معرفی پروتکل مسیریابی RIP

پروتکل مسیریابی RIP چیست:

معرفی پروتکل مسیریابی RIP : پروتکل اطلاعات مسیریابی (RIP) یکی از قدیمی ترین پروتکل های مسیریابی برداری فاصله است و از تعداد پرش به عنوان واحد مسیریابی استفاده می کند. برای مسیریابی، RIP محدودیت هایی را بر تعداد پرش های مجاز در مسیری از مبدا تا مقصد اعمال می کند. حداکثر جهش مجاز برای RIP پانزده است که اندازه شبکه هایی را که RIP می تواند پشتیبانی کند محدود می کند.

پروتکل های مسیریابی پویا مانند RIP به روتر این امکان را می دهد که به صورت پویا و خودکار جدول مسیریابی خود را به روز رسانی و تکمیل کند. هنگامی که پروتکل های مسیریابی بر روی همه روترهای یک سازمان فعال و پیکربندی می شوند، روترها شروع به ارسال پیام های به روز رسانی برای یکدیگر می کنند و هر روتر پیام های به روز رسانی را به روترهای همسایه می فرستد و پیام های به روز رسانی را دریافت می کند. کافی است، این عمل مسیرها را از طریق پروتکل مسیریابی مانند RIP تکمیل می کند و به طور خودکار آنها را به جدول مسیریابی روتر اضافه می کند.

در این حالت، زمانی که مسیری به سازمان شما اضافه می شود یا مسیری حذف می شود، تمام روترهای سازمان به طور خودکار توسط پروتکل مسیریابی به روز می شوند.

با یک پروتکل اطلاعات مسیریابی (RIP)، روترها جدول مسیریابی خود را هر 30 ثانیه به روز می کنند. در نسخه های قبلی جداول مسیریابی آنقدر کوچک بود که ترافیک قابل توجهی نبود. با گسترش شبکه‌ها، آشکار شد که حتی اگر مسیریاب‌ها در زمان‌های تصادفی مقداردهی اولیه شوند، هر 30 ثانیه یک بار ترافیک عظیم رخ می‌دهد.

در اکثر محیط های شبکه، RIP به دلیل همگرایی و مقیاس پذیری ضعیف در مقایسه با EIGRP، OSPF یا IS-IS برای مسیریابی انتخاب نمی شود. با این حال، از آنجایی که RIP بر خلاف سایر پروتکل ها به هیچ پارامتری نیاز ندارد، پیکربندی آن آسان است. برای اطلاعات بیشتر در مورد پروتکل های OSPF و EIGRP به مقالات آموزشی مراجعه کنید پروتکل مسیریابی EIGRP و OSPF چیست؟ رجوع شود

Hop چیست؟

در شبکه های کامپیوتری، هاپ بخشی از مسیر بین منبع و مقصد یک بسته اطلاعاتی است. روترها بسته های اطلاعاتی را بین شبکه های مبدا و مقصد انتقال می دهند. در واقع یک عملیات hop زمانی اتفاق می افتد که بسته های اطلاعاتی از یک روتر به شبکه مقصد منتقل می شوند. تعداد پرش میانگین تعداد روترهای شبکه بین مبدا و مقصد بسته اطلاعاتی است که بسته اطلاعاتی باید از آن عبور کند.

جدول مسیریابی:

جدول مسیریابی هر روتر در Internetwork شامل تمام مسیرهایی است که روتر می تواند بسته ها را به آنها ارسال کند. این جدول مسیریابی به شکلی خاص توسط روتر تنظیم می شود. جدول مسیریابی یک روتر حاوی اطلاعات مختلفی در مورد مسیرها است. شما باید اطلاعات موجود در آن را به درستی درک کنید.

هر روتر RIP یک جدول مسیریابی دارد. این جداول اطلاعات مربوط به تمام مقاصدی را که روتر می داند می تواند به آنها برسد را ذخیره می کند. هر روتر اطلاعات جدول مسیریابی خود را با نزدیکترین همسایگان خود مبادله می کند. روترها اطلاعات جدول مسیریابی را هر 30 ثانیه به نزدیکترین همسایگان خود ارسال می کنند.

مثال: اگر کاربر هستید و می خواهید به google.com دسترسی پیدا کنید. راه های زیادی برای دسترسی به سرور گوگل وجود دارد.

در مثال زیر کاربر دارای سه مسیر است. RIP تعداد روترهای مورد نیاز برای رسیدن به سرور مقصد را از هر مسیر می شمارد. سپس مسیر با حداقل تعداد را انتخاب می کند. همانطور که در تصویر مشاهده می کنید، مسیر 1 دارای 2 پرش، مسیر 2 دارای 3 پرش و مسیر 3 دارای 4 پرش برای رسیدن به سرور مقصد است. بنابراین RIP مسیر 1 را انتخاب می کند.

انواع RIP یا پروتکل اطلاعات مسیریابی:

– RIP نسخه 1:

این پروتکل از پیام های پخش برای به روز رسانی جدول مسیریابی بین روترهای شبکه استفاده می کند و هر 30 ثانیه کل جدول مسیریابی را در رابط های فعال منتشر می کند. متریک در پروتکل RIP بر اساس تعداد hop محاسبه می شود و این پروتکل دارای محدودیت 15 است و دارای تعداد Hop Count خواهد بود. RIP نسخه 1 یک پروتکل کلاسی است و هنگامی که چندین مسیر دارای تعداد پرش یکسانی باشند، تعادل بار بین مسیرها رخ می دهد. تعادل بار را می توان در حداکثر 6 مسیر با همان متریک ایجاد کرد.

برخی از ویژگی های RIP نسخه 1 به شرح زیر است:

جداول مسیریابی RIPv1 هر 25 تا 35 ثانیه به روز می شوند.
RIP v1 از مسیریابی Classful استفاده می کند.
به روز رسانی مسیریابی منظم شامل اطلاعات زیر شبکه و پشتیبانی VLSM نمی شود.
همچنین در این نسخه احراز هویت وجود ندارد که RIP را در برابر حملات مختلف آسیب پذیر می کند.
– RIP نسخه 2:

این پروتکل نیز از نوع Distance Vector می باشد اما از RIP Ver1 پیشرفته تر است. پروتکل RIP Ver 2 از Multicasting به جای پخش استفاده می کند، اما نمی تواند به عنوان پخش کار کند. پروتکل RIP-Ver2 یک پروتکل بدون کلاس است و از VLSM پشتیبانی می کند.

RIP Ver2 همچنین از احراز هویت پشتیبانی می‌کند که به روترها اجازه می‌دهد قبل از به‌روزرسانی جدول مسیریابی و تبادل اطلاعات مسیریابی، یکدیگر را احراز هویت کنند و پس از تکمیل فرآیند احراز هویت، جداول مسیریابی را مبادله کنند. در این پروتکل انتخاب بهترین مسیر بر اساس تعداد HOP و تعداد روترهای مسیر محاسبه می شود.

برخی از ویژگی های RIP نسخه 2 به شرح زیر است:

این نسخه می تواند اطلاعات زیر شبکه را حمل کند و CIDR را پشتیبانی کند.
حداکثر تعداد پرش پانزده است.
احراز هویت امکان پذیر است.
برچسب های مسیریابی نیز در RIP نسخه 2 اضافه شده است. این تابع بین مسیرهای پروتکل RIP و سایر مسیرهای پروتکل تمایز قائل می شود.
– RIPng:

RIPng یا RIP Next Generation در واقع نسخه پیشرفته RIPv2 برای پشتیبانی از IPv6 است. تفاوت های اصلی بین RIPv2 و RIPng عبارتند از:

پشتیبانی از شبکه IPv6

RIPv2، بر خلاف RIPng، از به‌روزرسانی‌های احراز هویت RIPv1 پشتیبانی می‌کند.
RIPng از پروتکل UDP با پورت 521 استفاده می کند.

نکته: VLSM مخفف Variable Length Subnet Masking است و یکی از روش ها و تکنیک های تقسیم IP به مناطق کوچکتر با زیرشبکه های متغیر است. با حداقل اتلاف IP، می توانید یک منطقه بزرگ را به مناطق کوچکتر تقسیم کنید تا از شبکه خود بهتر استفاده کنید. پروتکل های مشترکی که تحت پروتکل های Classful قرار می گیرند، به عنوان مثال. برخی از پروتکل ها مانند RIP 1 و IGRP از VLSM پشتیبانی نمی کنند. بنابراین برای استفاده از VLSM باید از پروتکل های بدون کلاس مانند BGP، EIGRP، IS-IS، OSPF، RIP 2 استفاده کنیم.

واحد متریک در پروتکل مسیریابی RIP:

مسیرهای متعددی برای دسترسی به یک شبکه در شبکه Internetwork وجود دارد. در این مورد، واحدی به نام متریک برای انتخاب بهترین مسیر استفاده می شود. هر پروتکل مسیریابی متریک را به همان روش محاسبه می کند. در پروتکل مسیریابی RIP، بهترین مسیر مسیری است که روترها یا هاپ کمتری داشته باشد.

یکی از مشکلاتی که پروتکل مسیریابی RIP با آن مواجه است، محاسبه متریک است. در پروتکل RIP، تنها روش محاسبه متریک، تعداد پرش است. مشکل زمانی به وجود می آید که مسیرهای ارتباطی سرعت یکسانی نداشته باشند.

نکته: شبکه اینترنت ورک یک شبکه سازمانی یا شرکتی است که از یک سری مسیرها و روترها تشکیل شده است.

پروتکل اطلاعات مسیریابی (RIP) از تایمرهای زیر استفاده می کند:

Update Timer: فاصله بین دو پیام پاسخ را کنترل می کند و به طور پیش فرض 30 ثانیه است.
تایمر نامعتبر: تایمر نامعتبر مشخص می کند که مسیریابی چه مدت می تواند بدون به روز رسانی در جدول مسیریابی باقی بماند. این تایمر تایمر انقضا نامیده می شود و به طور پیش فرض 180 ثانیه است.
فلاش تایمر: تایمر فلاش زمان بین مسیرهای نامعتبر یا غیرقابل دسترسی را کنترل می کند و آنها را از جدول مسیریابی حذف می کند. مقدار پیش فرض 240 ثانیه است که 60 ثانیه بیشتر از تایمر نامعتبر است. این تایمر باید روی زمانی بیشتر از تایمر نامعتبر تنظیم شود.
Holddown Timer: این تایمر از ورودی هر مسیر شروع می شود تا با شروع تعداد پرش، مسیرها را تثبیت کند. در این مدت هیچ به‌روزرسانی برای ورودی مسیریابی انجام نخواهد شد. مقدار پیش فرض این تایمر 180 ثانیه است.
مزایای پروتکل مسیریابی RIP:
پیکربندی آن آسان است.

لازم نیست هر بار که توپولوژی شبکه تغییر می کند به روز شود.

تقریباً از همه روترها پشتیبانی می کند.

معایب پروتکل مسیریابی RIP:

این پروتکل فقط بر اساس تعداد پرش است. بنابراین اگر مسیر بهتری با پهنای باند بهتر در دسترس باشد، آن مسیر انتخاب نخواهد شد.

مثال: فرض کنید دو مسیر داریم. مسیر اول دارای پهنای باند 100 کیلوبیت بر ثانیه (Kbps) است و ترافیک زیادی در این مسیر وجود دارد، در حالی که مسیر دوم دارای پهنای باند 100 مگابیت بر ثانیه (Mbps) رایگان است. در حال حاضر، RIP مسیر 1 را انتخاب می کند، اگرچه ترافیک بالایی دارد، اما پهنای باند آن بسیار کمتر از مسیر 2 است. این یکی از بزرگترین معایب RIP است.

مصرف پهنای باند RIP بسیار زیاد است زیرا هر 30 ثانیه به روز رسانی ارسال می شود.
RIP فقط از 15 هاپ پشتیبانی می کند، بنابراین حداکثر 16 روتر را می توان در RIP پیکربندی کرد.
در اینجا نرخ همگرایی کند است. این بدان معناست که اگر یک اتصال خراب شود، یافتن مسیرهای جایگزین زمان زیادی طول می کشد.

محدودیت های پروتکل مسیریابی RIP:

تعداد رازک ها نباید بیشتر از 15 باشد.
ماسک های فرعی با طول متغیر توسط RIP نسخه 1 پشتیبانی نمی شوند.
همگرایی کند است که منجر به مشکلات زیادی می شود.
RIP معمولاً در شبکه‌های کوچک مانند LAN یا مجموعه‌ای از شبکه‌های محلی کوچک که یک شبکه محوطه دانشگاه را تشکیل می‌دهند استفاده می‌شود.

همچنین می توانید مقاله مربوطه را مطالعه کنید تا در مورد Subnet Mask و تفاوت آن با WildCard Mask بیشتر بدانید.

برای پیکربندی RIP روی روتر:

در این بخش، نحوه پیکربندی RIP در روتر سیسکو را به شما نشان خواهم داد. این توپولوژی است که من استفاده خواهم کرد:

در بالا می توانید سه روتر به نام های mrshabake-R1، mrshabake-R2 و mrshabake-R3 را مشاهده کنید. چندین شبکه وجود دارد، بنابراین فضای کافی برای پیکربندی RIP وجود دارد. ابتدا بیایید تمام اینترفیس ها را پیکربندی کنیم:

ما IP را به اینترفیس ها اختصاص می دهیم:

ابتدا به روتر mrshabake-R1 دو IP می دهیم، یعنی fa0/0 و fa0/1:

سپس به interfaceهای روتر mrshabake-R2، mrshabake-R3، ip می دهیم:

قبل از پیکربندی RIP، به جدول مسیریابی روترهای mrshabake-R1، mrshabake-R2 و mrshabake-R3 نگاه کنید تا مطمئن شوید که مسیرهایی که هر دستگاه در حال حاضر در جدول مسیریابی خود دارد وجود دارد.

برای انجام این کار، دستور show ip route را در حالت Privileged وارد کنید:

کدهای بالای جدول مسیریابی نوع مسیر را نشان می دهد. هر نوع مسیر مربوط به یک حرف است. این حروف در کنار مسیر در جدول مسیریابی ظاهر می شوند. اگر به این حروف دقت کنید، می توانید متوجه شوید که روتر چگونه هر مسیر را در جدول مسیریابی یاد گرفته است.

در حال حاضر در mrshabake-R1 فقط مسیرهایی وجود دارد که مستقیماً به اینترفیس ها متصل می شوند. به عنوان مثال، حرف C در جلوی route یک مسیر مستقیم را نشان می دهد که از طریق fastEthernet 1/0 به 192.168.12.0/24 متصل می شود.

فرض کنید باید از mrshabake-R1 به شبکه mrshabake-R2 192.168.23.2 برسید. با پینگ کردن R1 به رابط FastEthernet1/0 R2 192.168.23.2 می توانید تأیید کنید که این کار می کند. اگر پینگ موفقیت آمیز باشد، می دانیم که R1 می تواند به شبکه هدف برسد. برای انجام این کار، به R1 برگردید و از حالت Privileged از دستور زیر استفاده کنید:

یک درخواست پینگ استاندارد پنج بسته پژواک ICMP را ارسال می کند. دریافت پاسخ Echo ICMP در پاسخ به درخواست Echo ICMP نشان دهنده پینگ موفقیت آمیز است. پاسخ موفق با علامت تعجب (!) و پاسخ ناموفق با (.) نشان داده می شود. این نشان می دهد که پنج پاسخ به پنج بسته اکو ICMP ارسال شده است. در نتیجه، میزان موفقیت 100% است که نشان می دهد درخواست موفقیت آمیز بوده و R1 می تواند به شبکه 0.23.0192.168 برسد.