ルーティング情報プロトコル

ルーティング情報プロトコル( RIP )は、ホップ数をルーティング メトリックとして使用する最も古い距離ベクトル ルーティング プロトコルの 1 つです。RIP は、送信元から送信先までのパスで許可されるホップ数に制限を設けることで、ルーティング ループを防止します。RIPで許可されるホップの最大数は 15 で、これにより RIP がサポートできるネットワークのサイズが制限されます。

RIP は、誤ったルーティング情報が伝播されるのを防ぐために、 スプリット ホライズン、ルート ポイズニング、ホールドダウンメカニズムを実装します。

RIPv1 では、ルータは 30 秒ごとにルーティング テーブルの更新をブロードキャストします。初期の導入では、ルーティング テーブルは十分に小さかったため、トラフィックはそれほど大きくありませんでした。しかし、ネットワークの規模が大きくなるにつれて、ルータがランダムなタイミングで初期化された場合でも、30 秒ごとに大量のトラフィックがバーストする可能性があることが明らかになりました。

ほとんどのネットワーク環境では、 RIP は、 EIGRP、OSPF、またはIS-ISに比べて収束時間とスケーラビリティが低いため、ルーティング プロトコルとして好ましい選択肢ではありません。ただし、 RIP は他のプロトコルとは異なり、パラメータを必要としないため、設定は簡単です。

RIPはトランスポートプロトコルとしてユーザーデータグラムプロトコル（UDP）を使用し、予約ポート番号520が割り当てられます^。[1]

ベルマン・フォード アルゴリズムとフォード・ファルカーソン アルゴリズムに基づいて、距離ベクトル ルーティング プロトコルは、 1969 年以降、ARPANETやCYCLADESなどのデータ ネットワークに実装され始めました。RIP の前身は、1970 年代半ばにXeroxが実験ネットワークのルーティング用に開発した Gateway Information Protocol (GWINFO) でした。Xerox Network Systems (XNS) プロトコル スイートの一部として、GWINFO は XNS Routing Information Protocol に変換されました。この XNS RIP は、NovellのIPX RIP、AppleTalkの Routing Table Maintenance Protocol (RTMP)、IP RIP などの初期のルーティング プロトコルの基礎となりました。1982 年のBerkeley Software DistributionのUNIXオペレーティング システムは、 routedデーモンに RIP を実装しました。4.2BSD リリースは人気を博し、 routedデーモンまたはgatedデーモンに RIP を実装した後続の UNIX バージョンの基礎となりました。最終的に、RIPは、チャールズ・ヘドリックによって書かれた標準が1988年にRIPv​​1として承認される前に、広く導入されました^{[2] 。[3]}

RIP が使用するルーティング メトリックは、宛先 IP ネットワークに到達するために通過する必要があるルーターの数をカウントします。ホップ カウント 0 は、ルーターに直接接続されているネットワークを示します。ホップ 16 は、RIP ホップ制限に従って、到達不可能なネットワークを示します。^[4]

ルーティング情報プロトコルには、IPv4用のRIPv1とRIPv2、IPv6用のRIPng という3 つの標準化バージョンがあります。

RIP の最初の仕様は 1988 年に公開されました。^[3]起動時およびその後 30 秒ごとに、RIPv1 を実装したルータは、すべての RIPv1 対応インターフェースを介して255.255.255.255に要求メッセージをブロードキャストします。要求メッセージを受信した隣接ルータは、ルーティング テーブルを含む RIPv1 セグメントで応答します。要求元ルータは、到達可能な IP ネットワーク アドレス、ホップ カウント、およびネクスト ホップ (RIPv1 応答の送信元ルータ インターフェース IP アドレス) を使用して、自身のルーティング テーブルを更新します。要求元ルータは、さまざまな隣接ルータから更新を受信すると、ルーティング テーブルにまだ含まれていない到達可能なネットワークに関する情報、またはルーティング テーブルに含まれているネットワークがより低いホップ カウントで到達可能であるという情報を受信した場合にのみ、ルーティング テーブル内の到達可能なネットワークを更新します。したがって、ほとんどの場合、RIPv1 ルータには、ホップ カウントが最も低い到達可能なネットワークのエントリが 1 つだけあります。ルータが2つの異なる隣接ルータから、同じネットワークに同じホップ数で到達可能だが2つの異なるルートを経由しているという情報を受け取った場合、そのネットワークは異なるネクストホップルータでルーティングテーブルに2回入力されます。RIPv1対応ルータは、IPパケットに対して等コスト負荷分散と呼ばれる処理を実行します。^[4]

RIPv1 対応ルーターは、30 秒ごとに他のルーターのルーティング テーブルを要求するだけでなく、近隣ルーターからの着信要求をリッスンし、自分のルーティング テーブルを順番に送信します。したがって、RIPv1 ルーティング テーブルは 25 ～ 35 秒ごとに更新されます。^[4] RIPv1 プロトコルは、LAN 全体でルーティング テーブルが同期するのを避けるために、更新時間に小さなランダム時間変数を追加します。^[5]ランダム初期化の結果として、ルーティング更新は時間とともに分散されると考えられていましたが、実際にはそうではありませんでした。Sally Floyd と Van Jacobson は 1994 年に、更新タイマーを少しランダム化しないと、タイマーが時間の経過とともに同期することを示しました。^[6]

RIPv1はサイレントモードに設定することができ、ルータは近隣のルーティングテーブルを要求して処理し、到達可能なネットワークのルーティングテーブルとホップ数を最新の状態に保ちますが、自身のルーティングテーブルをネットワークに不必要に送信しません。サイレントモードはホストに一般的に実装されています。^[7]

RIPv1 はクラスフルルーティングを使用します。定期的なルーティング更新ではサブネット情報が伝達されず、可変長サブネット マスク(VLSM) がサポートされていません。この制限により、同じネットワーク クラス内に異なるサイズのサブネットを持つことはできません。つまり、ネットワーク クラス内のすべてのサブネットは同じサイズである必要があります。また、ルーター認証もサポートされていないため、RIP はさまざまな攻撃に対して脆弱です。

オリジナルのRIP仕様の欠陥のため、RIPバージョン2（RIPv2）は1993年に開発され、^[4] 1994年に公開され、^[8] 1998年にインターネット標準56として宣言されました。 ^[9]サブネット情報を運ぶ機能が含まれており、クラスレスドメイン間ルーティング（CIDR）をサポートしています。下位互換性を維持するために、ホップカウント制限は15のままです。RIPv2は、RIPv1メッセージのすべてのMust Be Zeroプロトコルフィールドが適切に指定されている場合、以前の仕様と完全に相互運用する機能を備えています。さらに、互換性スイッチ機能^[9]により、きめ細かい相互運用性の調整が可能です。

ルーティングに参加しないホストへの不要な負荷を回避するために、RIPv2 は、ブロードキャストを使用する RIPv1 とは対照的に、ルーティング テーブル全体をアドレス224.0.0.9のすべての隣接ルータにマルチキャストします。ユニキャストアドレス指定は、特別なアプリケーションに対して引き続き許可されます。

RIPの（MD5）認証は1997年に導入されました。^{[10] [11]}

RIP バージョン 2 ではルート タグも追加されました。この機能により、RIP プロトコルから学習したルートと他のプロトコルから学習したルートを区別できるようになります。

RIPng（RIP次世代）は、次世代インターネットプロトコルであるIPv6をサポートするためにRIPv​​2を拡張したものです。 ^[12] RIPv2とRIPngの主な違いは次のとおりです。

• IPv6 ネットワークのサポート。
• RIPv2 は RIPv1 アップデート認証をサポートしていますが、RIPng はサポートしていません。当時、IPv6 ルーターは認証にIPsec を使用することになっていました。^{[引用が必要]}
• RIPv2 は各ルート エントリにネクスト ホップをエンコードしますが、RIPng ではルート エントリのセットに対してネクスト ホップの特定のエンコードが必要です。

RIPng は、マルチキャスト グループff02::9を使用して UDP ポート 521 で更新を送信します。

RIPメッセージはポート520でユーザーデータグラムプロトコルを使用し、ルータ間で交換されるすべてのRIPメッセージはUDPデータグラムにカプセル化されます。^[4]

RIP では 2 種類のメッセージが定義されています。

リクエストメッセージ

隣接する RIPv1 対応ルーターにルーティング テーブルを送信するように要求します。

応答メッセージ

ルーターのルーティングテーブルを運びます。

ルーティング情報プロトコルは、その動作の一部として以下のタイマーを使用する。^[13]

更新タイマー

2つの無償応答メッセージの間隔を制御します。デフォルトでは30秒です。応答メッセージは、RIPが有効なすべてのインターフェースにブロードキャストされます。^[13]

無効なタイマー

無効タイマーは、ルーティングエントリが更新されずにルーティングテーブルに保持される時間を指定します。これは有効期限タイマーとも呼ばれます。デフォルトでは、値は180秒です。タイマーが期限切れになると、ルーティングエントリのホップカウントは16に設定され、宛先は到達不能としてマークされます。^[13]

フラッシュタイマー

フラッシュタイマーは、ルートが無効になったり、到達不能とマークされたりしてから、ルーティングテーブルからエントリが削除されるまでの時間を制御します。デフォルトでは、値は 240 秒です。これは無効タイマーより 60 秒長いです。したがって、60 秒間、ルータはこの到達不能ルートについてすべてのネイバーに通知します。このタイマーは、無効タイマーよりも高い値に設定する必要があります。^[13]

ホールドダウンタイマー

ホールドダウン タイマーは、ホップ カウントが低い値から高い値に変化するときに、ルート エントリごとに開始されます。これにより、ルートが安定します。この間、そのルーティング エントリを更新することはできません。これは RFC 1058 の一部ではありません。これはシスコの実装です。このタイマーのデフォルト値は 180 秒です。^[13]

• ホップ数は 15 を超えることはできません。超えるとルートがドロップされます。
• 可変長サブネット マスクは、RIP バージョン 1 (廃止) ではサポートされていません。
• RIPは収束が遅く、無限大問題を抱えている。^[14]

• Cisco IOS、Cisco ルータで使用されるソフトウェア (バージョン 1、バージョン 2、および RIPng をサポート)
• Cisco Nexusデータセンタースイッチで使用されるCisco NX-OSソフトウェア（RIPv2のみをサポート^[15]）
• Juniper ルーター、スイッチ、ファイアウォールで使用されるJunosソフトウェア (RIPv1 および RIPv2 をサポート)
• Windows Serverの機能であるルーティングとリモートアクセスにはRIPサポートが含まれています
• Quagga は、GNU Zebraをベースにした無料の オープンソース ソフトウェアルーティング スイートです。
• BIRD、無料の オープンソースソフトウェアルーティングスイート
• 無料の オープンソースソフトウェアルーティングスイートであるZeroshell
• 4.2BSDで初めて導入されたRIP実装であるroutedは、 FreeBSD ^[16]やNetBSD ^[17]を含むいくつかの後継機種にも引き継がれています。
• OpenBSDはバージョン4.1で新しい実装であるripdを導入し^[18]、バージョン4.4でroutedを廃止した。
• Netgearルーターは、一般的にRIPv​​2の2つの実装の選択肢を提供します。 ^[19]これらはRIP_2MとRIP_2Bと呼ばれています。RIP_2Mはマルチキャストを使用する標準的なRIPv2実装で、ネットワーク上のすべてのルーターがRIPv2とマルチキャストをサポートしている必要があります。一方、RIP_2Bはサブネットブロードキャストを使用してRIPv2パケットを送信し、RIPv1ルーターを含むマルチキャストをサポートしていないルーターとの互換性を高めます。
• Huawei HG633 ADSL/VDSL ルーターは、LAN 側と WAN 側で RIP v1 および v2 を使用したパッシブ ルーティングとアクティブ ルーティングをサポートします。

Cisco独自のInterior Gateway Routing Protocol (IGRP) は、RIP よりもやや高性能なプロトコルです。これは、距離ベクトル ルーティング プロトコルの同じ基本ファミリに属します。

Cisco は、ルータ ソフトウェアでの IGRP のサポートと配布を中止しました。完全に新しい設計のEnhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) に置き換えられました。EIGRP は依然として距離ベクトル モデルを使用していますが、同じ複合ルーティング メトリックを使用するという点においてのみ IGRP と関連しています。IGRP と EIGRP はどちらも、帯域幅、遅延、信頼性、負荷、およびMTU という5 つの変数の式から、ルートごとに 1 つの複合メトリックを計算しました。ただし、Cisco ルータでは、デフォルトでは、この計算には帯域幅と遅延のみが使用されます。

• 収束（ルーティング）

• Malkin, Gary Scott (2000)。RIP : ドメイン内ルーティング プロトコル。Addison -Wesley Longman。ISBN 0-201-43320-6。 
• エドワード A. タフト、ゲートウェイ情報プロトコル (改訂版) (ゼロックス パーク、パロアルト、1979 年 5 月)
• ゼロックス システム統合標準 - インターネット トランスポート プロトコル(ゼロックス、スタンフォード、1981)