Расширенный протокол маршрутизации внутреннего шлюза ( EIGRP ) - это усовершенствованный протокол маршрутизации с вектором расстояния, который используется в компьютерной сети для автоматизации решений и настройки маршрутизации . Протокол был разработан Cisco Systems как проприетарный протокол, доступный только на маршрутизаторах Cisco. Функциональные возможности EIGRP были преобразованы в открытый стандарт в 2013 году [1] и были опубликованы с информационным статусом как RFC 7868 в 2016 году.
EIGRP используется на маршрутизаторе для совместного использования маршрутов с другими маршрутизаторами в той же автономной системе . В отличие от других хорошо известных протоколов маршрутизации, таких как RIP , EIGRP отправляет только инкрементные обновления , уменьшая рабочую нагрузку на маршрутизатор и объем данных, которые необходимо передать.
EIGRP заменил протокол маршрутизации внутреннего шлюза (IGRP) в 1993 году. Одной из основных причин этого был переход на бесклассовые адреса IPv4 в Интернет-протоколе , который IGRP не мог поддерживать.
Обзор
Почти все маршрутизаторы содержат таблицу маршрутизации, которая содержит правила пересылки трафика в сети. Если маршрутизатор не содержит действительного пути к месту назначения, трафик отбрасывается. EIGRP - это протокол динамической маршрутизации , с помощью которого маршрутизаторы автоматически обмениваются информацией о маршруте. Это снижает нагрузку на сетевого администратора, которому не нужно вручную настраивать изменения в таблице маршрутизации .
Помимо таблицы маршрутизации , EIGRP использует следующие таблицы для хранения информации:
- Сосед Таблица: Таблица соседей хранит запись о IP - адресах из маршрутизаторов , которые имеют прямое физическое соединение с этим маршрутизатором. Маршрутизаторы, которые подключены к этому маршрутизатору косвенно, через другой маршрутизатор, не записываются в этой таблице, поскольку они не считаются соседями.
- Таблица топологии: В таблице топологии хранятся маршруты, полученные из таблиц маршрутизации соседей. В отличие от таблицы маршрутизации, таблица топологии хранит не все маршруты, а только маршруты, определенные EIGRP. В таблице топологии также записываются метрики для каждого из перечисленных маршрутов EIGRP, возможного преемника и преемников. Маршруты в таблице топологии отмечены как «пассивные» или «активные». Пассивный означает, что протокол EIGRP определил путь для определенного маршрута и завершил обработку. Активно указывает, что EIGRP все еще пытается вычислить лучший путь для определенного маршрута. Маршруты в таблице топологии не могут использоваться маршрутизатором, пока они не будут вставлены в таблицу маршрутизации. Таблица топологии никогда не используется маршрутизатором для пересылки трафика. Маршруты в таблице топологии не будут вставлены в таблицу маршрутизации, если они активны, являются возможными преемниками или имеют большее административное расстояние, чем эквивалентный путь. [2]
Информация в таблице топологии может быть вставлена в таблицу маршрутизации маршрутизатора и затем может использоваться для пересылки трафика. Если сеть изменяется (например, физический канал выходит из строя или отключается), путь становится недоступным. EIGRP предназначен для обнаружения этих изменений и пытается найти новый путь к месту назначения. Старый путь, который больше не доступен, удаляется из таблицы маршрутизации. В отличие от большинства протоколов маршрутизации с вектором расстояния, EIGRP не передает все данные в таблице маршрутизации маршрутизатора при внесении изменений, а передает только те изменения, которые были внесены с момента последнего обновления таблицы маршрутизации. EIGRP не отправляет свою таблицу маршрутизации периодически, а отправляет данные таблицы маршрутизации только в случае фактического изменения. Такое поведение больше похоже на протоколы маршрутизации по состоянию канала , поэтому EIGRP в основном считается гибридным протоколом.
Когда маршрутизатор с EIGRP подключен к другому маршрутизатору, также работающему с EIGRP, происходит обмен информацией между двумя маршрутизаторами. Они образуют отношения, известные как смежность . В это время между обоими маршрутизаторами происходит обмен всей таблицей маршрутизации. После завершения обмена отправляются только дифференциальные изменения.
EIGRP часто считается гибридным протоколом, поскольку он также отправляет обновления состояния канала при изменении состояния канала.
Функции
EIGRP поддерживает следующие функции: [3]
- Поддержка бесклассовой междоменной маршрутизации (CIDR) и маскирования подсети переменной длины. Маршруты не суммируются на границах классовой сети, если не включено автоматическое суммирование.
- Поддержка балансировки нагрузки на параллельных каналах между сайтами.
- Возможность использовать разные пароли аутентификации в разное время.
- Аутентификация MD5 и SHA-2 между двумя маршрутизаторами.
- Отправляет изменения топологии, а не всю таблицу маршрутизации при изменении маршрута.
- Периодически проверяет, доступен ли маршрут, и распространяет изменения маршрутизации на соседние маршрутизаторы, если произошли какие-либо изменения.
- Выполняет отдельные процессы маршрутизации для интернет-протокола (IP), IPv6 , IPX и AppleTalk с помощью протокольно-зависимых модулей (PDM).
- Обратная совместимость с протоколами маршрутизации IGRP. [4]
Конфигурация
Пример Cisco IOS
Пример настройки EIGRP на маршрутизаторе Cisco IOS для частной сети . 0.0.15.255 подстановочные в этом примере указывает на подсеть с максимумом 4094 хостов, это побитовое дополнение в подсети маска 255.255.240.0. Команда no auto-summary предотвращает автоматическое суммирование маршрутов на границах классов, что в противном случае привело бы к возникновению петель маршрутизации в несмежных сетях.
Маршрутизатор # настроить терминал Маршрутизатор (конфигурация) # маршрутизатор eigrp 1 Маршрутизатор (config-router) # сеть 10.201.96.0 0.0.15.255 Маршрутизатор (config-router) # без автосводки Маршрутизатор (config-router) # выход
Технические подробности
EIGRP - это протокол маршрутизации вектора расстояния и состояния канала , который использует алгоритм диффузного обновления (DUAL) (на основе работы SRI International ) для повышения эффективности протокола и предотвращения ошибок вычислений при попытке определить лучший путь к удаленному устройству. сеть . EIGRP определяет значение пути, используя пять показателей: пропускная способность, нагрузка, задержка, надежность и MTU. [2] EIGRP использует пять различных сообщений для связи со своими соседними маршрутизаторами. Сообщения EIGRP - это Hello, Update, Query, Reply и Acknowledgment. [5]
Информация о маршрутизации EIGRP, которой обмениваются с маршрутизатором от другого маршрутизатора в той же автономной системе, имеет административное расстояние по умолчанию, равное 90. Информация о маршрутизации EIGRP, полученная от маршрутизатора с поддержкой EIGRP за пределами автономной системы, имеет административное расстояние по умолчанию, равное 170. [6]
EIGRP не работает с использованием протокола управления передачей (TCP) или протокола пользовательских дейтаграмм (UDP). Это означает, что EIGRP не использует номер порта для идентификации трафика. Скорее, EIGRP предназначен для работы поверх уровня 3 (т. Е. Протокола IP). Поскольку протокол EIGRP не использует TCP для связи, он реализует протокол надежной передачи данных Cisco (RTP), чтобы гарантировать полную доставку обновлений маршрутизатора EIGRP всем соседям. [7] [8] Надежный транспортный протокол также содержит другие механизмы для максимальной эффективности и поддержки многоадресной рассылки . [3] EIGRP использует 224.0.0.10 в качестве адреса многоадресной рассылки и номера протокола 88. [3]
Протокол дистанционно-векторной маршрутизации
Cisco Systems теперь классифицирует EIGRP как протокол маршрутизации с вектором расстояния, но обычно это протокол гибридной маршрутизации. [4] [9] В то время как EIGRP является расширенным протоколом маршрутизации, который сочетает в себе многие функции протоколов маршрутизации по состоянию канала и вектора расстояния, алгоритм DUAL EIGRP содержит множество функций, которые делают его скорее протоколом маршрутизации с вектором расстояния, чем каналом. -государственный протокол маршрутизации. [9] [10] Несмотря на это, EIGRP содержит много отличий от большинства других протоколов маршрутизации с вектором расстояния, в том числе: [11]
- использование явных пакетов приветствия для обнаружения и поддержания смежности между маршрутизаторами.
- использование надежного протокола для передачи обновлений маршрутизации.
- использование условия выполнимости для выбора пути без петель.
- использование распределенных вычислений для вовлечения затронутой части сети в вычисление нового кратчайшего пути.
Составные и векторные показатели EIGRP
EIGRP связывает шесть различных векторных метрик с каждым маршрутом и учитывает только четыре из векторных метрик при вычислении составной метрики:
Router1 # показать топологию ip eigrp 10.0.0.1 [12] 255.255.255.255 Запись топологии IP-EIGRP для 10.0.0.1/32 Состояние - пассивное, флаг источника запроса - 1, 1 преемник (и), FD - 40640000 Блоки дескриптора маршрутизации: 10.0.0.1 (Serial0 / 0/0), начиная с 10.0.0.1, флаг отправки равен 0x0 Составная метрика (40640000/128256), маршрут - внутренний. Векторная метрика: Минимальная пропускная способность 64 Кбит Общая задержка 25000 микросекунд. Надежность 255/255 Нагрузка 197/255 Минимальный MTU - 576 Количество переходов - 2
- Пропускная способность
- Минимальная пропускная способность (в килобитах в секунду) на пути от маршрутизатора до сети назначения.
- Нагрузка
- Число от 1 до 255; 255 в насыщении
- Общая задержка
- Задержка в 10 микросекунд на пути от маршрутизатора до сети назначения
- Надежность
- Число от 1 до 255; 255 - самый надежный
- MTU
- Минимальный путь Максимальный блок передачи (MTU) (никогда не используется в расчетах метрики)
- Счетчик хмеля
- Количество маршрутизаторов, через которые проходит пакет при маршрутизации в удаленную сеть, используется для ограничения EIGRP AS. EIGRP поддерживает счетчик переходов для каждого маршрута, однако он не используется при вычислении метрики. Он проверяется только на соответствие предопределенному максимуму на маршрутизаторе EIGRP (по умолчанию он установлен на 100 и может быть изменен на любое значение от 1 до 255). Маршруты с числом переходов выше максимального будут объявляться маршрутизатором EIGRP как недоступные.
Метрика маршрутизации
Расчет метрики составной маршрутизации использует пять параметров, так называемые значения K, от K1 до K5. Они действуют как множители или модификаторы при вычислении составной метрики. K1 не равно пропускной способности и т. Д.
По умолчанию при запуске EIGRP на маршрутизаторе учитываются только общая задержка и минимальная полоса пропускания, но администратор может включить или отключить все значения K по мере необходимости для учета других векторных метрик.
В целях сравнения маршрутов они объединяются во взвешенную формулу для получения единой общей метрики:
где различные константы ( через ) может быть настроен пользователем для получения различного поведения. Важным и не интуитивным фактом является то, что если установлен на ноль, член не используется (т.е. принимается за 1) .
По умолчанию а также установить на 1, а остальные на ноль, эффективно уменьшая приведенную выше формулу до .
Очевидно, что эти константы должны быть установлены на одно и то же значение на всех маршрутизаторах в системе EIGRP, иначе могут возникнуть постоянные петли маршрутизации . Маршрутизаторы Cisco, использующие протокол EIGRP, не будут формировать смежность EIGRP и будут жаловаться на несоответствие значений K до тех пор, пока эти значения не станут идентичными на этих маршрутизаторах.
EIGRP масштабирует значения конфигурации полосы пропускания и задержки интерфейса с помощью следующих вычислений:
- = 10 7 / Значение команды интерфейса полосы пропускания
- = Значение команды интерфейса задержки
На маршрутизаторах Cisco полоса пропускания интерфейса является настраиваемым статическим параметром, выраженным в килобитах в секунду (установка этого параметра влияет только на расчет метрики, но не на фактическую полосу пропускания линии). Разделив значение 10 7 кбит / с (т. Е. 10 Гбит / с) на значение инструкции полосы пропускания интерфейса, вы получите результат, который используется во взвешенной формуле. Задержка интерфейса - это настраиваемый статический параметр, выражаемый в десятках микросекунд. EIGRP принимает это значение напрямую без масштабирования во взвешенную формулу. Однако различные команды show отображают задержку интерфейса в микросекундах. Следовательно, если задано значение задержки в микросекундах, его необходимо сначала разделить на 10, прежде чем использовать во взвешенной формуле.
IGRP использует ту же базовую формулу для вычисления общей метрики, с той лишь разницей, что в IGRP формула не содержит коэффициент масштабирования 256. Фактически, этот коэффициент масштабирования был введен как простое средство для обеспечения обратной совместимости между EIGRP и IGRP: в IGRP общая метрика представляет собой 24-битное значение, в то время как EIGRP использует 32-битное значение для выражения этой метрики. Умножая 24-битное значение на коэффициент 256 (фактически сдвигая его на 8 бит влево), значение расширяется до 32 бит, и наоборот. Таким образом, перераспределение информации между EIGRP и IGRP включает простое деление или умножение значения метрики на коэффициент 256, что выполняется автоматически.
Возможный преемник
Возможный преемник для конкретного пункта назначения - это маршрутизатор следующего перехода, который гарантированно не является частью цикла маршрутизации . Это условие проверяется путем проверки условия выполнимости .
Таким образом, каждый преемник также является вероятным преемником. Однако в большинстве ссылок на EIGRP термин возможный преемник используется для обозначения только тех маршрутов, которые обеспечивают путь без петель, но не являются преемниками (т. Е. Они не обеспечивают наименьшее расстояние). С этой точки зрения для достижимого пункта назначения всегда есть по крайней мере один преемник, однако возможных преемников может не быть.
Возможный преемник обеспечивает рабочий маршрут к тому же пункту назначения, но с большим расстоянием. В любое время маршрутизатор может отправить пакет в пункт назначения, помеченный как «Пассивный», через любого из своих преемников или возможных преемников, не предупреждая их в первую очередь, и этот пакет будет доставлен должным образом. Возможные преемники также записываются в таблицу топологии.
Возможный преемник эффективно обеспечивает резервный путь на случай, если существующие преемники станут недоступны. Кроме того, при выполнении балансировки нагрузки с неравной стоимостью (балансировка сетевого трафика обратно пропорциональна стоимости маршрутов) возможные преемники используются в качестве следующих переходов в таблице маршрутизации для назначения с балансировкой нагрузки.
По умолчанию общее количество преемников и возможных преемников для пункта назначения, хранящегося в таблице маршрутизации, ограничено четырьмя. Этот предел может быть изменен в диапазоне от 1 до 6. В более поздних версиях Cisco IOS (например, 12.4) этот диапазон составляет от 1 до 16.
Активное и пассивное состояние
Пункт назначения в таблице топологии может быть отмечен как пассивный или активный . Пассивное состояние - это состояние, когда маршрутизатор определил преемника (ей) для пункта назначения. Пункт назначения переходит в активное состояние, когда текущий преемник больше не удовлетворяет условию выполнимости и для этого пункта назначения не определены возможные преемники (т. Е. Отсутствуют доступные резервные маршруты). Пункт назначения снова переключается с активного на пассивный, когда маршрутизатор получает ответы на все запросы, которые он отправил своим соседям. Обратите внимание, что если преемник перестает удовлетворять условию выполнимости, но есть хотя бы один доступный возможный преемник, маршрутизатор будет продвигать возможного преемника с наименьшим общим расстоянием (расстояние, указанное возможным преемником, плюс стоимость соединения с этим соседом ) новому преемнику, и пункт назначения останется в пассивном состоянии.
Условие выполнимости
Условие выполнимости является достаточным условием отсутствия петель в сети с маршрутизацией EIGRP. Он используется для выбора преемников и возможных преемников, которые гарантированно находятся на маршруте без петель к месту назначения. Его упрощенная формулировка поразительно проста:
- Если для пункта назначения соседний маршрутизатор объявляет расстояние, которое строго меньше нашего допустимого расстояния, то этот сосед находится на маршруте без петель к этому пункту назначения.
или другими словами,
- Если для пункта назначения соседний маршрутизатор сообщает нам, что он ближе к пункту назначения, чем мы когда-либо были, то этот сосед находится на маршруте без петель к этому пункту назначения.
Важно понимать, что это условие достаточное, а не необходимое. Это означает, что соседи, которые удовлетворяют этому условию, гарантированно находятся на пути без петель к некоторому пункту назначения, однако могут быть также другие соседи на пути без петель, которые не удовлетворяют этому условию. Однако такие соседи не обеспечивают кратчайшего пути к месту назначения, поэтому их неиспользование не приводит к значительному ухудшению функциональности сети. Эти соседи будут повторно оценены на предмет возможного использования, если маршрутизатор перейдет в активное состояние для этого пункта назначения.
Балансировка нагрузки с неравной стоимостью пути
EIGRP обеспечивает балансировку нагрузки на путях с разной стоимостью. Множитель, называемый дисперсией, используется для определения путей, которые необходимо включить в балансировку нагрузки. По умолчанию для дисперсии установлено значение 1, что означает балансировку нагрузки на путях с одинаковой стоимостью. Максимальное отклонение - 128. Минимальная метрика маршрута умножается на значение отклонения. Каждый путь с метрикой, которая меньше результата, используется при балансировке нагрузки. [13]
Благодаря функциям балансировки нагрузки с неравной стоимостью пути в EIGRP протокол OSPF не может спроектировать сеть с помощью балансировки нагрузки с неравной стоимостью пути. Что касается функции балансировки нагрузки по неравным затратам на пути при использовании в отрасли, то дизайн сети может быть гибким с управлением трафиком.
EIGRP и совместимость с другими поставщиками
Cisco опубликовала подробную информацию о проприетарном протоколе маршрутизации EIGRP в RFC, чтобы помочь компаниям, чьи сети работают в среде с несколькими поставщиками. Протокол описан в RFC 7868 . EIGRP был разработан 20 лет назад, но он до сих пор остается одним из основных протоколов маршрутизации Cisco из-за его предполагаемой простоты использования и масштабируемости по сравнению с другими протоколами . [1] [14]
Cisco заявила, что EIGRP является открытым стандартом, но они упускают несколько основных деталей в определении RFC, что затрудняет настройку взаимодействия между маршрутизаторами разных поставщиков при использовании протокола.
Рекомендации
- ^ a b Cisco Systems (2013), Enhanced Internal Gateway Routing Protocol (EIGRP) Information RFC Часто задаваемые вопросы , получено 14 сентября 2013 г.
- ^ a b Cisco Systems (2012), Enhanced Internal Gateway Routing Protocol (EIGRP) Wide Metrics , по данным 14 марта 2014 г.
- ^ а б в Cisco Training White Paper , Global Training LLC Знание, 2013, архивируются с оригинала на 15 октября 2013 года , получен 17 сентября 2013
- ^ a b Введение в EIGRP . Cisco. Проверено 30 мая 2014.
- ^ «Типы сообщений EIGRP» .
- ^ Cisco Systems (2013), Что такое административное расстояние? , дата обращения 14 сентября 2013
- ^ «RTP в EIGRP» . Пакетная жизнь. 2009-01-17.
- ^ Shamim, Aziz, Liu, Martey 2002, Troubleshooting IP Protocols, Cisco Press USA, по состоянию на 23 ноября 2013 г., < https://books.google.com/books?id=fzBOZDGBDDgC&lpg=PA214&ots=eyWtKIr1dc&dq=reliable%20transport%20protocol% 20eigrp & pg = PA214 # v = onepage & q = надежный% 20transport% 20protocol% 20eigrp & f = true >
- ^ a b Практические занятия CCIE, Том I | Глава 11. Гибрид: расширенный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP). Заархивировано 26 апреля 2014 г. на Wayback Machine . InformIT (13.06.2008). Проверено 30 мая 2014.
- ^ Ашраф, Мухаммад Ирфан и др. « Сравнительный анализ состояния канала и протоколов гибридной маршрутизации, заархивированный 9 ноября 2013 г. на Wayback Machine »
- Перейти ↑ Albrightson, R., Garcia-Luna-Aceves, JJ, & Boyle, J. (1994, май). EIGRP - протокол быстрой маршрутизации, основанный на векторах расстояния. В Proc. Networld / Interop (том 94, стр. 136-147).
- ^ «Что такое IP-адрес 10.0.0.1? И как войти в 10.0.0.1?» . 10.0.0.0.1 Консорциум . 2018-03-02. Архивировано 03 марта 2018 года . Проверено 3 марта 2018 .
- ^ Как работает балансировка нагрузки (дисперсия) с неравной стоимостью пути в IGRP и EIGRP Cisco. Проверено 24 марта 2017 г.
- ^ «Расширенный протокол маршрутизации внутреннего шлюза» . CISCO . Проверено 2 сентября 2017 .
- Cisco Systems (09.09.2005), Расширенный протокол маршрутизации внутреннего шлюза , идентификатор документа 16406 , получено 27 апреля 2008 г..
- Cisco Systems (nd), Руководство по межсетевым технологиям: Enhanced Internal Gateway Routing Protocol (EIGRP) , получено 27 апреля 2008 г..
- Cisco Systems (10 августа 2005 г.), Введение в EIGRP , идентификатор документа 13669 , получено 27 апреля 2008 г..
- Ламмл, Тодд (2007), CCNA Cisco Certified Network Associate Study Guide (шестое изд.), Индианаполис, Индиана : Wiley Publishing , ISBN 978-0-470-11008-9.
- Cisco Systems (18 февраля 2013 г.), информационный проект EIGRP , номер RFC еще не назначен , получено 18 февраля 2013 г..
Внешние ссылки
- «Введение в EIGRP» . Cisco Systems. 2005-08-10.