Routing Information Protocol

Das Routing Information Protocol (RIP) ist ein Interior Gateway (Routing) Protokoll (IGP) auf Basis des Distanzvektoralgorithmus. Es dient der dynamischen Erstellung der Routingtabelle von Routern. RIP wird in den Protokollen IP und IPX benutzt. Das Protokoll basiert auf UDP und verwendet den Port 520. Der Versand der Pakete erfolt meistens über Broadcast. Die maximale Größe eines Pakets ist 512 Byte, 25 Einträge. RIP wurde 1969 als Teil des ARPANET entwickelt und verwendet den Bellman-Ford-Algorithmus.

Derzeit sind 3 Versionen des RIP vorhanden.

RIP V1

Beim Starten eines Routers kennt dieser nur seine direkt angeschlossenen Netzwerke und bildet aus diesen eine Routingtabelle. Aus dieser bildet er ein Paket, das sogenannte "empfangenen Distanzvektor" (EDV), welche er an die benachbarten Router sendet. Diese Daten enthalten die Zieladresse, Metrik, Adresse des nächsten Routers, eine Markierung das diese gerade aktualisiert wurden, sowie einen Timer. Mit diesen Informationen ergänzt dieser Router seine Routingtabelle, wobei nur Einträge aktualisiert werden, die besser sind als die vorhandenen, gleichwertige Routen werden nur als aktualisiert markiert. Ist eine Route schlechter wird diese nicht beachtet. Wurden Einträge geändert sendet der seinen EDV wieder an alle Router (Triggered Updates), nur werden die Metriken(Kosten) erhöht. Somit lernen alle Router welche Netzwerke über welchen Router aus erreicht werden können und welche Kosten damit verbunden sind. Um Änderungen im Netzwerk zu erkennen, werden die Daten regelmäßig alle 30 Sekunden wiederholt gesendet. Wird eine Verbindung nach 120s nicht aktualisiert wird die Metrik auf "Unendlich" (16) gesetzt und nach weiteren 60s entfernt. Die Routinginformationen breiten sich relativ langsam im Netz aus, bei einer maximalen Ausdehnung des Netzes von 15 Hops beträgt sie bereits sieben Minuten. Zudem ist nicht garantiert, dass die Informationen bei den benachbarten Routern ankommen, da die Advertisements über UDP versendet werden, die Übertragung also nicht zuverlässig ist.

Die Kosten (auch Metrik) bezeichnen den Aufwand, um ein bestimmtes Netz zu erreichen. Beim Protokoll IP wird dazu allein der Hop Count verwendet; er bezeichnet die Anzahl der Router, die entlang eines Pfades bis zum Zielnetz durchlaufen werden müssen. Beim Protokoll IPX wird zusätzlich noch der Tick Count benutzt; er bezeichnet die Verzögerung eines Paketes durch alle Router bis zum Zielnetz.

Im Gegensatz zu OSPF und NLSP kennt ein RIP-Router immer nur seine direkten Nachbarn. Bei Änderungen im Netzwerk dauert es eine gewisse Zeit, bis alle Router wieder eine einheitliche Sicht auf das Netzwerk haben. Mit Erreichen dieses Zustandes spricht man von Konvergenz.

Die nur direkte Bekanntschaft seiner Nachbarn ist auch das größte Problem von RIP. Zum einen ergeben sich hohe Konvergenzzeiten und das Count-to-Infinity-Problem. Infinität bezeichnet die Unerreichbarkeit eines Ziels und wird bei RIP mit dem Hop-Count 16 angegeben.

Router R1 erreicht das Netz A mit dem Hop 1, Router R2 mit Hop 2 über Router R1 und Router R3 mit Hop 3 über Router R2 und Router R1.

Falls Router R1 ausfällt, bemerkt dies Router R2 und würde beim nächsten periodischen Update Router R2 mit Infinität (Hop 16) zu Netz A1 informieren. Falls Router C jedoch vorher seine Routingtabelle an Router R2 schickt, glaubt dieser, daß Router R3 eine Route zu Netz A (mit Hop 3) besitzt und übernimmt diese in seine Routingtabelle mit Hop 4, da dies besser als Hop 16 ist. Router R2 würde beim nächsten Austausch Hop 4 an Router R3 senden, dieser übernimmt diese Information und trägt Hop 5 in seine Routingtabelle ein. Somit schaukeln sich beide Router bis auf Hop 16 auf.

Mechanismen zur Vermeidung dieses Problems sind Split Horizon, Triggered Updates und (bei RIP mit IP) Split Horizon with Poisoned Reverse.

RIP erlaubt deshalb nur Netze mit einer maximalen Länge von 15 Routern (d.h. der längste Pfad darf maximal über 15 Router gehen). Außerdem hat es noch weitere Nachteile: Lange Konvergenzzeit, nur kleine bis mittlere Netze, Flutung des Netzes durch Austausch der Routingtabellen (alle 30 Sekunden bei IP, alle 60 Sekunden bei IPX) über Broadcast, keine Subnetz-Unterstützung und keine Authentifizierung.

RIP V2

Die 2.Version des RIP Protokolls erweitert das RIP Protokoll um die Unterstützung von Subnetzen, wodurch es auch für größere Netzwerke verwendbar wird. Desweiteren gibt es Routing-Domains und die Authentifizierung. Damit Routen an externe Netzwerke erkannt werden können besitzt es ein Feld um dies zu markieren. Zur Entlastung des Netzwerks werden die Pakete nicht mehr über Boradcast versendet sondern nurnoch über Multicast an die einzelnen Router.

RIPng

RIPng erweitert das RIP Protokoll um die Unterstützung für IPv6.

• Vorteile von RIP
  • Einfach gehalten und daher geringe Fehlermöglichkeiten bei der Implementierung

• Nachteile von RIP
  • Langsame Ausbreitungsgeschwindigkeit
  • Für große Netzwerke weniger geeignet

Weblinks

• RFC 1058 – RIP
• RFC 2453 – RIPv2
• RFC 2080 – RIPng
• irvtool – Ein RIP-/OSPF-Visualisierungstool (Java/GPL)

Literatur

• Routing im Internet - Christian Huitema - Prentice Hall - ISBN 3-8272-9526-2

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