动态路由协议是计算机网络中的一种机制，通过自动交换和更新路由信息，帮助路由器在网络拓扑发生变化时自动选择最佳路径。与静态路由不同，动态路由协议能够根据网络的实际情况自动调整路由表，确保数据包能够高效、可靠地传输。
动态路由协议的核心在于自动化地更新和维护路由表：
- 邻居发现：路由器通过发送和接收Hello消息发现相邻的路由器，并建立邻居关系。
- 路由信息交换：路由器定期向邻居通告自己的路由信息，并接收其他路由器的路由信息。这些信息通常包括目标网络、路径成本、下一跳路由器等。
- 路由表更新：路由器根据收到的路由信息更新自己的路由表，选择成本最低的路径作为最佳路径。
- 路径选择：路由器根据更新后的路由表选择数据包的转发路径，确保数据包沿着最优路径传输。
- 收敛：当网络拓扑发生变化（如链路故障、路由器新增或移除）时，路由器会重新计算路径，直至全网所有路由器的路由表达到一致状态，这个过程称为收敛。
静态路由与动态路由的对比
静态路由和动态路由是网络中两种不同的路由机制，各有优缺点。
静态路由
- 优点：
- 配置简单，适用于小型网络。
- 路由路径固定，减少了路由选择的计算开销。
- 更加安全，因为只有管理员手动配置的路由才会生效。
- 缺点：
- 缺乏灵活性，不能自动适应网络变化。
- 维护复杂，大型网络中手动配置和更新路由表工作量大。
- 易出错，配置错误可能导致网络不可达。
动态路由
- 优点：
- 灵活性高，能够自动适应网络拓扑变化。
- 适用于大型网络，通过自动化机制减少了维护工作量。
- 支持负载均衡和冗余路径，提高了网络的可靠性和容错性。
- 缺点：
- 实现复杂，需要掌握更多的网络知识。
- 占用更多的网络带宽和计算资源，用于路由信息的交换和路径计算。
- 可能出现路由环路和不稳定的情况，需配置防环机制和优化参数。
动态路由协议的分类
动态路由协议主要分为两大类：距离矢量协议和链路状态协议。此外，还有一些混合类型的协议。
- 距离矢量协议（Distance Vector Protocols）：
路由器通过定期向直接相连的邻居通告自己的路由表。每个路由器根据收到的邻居路由信息更新自己的路由表，选择跳数最少的路径。
实现简单，适用于小型网络，但收敛速度慢，容易产生路由环路。
- 代表协议：路由信息协议（RIP）。
- 链路状态协议（Link State Protocols）：
每个路由器通过广播链路状态信息，获得全网的拓扑结构。然后每个路由器独立地计算最短路径树，更新路由表。
收敛速度快，支持大型网络，但实现复杂，需要更多的计算和存储资源。
- 代表协议：开放最短路径优先（OSPF）、中间系统到中间系统（IS-IS）。
- 混合协议（Hybrid Protocols）：
结合距离矢量和链路状态协议的优点，提供更高效的路由选择和更快的收敛速度。
兼具距离矢量协议的易实现性和链路状态协议的快速收敛能力，适用于中大型网络。
- 代表协议：增强型内部网关路由协议（EIGRP）。
路由信息协议（RIP）
路由信息协议（Routing Information Protocol，RIP）是最早被广泛使用的动态路由协议之一，其起源可以追溯到20世纪70年代的ARPANET。当时，RIP被设计为一种简单的、低开销的路由协议，主要用于小型网络。RIP基于Bellman-Ford距离矢量算法，最初在Xerox的PARC（Palo Alto Research Center）网络中作为Gateway Information Protocol（GIP）实现。1988年，RIP作为IGP（Interior Gateway Protocol）被引入到BSD（Berkeley Software Distribution）Unix系统，成为互联网协议栈的一部分。
RIP的工作原理
RIP采用距离矢量算法，通过跳数（hop count）来衡量路径的优劣，跳数越少，路径越优。RIP的工作机制可以概括为以下几点：
- 路由更新：每隔30秒，RIP路由器向其所有邻居发送其路由表。这些更新消息包含目标网络和到达该网络的跳数。
- 路由表维护：路由器接收到邻居的更新消息后，检查每一条路由。如果接收到的路由信息中的跳数加一后小于现有路由表中的对应条目，则更新路由表。
- 跳数限制：RIP将最大跳数限制为15，这意味着网络中任何路由的最大距离为16跳，超过16跳的路径被视为不可达。