 (не підтримує маски, тобто розповсюджує між маршрутизаторами інформацію лише про номери мереж і відстані до них (але не про маски цих мереж, припускаючи, що усі адреси належать до стандартних класів A, B та С). RIPv2 надсилає дані про маски, тому в більшій ступені відповідає cучасним вимогам. Оскільки при побудові таблиць маршрутизації (ТМ) робота другої версії принципово не відрізняється від першої, то в подальшому для спрощення записів будемо розглядати роботу першої версії.

Як відстань до мережі стандарти протоколу RIP допускають різні види метрик (хопи, метрики, що враховують пропускну здатність, внесені затримки й надійність мереж та будь-які комбінації цих метрик). Метрика повинна володіти властивістю адитивності (тобто, метрика складеного шляху повинна дорівнювати сумі метрик складових цього шляху). У більшості реалізацій RIP використовується найпростіша метрика, тобто кількість проміжних маршрутизаторів (хопів), які потрібно пройти пакету до мережі призначення.

Розглянемо процес побудови таблиці маршрутизації за допомогою протоколу RIP на прикладі складеної мережі, зображеної на рис. 1.

Етап 1 - створення мінімальних таблиць

У цій мережі є вісім IP-мереж, зв'язаних чотирма маршрутизаторами з ідентифікаторами: Ml, М2, М3 і М4. Маршрутизатори, що працюють за протоколом RIP, можуть мати ідентифікатори, однак для роботи протоколу вони не є необхідними. В RIP-повідомленнях ці ідентифікатори не передаються.

У вихідному стані в кожному маршрутизаторі програмним забезпеченням стека TCP/IP автоматично створюється мінімальна таблиця маршрутизації, в якій враховуються тільки безпосередньо приєднані мережі. На рис. адреси портів маршрутизаторів на відміну від адрес мереж поміщені в овали.

Таблиця 1 дозволяє оцінити зразковий вид мінімальної ТМ маршрутизатора M1.

Рисунок 1  Мережа, об'єднана RIP-маршрутизаторами

Таблиця 1  Мінімальна таблиця маршрутизації маршрутизатора M1
Номер мережі	Адреса наступного маршрутизатора	Порт	Відстань
201.36.14.0	201.36.14.3	1	1
132.11. 0.0	132.11. 0.7	2	1
194.27.18.0	194.27.18.1	3	1

Мінімальні ТМ в інших маршрутизаторах будуть виглядати відповідно, наприклад, ТМ маршрутизотора М2 буде складатися із трьох записів (табл. 2).

Таблиця 2  Мінімальна таблиця маршрутизації маршрутизатора М2
Номер мережі	Адреса наступного маршрутизатора	Порт	Відстань
132.11. 0.0	132.11. 0. 101	1	1
132.17. 0.0	132.17. 0.1	2	1
132.15. 0.0	132.15. 0.6	3	1

Етап 2 - розсилання мінімальних таблиць сусідам

Після ініціалізації кожного маршрутизатора він починає посилати своїм сусідам повідомлення протоколу RIP, у яких міститься його мінімальна ТМ.

RIP-повідомлення передаються в пакетах протоколу UDP і включають два параметри для кожної мережі: її IP-адреса та відстань до неї від маршрутизатора, який передає повідомлення.

Сусідами є ті маршрутизатори, яким даний маршрутизатор безпосередньо може передати IP-пакет по будь-якій своїй мережі, не користуючись послугами проміжних маршрутизаторів. Наприклад, для маршрутизатора M1 сусідами є М2 і М3, а для маршрутизатора М4 - М2 і М3.

Отже, маршрутизатор M1 передає до М2 і М3 таке повідомлення:

мережа 201.36.14.0, відстань 1;

мережа 132.11.0.0, відстань 1;

мережа 194.27.18.0, відстань 1.

Етап 3 - одержання RIP-повідомлень від сусідів і обробка отриманої інформації

Після одержання аналогічних повідомлень від маршрутизаторів М2 і М3 маршрутизатор M1 нарощує кожне отримане поле метрики на одиницю та запам'ятовує, через який порт і від якого маршрутизатора отримана нова інформація (адреса цього маршрутизатора буде адресою наступного маршрутизатора, якщо цей запис буде внесено у ТМ). Потім маршрутизатор починає порівнювати нову інформацію з тією, котра зберігається в його таблиці маршрутизації (табл. 3).

Таблиця 3  Таблиця маршрутизації маршрутизатора M1
Номер мережі	Адреса наступного маршрутизатора	Порт	Відстань
201.36.14.0	201.36.14.3	1	1
132.11. 0.0	132.11. 0.7	2	1
194.27.18.0	194.27.18.1	3	1
132.17. 0.0	132.11. 0. 101	2	2
132.15. 0.0	132.11. 0. 101	2	2
202. 101.15.0	194.27.18.51	3	2
132.11. 0.0	132.11. 0. 101	2	2
1-94.27.10. 0	194.27.10.51	3	3
194.27.19.0	194.27.18.51	3	2

Записи із четвертого по дев'ятий отримані від сусідніх маршрутизаторів, і вони претендують на поміщення в ТМ. Однак тільки записи із четвертого по сьомий попадають у таблицю, а записи восьмий й дев'ятий – ні, тому що вони містять дані про уже наявні у таблиці M1 мережі, а відстань до них гірше, ніж в існуючих записах.

Протокол RIP заміщає запис про будь-яку мережу лише якщо нова інформація має кращу метрику, ніж наявна. У результаті у ТМ про кожну мережу залишається тільки один запис; якщо ж є кілька рівнозначних відносно відстані шляхів до однієї й тій же мережі, то в ТМ залишається один запис, що прийшов у маршрутизатор перший за часом. Для цього правила існує виключення - якщо гірша інформація про будь-яку мережу надійшла від того ж маршрутизатора, на підставі повідомлення якого було створено даний запис, то гірша інформація заміщає кращу.

Аналогічні операції з новою інформацією виконують і інші маршрутизатори мережі.

Етап 4 - розсилання нової, уже не мінімальної, таблиці сусідам

Кожний маршрутизатор надсилає нове RIP-повідомлення усім своїм сусідам. У цьому повідомленні він поміщає дані про всі відомі йому мережі - як безпосередньо підключених, так і віддалених, про які маршрутизатор довідався з RIP-повідомлень.

Етап 5 - одержання RIP-повідомлень від сусідів і обробка отриманої інформації

Етап 5 повторює етап 3 - маршрутизатори приймають RIP-повідомлення, обробляють інформацію, що міститься в них, і на її підставі коректують свої таблиці маршрутизації.

Подивимося, як це робить маршрутизатор Ml (табл. 4).

Таблиця 4.  Таблиця маршрутизації маршрутизатора Ml
Номер мережі	Адреса наступного маршрутизатора	Порт	Відстань
201.36.14.0	201.36.14.3	1	1
132.11. 0.0	132.11. 0.7	2	1
194.27.18.0	194.27.18.1	3	1
132.15. 0.0	132.11. 0. 101	2	2
132.15. 0.0	194.27.10.51	3	3
194.27.19.0	194.27.18.51	3	3
194.27.19.0	132.11. 0. 101	2	2
202. 101.16.0	132.11. 0. 101	2	3
202. 101.16.0	194.27.10.51	3	3
132.17. 0.0	132.11. 0. 101	2	2

Ha цьому етапі маршрутизатор M1 одержав від маршрутизатора М3 інформацію про мережу 132.15.0.0, яку той у свою чергу на попередньому циклі роботи одержав від М4. Маршрутизатор вже знає про мережу 132.15.0.0, причому стара інформація має кращу метрику, ніж нова, тому нова інформація про цю мережу відкидається.

Про мережу 202.101.16.0 маршрутизатор M1 довідується на цьому етапі вперше, причому дані про неї приходять від двох сусідів: МЗ та М4. Оскільки метрики в цих повідомленнях зазначені однакові, то в таблицю попадають дані, які прийшли першими. У нашому прикладі вважається, що маршрутизатор М2 випередив маршрутизатор М3 і першим переслав своє RIP-повідомлення маршрутизатору Ml.

Якщо маршрутизатори періодично повторюють етапи розсилання й обробки RIP-повідомлень, то за кінцевий час у мережі встановиться коректний режим маршрутизації. Під коректним режимом маршрутизації тут розуміється такий стан таблиць маршрутизації, коли усі мережі будуть досяжні з будь-якої мережі за допомогою деякого раціонального маршруту. Пакети будуть доходити до адресатів і не зациклюватися в петлях, подібних тій, котра утвориться на рис. 1, маршрутизаторами М1-М2-М3-М4.

Очевидно, якщо в мережі всі маршрутизатори, їхні інтерфейси й з'єднуючі їхні канали зв'язку постійно працездатні, то оголошення по протоколу RIP можна робити досить рідко, наприклад, один раз у день. Однак у мережах постійно відбуваються зміни - змінюється як працездатність маршрутизаторів і каналів, так і самі маршрутизатори й канали можуть додаватися в існуючу мережу або ж виводитися з її складу.

Для адаптації до змін у мережі протокол RIP використовує ряд механізмів.