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RIP 路由协议（距离向量）
考情分析
RIP 是 408 网络层的高频考点，选择题和大题都可能出。选择题常考 RIP 的特性（最大跳数、更新周期、使用 UDP 等），大题常给一个路由表更新的场景，要求按规则计算更新后的路由表。
考频：★★★★
RIP 的基本概念
RIP（Routing Information Protocol）是最简单的内部网关协议（IGP），基于距离向量算法。
核心思想：每个路由器只和直接相邻的路由器交换路由信息，通过迭代最终让所有路由器都学到到达各目的网络的最短路径。
RIP 的基本规则：
- 距离度量：跳数（Hop Count）。直连网络跳数为 0，每经过一个路由器加 1
- 最大跳数：15。跳数 16 视为不可达
- 更新方式：每 30 秒向所有邻居广播自己的完整路由表
- 传输协议：UDP 端口 520
路由表结构
RIP 路由器的路由表中，每条记录包含三个字段：
| 目的网络 | 距离（跳数） | 下一跳路由器 |
|---|---|---|
| Net1 | 1 | 直连 |
| Net2 | 3 | R2 |
| Net3 | 4 | R3 |
距离向量更新算法
当路由器 X 收到邻居 Y 发来的距离向量时，按以下规则逐条处理：
设 Y 发来的向量中：到目的网络 N 的距离为
- 将距离加 1：因为数据要从 X 到 Y 再到 N，多了一跳。新距离 =
- 查看 X 自己的路由表中是否有到 N 的记录：
- 没有：添加新条目（目的=N，距离=d+1，下一跳=Y）
- 有，且下一跳是 Y：无条件更新为新距离 d+1（不管变大还是变小，因为信息来自同一个邻居，以最新的为准）
- 有，且下一跳不是 Y：只有当 d+1 < 原距离时才更新（新路径更短才替换）
第二条规则是最容易出错的——如果下一跳就是 Y，不管新距离变大还是变小都要更新。因为 Y 是你到目的网络的必经之路，Y 说距离变远了，你也只能接受。
路由表更新例题
题目： 路由器 R1 的当前路由表如下，收到邻居 R2 发来的距离向量后，求更新后的路由表。
R1 当前路由表：
| 目的网络 | 距离 | 下一跳 |
|---|---|---|
| Net1 | 1 | 直连 |
| Net2 | 3 | R2 |
| Net3 | 4 | R3 |
| Net4 | 5 | R2 |
R2 发来的距离向量：
| 目的网络 | 距离 |
|---|---|
| Net1 | 2 |
| Net2 | 1 |
| Net3 | 2 |
| Net4 | 6 |
| Net5 | 3 |
逐条分析：
Net1： R2 说距离 2，加 1 得 3。R1 原来到 Net1 距离 1（直连），下一跳不是 R2，3 > 1，不更新。
Net2： R2 说距离 1，加 1 得 2。R1 原来到 Net2 距离 3，下一跳是 R2，无条件更新为 2。
Net3： R2 说距离 2，加 1 得 3。R1 原来到 Net3 距离 4，下一跳是 R3（不是 R2），3 < 4，更新为 3，下一跳改为 R2。
Net4： R2 说距离 6，加 1 得 7。R1 原来到 Net4 距离 5，下一跳是 R2，无条件更新为 7。（即使变大也要更新！）
Net5： R1 没有到 Net5 的记录，添加新条目，距离 4（3+1），下一跳 R2。
更新后的路由表：
| 目的网络 | 距离 | 下一跳 | 变化 |
|---|---|---|---|
| Net1 | 1 | 直连 | 不变 |
| Net2 | 2 | R2 | 距离 3→2 |
| Net3 | 3 | R2 | 距离 4→3，下一跳 R3→R2 |
| Net4 | 7 | R2 | 距离 5→7（变大了！） |
| Net5 | 4 | R2 | 新增 |
好消息传得快，坏消息传得慢
RIP 有一个经典的问题：路由信息的收敛速度不对称。
好消息（某个网络变得可达、距离变短）传播很快——几轮更新就能让所有路由器知道。
坏消息（某个网络不可达、链路故障）传播很慢——可能要经历"无穷计数"的过程。
无穷计数问题
假设 R1 直连 Net1，R2 通过 R1 到达 Net1（距离 2）。现在 Net1 故障了：
- R1 发现 Net1 不可达，将距离设为 16
- 但 R2 的路由表中还记着"到 Net1 距离 2"
- R2 在下一次更新时告诉 R1："我到 Net1 距离 2"
- R1 收到后计算 2+1=3，认为可以通过 R2 到达 Net1，更新距离为 3
- R1 下次告诉 R2 距离 3，R2 更新为 4……
- 如此反复，直到距离增长到 16（不可达），两边才稳定
这个过程可能持续很多轮，期间产生路由环路。这就是为什么 RIP 设置最大跳数为 16——如果没有上限，"无穷计数"就真的无穷了。
RIP 的局限性
| 问题 | 说明 |
|---|---|
| 最大 15 跳 | 只适用于小型网络 |
| 无穷计数 | 坏消息收敛慢，可能出现路由环路 |
| 以跳数为唯一度量 | 不考虑链路带宽、延迟等因素 |
| 广播完整路由表 | 每 30 秒广播整张表，开销大 |
| 只支持等价路由 | 不支持按链路质量做负载均衡 |
交互可视化
易错点
1. 下一跳是发送者时，无条件更新
这是最容易犯的错误。"下一跳是 Y 则无条件更新"是 RIP 算法的核心规则，即使新距离比原来更大也要更新。
2. 距离要先加 1
收到邻居的距离向量后，所有距离都要 +1。因为经过邻居到目的地比邻居到目的地多了一跳。
3. 跳数 16 表示不可达
RIP 中距离 16 等价于"到不了"。如果更新后某条目距离 >= 16，就视为不可达。
4. RIP 使用 UDP，不是 TCP
RIP 报文通过 UDP 端口 520 传输。OSPF 直接封装在 IP 中，BGP 使用 TCP。三个协议的传输方式要区分清楚。
高频考点清单
- RIP 使用跳数作为度量，最大跳数 15，16 为不可达
- RIP 每 30 秒向邻居广播完整路由表
- RIP 使用 UDP 端口 520
- 距离向量更新三条规则（新条目/下一跳相同/下一跳不同）
- "下一跳是发送者则无条件更新"是核心考点
- 好消息传得快，坏消息传得慢（无穷计数问题）
- RIP 只适合小型网络（最大 15 跳）