Definition Was ist RIP (Routing Information Protocol)?

RIP ist ein Routingprotokoll für IP-Netze, das zur Klasse der Distance-Vector-Protokolle gehört. Es kommt als Interior Gateway Protocol (IGP) in kleineren Netzwerken zum Einsatz und zeichnet sich durch eine einfache Implementierung aus. Nachteile sind die relative langsame Aktualisierung bei Veränderungen im Netz und die fehlende Garantie einer Schleifenfreiheit.

Die Abkürzung RIP steht für Routing Information Protocol. Es handelt sich um ein Protokoll für dynamisches Routing in IP-Netzen. RIP wird der Klasse der Distance-Vector-Routingprotokolle zugeordnet. Die besten Wege zu einem Ziel werden über die Anzahl der Zwischenknoten (Hops) bestimmt.

RIP ist ein Interior Gateway Protokolle (IGP), das hauptsächlich in kleineren Netzwerken ohne ständige Veränderung der Topologie zum Einsatz kommt. Im Gegensatz zu Link-State-Protokollen wie OSPF (Open Shortest Path First) konvergiert RIP relativ langsam, skaliert schlecht in großen Netzen und garantiert keine Schleifenfreiheit.

Die maximale Anzahl der Hops bis zum Ziel darf nur 15 betragen. Eine Hop-Anzahl von 16 bedeutet, dass ein Zielnetz unendlich entfernt und nicht erreichbar ist. Das Routing Information Protocol ist in der Version 1 und Version 2 verfügbar. Die Version 1 ist im RFC 1058 aus dem Jahr 1988 spezifiziert, die Version 2 im RFC 2453 aus dem Jahr 1993. Für IPv6 existiert eine überarbeitete Version RIPng (RIP next generation), die im RFC 2080 aus dem Jahr 1997 beschrieben ist. Eine wesentliche Einschränkung von RIPv1 ist, dass kein Classless Inter-Domain Routing (CIDR) unterstützt wird.

Grundsätzliches zu Routingprotokollen

Die Datenpakete in einem IP-Netz werden auf Basis von IP-Adressen zugestellt. Die Weiterleitung der IP-Pakete eines sendenden Endgeräts übernehmen innerhalb des Netzwerks die Router. Diese verwenden Routingtabellen, mit deren Hilfe sie den ausgehenden Link und den nächsten Zwischenknoten zu einem bestimmten Ziel bestimmen.

Routingtabellen lassen sich mit fest vorgegebenen statischen Routen aufbauen oder dynamisch über Routingprotokolle zusammenstellen. Statisches Routing eignet sich nur für kleinere Netzwerke und ist mit manuellem Aufwand verbunden. Ändern sich Wege zu einem Ziel oder fallen Verbindungen aus, erkennen das die Router nicht automatisch und die Routingtabellen müssen angepasst werden.

Dynamisches Routing erkennt Veränderungen im Netzwerk selbstständig, indem sich die Router untereinander austauschen, und passt die Routingtabellen dynamisch der jeweiligen Situation an. Optimale Wege zu einem Ziel lassen sich auf Basis verschiedener Eigenschaften und Metriken wie Anzahl der Hops, Bandbreite, Auslastung oder Kosten bestimmen. Ausfälle einzelner Verbindungen werden erkannt und falls möglich binnen kurzer Zeit alternative Wege berechnet.

Dynamische Routingprotokolle lassen sich in Link-State-Protokolle und Distance-Vector-Protokolle unterscheiden. Distance-Vector-Protokolle wie RIP (Routing Information Protocol) bestimmen die Erreichbarkeit eines Ziels mithilfe eine Vektors. Der Vektor hält die Information über die Richtung (das Routerinterface zum nächsten Hop) und die Entfernung (Anzahl der Hops) zu einem bestimmten Ziel bereit. Diese Vektoren teilt er anderen Routern mit. Die Router lernen so den optimalen Nachbarn für ein bestimmtes Ziel kennen, sind aber nicht über die Topologie des kompletten Netzwerks informiert. Das Problem der Bestimmung des kürzesten Weges zu einem Ziel verteilt sich auf mehrere Router.

Link-State-Protokolle wie OSPF (Open Shortest Path First) ermöglichen den Routern einen ganzheitlichen Blick auf die Topologie eines Netzwerks. Die Router tauschen untereinander Link-State-Informationen aus und bauen daraus eine Topologie-Datenbank des Netzwerks auf. Ausgehend von dieser Datenbank kann jeder Router den jeweils besten Weg zu einem Ziel selbst bestimmen. Die Ermittlung des besten Weges basiert auf einem Algorithmus wie dem Shortest-Path-Algorithmus von Dijkstra. Aus den Informationen der besten Wege stellt der Router seine Routingtabelle zusammen.

Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal der Routingprotokolle ist ihre Verwendung für das Intradomain-Routing oder das Interdomain-Routing. Interior Gateway-Protokolle (IGP) wie RIP oder OSPF werden für das Routing innerhalb einer Domain genutzt. Für das Routing zwischen verschiedenen Domains kommen Exterior Gateway-Protokolle (EGP) wie BGP (Border Gateway Protocol) zum Einsatz.

Die prinzipielle Funktionsweise von RIP

Ein Router kennt zunächst nur die direkt mit seinen Interfaces verbundenen Netzwerke. Diese trägt er in seine Routingtabelle ein. Die Informationen versendet er an benachbarte Router. Diese ergänzen ihre eigene Routingtabelle mit den Informationen der benachbarten Router. Durch den Austausch der Router untereinander entsteht in jedem Router eine Routingtabelle, die die Information über das Zielnetz, den nächsten Hop und das zuständige Routerinterface sowie die Anzahl der Hops bis zum Ziel enthält.

In regelmäßigen Abständen (30 Sekunden) wiederholen die Router das Versenden ihrer Routingtabellen an die direkten Nachbarn. Treten Veränderungen im Netz auf, verbreitet sich diese Information daher relativ langsam. Damit nimmt es einige Zeit in Anspruch, bis alle Router nach einer Veränderung im Netz wieder auf dem gleichen Stand sind. Die Konvergenzzeit kann mehrere Minuten betragen. Die Routingtabellen werden nach einer Änderung entsprechend angepasst und berücksichtigen neue Wege oder ausgefallenen Verbindungen. Erreicht eine bestimmte Verbindung zu einem Zielnetz den Hopcount von 16, gilt das Netz als unerreichbar.

RIP verwendet allein die Anzahl der Hops und keine anderen Metriken wie Bandbreiten oder Auslastung zur Bestimmung der optimalen Route. Es existieren verschiedenen Mechanismen für RIP, die die Konvergenzzeit verkürzen und das Risiko einer Routingschleife minimieren. Zu diesen Mechanismen zählen Split Horizon, Triggered Updates und Poisoned Reverse.

Abgrenzung von RIP zum Link-State-Protokoll OSPF

Im Gegensatz zu RIP ist OSPF (Open Shortest Path First) ein Link-State-Protokoll. OSPF eignet sich auch für größere Netze, erlaubt hierarchische Topologien und bietet eine schnelle Konvergenz. Die Router kennen jeweils die komplette Topologie des Netzwerks und können selbst beste Wege zu einem Ziel basierend auf unterschiedlichen Metriken wie Bandbreiten, Auslastung oder Kosten bestimmen. Open Shortest Path First verhindert Routingschleifen und benötigt selbst in großen Netzen nur wenig Bandbreite für den Austausch der Routinginformationen.

Vor- und Nachteile von RIP

Das Routing Information Protokoll bietet einige Vorteile, hat aber auch Nachteile aufzuweisen. Zu den Vorteilen zählen:

• einfach und schnell zu implementierendes Routingprotokoll

• dynamische Anpassung der Routingtabellen bei Veränderungen im Netz

• gut geeignet für kleine Netze, die sich nicht ständig verändern

Als Nachteile lassen sich aufführen:

• langsame Konvergenz

• nicht für große Netze mit vielen dynamischen Änderungen geeignet

• keine Sicherstellung der Schleifenfreiheit

• Auswahl des besten Wegs nur auf Basis der Hop-Anzahl

• maximale Hop-Anzahl im Netz auf 15 beschränkt

• kein Loadbalancing

• Bandbreitebedarf für den Austausch der Routinginformationen steigt mit der Anzahl der Router und Netze stark an

• keine Subnetz-Unterstützung bei RIPv1

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