课程（6 节，按顺序学）

RIP 是怎么工作的：一句话说完

入门 · 约 8 分钟

本课目标：把距离矢量的工作方式讲清楚，顺便看清它和链路状态的分水岭在哪。

一句话：把整张路由表念给邻居听

RIP 的全部工作方式就是：

每 30 秒，把自己整张路由表念给所有邻居听。
邻居收到之后做一件事：度量 +1，比我现在的小就换成它。

没有邻居状态机、没有拓扑图、没有 SPF —— 就这么两句。
这也是它当年流行的原因：简单到几乎不会配错。

度量就是跳数

经过一台路由器算 1 跳。直连是 0 跳。

· 最大 15 跳
· 16 = 无穷 = 不可达（不是「很远」，是到不了）

⚠️ 度量只看跳数，完全不看带宽。一条 64K 的串口和一条万兆以太，在 RIP 眼里一样好（都是 1 跳）。
这是它最被诟病的地方，也是 EIGRP/OSPF 引入带宽度量的直接理由。

和链路状态的分水岭

| | RIP（距离矢量） | OSPF（链路状态） |
| --- | --- | --- |
| 知道什么 | 只知道邻居报的距离 | 全网拓扑图 |
| 怎么算 | 邻居的值 +1，取最小 | 自己跑 Dijkstra |
| 发什么 | 整张路由表，每 30 秒 | 只发变化的 LSA |
| 防环 | 一堆补丁 | 天然无环（图是完整的） |

「只知道邻居报的距离」这一点推出了 RIP 的全部问题 ——下一课就看它会出什么事。

动手：看一条链上跳数怎么长

当前场景是 R1 - R2 - R3 一条链。看 R1 到 R3 后面那个网段是几跳、R3 到 R1 后面的是几跳。
顺便注意：每台路由器对同一个目的地只记一条路由 ——它不像 EIGRP 那样保留所有邻居报的距离。这一点在第 3 课会变得很重要。

实验重点

• RIP = 每 30 秒把整张路由表念给邻居；邻居收到就 +1，比现在小就换
• 度量是跳数，最大 15，16 = 不可达
• 度量完全不看带宽 —— 64K 串口和万兆一样是 1 跳
• 每个目的地只记一条路由（对比 EIGRP 保留所有邻居的距离）

★ 计数到无穷：距离矢量的原罪

进阶 · 约 15 分钟

本课目标：看清环路是怎么形成的。这一课是整个模块的核心。

先看一条规则：来自下一跳的坏消息必须接受

距离矢量有一条不得不遵守的规则：

如果当前下一跳告诉我「变远了」，我必须接受。

为什么必须？因为它是这条路由的权威 ——我到那个网段本来就是靠它转发的，它说变远了就是真的变远了。

这条规则完全合理。但它就是环路的来源。

回声是怎么形成的

R1 —— R2 —— 目标网段。R1 从 R2 学到「1 跳」。

目标网段断了，而且 R2 只是默默把路由删掉（没有路由毒化）：

① R2 删掉了，但 R1 还记着「经 R2 到它，1 跳」
② R1 按周期把这条告诉 R2 —— R2 听到「R1 说它 1 跳能到」
③ R2 想「那我经 R1 走，2 跳」→ 学下来
④ R2 告诉 R1「我 2 跳」→ R1 的下一跳就是 R2 → 必须接受 → 3 跳
⑤ R1 告诉 R2 → 4 跳 → …

每一轮 +1，一直数到 16 才停。

而这中间的每一轮，R1 和 R2 都认为「经对方能到」——流量在两台之间来回打，是真实的环路，不只是表项难看。

动手：亲眼看它数到 16

去仿真页，把所有防环机制都关掉，断掉目标网段，一轮一轮点下去。
看度量怎么 1 → 2 → 3 → … → 16，以及一共花了多少秒。

16 是止损，不是解法

「16 = 无穷」的作用只有一个：万一真成了环，让它有个地方停下来。

它不阻止环路形成，只是限制损失。代价是 RIP 的网络直径最多 15 跳 ——这也是它无法用于中大型网络的直接原因。

实验重点

• ★ 来自当前下一跳的坏消息必须接受 —— 这条合理的规则就是环路的来源
• 回声：我把陈旧信息告诉邻居，邻居 +1 再告诉我，我作为它的下游必须接受
• 计数到无穷期间流量真的在环里打，不是表项难看而已
• 16 是止损不是解法，代价是网络直径限死在 15 跳

四个补丁：各自能解决什么、解决不了什么

进阶 · 约 16 分钟

本课目标：逐个理解四个防环机制，并且搞清楚它们的边界。

补丁一：水平分割

从一个接口学到的路由，不再从同一个接口通告回去。

回到上一课的例子：R1 是从连 R2 的那个口学到目标网段的，所以它不会再从那个口告诉 R2 → 回声在第一步就被切断。

✅ 能解决：两台设备之间的直接回声。
❌ 解决不了：某台路由器从「非源头方向」学到这条路由的情况。

水平分割的边界（这一点常被讲错）

常见说法是「水平分割挡不住三台以上成环」——这个说法不准确。

对称的三角形、四节点环、链形拓扑，水平分割其实都挡得住：因为丢了路由的那台，它的邻居全都是从它这儿学来的，所以全部被水平分割挡住，回声形不成。

真正失效需要一个不对称条件：某台路由器从别的方向学到了这条路由。
现网里造成这种不对称的常见原因：passive-interface 配错、路由过滤不对称、或者更新在传输中交错。

所以准确的说法是：水平分割只保证挡住两台之间的直接回声，不保证任意拓扑无环。

补丁二：路由毒化 + 触发更新

路由毒化：链路断了不是默默删掉，而是主动通告 16（不可达）。
触发更新：不等 30 秒周期，立刻发。

两者配合，坏消息几秒就传遍全网 —— 而不是每台都各自等 180 秒超时。

这两个是对收敛速度影响最大的机制。 去对比页看数字：关掉它们，收敛要几百秒；打开，几十秒。

补丁三：毒性逆转

水平分割的加强版：从某个接口学来的路由，照样从这个接口通告回去，但度量写成 16。

比水平分割好在哪：
· 水平分割是「什么都不说」
· 毒性逆转是「明确说我到不了」

明确的坏消息比沉默可靠 —— 因为沉默有可能只是丢包。
代价是更新报文变大（要带上那些 16 的条目）。

补丁四：抑制计时器

路由变不可达后，180 秒内不接受任何度量更差的更新，等全网都知道坏消息。

⚠️ 这是个纯粹的「用时间换正确」的补丁，代价很实在：
就算真有一条好的备份路径，也要干等抑制期过完。
RIP 收敛慢主要就慢在这里。

动手：跑一遍四组对比

对比页会一次跑完五种配置（全关 / 只开水平分割 / 加毒化+触发 / 全开 / 用毒性逆转），把「有没有数到无穷、收敛几轮、多少秒」并排列出来。

在两台和不对称三台两个场景各跑一次，结论就很清楚了。

实验重点

• 水平分割：从哪个口学的不往那个口通告 —— 只保证挡住两台之间的直接回声
• 路由毒化 + 触发更新：对收敛速度影响最大的两个机制
• 毒性逆转比水平分割可靠 —— 明确的坏消息比沉默强
• 抑制计时器是用时间换正确，代价是有备份也得干等
• ★ 四个都是补丁，没有一个能根治

四个定时器：收敛慢在哪

进阶 · 约 10 分钟

本课目标：把 30 / 180 / 180 / 240 这四个数字背后的因果搞清楚。

四个定时器

| 定时器 | 默认 | 作用 |
| --- | --- | --- |
| Update | 30 秒 | 周期性把整张路由表发一遍 |
| Invalid | 180 秒 | 多久没收到更新就判定失效（= 6 个周期） |
| Holddown | 180 秒 | 多久内不接受更差的更新 |
| Flush | 240 秒 | 多久后从路由表彻底删除 |

记住两个关系就够了：
· Invalid = 6 × Update —— 容忍连续丢 5 次更新
· Flush = Invalid + 60 —— 失效后还留 60 秒，继续通告毒化信息

为什么 Flush 要比 Invalid 晚 60 秒

这个细节很多人没想过：路由都失效了，为什么不立刻删掉？

因为要继续把「16」通告出去。 删掉了就没东西可通告了，邻居只能各自等自己的 180 秒 —— 那样收敛会慢得多。

所以这 60 秒是故意留的窗口，用来做路由毒化。

收敛慢的三个来源

① 发现慢 —— 没有路由毒化时，要等 180 秒 Invalid 超时才知道邻居没了
② 传播慢 —— 每跳都要等一个 30 秒周期（触发更新能缓解）
③ 抑制期 —— 180 秒内拒绝更差的更新，有备份也得等

三者叠加，RIP 的收敛是几十秒到几分钟级别的。
对比：EIGRP 有可行后继时是亚秒级，OSPF 是几秒。

调定时器要全网一起改

⚠️ 定时器必须全网一致。
一端 30 秒发、另一端认为 90 秒没收到就失效 →会出现「一端已经删了、另一端还在通告」的持续震荡。

而且调小 Update 会显著增加带宽消耗（因为是全量发送）——这就是 RIP 的两难：想快就得多发，多发就费带宽。

实验重点

• Invalid = 6 × Update（容忍丢 5 次），Flush = Invalid + 60
• Flush 晚 60 秒是故意的 —— 留窗口继续通告毒化信息
• 收敛慢来自三处：发现慢（180s）+ 每跳一个周期 + 抑制期 180s
• 定时器必须全网一致；调小 Update 会显著增加带宽（因为是全量发）

v1 vs v2：一个字段的差别推出全部局限

进阶 · 约 12 分钟

本课目标：搞清楚「不带掩码」这一个缺陷造成了多少后果。

v1 的原罪：报文里不带子网掩码

RIPv1 的更新报文里只有网络号，没有掩码。

于是收到方只能猜：
· 如果这条路由和接收接口在同一个主类网络里 → 沿用接收接口的掩码
· 否则 → 按 A/B/C 类的自然掩码

猜对了就没事，猜错了路由就是错的。

推论一：不支持 VLSM

同一个主类网络里如果掩码不统一（比如互联用 /30、业务网段用 /24），v1 一定会猜错。

当前场景就是这个：172.16.100.0/30 是互联段，172.16.2.0/24 是业务段。R1 从 /30 的接口收到 172.16.2.0，就会沿用 /30 → 学成 172.16.2.0/30，而真实网段是 /24 → 一大半地址到不了。

推论二三四：不支持 CIDR、不连续子网、没有认证

· 不支持 CIDR / 无类汇总 —— 没有掩码就没法表达任意长度的前缀
· 不支持不连续子网 —— 只能按主类通告，两侧同主类必然互相覆盖
· 用广播 255.255.255.255 —— 网段里所有设备都被迫收包，包括不跑 RIP 的（浪费 + 安全隐患）
· 没有认证 —— 谁都能往网段里注入假路由

v2 补上了什么

v2 把 v1 报文里原本填 0 的字段用起来了：

· 携带子网掩码 → 支持 VLSM / CIDR / 不连续子网
· 组播 224.0.0.9 而不是广播 → 不跑 RIP 的设备不受打扰
· 支持明文 / MD5 认证
· 带下一跳字段 → 可以指向非通告者本身（NBMA 场景省一跳）
· 带路由标记 → 标记外部引入的路由

⚠️ 但有一个坑：auto-summary 默认还是开的 ——支持无类不等于默认无类行为，要显式 no auto-summary。

最坑的是默认行为造成的单向

思科默认：发 v1，收 v1 和 v2。

所以「一端配了 version 2、另一端忘了配」时：
· v1 那端发 v1 → v2 那端收得到（它收 v1 和 v2）
· v2 那端发 v2 → v1 那端收不到

结果是单向可达 —— 比完全不通难查得多，因为「有一半是通的」。

结论：两端都要显式配 version 2。

实验重点

• v1 的原罪只有一条：报文里不带子网掩码
• 由此推出：不支持 VLSM / CIDR / 不连续子网，还用广播、没认证
• v2 补上了掩码、组播、认证、下一跳、路由标记
• ⚠️ v2 的 auto-summary 默认还是开的，要显式 no auto-summary
• ★ 两端都要显式配 version 2 —— 只配一端会形成单向

三个协议放在一起看：RIP 教会了我们什么

进阶 · 约 12 分钟

本课目标：把 RIP / EIGRP / OSPF 串成一条演进线。这才是学 RIP 的真正收获。

先承认：RIP 现网基本不用了

RIP 的问题是硬伤，不是调参能解决的：

· 网络直径最多 15 跳
· 收敛几十秒到几分钟
· 度量只看跳数，一条 64K 串口和万兆一样好
· 每 30 秒全量发送，规模一大就费带宽

当前场景就是第三条：R1 到 R3 后面的网段，RIP 会选那条 64K 串口（1 跳），而不是两跳万兆。

EIGRP 是怎么修的

EIGRP 仍然是距离矢量（只知道邻居报的距离、没有拓扑图），但它加了一个判据：

可行性条件：RD < FD（邻居到目的地比我近）

为什么这一条就够：如果邻居比我近，它就不可能是绕过我走的（绕我走至少要「我的距离 + 回来那段」）→ 拿它当备份一定不成环。

于是：
· 备份路径的无环性提前证明好了 → 后继一挂直接切换、0 个报文
· 不需要抑制计时器那种「用时间换正确」的补丁
· 度量换成带宽 + 延迟，不再只看跳数

EIGRP 就是「把 RIP 的补丁换成一个数学判据」。

OSPF 是怎么修的

OSPF 换了整个思路：不再只听邻居报距离，而是让每台设备都拿到全网拓扑图，自己跑 Dijkstra。

有了完整的图，环路在数学上就不可能出现 ——所以 OSPF 根本没有水平分割、毒性逆转、抑制计时器这些东西。

代价是：LSDB 占内存、拓扑一变要全区域重跑 SPF、要划区域控制规模、配置复杂。

三方对照

| | RIP | EIGRP | OSPF |
| --- | --- | --- | --- |
| 类型 | 距离矢量 | 高级距离矢量 | 链路状态 |
| 知道什么 | 邻居报的距离 | 邻居报的距离 | 全网拓扑图 |
| 每个目的地记几条 | 1 条 | 全部（拓扑表） | 全网图 |
| 度量 | 跳数 | 带宽 + 延迟 | cost（带宽反比）|
| 直径上限 | 15 跳 | 很大 | 很大 |
| 防环 | 四个补丁 | 可行性条件 | 完整拓扑 |
| 收敛 | 几十秒~几分钟 | 有 FS 时亚秒级 | 几秒 |
| 更新方式 | 每 30 秒全量 | 只发变化 | 只发变化 |
| 厂商 | 标准 | 思科私有 | 标准 |

「每个目的地记几条」那一行是最关键的差别 ——RIP 只记 1 条，所以后继一挂手里什么都没有，只能慢慢重新学。

所以为什么还要学 RIP

不是为了配它，而是因为：

它把「为什么需要 EIGRP 和 OSPF」讲清楚了。

· 不理解计数到无穷 → 不会真的理解 EIGRP 的可行性条件在防什么
· 不理解「只记一条路由」的代价 → 不会理解拓扑表为什么要保留所有邻居的距离
· 不理解「只听邻居说」的局限 → 不会理解 OSPF 为什么要费那么大劲同步 LSDB

RIP 是这条演进线的起点，它的每个缺陷都对应后面某个设计。

实验重点

• RIP 的硬伤：15 跳上限、收敛几十秒~几分钟、度量只看跳数、每 30 秒全量发
• EIGRP = 把 RIP 的补丁换成一个数学判据（可行性条件）
• OSPF = 换思路，让每台设备拿到全网拓扑图 → 环路数学上不可能
• ★ 最关键的差别是「每个目的地记几条路由」：RIP 只记 1 条
• 学 RIP 的收获不是会配它，而是理解另外两个协议为什么长成那样