CCNA--增强型内部网关路由选择协议(EIGRP)
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
CCNA--增强型内部网关路由选择协议(EIGRP)
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
一.EIGRP路由協(xié)議簡介
是Cisco的私有路由協(xié)議,它綜合了距離矢量和鏈路狀態(tài)2者的優(yōu)點,它的特點包括:?
1.快速收斂:鏈路狀態(tài)包(Link-State Packet,LSP)的轉(zhuǎn)發(fā)是不依靠路由計算的,所以大型網(wǎng)絡(luò)可以較為快速的進行收斂.它只宣告鏈路和鏈路狀態(tài),而不宣告路由,所以即使鏈路發(fā)生了變化,不會引起該鏈路的路由被宣告.但是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議使用的是Dijkstra算法,該算法比較復(fù)雜,并且較占CPU和內(nèi)存資源和其他路由協(xié)議單獨計算路由相比,鏈路狀態(tài)路由協(xié)議采用種擴散計算(diffusingcomputations ),通過多個路由器并行的記性路由計算,這樣就可以在無環(huán)路產(chǎn)生的情況下快速的收斂.
2.減少帶寬占用:EIGRP不作周期性的更新,它只在路由的路徑和度發(fā)生變化以后做部分更新.當(dāng)路徑信息改變以后,DUAL只發(fā)送那條路由信息改變了的更新,而不是發(fā)送整個路由表.和更新傳輸?shù)揭粋€區(qū)域內(nèi)的所有路由器上的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議相比,DUAL只發(fā)送更新給需要該更新信息的路由器。 在WAN低速鏈路上,EIGRP可能會占用大量帶寬,默認只占用鏈路帶寬50%,之后發(fā)布的IOS允許使用命令ip bandwidth-percent eigrp來修改這一默認值 .
3.支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議:EIGRP通過使用“協(xié)議相關(guān)模塊”(即protocol-dependentmodule<PDM>),可以支持IPX,ApplleTalk,IP,IPv6和NovellNetware等協(xié)議.
4.無縫連接數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和拓撲結(jié)構(gòu):EIGRP不要求對OSI參考模型的層2協(xié)議做特別是配置.不像OSPF,OSPF對不同的層2協(xié)議要做不同配置,比如以太網(wǎng)和幀中繼總之,EIGRP能夠有效的工作在LAN和WAN中,而且EIGRP保證網(wǎng)絡(luò)不會產(chǎn)生環(huán)路(loop-free);而且配置起來很簡單;支持VLSM;它使用多播和單播,不使用廣播,這樣做節(jié)約了帶寬;它使用和IGRP一樣的度的算法,但是是32位長的;它可以做非等價的路徑的負載平衡.
二.EIGRP的四個組件
1.Protocol-Dependent Module(PDM)
2.可靠傳輸協(xié)議(Reliable Transport Protocol,RTP)
3.鄰居的發(fā)現(xiàn)/恢復(fù)
4.彌散更新算法(Diffusing Update Algorithm,DUAL)
三.RTP-EIGRP的可靠傳輸協(xié)議
RTP負責(zé)EIGRP packet(下面有講)的按順序(可靠)的發(fā)送和接收,這個可靠的保障是通過Cisco私有的一個算法,reliable multicast實現(xiàn)的,使用組播地址224.0.0.10,每個鄰居接收到這個可靠的組播包的時候就會以一個unicast作為確認按順序的發(fā)送是通過packet里的2個序列號實現(xiàn)的,每個packet都包含發(fā)送方分配的1個序列號,發(fā)送方每發(fā)送1個packet,這個序列號就遞增1.另外,發(fā)送方也會把最近從目標(biāo)路由器接收到的packet的序列號放在這個要發(fā)送的packet里,在某些情況下,RTP也可以使用無需確認的不可靠的發(fā)送,并且使用這種不可靠發(fā)送的packet中不包含序列號.
四.EIGRP-Metric計算方法
EIGRP選擇一條主路由(最佳路由)和一條備份路由放在topology table(EIGRP到目的地支持最多6條鏈路).它支持幾種路由類型:內(nèi)部,外部(非EIGRP)和匯總路由.EIGRP使用混合度.?
i.EIGRP Metric的5個標(biāo)準(zhǔn)?
1.帶寬:10的7次方除以源和目標(biāo)之間最低的帶寬乘以256?
2.延遲(delay):接口的累積延遲乘以256,單位是微秒?
3.可靠性(reliability):根據(jù)keepalive而定的源和目的之間最不可靠的可靠度的值?
4.負載(loading):根據(jù)包速率和接口配置帶寬而定的源和目的之間最不差的負載的值?
5.最大傳輸單元(MTU):路徑中最小的MTU.MTU包含在EIGRP的路由更新里,但是一般不參與EIGRP度的運算?
ii.?EIGRP Metric的計算:EIGRP使用DUAL來決定到達目的地的最佳路由(successor).當(dāng)最佳路由出問題的時候,EIGRP不使用
holddown timer而立即使用備份路由(feasible successor),這樣就使得EIGRP可以進行快速收斂?
EIGRP計算度的公式,K是常量,公式如下:?
metric=[K1*bandwidth+(K2*bandwidth)/(256–load)+K3*delay]*[K5/reliability+K4]?
默認:K1=1,K2=0,K3=1,K4=1,K5=0 不推薦修改K值.K值通過EIGRP的hello包運載.如果兩個路由器的K值不匹配的話它們是
不會形成鄰居關(guān)系的?Metric weight Tos K1 K2 K3 K4 K5 來修改K值,Tos 默認為0.
五.EIGRP Packet
EIGRP使用多種類型的packet,這些packet通過IP頭部信息里的協(xié)議號88來標(biāo)識:
1.?Hello packet:用來發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)鄰居,通過組播的方式發(fā)送,使用不可靠的發(fā)送.
2.?ACK(acknowledgement) packet:不包含數(shù)據(jù)(data)的Hello包,使用unicast的方式,不可靠的發(fā)送.
3.?Update packet:傳播路由更新信息,不定期的,通過可靠的方式發(fā)送(比如網(wǎng)絡(luò)鏈路發(fā)生變化).當(dāng)只有一臺路由器需要路由更新 時,update通過unicast的方式發(fā)送;當(dāng)有多個路由器需要路由更新的時候,通過組播的方式發(fā)送.
4.?Query(查詢) & Reply(應(yīng)答)?packet:是DUAL finite state machine用來管理擴散計算用的,查詢包可以是組播或unicast;應(yīng)答包是通過unicast的方式發(fā)送,并且方式都是可靠的.
5.?Request(請求)?packet:最初是打算提供給路由服務(wù)器(server)使用的,但是從來沒實現(xiàn)過.
六.EIGRP的鄰居發(fā)現(xiàn)/恢復(fù)協(xié)議
EIGRP的Update包是非周期性發(fā)送的,
1.Hello包在一般的網(wǎng)絡(luò)中(比如點到點,point-to-point)是每5秒組播1次(要隨機減去1個很小的時間防止同步);
2.在多點(multipoint)X.25,幀中繼(Frame Relay,FR)和ATM接口(比如ATM SVC)和ISDN PRI接口上,Hello包的發(fā)送間隔是60?
秒.
在所有的情況中,Hello包是不需要確認的.可以在接口配置模式下修改該接口的Hello包默認的發(fā)送間隔,命令為
ip hello-interval eigrp?
當(dāng)一個路由器收到從鄰居發(fā)來的Hello包的時候,這個Hello包包含了一個holdown time,這個holdown time告訴這個路由器等待后續(xù)Hello包的最大時間.如果在超出這個holdown time之前沒有收到后續(xù)Hello包,那么這個鄰居就會被宣告為不可達,并通知DUAL這個鄰居已丟失.默認hold time是3倍于Hello包發(fā)送間隔的, 更高鏈路 -- 默認Hello間隔和保持時間是5s和15s T1或低于T1鏈路 -- 分別是60s和180s?可以在接口配置模式下修改這個默認的holdown time, 命令為
ip hold-time eigrp.?
EIGRP鄰居信息都記錄在鄰居表(neighbor table)中,使用show ip eigrp neighbors命令查看IP EIGRP的鄰居.
七. EIGRP的術(shù)語定義
1.彌散更新算法簡介?(彌散更新算法可以保證路由100%無環(huán)路loopfree)為了能夠讓DUAL正確的操作,低層協(xié)議必須滿足以下幾個條件:?
1. 一個節(jié)點要在有限的時間里檢測到新鄰居的存在或和一個鄰居的連接的丟失?
2. 在鏈路上傳輸?shù)乃行畔⒈仨氃谟邢薜臅r間里按正確的順序收到?
3. 所有的消息,包括鏈路cost的更改,鏈路故障,和新鄰居的發(fā)現(xiàn),都應(yīng)該是在有限時間里,一個一個的依次處理Cisco的EIGRP使用鄰居的發(fā)現(xiàn)/恢復(fù)和RTP來確保上述前提條件?
2.adjacency(鄰接):?在剛啟動的時候,路由器使用Hello包來發(fā)現(xiàn)鄰居并標(biāo)識自己用于鄰居的識別.當(dāng)鄰居被發(fā)現(xiàn)以后,EIGRP會在它們之間形成一種鄰接關(guān)系.鄰接是指在這2個鄰居之間形成一條交換路由信息的虛鏈路(virtual link).當(dāng)鄰接關(guān)系形成以后,它們之間就可以相互發(fā)送路由update,這些update包括路由器它所知道的所有的鏈路及其metric.對于每個路由,路由器都會基于它鄰居宣告的距離(distance)和到達那個鄰居的鏈路的cost來計算出一個距離?
3.Feasible Distance(FD,可行距離):?到達每個目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最小的metric將作為那個目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的FD.比如,路由器可能有3條到達網(wǎng)絡(luò)172.16.5.0的路由,metric分別為380672,12381440和660868,那么380672就成了FD.
4.?Feasible Condition(FC,可行條件):?鄰居宣告到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的的距離小于本地路由器到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的FD AD < FD => FC=ture.
5.Feasible Successor(FS,可行后繼路由):?如果一個鄰居宣告到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的距離滿足FC,那么這個鄰居就成為FS.比如,路由器到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)172.16.5.0的FD為380672,而他鄰居所宣告到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的距離為355072,這個鄰居路由器滿足FC,它就成為FS;如果鄰居路由器宣告到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的距離為 380928,即不滿足FC,那么這個鄰居路由器就不能成為FS,FS和FC是避免環(huán)路的核心技術(shù),FS也是downstream router(下游路由器),因為從FS到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的距離比本地路由器到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的FD要小,存在一個或多個FS的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)被記錄在拓撲表中。
6.拓撲表(Topological Table)
拓撲表包括以下內(nèi)容:?
目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的FD.?
所有的FD.?
每一個FS所宣告的到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的距離.?
本地路由器計算出的,經(jīng)過每個FS到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的距離,即基于FS所宣告到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的距離和本地路由器到達那個FS的鏈路的cost.?
發(fā)現(xiàn)FS的網(wǎng)絡(luò)相連的接口.
7.鄰居表(Neighbor Table):每個路由器的RAM中都保存有關(guān)于鄰居的地址和接口信息的表。
8.后繼路由(Successor):又稱成功者(Secessful),是到達遠程網(wǎng)絡(luò)的最佳路由。是EIGRP用于轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)量的路由,它被存儲在路由表中。
八.EIGRP路由協(xié)議優(yōu)缺點
(1)EIGRP路由協(xié)議主要優(yōu)點
精確路由計算和多路由支持。EIGRP協(xié)議繼承了IGRP協(xié)議的最大的優(yōu)點是矢量路由權(quán)。EIGRP協(xié)議在路由計算中要對網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)時延、信道占用率和信道可信度等因素作全面的綜合考慮,所以EIGRP的路由計算更為準(zhǔn)確,更能反映網(wǎng)絡(luò)的實際情況。同時EIGRP協(xié)議支持多路由,使路由器可以按照不同的路徑進行負載分擔(dān)。
較少帶寬占用。使用EIGRP協(xié)議的對等路由器之間周期性的發(fā)送很小的hello報文,以此來保證從前發(fā)送報文的有效性。路由的發(fā)送使用增量發(fā)送方法,即每次只發(fā)送發(fā)生變化的路由。發(fā)送的路由更新報文采用可靠傳輸,如果沒有收到確認信息則重新發(fā)送,直至確認。EIGRP還可以對發(fā)送的EIGRP報文進行控制,減少EIGRP報文對接口帶寬的占用率,從而避免連續(xù)大量發(fā)送路由報文而影響正常數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的事情發(fā)生。
快速收斂。路由計算的無環(huán)路和路由的收斂速度是路由計算的重要指標(biāo)。EIGRP協(xié)議由于使用了DUAL算法,使得EIGRP協(xié)議在路由計算中不可能有環(huán)路路由產(chǎn)生,同時路由計算的收斂時間也有很好的保證。因為,DUAL算法使得EIGRP在路由計算時,只會對發(fā)生變化的路由進行重新計算;對一條路由,也只有此路由影響的路由器才會介入路由的重新計算。
MD5認證。為確保路由獲得的正確性,運行EIGRP協(xié)議進程的路由器之間可以配置MD5認證,對不符合認證的報文丟棄不理,從而確保路由獲得的安全。
路由聚合。EIGRP協(xié)議可以通過配置,對所有的EIGRP路由進行任意掩碼長度的路由聚合,從而減少路由信息傳輸,節(jié)省帶寬。
實現(xiàn)負載分擔(dān)。去往同一目的的路由表項,可根據(jù)接口的速率、連接質(zhì)量和可靠性等屬性,自動生成路由優(yōu)先級,報文發(fā)送時可根據(jù)這些信息自動匹配接口的流量,達到幾個接口負載分擔(dān)的目的。
配置簡單。使用EIGRP協(xié)議組建網(wǎng)絡(luò),路由器配置非常簡單,它沒有復(fù)雜的區(qū)域設(shè)置,也無需針對不同網(wǎng)絡(luò)接口類型實施不同的配置方法。使用EIGRP協(xié)議只需使用router eigrp命令在路由器上啟動EIGRP 路由進程,然后再使用network 命令使能網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的接口即可。
(2)EIGRP路由協(xié)議主要缺點
沒有區(qū)域概念。EIGRP沒有區(qū)域的概念,而OSPF在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的情況下,可以通過劃分區(qū)域來規(guī)劃和限制網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。所以EIGRP適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相對較小的網(wǎng)絡(luò),這也是矢量-距離路由算法(RIP協(xié)議就是使用這種算法)的局限所在。
定時發(fā)送HELLO報文。運行EIGRP的路由器之間必須通過定時發(fā)送HELLO報文來維持鄰居關(guān)系,這種鄰居關(guān)系即使在撥號網(wǎng)絡(luò)上,也需要定時發(fā)送HELLO報文,這樣在按需撥號的網(wǎng)絡(luò)上,無法定位這是有用的業(yè)務(wù)報文還是EIGRP發(fā)送的定時探詢報文,從而可能誤觸發(fā)按需撥號網(wǎng)絡(luò)發(fā)起連接,尤其在備份網(wǎng)絡(luò)上,引起不必要的麻煩。所以,一般運行EIGRP的路由器,在撥號備份端口還需配置Dialer list和Dialer group,以便過濾不必要的報文,或者運行TRIP協(xié)議,這樣做增加路由器運行的開銷。而OSPF可以提供對撥號網(wǎng)絡(luò)按需撥號的支持,只用一種路由協(xié)議就可以滿足各種專線或撥號網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求。
基于分布式的DUAL算法。EIGRP的無環(huán)路計算和收斂速度是基于分布式的DUAL算法的,這種算法實際上是將不確定的路由信息散播(向鄰居發(fā)query報文),得到所有鄰居的確認后(reply報文)再收斂的過程,鄰居在不確定該路由信息可靠性的情況下又會重復(fù)這種散播,因此某些情況下可能會出現(xiàn)該路由信息一直處于活動狀態(tài)(這種路由被稱為活動路由棧),并且,如果在活動路由的這次DUAL計算過程中,出現(xiàn)到該路由的后繼(successor)的測量發(fā)生變化的情況,就會進入多重計算,這些都會影響DUAL算法的收斂速度。而OSPF算法則沒有這種問題,所以從收斂速度上看,雖然整體相近,但在某種特殊情況下,EIGRP還有不理想的情況。
EIGRP是Cisco公司的私有協(xié)議。Cisco公司是該協(xié)議的發(fā)明者和唯一具備該協(xié)議解釋和修改權(quán)的廠商。如果要支持EIGRP協(xié)議需向Cisco公司購買相應(yīng)版權(quán),并且Cisco公司修改該協(xié)議沒有義務(wù)通知任何其他廠家和使用該協(xié)議的用戶。而OSPF是開放的協(xié)議,是IETF組織公布的標(biāo)準(zhǔn)。世界上主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商都支持該協(xié)議,所以它的互操作性和可靠性由于公開而得到保障,并且在眾多的廠商支持下,該協(xié)議也會不斷走向更加完善。
本文轉(zhuǎn)自 meiyanaa 51CTO博客,原文鏈接:http://blog.51cto.com/justim/223892,如需轉(zhuǎn)載請自行聯(lián)系原作者
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的CCNA--增强型内部网关路由选择协议(EIGRP)的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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