rip协议中三种定时器的作用【RIP协议中关于调整定时器实现快速收敛的深入研究】
时间：2019-01-09 03:17:30 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要： RIP是一种广泛应用于小型网络的内部网关协议。本文通过四个定时器来进行路由管理，通过深入研究定时器，达到能够让网络快速收敛且不失稳定性的目的。 关键词： RIP协议 定时器 网络收敛
1.引言
近年来，由于人们阅读文献不同，从而对RIP协议褒贬不一。RIP协议虽然没有之后的一些路由协议（诸如EIGRP、OSFP、IS-IS）功能强大，但它简单易用，应用也很广泛。我通过如何解决RIP协议收敛慢的问题，从四个定时器出发，深入研究。
关于RIP协议的一些基本理论这里不做介绍了，简单介绍四个定时器分别为：
路由更新定时器（Update Timer）、路由失效定时器（Invalid Timer）、抑制定时器（Holddown Timer）、路由刷新定时器（Flush Timer）。
2.定时器的讨论
2.1时间问题
更新定时器的时间影响着网络的效率，过长的时间将增加带宽的负担，同时也会影响网络的收敛时间，在 RIP协议中四个定时器的时间是可以更改的。
默认情况下，在运行RIP协议的路由器上使用“show ip protocols”命令，显示如下：
Routing Protocol is "rip"
Sending updates every 30 seconds, next due in 11 seconds
Invalid after 180 seconds, hold down 180, flushed after 240
通过timer basic 5 15 15 30 进行更改后显示如下：
Routing Protocol is "rip"
Sending updates every 5 seconds, next due in 2 seconds
Invalid after 10 seconds, hold down 15, flushed after 20
必须注意的是其他三个RIP定时器都依赖于更新定时器的值。原则上来说失效定时器的值必须至少是更新定时器的三倍，抑制定时器的值必须至少是更新定时器的三倍，刷新定时器的值至少是失效定时器和抑制定时器的和。但是根据实际情况，我们可以自己决定各定时器的时间。无论怎样如果更新定时器的值改变，那么失效定时器、抑制定时器、刷新定时器的值也要相应改变。
在RIP的database里面，失效定时器的时间秒到180，就会进入抑制定时器的 180秒。但是刷新定时器是和失效定时器一起开始的，所以总共240 秒一到，本路由就会被清除掉，而不是等到抑制定时器的180秒走完。计算时间得出总共要等180+180=360（s）， 与实际的时间（240 秒左右）有一定的偏差。
2.2定时器启动问题
更新定器比较容易理解，只是路由选择协议用来发送更新数据的时间间隔。从路由协议启动以后就开始生效，每发送一次更新报文后重新倒计时，失效定时器是针对路由表上的路由条目。这个定时器是路由条目在路由表生效后开始倒计时。每收到公告该路由条目的路由更新报文后重新倒计时。刷新定时器和抑制定时器是同时启动的。收到更新报文后重新倒计时。如果你把刷新定时器设置的比失效定时器短那么会出现路由条目还没出现possibly down的时候就已经被刷掉了。
抑制定时器的启动比较特殊，由于它是收到路由表上的路由条目METRIC大的时候所启动的定时器，也就其存在两种情况。
2.2.1如果收到路由表上的某个路由条目的同一个公告源发送过来的路由更新比路由器上的距离大，那么启动抑制定时器。例如：路由表上到达10.0.0.0网络的度量是3，发送该更新的路由器是A。如果收到来自A的关于10.0.0.0路由更新的报文并且度量大于3的时候，那么在路由表上对10.0.0.0的路由条目启动一个抑制定时器。
2.2.2如果是来自路由器B的关于10.0.0.0网络的更新且度量大于3的时候，接受方就会丢弃路由器B的更新。因为路由表中已经存在经过A到达10.0.0.0网络且距离小于B路由器。此时路由表上则不会启动一个抑制定时器。
3.RIP协议网络快速收敛中的研究
3.1收敛的含义
RIP互联网络中拓扑变化带来的最重要可能是它会改变相邻节点集，这种变化也会导致下一次计算距离向量时得到不同的结果。因此，新的相邻节点集必须得到汇聚，从不同的起始点汇聚到新拓扑结构的一致看法，得到一致性拓扑视图的过程称为收敛(convergence)。简单地讲，收敛就是路由器独立地获得对网络结构的共同看法，即使所有路由选择表都达到一致状态的过程。
全网实现信息共享以及所有路由器计算最优路径所花费的时间总和就是收敛时间。
3.2收敛慢的后果
RIP每隔30s更新一次，从人的角度来看，等待30秒进行一次更新不会感到不方便。但是路由器和计算机的运行速度非常快，不得不等上30秒进行一次更新会有很明显的不利结果。比仅仅等上30秒进行一次更新更具破坏性的却是不得不等上180秒来作废一条路由，而这只是一台路由器开始进行收敛所需的时间量。
无线网络依赖于互联的路由器个数及它们的拓扑结构，可能需要重复更新才能完全收敛于新拓扑。RIP协议收敛速度慢会创造许多机会使得无效路由仍被错误地作为有效路由进行广播。显然，这样会降低网络性能。
3.3利用定时器调整网络收敛时间
利用上面的网络拓扑图，我们进行了RIP定时器的实验，就其分析如何利用定时器调整网络的收敛时间。
3.3.1路由器基本配置
三台路由器的基本配置这里不做详细揭示了，值得一提的是network命令是必须的。因为它允许选择进程决定哪些端口将参与发送和接受路由选择更新信息，能在路由器上所有位于特定网络内的接口上启动路由选择协议，network命令也将使得路由器将该网络发布出去。
3.3.2通过debug观察路由表的变化情况
我们可以看到图中红色和黄色框内的时间变化，路由每次更新的时间是30s，通过实验验证了一般时间为25-32s，都认为是30s左右。
3.3.3在R1上，做个访问列表，不接收来自R2的rip数据包
A(config)#access-list 110 deny udp any any eq rip
A(config)#access-list 110 permit ip any any
A(config-if)#ip access-group 110 in
再次用debug命令查看路由器的输出信息查看时间发现180s之后，来自B路由条目，被宣告无效（即invalid定时器走完）。
此时的路由表:
路由表已经出现了possibly down，进入抑制定时器阶段。
通过上面时间的对比，宣布无效的时间是00:59:51，在宣布无效之后的大概60s内（允许有5s的浮动值），来自B的路由条目在路由表里面被删除，即刷新定时器如图所示为180s+60s=240s。
3.3.4调整网络的收敛时间
通过以上的实验我们知道但路由器A不再接受路由器B的更新信息时，网络进行重新收敛花了240s的时间。慢收敛会导致的问题在前文已经提到，此时我们就需要来采取方法使网络收敛变快。
4个定时器的值分别改为10s，20s，30s，40s。路由器B和路由器C都与路由器A一样，进行相同的设置。
断开路由器A与路由器C的链接，同时使用debug ip rip命令观察路由表的输出。
路由器A的输出：
从以上debug结果观察到，第一次通告不可达（metric 16）的时间为14：13 到来自C的路由消失时间为14：32 的间隔约为20s（即是Invalid定时器和Flush定时器差为20s），与我们设置的时间一致。由此可见网络收敛速度明显变快。
查看路由器C的输出
在配置完成后，我们可以在路由器C上看见1.1.1.1的路由。关闭端口的20s内，我们看见该条路由变成不可达。在调整定时器的值之前，这一过程则需要180s的时间。
从路由器A和路由器C的输出可见，调整定时器后，RIP 网络的收敛时间明显缩短了。
4.结语
本文在研究协议应用的同时，细致地分析了协议中的4个定时器，通过定时器的讨论分析，到实际案例的应用，深度剖析了RIP网络收敛的工作机制，为RIP收敛慢的应用问题提供了一种可靠的解决方案。
参考文献：
［1］JEFF DOYLE. TCP/IP 路由技术 第一卷. 人民邮电出版社.
［2］JEFF DOYLE. TCP/IP 路由技术 第二卷. 人民邮电出版社.
［3］Hedric C. RFC 1058: Routing Information Protocol［S］.
［4］Malkin G. RFC 2453: Routing Information Protocol（Version 2）［S］.
［5］程林.如何在路由器上配置RIP协议［N］.蚌埠党校学报，2008，（4）.
［6］王斌，龙侃.论RIP V1和RIP V2协议在网络应用中的差异［J］.电脑与电信，2007（8）.
注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
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