计算机网络网络层RIP

### 计算机网络中网络层的RIP协议

#### RIP协议简介
路由信息协议（Routing Information Protocol, RIP）是在内部网关协议（IGP）中最先被广泛应用的一种协议[^1]。作为一种基于距离向量算法的距离-向量路由协议，RIP主要用于小型互联网环境中的路由选择。

#### 工作原理
RIP利用距离向量算法实现路由表项的更新。具体来说，在该协议下，每个路由器会保存一张路由表，其中包含了到达其他各个目标网络所需的最少跳数以及下一跳地址等重要参数[^4]。每当有新的路由信息传入时，接收方就会依据这些数据重新计算最优路径，并相应地调整自身的路由条目。

为了确保全网范围内所有节点都能及时获取最新的拓扑变化情况，RIP规定每隔一定周期（通常是30秒），各设备需向外发送自己的当前状态给邻居们共享；而当检测到链路故障或其他异常状况发生时，则应立即触发临时性的快速通告机制以便迅速传播变更消息[^3]。

值得注意的是，出于简化处理流程考虑，经典版本的一代RIPv1并不支持可变长子网掩码(VLSM)，这意味着它无法区分同一主类下的不同子网段之间的差异性，从而限制了其灵活性和适用场景范围。不过后来推出的改进型二代标准已经解决了这个问题。

#### 实现细节
以下是Python伪代码形式展示了一个简单的模拟RIP协议的工作过程：

class Router:
    def __init__(self):
        self.routing_table = {}  # {destination_network: (distance, next_hop)}
    
    def update_routing_table(self, neighbor_update_message):
        updated_entries = []
        
        for destination, distance in neighbor_update_message.items():
            current_distance, _ = self.routing_table.get(destination, (float('inf'), None))
            
            if distance + 1 < current_distance and distance != float('inf'):
                self.routing_table[destination] = (distance + 1, "neighbor")
                updated_entries.append((destination, distance + 1))

        return updated_entries
    
def broadcast_updates(routers):
    updates_to_send = {}
    
    for router_id, router in routers.items():
        messages_for_neighbors = {}

        for dest_net, info in router.routing_table.items():
            dist, nhop = info
            
            if nhop != "directly_connected":
                messages_for_neighbors.setdefault(nhop, []).append({dest_net: dist})
                
        updates_to_send[router_id] = messages_for_neighbors
        
    return updates_to_send


routers = {"A": Router(), "B": Router()}
updates = [{"network_1": 2}, {"network_2": 5}]
for i, msg in enumerate(updates):
    routers[list(routers.keys())[i]].update_routing_table(msg)

broadcasted_messages = broadcast_updates(routers)
print(broadcasted_messages)

此代码片段仅用于说明概念，并未完全按照实际RFC文档定义编写完整的功能模块。