RIP 环路（最大跳数/水平分割/路由毒化/毒性反转）

beyes

当网络发生故障时， RIP 网络有可能发生路由环路。参考下面的网络拓扑图：
刚开始网络正常时，RTA 上会收到 RTB 的一条路由表：

10.0.0.0/8     192.168.1.1    1

现在假设 RTB 上通往 10.0.0.0/8 的网络发生故障，那么相应的路由信息会从 RTB 上删掉。

在下一次更新时，RTB 会从 RTA 上接收通往 10.0.0.0/8 的路由表信息，于是它身上就有：

10.0.0.0/8     192.168.1.2    2

因为这条路由信息是 RTA 告诉 RTB 的，因此下一跳的地址就得指向 RTA 的地址，即 192.168.1.2；此外跳数 metric + 1 （2）。

接下来，在 RTB 发起更新路由信息时，RTA 上的这条路由信息又会变成：

10.0.0.0/8    192.168.1.1    3

以此类推，RTA 和 RTB 会互相更新该条路由信息，最后当 metric 值到达 16 时，不再更新，因为这个数是规定跳数的最大值，当到达该值时，便认为网络不可达。不过，即使不设置这个 metric 最大值，TTL 值也会不断的减 1，到最后还是会认为网络不可达。

正是因为上述 RTA 和 RTB 的你发过来，我又发回去这种没道理的事情存在，于是提出了个 “水平分割” 的解决办法。

水平分割的意思是，路由器从某个接口学到的路由，不会从该接口再发送回邻居路由器，如下图所示：


现在再回过头来看，在网络出现故障前，通往 10.0.0.0/8 网络的路由信息是由 RTB 发往 RTA 的。当网络出现故障后，RTB 中就会删掉 10.0.0.0/8 这个路由表，但有了“水平分割”后，就不会像上述那样 RTA 会把这路由再发往 RTB 了。

毒性反转是指路由器从某个接口学到路由后，将该路由的跳数设置为 16，并从原接收接口发回给邻居路由，如下图所示：


假设只有水平分割，而没有毒性反转。当网络发生故障时，RTB 中的 10.0.0.0/8 这个路由表被删除，那么 RTA 在什么时候才能知道 RTB 中这个路由表已经不存在了呢？ 首先，RIP 的更新周期是 30s 。当 10.0.0.0/8 这个网络断开后，该路由表不存在。在 RTB 发起下一次更新时，更新信息中并没有含有该条路由，但是 RTA 并不会马上就将该路由表删除，而是需要等到 180s 之后（5 个 RIP 更新周期），如果 RTB 还没有发来关于 10.0.0.0/8 的路由更新信息，那么 RTA 就会将该条路由标为不可达（metric = 16）。然后再过 120s 后，RTA 才把这条路由从自己的 RIP 数据库中删掉。也就是说，RTA 需要经过 5 分钟才能知道通往 10.0.0.0/8 的网络之路已经断掉，这个时间显然比较长。

那么如何才能缩短这个时间呢？

在 10.0.0.0/8 断开时，RTB 在发送路由更新时，RTB 仍然会发送这条路由信息，只不过将 metric 直接设置为 16 后再发送；其意是，RTB 要告诉 RTA 该网络已经断开。以这个方法来看，时间只要过去一个更新周期（30s），RTA 就能知道 10.0.0.0/8 这个网络不可达，这个做法就称之为 “路由毒化” 。

这么一来一回后，RTB 毒化了 RTA，而 RTA 反过来又毒化了 RTB （毒性反转，即 RTA 中毒后使用“以彼之道还施彼身”的武功将毒返回到 RTB 身上），最后的结果是，双方都知道了出了故障的网络不可达。
不过问题到这还不算完。因为有了水平分割的存在，RTA 并不会把网络不可达的信息发给 RTB 。但如果引入了 “毒性反转” 之后，它作为一个特例，破坏了水平分割的机制，最后 RTA 会把这条网络不可达(metric = 16)的路由信息发到 RTB 。