> 路由信息协议 `RIP` 是一种基于距离矢量的动态路由协议，`RIP` 适用于路由器数量不超过 16 个的网络。

不过，此类题真正容易出问题的地方，其实不是第 33 空，而是第 34 空。按照 `RIP` 协议的严格技术定义，可用路由的最大度量值是 `15`，度量值达到 `16` 就代表目的网络不可达。也就是说，`16` 并不是一条正常路由可以经过的 16 跳，而是 `RIP` 定义的无穷大。RFC 1058 明确说明，`RIP` 所能支持的最长有效路径涉及 15 跳，同时把 `16` 作为不可达的度量值。RFC 2453 对 `RIPv2` 仍然采用相同规则，合法可达度量值范围为 `1` 到 `15`，`16` 表示不可达。

所以，做这类考试题时需要同时保留两套表述。

考试题目问的是 `RIP` 适用于路由器数量不超过多少个的网络，根据这道 2017 年网络管理员真题的标准答案，应当选 `16`。而从协议原理角度讨论最大可达距离，则应当记住 `15 hop`，也就是最多 `15` 跳，`16 hop` 被视为不可达。该真题资料记录的答案也正是第 33 空 `A`，第 34 空 `B`。

这两个数字看起来只差 `1`，实际却是软考和计算机网络考试里非常经典的一处概念边界。把这一点弄明白以后，很多有关 `RIP` 的选择题都会变得很容易。

我们可以从一台路由器最朴素的工作方式开始理解。

假设网络里存在路由器 `R1`、`R2`、`R3`、`R4`，它们按照下面这样的方式连接

```text
LAN-A
  |
 R1
  |
 R2
  |
 R3
  |
 R4
  |
LAN-B
```

现在 `R1` 想知道怎样到达 `LAN-B`。

如果采用一种非常复杂的路由协议，`R1` 可以设法掌握整个网络的拓扑结构，知道有哪些路由器、有哪些链路、每条链路状态如何，再根据整张网络拓扑图计算最短路径。

`RIP` 不这么干。

`RIP` 的思路简单得多。

`R1` 主要关心两个问题。

目的网络在哪里。

通过哪个邻居过去最短。

例如 `R2` 告诉 `R1`，自己距离 `LAN-B` 还有 `2` 跳。

`R1` 知道，从自己到 `R2` 又需要 `1` 跳，于是可以计算

```text
R1 到 LAN-B 的距离
=
R1 到 R2 的距离
+
R2 到 LAN-B 的距离
=
1 + 2
=
3
```

于是 `R1` 会形成类似这样的路由认识

```text
目的网络    LAN-B
距离        3
下一跳      R2
```

这里已经出现了理解 `RIP` 最重要的两个词。

一个是距离。

另一个是方向。

在计算机网络教材里，方向通常称为向量，所以组合起来就叫距离矢量，也就是 `Distance Vector`。

因此第 33 空选择 `A` 并不是靠背诵得来的，它直接来自 `RIP` 的工作模型。

`RIP` 路由器并不要求每台设备都掌握完整网络拓扑，而是从邻居那里获得到各个目的网络的距离信息，再结合自己到邻居的代价计算新的距离。RFC 1058 对这一算法进行了相当直接的说明，并明确把 `RIP` 归入 `distance vector algorithms`，其数学基础与 `Bellman-Ford` 算法密切相关。

如果把一个路由表简化成数学形式，可以把路由器 `i` 到目的网络 `j` 的最优距离记为

$$
D(i,j)
$$

路由器 `i` 有若干邻居 `k`，自己到邻居 `k` 的距离记为

$$
d(i,k)
$$

邻居 `k` 告诉 `i`，自己到目的网络 `j` 的距离是

$$
D(k,j)
$$

那么 `i` 可以在所有邻居中选择代价最小的一条

$$
D(i,j)=\min_k[d(i,k)+D(k,j)]
$$

这正是距离矢量路由算法非常核心的计算逻辑。

放回刚才的网络里，如果 `R1` 同时连接 `R2` 和 `R5`，并收到这样的信息

```text
R2 告诉 R1
到 LAN-B 距离为 2

R5 告诉 R1
到 LAN-B 距离为 5
```

因为从 `R1` 到任意直接邻居需要再增加一跳，所以经过 `R2` 的总代价是

$$
1+2=3
$$

经过 `R5` 的总代价是

$$
1+5=6
$$

`R1` 自然选择 `R2` 作为下一跳。

这个过程中，`R1` 根本不需要知道 `R2` 后面究竟连接了哪些交换机，链路具体怎样排列，也不需要拥有完整的拓扑数据库。它只需要相信邻居提供的距离信息，再进行局部计算。

这就是距离矢量算法和链路状态算法非常大的差异。

题目的 `B` 选项是链路状态，它最典型的代表不是 `RIP`，而是 `OSPF` 和 `IS-IS`。

`OSPF` 的思路与 `RIP` 很不一样。

运行 `OSPF` 的路由器会传播链路状态信息，各台路由器逐渐建立自己的链路状态数据库，也就是 `LSDB`。在同一个 `OSPF Area` 内，各路由器拥有高度一致的拓扑视图，再通过 `SPF` 算法计算最短路径树。

可以把二者做一个生活化类比。

`RIP` 更像我们来到一个陌生城市，每到一个路口就问当地人，某个目的地还需要走几个路口。当地人不需要把整张城市地图画出来，只要告诉我们某个方向大约还有多少距离。

`OSPF` 更像手里已经有一张完整道路地图。所有主要道路和路口关系都已经画在地图上，我们根据地图自行计算应该怎样走。

于是两种协议虽然都可以解决动态路由问题，信息模型却完全不同。

`RIP` 主要交换的是距离矢量信息。

`OSPF` 主要传播的是链路状态信息。

看到题目中的 `距离矢量` 和 `链路状态`，可以直接建立下面这组对应关系

```text
RIP           Distance Vector

OSPF          Link State

IS-IS         Link State

BGP           Path Vector
```

这样题目的 `D` 选项也能一起排除。

路径矢量，也就是 `Path Vector`，最典型的协议是 `BGP`。

`BGP` 不只是告诉邻居距离目的地多少跳，还会携带路径属性，其中极其重要的一个就是 `AS_PATH`。它记录一条路由经过了哪些自治系统。

例如某个 `BGP` 路由可能带有

```text
AS_PATH

64512 64520 64530
```

它描述的是自治系统级别的路径，而不是 `RIP` 那种单纯用路由器跳数衡量距离的模型。

所以考试时可以形成一组非常稳定的记忆映射

```text
RIP
距离矢量
Bellman-Ford
Hop Count

OSPF
链路状态
LSDB
SPF

BGP
路径矢量
AS_PATH
```

题目的 `C` 随机路由就更加容易排除了。它并不是 `RIP` 所采用的标准动态路由算法类别。

回到更容易混淆的第 34 空。

为什么会出现 `16` 这个数字。

这需要从 `RIP` 的度量方式说起。

`RIP` 选择路径时主要使用 `Hop Count`，也就是跳数。

每经过一个路由器，跳数增加 `1`。

例如有下面的拓扑

```text
R1 - R2 - R3 - R4 - R5
```

从 `R1` 经由其他路由器到达远端网络时，距离会随着经过设备数量不断增加。

如果存在两条路径

```text
路径甲

R1 - R2 - R3 - Destination

路径乙

R1 - R4 - R5 - R6 - R7 - Destination
```

在没有其他复杂因素干扰的情况下，`RIP` 倾向于选择跳数较少的路径。

这里可以看到 `RIP` 的优点，也能看到它的局限。

优点是算法简单。

路由器不需要处理带宽、时延、链路质量等大量复杂指标，只需要数跳数。

局限也恰恰来自这里。

假设有两条路径。

一条路径经过两台低速路由器，每段链路只有 `10 Mbps`。

另一条路径经过三台高速路由器，每段链路都是 `10 Gbps`。

`RIP` 单纯根据跳数选择时，可能仍然更偏爱前面那条两跳路径。

从真实数据传输性能来看，两跳并不一定比三跳快。

所以 `RIP` 的简单既是优势，也是能力边界。

更关键的问题来自距离矢量协议经典的 `Count to Infinity`，也就是计数到无穷问题。

考虑这样一个网络

```text
Network-X
    |
   R1
    |
   R2
    |
   R3
```

正常情况下，`R1` 直接知道 `Network-X`，`R2` 从 `R1` 学习这条路由，`R3` 又从 `R2` 学习。

某一时刻 `Network-X` 与 `R1` 之间的链路断了。

理论上大家应该尽快知道 `Network-X` 已经不可达。

但距离矢量算法只依赖邻居传播的信息。如果更新时序不巧，`R1` 可能从 `R2` 收到一个旧信息，认为 `R2` 还知道怎样到达 `Network-X`。而 `R2` 原来的路由其实就是从 `R1` 学来的。

于是可能形成一种荒唐状态。

`R1` 认为 `R2` 知道路。

`R2` 又认为 `R1` 知道路。

双方不断把距离增加。

```text
2
3
4
5
6
7
...
```

如果协议把无穷大真的定义成数学意义上的无限，这个错误状态可能需要很长时间才能消失。

`RIP` 使用了一个非常直接的工程办法。

不要真的数到无穷。

人为规定一个很小的数字作为无穷大。

这个数字就是

$$
16
$$

因此 `RIP` 里的度量值形成了非常特殊的规则

```text
1 到 15
可以作为有效距离

16
不可达
```

Cisco 当前的 `RIP` 文档同样说明，`RIP` 一条路径允许的最大跳数为 `15`，当度量增加到 `16` 时，该目标被视为不可达。

这个设计还能帮助理解为什么 `RIP` 只适合规模较小的网络。

假设某个网络存在这样一条路径

```text
R1
 |
R2
 |
R3
 |
R4
 |
...
 |
R15
 |
R16
 |
目标网络
```

如果目的网络在路由协议看来需要 `16` 跳才能到达，哪怕物理线路全部正常，`RIP` 仍然会把它视为不可达。

因为对于 `RIP`

$$
16=\infty
$$

这里的无穷大当然不是数学里的真正无穷大，而是协议设计者选定的协议上限。

于是 RFC 1058 才会明确指出，`RIP` 的最长路径受到 `15 hops` 限制，并认为这种基本设计不适合更大型的网络。

理解到这里，就可以处理这道题里最容易发生争论的地方。

题干写的是

`RIP` 适用于路由器数量不超过多少个的网络。

选项给出

```text
A  8

B  16

C  24

D  32
```

标准答案是 `B`。

所以在考试答题层面，应毫不犹豫选择 `16`。

但是在理解协议时，不能把它错误地记成

`RIP` 最大有效跳数是 `16`。

这个说法是错误的。

准确规则应该是

```text
最大有效 Hop Count = 15

Hop Count = 16 时表示不可达
```

这也是为什么有些教材会写 `RIP` 网络直径不能超过 `15` 跳，而某些考试资料又会说 `RIP` 适用于路由器数量不超过 `16` 个的网络。

二者描述的口径并不完全相同。

一个描述的是协议路径度量上限。

另一个描述的是考试题对网络规模的简化表达。

把这两个概念分开记，比单独死记一个 `16` 更可靠。

这里还有一个很实用的记忆方法。

看到 `RIP`，脑中直接建立一条数字链

```text
RIP

距离矢量

跳数 Hop Count

15 可达

16 死亡
```

其中 `16 死亡` 可以理解成

```text
Metric = 16
Route = Unreachable
```

这样考试里无论出现下面哪种问法都不会混乱。

如果问 `RIP` 最大有效跳数是多少，答案是 `15`。

如果问 `RIP` 中代表无穷大的跳数是多少，答案是 `16`。

如果问 `RIP` 中目的网络达到多少跳时认为不可达，答案是 `16`。

如果按照本题原题问 `RIP` 适用于路由器数量不超过多少个的网络，按照标准答案选择 `16`。

如果问为什么 `RIP` 不适合大型网络，跳数被限制在 `15` 只是原因之一，另一个重要原因来自距离矢量协议的收敛特征。

`RIP` 不是网络发生变化以后瞬间让整个自治系统所有路由器拥有完全一致的信息。

路由信息需要一跳一跳向邻居传播。

假设存在

```text
R1 - R2 - R3 - R4 - R5
```

某条远端网络的变化由 `R1` 最先发现，那么信息需要逐渐传到 `R2`、`R3`、`R4` 和 `R5`。

网络规模越大，路径越长，这种逐邻居传播的机制越容易带来较慢的收敛过程。

`RIP` 还需要处理环路和计数到无穷问题，所以实际协议又加入了不少稳定机制，例如 `Split Horizon`、`Poisoned Reverse` 和触发更新等思想。

`Split Horizon` 的基本思路很好理解。

如果某条路由是从某个接口上的邻居学来的，就不要再从同一个方向把它作为正常路由告诉对方。

否则很容易出现两台路由器互相认为对方掌握目的网络路径的情况。

`Poisoned Reverse` 更进一步。

不是简单保持沉默，而是明确告诉对方，这条路线从我这里回去的距离是 `16`，也就是不要走我。

`16` 在这里再次发挥了特殊作用。

它已经不仅仅是一个跳数，而是协议里的不可达标志。

RFC 1058 对这一机制有清晰描述，毒性逆转会使用度量值 `16` 通告相关路由，以帮助改善拓扑变化后的动态行为。

从工程角度看，这也解释了为什么后来企业网络里更常见 `OSPF`、`IS-IS` 等链路状态协议，而互联网自治系统之间使用 `BGP`。

不是因为 `RIP` 完全不能工作。

恰恰相反，`RIP` 的设计非常经典，而且极其容易理解和实现。

问题在于它设计之初就面向规模相对有限的内部网络。

当网络包含大量路由器、复杂冗余链路、严格收敛要求、不同带宽线路以及更加复杂的路由策略时，只使用跳数作为度量就显得过于简单。

可以想象一个企业园区。

如果整个实验环境只有几台路由器

```text
总部
 |
R1
 |
R2
 |
分支机构
```

使用 `RIP` 完全能够完成动态路由学习。

配置简单，理解成本低，实验也很直观。

如果换成跨多个园区、多个数据中心、几十台甚至数百台三层设备组成的企业网络，各链路可能同时存在 `1 Gbps`、`10 Gbps`、`40 Gbps` 和 `100 Gbps`，并且网络还要求快速故障切换，这时单纯比较 `Hop Count` 就很难满足需求。

某条两跳路径可能经过一条拥塞或者低速链路。

某条三跳路径反而可能全部通过高速骨干。

`RIP` 仍可能认为两跳路径更优。

而 `OSPF` 可以通过链路 `Cost` 构造更加适合网络设计的路径选择模型，同时链路状态数据库也更加适合较大规模网络的拓扑计算。

这就是教材常把 `RIP` 放在小型网络，把 `OSPF` 放在中大型网络环境中讨论的原因。

回到第 33 空，还可以进一步理解为什么 `RIP` 叫距离矢量，而不是只有距离。

因为只知道某个目标距离为 `3` 是不够的。

路由器还必须知道数据包应该从哪个邻居发出去。

例如

```text
Destination        10.10.0.0/16
Metric             3
Next Hop           192.168.1.2
```

其中 `Metric` 描述距离。

`Next Hop` 描述前进方向。

我们可以把一张简化路由表理解为多个目的网络对应的一组距离信息和下一跳信息。

随着邻居不断交换这些信息，整个网络逐渐得到稳定的路由结果。

从算法角度看，每台路由器都是依靠邻居提供的估计值不断更新自己的估计值，这正体现了 `Bellman-Ford` 类型算法的分布式特点。

这里还可以顺带把动态路由和静态路由区分开。

静态路由是管理员明确写入

```text
去往网络 X
下一跳走 R2
```

拓扑变化以后，如果没有额外机制，配置不会自己重新计算。

动态路由协议则允许路由器之间交换路由信息，并根据网络变化重新计算可达路径。

所以 `RIP` 里的动态并不是说数据包随意选择路径，而是说路由信息能够随着网络状态变化自动学习、更新和失效。

这个概念很容易和题目里的 `C` 随机路由混淆。

动态绝不等于随机。

动态描述的是路由表可以根据协议交换的信息变化。

随机则代表没有确定性的路径选择规则。

`RIP` 恰恰有非常明确的规则，主要依据跳数寻找较短路径，因此 `C` 明显不成立。

还有一个考试里常出现的细节，`RIP` 属于 `IGP`，也就是内部网关协议。

这里的内部不是指公司办公室内部，也不是指局域网内部，而是指一个自治系统 `AS` 内部。

自治系统之间通常采用 `BGP` 这样的外部路由协议，而自治系统内部可以使用 `RIP`、`OSPF`、`IS-IS` 等协议。

所以可以把协议体系整理成这样一幅脑内图景

```text
动态路由协议

IGP
    RIP
        Distance Vector

    OSPF
        Link State

    IS-IS
        Link State

EGP
    BGP
        Path Vector
```

只要这张关系图建立起来，本题四个选项几乎可以瞬间判断。

`RIP` 对应距离矢量。

`OSPF` 和 `IS-IS` 对应链路状态。

`BGP` 对应路径矢量。

随机路由不是这里的标准答案。

再把数字规则补上

```text
RIP Metric

1 ～ 15
有效

16
不可达
```

第 33 空和第 34 空就连成了一整套逻辑，而不再是两个孤立的记忆点。

考试时最推荐采用一句非常短的口诀

```text
RIP 看邻居，按跳数算距离
15 还能走，16 就断路
```

其中 `看邻居` 对应距离矢量协议依赖邻居交换信息。

`按跳数算距离` 对应 `Hop Count`。

`15 还能走` 对应最大有效度量值 `15`。

`16 就断路` 对应 `16` 代表无穷大和不可达。

所以这道题完整判断下来，第 33 空没有争议，选择 `A` 距离矢量。第 34 空按照该真题的标准答案选择 `B`，也就是 `16`。但在我们的知识体系里还应多保留一层更精确的协议认识，`RIP` 并不是允许一条有效路由拥有 `16` 跳，而是只允许最大 `15` 的有效度量值，达到 `16` 就会被判定为不可达。把 `15` 和 `16` 的边界真正弄清楚，比单纯记住 `A、B` 两个选项更重要。

以后再碰到 `RIP` 相关题目，只要脑中出现 `Distance Vector`、`Bellman-Ford`、`Hop Count`、`15` 和 `16` 这五个关键词，大多数基础题都可以沿着同一条逻辑直接推出来。这里最值得牢牢记住的不是某个孤立数字，而是整个因果链，`RIP` 采用距离矢量算法，以跳数作为主要度量，最大有效跳数为 `15`，协议把 `16` 定义为无穷大，因此它天然更适合规模有限的内部网络，而本题依据考试标准答案最终选择 **第 33 空 A，第 34 空 B**。

## 参考资料

RFC Editor，RFC 1058，`Routing Information Protocol`，其中明确描述了 `RIP` 的距离矢量性质、15 跳限制以及度量值 16 代表无穷大。[RFC 1058 Routing Information Protocol](https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1058.html?utm_source=chatgpt.com)

RFC Editor，RFC 2453，`RIP Version 2`，其中规定 `RIPv2` 的有效 `Metric` 范围为 1 至 15，16 表示目的网络不可达。[RFC 2453 RIP Version 2](https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc2453.html?utm_source=chatgpt.com)

Cisco，`RIP` 技术文档，其中同样说明最大允许跳数为 15，度量值 16 表示不可达。[Cisco RIP Documentation](https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/security/cdo/cloud-delivered-firewall-management-center-in-cdo/managing-firewall-threat-defense-services-with-cisco-defense-orchestrator/routing-rip.html?utm_source=chatgpt.com)

路由信息协议 RIP 是一种基于距离矢量的动态路由协议，RIP 适用于路由器数量不超过 16 个的网络。

什么是路由信息协议 RIP？

紫薇堂堂主

网络与通信

编程语言

架构设计

RIP协议采用距离矢量算法，以跳数作为度量标准。协议规定有效度量值范围为1至15，当度量值达到16时，该路由被视为不可达（代表无穷大）。因此，RIP适用于路由器数量不超过16个的网络（标准考试答案），但实际最大有效跳数为15。理解这一数字边界是掌握RIP协议概念的关键。

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