RIPng技术介绍

RIPng

RIPng又称为下一代RIP协议(RIP next generation),它是对原来的IPv4网络中RIP-2协议的扩展。大多数RIP的概念都可以用于RIPng。

为了在IPv6网络中应用,RIPng对原有的RIP协议进行了如下修改:

  • UDP端口号:使用UDP的521端口发送和接收路由信息。
  • 组播地址:使用FF02::9作为链路本地范围内的RIPng路由器组播地址。
  • 前缀长度:目的地址使用128比特的前缀长度。
  • 下一跳地址:使用128比特的IPv6地址。
  • 源地址:使用链路本地地址FE80::/10作为源地址发送RIPng路由信息更新报文。

RIPng工作机制

RIPng协议是基于距离矢量(Distance-Vector)算法的协议。它通过UDP报文交换路由信息,使用的端口号为521。

RIPng使用跳数来衡量到达目的地址的距离(也称为度量值或开销)。在RIPng中,从一个路由器到其直连网络的跳数为0,通过与其相连的路由器到达另一个网络的跳数为1,其余以此类推。当跳数大于或等于16时,目的网络或主机就被定义为不可达。

RIPng每30秒发送一次路由更新报文。如果在180秒内没有收到网络邻居的路由更新报文,RIPng将从邻居学到的所有路由标识为不可达。如果再过120秒内仍没有收到邻居的路由更新报文,RIPng将从路由表中删除这些路由。

为了提高性能并避免形成路由环路,RIPng既支持水平分割也支持毒性逆转。此外,RIPng还可以从其它的路由协议引入路由。

每个运行RIPng的路由器都管理一个路由数据库,该路由数据库包含了到所有可达目的地的路由项,这些路由项包含下列信息:

  • 目的地址:主机或网络的IPv6地址。
  • 下一跳地址:为到达目的地,需要经过的相邻路由器的接口IPv6地址。
  • 出接口:转发IPv6报文通过的出接口。
  • 度量值:本路由器到达目的地的开销。
  • 路由时间:从路由项最后一次被更新到现在所经过的时间,路由项每次被更新时,路由时间重置为0。
  • 路由标记(Route Tag):用于标识外部路由,以便在路由策略中根据Tag对路由进行灵活的控制。

RIPng的报文格式

1. 基本格式

RIPng报文由头部(Header)和多个路由表项(RTEs)组成。在同一个RIPng报文中,RTE的最大条数与发送接口设置的IPv6 MTU有关。

RIPng报文基本格式如下图所示。

图1 RIPng报文基本格式

各字段的含义如下:

  • Command:定义报文的类型。0x01表示Request报文,0x02表示Response报文。
  • Version:RIPng的版本,目前其值只能为0x01。
  • RTE(Route Table Entry):路由表项,每项的长度为20字节。

2. RTE的格式

在RIPng里有两类RTE,分别是:

  • 下一跳RTE:位于一组具有相同下一跳的“IPv6前缀RTE”的前面,它定义了下一跳的IPv6地址。
  • IPv6前缀RTE:位于某个“下一跳RTE”的后面。同一个“下一跳RTE”的后面可以有多个不同的“IPv6前缀RTE”。它描述了RIPng路由表中的目的IPv6地址、路由标记、前缀长度以及度量值。

下一跳RTE的格式如下图所示。

图2 下一跳RTE格式

其中,IPv6 next hop address表示下一跳的IPv6地址。

IPv6前缀RTE的格式如下图所示。

图3 IPv6前缀RTE格式

各字段的解释如下:

  • IPv6 prefix:目的IPv6地址的前缀。
  • route tag:路由标记。
  • prefix len:IPv6地址的前缀长度。
  • metric:路由的度量值。

RIPng报文处理过程

1. Request报文

当RIPng路由器启动后或者需要更新部分路由表项时,便会发出Request报文,向邻居请求需要的路由信息。通常情况下以组播方式发送Request报文。

收到Request报文的RIPng路由器会对其中的RTE进行处理。如果Request报文中只有一项RTE,且IPv6前缀和前缀长度都为0,度量值为16,则表示请求邻居发送全部路由信息,被请求路由器收到后会把当前路由表中的全部路由信息,以Response报文形式发回给请求路由器。如果Request报文中有多项RTE,被请求路由器将对RTE逐项处理,更新每条路由的度量值,最后以Response报文形式返回给请求路由器。

2. Response报文

Response报文包含本地路由表的信息,一般在下列情况下产生:

  • 对某个Request报文进行响应
  • 作为更新报文周期性地发出
  • 在路由发生变化时触发更新

收到Response报文的路由器会更新自己的RIPng路由表。为了保证路由的准确性,RIPng路由器会对收到的Response报文进行有效性检查,比如源IPv6地址是否是链路本地地址,端口号是否正确等,没有通过检查的报文会被忽略。

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