思科EIGRP協(xié)議概述、特點及配置詳解

本文講述了思科EIGRP協(xié)議概述、特點及配置。分享給大家供大家參考,具體如下:
1. EIGRP概述
EIGRP(無類別距離矢量IGP協(xié)議),有時也被描述成一個具有鏈路狀態(tài)協(xié)議行為特性的距離矢量協(xié)議。距離矢量協(xié)議是路由器之間共享路由器所知道的所有信息,但僅僅限于在與之直連的鄰居之間共享;而鏈路狀態(tài)協(xié)議雖然只通告它們直連鏈路的信息,但是鏈路狀態(tài)協(xié)議可以在它們的路由選擇域或區(qū)域內(nèi)的所有路由器上共享這些信息
2. EIGRP特點
高級的DV協(xié)議
100%無環(huán)
收斂速度快(在中大型網(wǎng)絡(luò)中)
僅觸發(fā)更新,無周期更新
支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議(IP、IPX、Appletalk)
支持任意節(jié)點匯總
支持VLSM和CIDR
在廣域網(wǎng)配置簡單
支持非等開銷負(fù)載均衡
支持認(rèn)證
組播更新(224.0.0.10)和單播更新代替廣播更新
3. EIGRP中四個關(guān)鍵機制
3.1 ?;顧C制
hello time時間5s或60s,3倍的hold time
接口帶寬小于或等于2.048M為60s hello time,大于2.048M為5s hello time
3.2 PDM(協(xié)議相關(guān)模塊)
支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,EIGRP協(xié)議實現(xiàn)了IP協(xié)議、IPX協(xié)議和AppleTalk協(xié)議的模塊,它可以擔(dān)負(fù)起某一特定協(xié)議的路由選擇任務(wù)。例如,IPX EIGRP模塊可以負(fù)責(zé)在IPX網(wǎng)絡(luò)上與其他IPX EIGRP進程進行路由信息交換,并且將這些信息傳遞給DUAL。另外,IPX模塊也接收和發(fā)送SAP信息。
3.3 RTP(可靠傳輸協(xié)議)
借鑒TCP的四種可靠傳輸機制(確認(rèn)、重傳、排序、流控(50%占比))
3.4 DUAL算法
DUAL算法,也叫擴散更新、彌散更新算法
3.4.1 hello?;顧C制
hello time時間5s或60s,3倍的hold time
3.4.2 原理
(1)通告距離(AD)
EIGRP鄰居通向相同目的網(wǎng)絡(luò)的可行距離
(2)可行距離(Feasible Distance, FD)
到達每一個目的地的最小度量將作為該目的網(wǎng)絡(luò)的可行距離
(3)可行性條件(FC)
可行性條件就是需要滿足下面這樣的條件——本地路由器的一個鄰居路由器所通告的到達一個目的網(wǎng)絡(luò)的距離是否小于本地路由器到達相同目的網(wǎng)絡(luò)的可行距離
(4)后繼路由器(successor)
對于在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表中列出的每一個目的網(wǎng)絡(luò),將選用擁有最小度量值的路由并放置到路由表中。通告這條路由的鄰居就成為一個后繼路由器,或者是到達目的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包的下一跳路由器
(5)可行后繼路由器(Feasible Successor, FS)
如果本地路由器的鄰居路由器所通告的到達目的網(wǎng)絡(luò)的距離滿足了FC,那么這個鄰居就會成為該目的網(wǎng)絡(luò)的一個可行后繼路由器
3.4.3 查詢包發(fā)出的情況
主路徑故障時,同時本地沒有備份路徑,那么將發(fā)送查詢包到本地所有鄰居(除)最佳路徑中的下一跳設(shè)備,鄰居在接收到該查詢包后將向本地的其他鄰居進行查詢包的擴散,到達網(wǎng)絡(luò)的末梢后,由末梢設(shè)備逐級回復(fù)應(yīng)答來清楚整個網(wǎng)絡(luò)所有設(shè)備的緩存(如下圖),也可能查詢包在沒有到達網(wǎng)絡(luò)的末梢時,就已經(jīng)尋找到新的路徑,然后逐級返回應(yīng)答來實現(xiàn)收斂
3.4.4 發(fā)出查詢包的前提
本地的直連路徑故障,或本地的最佳路徑故障,同時本地沒有備份路徑(假設(shè)A對1網(wǎng)段進行了查詢收斂,同時1網(wǎng)段又是B到2網(wǎng)段的備份或最佳路徑,那么當(dāng)A在查詢收斂 1網(wǎng)段時,將導(dǎo)致B對2網(wǎng)段進行收斂)
3.4.5 末梢設(shè)備
本地所有的鄰居發(fā)送查詢包過來,詢問一個非本地直連的網(wǎng)段。一臺具有EIGRP末梢鄰居的路由器將不會向它的末梢發(fā)送查詢。末梢路由器默認(rèn)僅僅發(fā)送自己的直連路由和匯總路由的更新消息。設(shè)置為末節(jié)會重置鄰居關(guān)系
4. metric計算
Formula with default K values (K1 = 1, K2 = 0, K3 = 1, K4 = 0, K5 = 0):
K5為0:
Metric = [K1 * BW + ((K2 * BW) / (256 – load)) + K3 * delay]
K5大于0:
Metric = [K1 * BW + ((K2 * BW) / (256 – load)) + K3 * delay]* [K5 / (reliability + K4)]:
默認(rèn)K值下度量=帶寬+延時
帶寬=(10^7/整段路徑最小帶寬)*256
延時=(整段路徑控制層面入口延時總和/10)*256
256為放大因子,作用兼容IGRP協(xié)議 變大數(shù)值便于比較
通過修改k值,可以引入其他的參數(shù)來計算度量,縮小度量值擴大工作半徑;EIGRP的工作半徑為100跳,最大度量值為2147483647(環(huán)回數(shù)量);全網(wǎng)設(shè)備k值必須完全,否則建立不了鄰居關(guān)系;
R1(config-router)#metric weights 0 1 1 1 1 1
注:干涉選路需要修改參數(shù)--帶寬、延時、負(fù)載、可靠性
5. EIGRP的數(shù)據(jù)包
5.1 hello
用于鄰居的發(fā)現(xiàn)與維護,判斷鄰居形成的必要條件(hello time時間5s或60s),hello包里包含:K值、AS號、認(rèn)證字段
5.2 Update
發(fā)送路由更新鄰居間共享路由條目==目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)號+度量值
5.3 Query
增量更新(結(jié)構(gòu)的變化),使用單播發(fā)送,用于請求某個路由
5.4 Reply
增量更新(結(jié)構(gòu)的變化),使用單播發(fā)送,用于應(yīng)答某個路由
5.5 ACK
6. EIGRP的工作過程
啟動配置完成后,鄰居間使用hello包建立鄰居關(guān)系,生成鄰居表
鄰居關(guān)系建立后,鄰居間使用更新包共享路由信息,生成拓?fù)浔恚ㄑb載successor和FS)
默認(rèn)將successor路徑加載到路由表;收斂完成,hello包周期保活即可
結(jié)構(gòu)突變(初次收斂會面臨結(jié)構(gòu)突變)
1.新增網(wǎng)段:直連新增網(wǎng)段的設(shè)備,向所有鄰居發(fā)送更新包,然后逐級收斂
2.斷開網(wǎng)段:直連斷開網(wǎng)段的設(shè)備,向所有鄰居發(fā)送查詢包來收斂該路徑
若該直連網(wǎng)段同時為本地某個目標(biāo)的最佳路徑,且沒有備份路徑,那么也進行查詢收斂;若存在備份路徑,那么僅收斂直連網(wǎng)段路由,啟用備份路由來訪問其他網(wǎng)段
3.無法溝通:hold time 到時間時,斷開鄰居關(guān)系,刪除所有通過該鄰居學(xué)習(xí)到的信息;能否重新建立鄰居關(guān)系,取決于hello包
注:Query、Reply、Update包均基于RTP工作,必須被ACK確認(rèn)、排序、流控‘;若沒有ACK或數(shù)據(jù)校驗將重傳(默認(rèn)最大重傳16次);16此后依然沒有確認(rèn),將直接斷開鄰居關(guān)系;能否重新建鄰取決于hello包
7. EIGRP的配置
R1(config)#router eigrp 90 #啟動時需要定義AS號(理解為全網(wǎng)一致的進程號)
R1(config-router)#no auto-summary #關(guān)閉自動匯總
R1(config-router)#network 1.0.0.0 #主類網(wǎng)絡(luò)宣告
R1(config-router)#net 124.1.1.1 0.0.0.0 #帶通配符掩碼的精確匹配宣告
7.1 鄰居表
啟動配置完成后,鄰居間使用hello包建鄰,生成鄰居表
(1)查看鄰居表
(2)各字段的含義
H |
建鄰順序 |
Address |
鄰居接口IP |
Interface |
本地連接鄰居的接口 |
Hold |
死亡倒計時(以15s為起點,到10s翻回,5s一個hello) |
Uptime |
建鄰時間 |
SRTT(ms |
平均往返時間:本地發(fā)送Update、Query、Reply包到達鄰居后返回ACK的平均時延 |
RTO |
重傳超時時間(重傳間隔時間):根據(jù)SRTT和重傳的次數(shù)計算的重傳間隔時間 |
Q Cnt |
最好為0,若為1,表示有一條路由正在重傳中 |
Seq Num |
序列號 |
7.2 拓?fù)浔?/h2>
當(dāng)鄰居關(guān)系建立后,鄰居間使用更新包進行路由共享,收斂后生成拓?fù)浔?/p>
(1)查看拓?fù)浔?/h3>
(2) 各字段的含義
在拓?fù)浔砻織l路徑的前端存在一個字母
P:表示該條目已經(jīng)收斂完成,且默認(rèn)最佳路徑已進入路由表
A:活動,該條目正在收斂中
當(dāng)活動狀態(tài)時,條目后方使用字母表示具體收斂到了哪一步
Q表示本地已經(jīng)發(fā)出Query,但沒有收到ACK
Qr表示已經(jīng)收到ACK,但還沒有收到Query
QR表示已經(jīng)收到Query,但還未返回ACK
U表示已經(jīng)回復(fù)ACK,之后查看Query
若應(yīng)答無路徑,刪除該條目
若應(yīng)答新路徑,A轉(zhuǎn)P,加載到路由表
(3)卡在活動狀態(tài)
若本地進入活動狀態(tài)后,收不到對端的ACK,那么16次重傳后斷開鄰居關(guān)系;
若收不到Reply,這個叫卡在活動狀態(tài)
導(dǎo)致卡在活動狀態(tài)的原因:網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥^于復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)的深度過深;錯誤的策略或配置導(dǎo)致
默認(rèn)3min活動計時,超過該時間,刪除條目同時斷開鄰居關(guān)系,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)重新刷新收斂,破壞穩(wěn)定性
解決辦法:
針對過于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),可以加大計時器
12系列IOS開始,添加卡在活動狀態(tài)計時器
當(dāng)活動計時器進行到一半(90s)時,向鄰居發(fā)送卡在活動狀態(tài)查詢,若收到回復(fù),那么活動計時器到時時,僅刪除信息,不斷開鄰居關(guān)系
(4)修改帶寬
R3(config)#int s1/1
R3(config-if)#bandwidth 800 #修改參考帶寬,不影響實際傳輸帶寬,只是干涉到路由協(xié)議的計算
修改帶寬后,
R3#show ip eigrp topology
P 1.1.1.0/24, 1 successors, FD is 2300416 #一條最佳路徑,其度量為2300416
via 23.1.1.2 (2300416/156160), Serial1/0 #最佳路徑
via 34.1.1.4 (3842560/156160), Serial1/1 #備份路徑
查看所有路由,包括非直連路徑
R3#show ip eigrp topology all-links
(5)非等開銷負(fù)載均衡
當(dāng)?shù)竭_目標(biāo)網(wǎng)段時,存在最佳和備份路徑,可以讓設(shè)備將流量按比例沿最佳和備份路徑同時傳輸
R3#show ip protocols
Maximum metric variance 1
默認(rèn)EIGRP協(xié)議的差異值為1,差異值=備份路徑的FD/最佳路徑的FD(結(jié)果向上圓整)
查看:
7.3 路由表
默認(rèn)EIGRP協(xié)議將最佳路徑加載于路由表中
(1)各字母的含義
字母D-EIGRP, EX-EIGRP external
D表示本地通過EIGRP協(xié)議所得路由,D EX表示其他協(xié)議學(xué)習(xí)的路由通過重發(fā)布技術(shù)共享產(chǎn)生,AD值為90(內(nèi)部)/170(外部,就是重發(fā)布進來的路由)
8. EIGRP擴展配置
8.1 狀態(tài)機
鄰居關(guān)系被刷新
觸發(fā)狀態(tài)機的原因:希望鄰居刪除原有的路由信息,學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)新的被修改的信息---例:匯總、認(rèn)證、策略等
8.2 手工匯總
在更新源路由器上,所有更新發(fā)出的接口上配置(手工匯總后,會自動生成NULL0口防環(huán))
8.3 手工認(rèn)證
8.3.1 普通認(rèn)證
8.3.2 最強認(rèn)證
8.4 被動接口
只接收不發(fā)送路由協(xié)議信息,配置在連接用戶的接口,不得配置在連接鄰居的接口
8.5 缺省路由
(1)接口下手工匯總
在邊界路由器上所有連接內(nèi)網(wǎng)的接口上進行匯總配置,匯總地址為0.0.0.0,邊界還需要手工靜態(tài)指向ISP
(2)重發(fā)布靜態(tài)
先在邊界路由器上靜態(tài)指向ISP,然后再將該路由重發(fā)布到EIGRP協(xié)議(此時AD值為170)
(3)宣告缺省路由
先在邊界路由器上靜態(tài)指向ISP,然后再將該路由宣告到EIGRP協(xié)議(不太建議,因為宣告了本地所有的接口)
(4)default-network做法
建議邊界路由器外網(wǎng)接口為主類網(wǎng)段地址時
1)邊界路由器上配置
R1(config)#default-network 12.0.0.0 #宣告邊界路由器連接ISP的接口地址的主類段
2)EIGRP協(xié)議中宣告該主類
R1(config)#router e 90
R1(config-router)#net 12.0.0.0
3)該路由器上必須存在宣告的主類網(wǎng)段路由
R1(config)#ip route 12.0.0.0 255.0.0.0 null 0
8.6 偏移列表
控制路由傳遞,在控制層面流量進或出的接口上人為的增加度量
先用ACL抓取到網(wǎng)絡(luò)好,然后在接口上增加度量
9. EIGRP協(xié)議的小特性
9.1 EIGRP的接口帶寬占用率
EIGRP協(xié)議在工作時,僅最大占用接口參考帶寬的50%,故可能接口的參考帶寬大于或小于實際帶寬,可以修改參考帶寬來實際匹配;優(yōu)時考慮協(xié)議需要基于參考帶寬選路,建議修改參考帶寬;此時可以修改EIGRP協(xié)議的帶寬占用百分比
9.2 EIGRP的查詢機制
- 最佳路徑故障時,同時本地沒有備份路徑,將發(fā)出查詢包
- 本地直連路由斷開時發(fā)生查詢包
- 一旦發(fā)出查詢包,該路由在本地路由表中消失,在拓?fù)浔碇袠?biāo)記收斂(A標(biāo)識)
- 若收到一個查詢包,但本地沒有查詢的路由,將向本地的其他鄰居進行擴散
- 查詢包到達末梢設(shè)備時,只能回復(fù)應(yīng)答
9.3 末梢管理
復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的查詢包管理,主要是中心站點到分支站點拓?fù)?;中心站點沒有必要到分支站點進行查詢,所有限制查詢范圍就是最好的方法。
(1)限制查詢范圍的方法
1)匯總配置
減少明細(xì)路由故障時導(dǎo)致的查詢,可以在中心連接分支站點的接口上進行匯總路由配置.查詢明細(xì)路由時,分支站點僅存在匯總路由,只能回復(fù)不可達;注意該配置應(yīng)該盡量避免路由黑洞
2)eigrp末梢區(qū)域配置
分支站點設(shè)備直接配置為末梢區(qū)域,之后分支站點發(fā)送到中心站點的hello包中存在末梢區(qū)域標(biāo)記; 當(dāng)中心站點鏈路出現(xiàn)故障時,中心站點不會到分支站點進行查詢
R3(config)#router eigrp 90
R3(config-router)#eigrp stub #本地成為末梢區(qū)域
R2#show ip eigrp neighbors detail
將一臺路由器設(shè)置為末梢路由器時,默認(rèn)執(zhí)行以下命令, 本地成為末梢區(qū)域,當(dāng)鄰居需要傳遞直連和匯總路由過來
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