Сёння мы пачнем вывучэнне пратакола EIGRP, якое нароўні з вывучэннем OSPF з'яўляецца найважнейшай тэмай курса CCNA.
Пазней мы вернемся да часткі 2.5, а цяпер адразу пасля часткі 2.4 пяройдзем да часткі 2.6 «Налада, праверка і ўхіленне непаладак EIGRP па пратаколе IPv4 (за выключэннем аўтэнтыфікацыі, фільтраванні, ручнога падсумоўвання, пераразмеркаванні і канфігурацыі stub)».
Сёння ў нас будзе ўступны ўрок, на якім я раскажу вам аб канцэпцыі ўдасканаленага ўнутранага пратакола маршрутызацыі шлюзаў EIGRP, а на двух наступных уроках мы разгледзім наладу і ўхіленне непаладак робаты дадзенага пратакола. Але спачатку я хачу паведаміць вам наступнае.
На працягу некалькіх апошніх урокаў мы вывучалі OSPF. Цяпер я хачу, каб вы ўспомнілі, што калі шмат месяцаў таму мы вывучалі пратакол RIP, то казалі аб маршрутных завесах Loop і тэхналогіях, якія прадухіляюць зацыкльванне трафіку. Як можна прадухіліць узнікненне маршрутных завес пры выкарыстанні OSPF? Ці можна выкарыстоўваць для гэтага такія метады, як "атручэнне маршруту" Route Poison або "расшчэплены гарызонт" Split Horizon? Гэта пытанні, на якія вы павінны адказаць самастойна. Можаце выкарыстоўваць іншыя тэматычныя рэсурсы, але знайдзіце адказы на гэтыя пытанні. Я хачу, каб вы навучыліся знаходзіць адказы самастойна, працуючы з рознымі крыніцамі, і папрашу пакідаць свае каментарыі пад гэтым відэа, каб я змог убачыць, колькі з маіх вучняў справіліся з гэтай задачай.
Што такое EIGRP? Гэта гібрыдны пратакол маршрутызацыі, які аб'ядноўвае карысныя функцыі як дыстанцыйна-вектарнага пратакола, такога, як RIP, так і пратаколу адсочвання стану канала тыпу OSPF.
EIGRP з'яўляецца прапрыетарным пратаколам Cisco, які быў прадстаўлены для агульнага карыстання ў 2013 годзе. З пратаколу адсочвання стану канала ён узяў сабе алгарытм устанаўлення суседства, у адрозненне ад RIP, які не стварае суседзяў. RIP таксама абменьваецца табліцамі маршрутызацыі з іншымі ўдзельнікамі пратаколу, аднак OSPF, перш чым пачаць такі абмен, фармуе суседства. Такой жа выявай працуе EIGRP.
Пратакол RIP кожныя 30 секунд выконвае перыядычныя абнаўленні поўнай табліцы маршрутызацыі і рассылае інфармацыю аб усіх інтэрфейсах і ўсіх маршрутах усім сваім суседзям. EIGRP не выконвае перыядычнага поўнага абнаўлення інфармацыі, выкарыстоўваючы замест гэтага канцэпцыю рассылання паведамленняў Hello, так як гэта робіць OSPF. Кожныя некалькі секунд ён пасылае Hello, каб пераканацца, што сусед усё яшчэ жывы.
У адрозненне ад дыстанцыйна-вектарнага пратакола, які вывучае ўсю тапалогію сеткі, перш чым прыняць рашэнне аб фармаванні маршруту, EIGRP накшталт RIP стварае маршруты на падставе чутак. Калі я кажу «чуткі», то маю на ўвазе, што калі сусед паведамляе нешта, EIGRP з гэтым безумоўна згаджаецца. Напрыклад, калі сусед кажа, што ведае, як дасягнуць 10.1.1.2, EIGRP верыць яму, не пытаючыся: Адкуль ты гэта даведаўся? Раскажы мне аб тапалогіі ўсёй сеткі!».
Да 2013 гады, калі вы выкарыстоўвалі толькі інфраструктуру Cisco, то маглі карыстацца EIGRP, бо гэты пратакол быў створаны яшчэ ў 1994 году. Аднак шматлікія кампаніі, нават выкарыстоўваючы абсталяванне Cisco, не жадалі працаваць з гэтым праколам. На маю думку, на сёння EIGRP з'яўляецца лепшым пратаколам дынамічнай маршрутызацыі, паколькі нашмат лягчэй у выкарыстанні, аднак людзі ўсё яшчэ аддаюць перавагу OSPF. Думаю, гэта злучана з тым, што яны не жадаюць "прывязваць" сябе да прадукцыі Cisco. Але Cisco зрабіла гэты пратакол агульнадаступным таму што ён падтрымлівае сеткавае абсталяванне іншых вытворцаў, напрыклад, Juniper, і калі вы аб'яднаецеся з кампаніяй, якая не выкарыстоўвае абсталяванне Cisco, у вас не ўзнікне ніякіх праблем.
Давайце здзейснім невялікі экскурс у гісторыю сеткавых пратаколаў.
Пратакол RIPv1, які з'явіўся ў 1980-х гадах, меў шэраг абмежаванняў, напрыклад, максімальная колькасць хопаў, роўная 16, у сувязі з чым не мог забяспечыць маршрутызацыю ў шырокіх сетках. Крыху пазней распрацавалі ўнутраны пратакол маршрутызацыі шлюза IGRP, які быў нашмат лепш RIP. Аднак ён больш быў дыстанцыйна-вектарным пратаколам, чым пратаколам стану каналаў. У канцы 80-х гадоў з'явіўся адчынены стандарт – пратакол адсочвання стану каналаў OSPFv2 для пратаколу IPv4.
У пачатку 90-х Cisco вырашыла, што пратакол IGRP неабходна палепшыць і выпусціла ўдасканалены ўнутраны пратакол маршрутызацыі шлюза EIGRP. Ён быў нашмат больш эфектыўна OSPF, таму што спалучаў у сабе рысы і RIP, і OSPF. Калі мы пачнем яго вывучэнне, вы пераканаецеся, што наладжваць EIGRP нашмат лягчэй, чым OSPF. Cisco пастаралася зрабіць пратакол, які б забяспечваў максімальна хуткую канвергенцыю сеткі.
У канцы 90-х гадоў была выпушчана абноўленая бескласавая версія пратаколу RIPv2. У 2000-х гадах з'явіліся трэцяя версія OSPF, RIPng і EIGRPv6, якія падтрымлівалі пратакол IPv6. Свет паступова набліжаецца да поўнага пераходу на IPv6, і распрацоўшчыкі пратаколаў маршрутызацыі жадаюць быць да гэтага гатовыя.
Калі вы падушыце, мы вывучалі, што пры выбары аптымальнага маршруту RIP, як дыстанцыйна-вектарны пратакол, кіруецца толькі адным крытэрам — мінімальнай колькасцю хопаў, ці мінімальнай адлегласцю да інтэрфейсу прызначэння. Так, роўтар R1 абярэ прамы маршрут да роўтара R3 не гледзячы на тое, што хуткасць на гэтым маршруце - 64 кбіт/с - у разы менш хуткасці на маршруце R1-R2-R3, роўнай 1544 кбіт/с. Пратакол RIP палічыць аптымальным павольны маршрут даўжынёй у адзін хоп, а не хуткі маршрут даўжынёй 2 хопа.
OSPF вывучыць усю тапалогію сеткі і прыме рашэнне для сувязі з роўтарам R3 выкарыстоўваць маршрут праз роўтар R2 як хутчэйшы. У якасці метрыкі RIP выкарыстоўвае лік хопаў, а метрыкай OSPF з'яўляецца кошт, якая ў большасці выпадкаў прапарцыйная прапускной здольнасці канала.
EIGRP таксама арыентуецца на кошт маршруту, аднак яго метрыка нашмат складаней метрыкі OSPF і абапіраецца на мноства фактараў, у тым ліку прапускную здольнасць Bandwidth, затрымку Delay, надзейнасць Reliability, загружанасць Loading і максімальны памер пакета MTU. Напрыклад, калі нейкі вузел будзе загружаны больш за астатніх, EIGRP прааналізуе загружанасць усяго маршруту і абярэ іншы вузел з меншай загрузкай.
У курсе CCNA мы будзем улічваць толькі такія фактары фармавання метрыкі, як Bandwidth і Delay, менавіта іх будзе выкарыстаць формула метрыкі.
Дыстанцыйна-вектарны пратакол RIP выкарыстоўвае два паняцці: адлегласць і кірунак. Калі ў нас маецца 3 роўтара, і адзін з іх злучаны з сеткай 20.0.0.0, то выбар будзе ажыццяўляцца па адлегласці - гэта хопы, у дадзеным выпадку 1 хоп, і па кірунку, гэта значыць па якім шляху - верхнім або ніжнім - адпраўляць трафік .
Акрамя таго, RIP выкарыстоўвае перыядычнае абнаўленне інфармацыі, рассылаючы поўную табліцу маршрутызацыі па ўсёй сетцы кожныя 30 секунд. Гэта абнаўленне выконвае 2 функцыі. Першая - уласна абнаўленне табліцы маршрутызацыі, другая - праверка жыццяздольнасці суседа. Калі прылада не атрымлівае зваротнае абнаўленне табліцы ці новую інфармацыю аб маршруце ад суседа на працягу 30 з, яно разумее, што маршрут да суседа больш нельга выкарыстоўваць. Роўтар адсылае абнаўленне кожныя 30 секунд каб пазнаць, ці жывы яшчэ сусед і ці сапраўдны яшчэ маршрут.
Як я сказаў, для прадухілення маршрутных завес выкарыстоўваюць тэхналогію Split Horizon. Гэта азначае, што абнаўленне не адсылаецца зваротна таму інтэрфейсу, з якога прыйшло. Другая тэхналогія для прадухілення завес гэта Route Poison. Калі сувязь з намаляванай на малюнку сеткай 20.0.0.0 перапынілася, роўтар, да якога яна была падлучаная, адсылае суседзям «атручаны маршрут», у якім паведамляе, што дадзеная сетка зараз даступная ў 16 хопаў, гэта значыць практычна не дасягальная. Вось такім чынам працуе пратакол RIP.
Як жа працуе EIGRP? Калі вы памятаеце з урокаў пра OSPF, гэты пратакол выконвае тры функцыі: усталёўвае суседства, пры дапамозе LSA абнаўляе базу LSDB у адпаведнасці са зменамі тапалогіі сеткі і будуе табліцу маршрутызацыі. Усталяванне суседства досыць складаная працэдура, якая выкарыстоўвае мноства параметраў. Напрыклад, праверка і змена злучэння 2WAY - некаторыя злучэнні застаюцца ў стане двухбаковай сувязі, некаторыя пераходзяць у стан FULL. У адрозненне ад OSPF, у пратаколе EIGRP падобнага не адбываецца - ён правярае ўсяго 4 параметры.
Як і OSPF, гэты пратакол кожныя 10 секунд адсылае паведамленне Hello, якое змяшчае 4 параметры. Першы - гэта крытэр аўтэнтыфікацыі, калі яна была папярэдне настроена. Пры гэтым усе прылады, з якімі усталёўваецца суседства, павінны мець аднолькавыя параметры аўтэнтыфікацыі.
Другі параметр служыць для праверкі прыналежнасці прылад да адной аўтаномнай сістэмы, гэта значыць для ўсталявання суседства па пратаколе EIGRP абедзве прылады павінны мець аднолькавы нумар аўтаномнай сістэмы. Трэці параметр служыць для праверкі таго, што паведамленні Hello рассылаюцца з аднаго IP-адрасы крыніцы Source IP.
Чацвёрты параметр выкарыстоўваецца для праверкі супадзення зменных каэфіцыентаў K-Values. Пратакол EIRGP выкарыстоўвае 5 такіх каэфіцыентаў ад К1 да К5. Калі вы памятаеце, пры значэнні K=0 параметры ігнаруецца, калі ж K=1, то параметры выкарыстоўваюцца ў формуле вылічэння метрыкі. Такім чынам, значэнні К1-5 для розных прылад павінны супадаць. У курсе CCNA мы будзем прымаць значэнні гэтых каэфіцыентаў па змаўчанні: К1 і К3 роўныя 1, а К2, К4 і К5 роўныя 0.
Такім чынам, калі гэтыя 4 параметры супадаюць, EIGRP усталёўвае адносіны суседства, і прылады заносяць адзін аднаго ў табліцу суседзяў. Далей выконваюцца змены ў табліцы тапалогіі.
Усе паведамленні Hello адсылаюцца на мультыкаставы IP-адрас 224.0.0.10, а абнаўленні ў залежнасці ад налады адсылаюцца на юнікаставыя адрасы суседзяў альбо на мультыкаставы адрас. Гэта абнаўленне паступае не па UDP ці TCP, а выкарыстае іншы пратакол пад назовам RTP, Reliable Transport Protocol, або "транспартны пратакол надзейнасці". Гэты пратакол правярае, ці атрымаў сусед абнаўленне, і як вынікае з яго назвы, яго ключавой функцыяй з'яўляецца забеспячэнне надзейнасці сувязі. Калі абнаўленне не дайшло да суседа, перадача будзе паўтарацца, пакуль той яго не атрымае. У OSPF механізм для праверкі прылады-атрымальніка адсутнічае, таму сістэма не ведае, атрымалі суседнія прылады абнаўлення ці не.
Калі вы памятаеце, RIP кожныя 30 секунд рассылае абнаўленне поўнай тапалогіі сеткі. EIGRP робіць гэта толькі ў выпадку, калі ў сетцы з'явілася новая прылада або адбыліся якія-небудзь змены. Калі змянілася тапалогія падсеткі, пратакол разашле абнаўленне, але не поўнай табліцы тапалогіі, а толькі запісы з гэтай зменай. Калі змянілася нейкая падсетка, будзе абноўлена толькі яе тапалогія. Гэта выглядае як частковае абнаўленне, якое адбываецца, калі гэта патрабуецца.
Як вам вядома, OSPF рассылае LSA кожныя 30 хвілін незалежна ад таго, ці адбыліся ў сетцы якія-небудзь змены. EIGRP не будзе рассылаць ніякіх абнаўленняў на працягу працяглага прамежку часу да таго часу, пакуль у сетцы не адбудзецца якіх-небудзь змен. Таму EIGRP нашмат больш эфектыўна OSPF.
Пасля таго, як роўтэры абмяняліся пакетамі абнаўленняў, надыходзіць трэці этап - фарміраванне табліцы маршрутызацыі на аснове метрыкі, якая вылічаецца па прыведзенай на малюнку формуле. Яна падлічвае кошт і ў залежнасці ад гэтага кошту прымае рашэнне.
Выкажам здагадку, што R1 даслаў Hello роўтэру R2, а той даслаў Hello роўтэру R1. Калі ўсе параметры супадаюць, роўтэры ствараюць табліцу суседзяў. У гэтую табліцу R2 заносіць запіс аб роўтары R1, а R1 стварае запіс аб R2. Пасля гэтага роўтэр R1 адсылае абнаўленне ў падлучаную да яго сетку 10.1.1.0/24. У табліцы маршрутызацыі гэта выглядае як інфармацыя аб IP-адрасе сеткі, інтэрфейсе роўтара, якія забяспечваюць з ёй сувязь, і кошту маршруту праз гэты інтэрфейс. Калі вы падушыце, кошт EIGRP роўная 90, а далей паказваецца значэнне адлегласці Distance value, аб якім мы пагаворым пазней.
Цалкам формула метрыкі выглядае нашмат складаней, бо складаецца з значэнні каэфіцыентаў Да і розныя пераўтварэнні. На сайце Cisco прыведзены поўны выгляд формулы, аднак калі вы зробіце падстаноўку значэнняў каэфіцыентаў па змаўчанні, то яна пераўтворыцца ў прасцейшы выгляд – метрыка будзе раўняцца (bandwidth + Delay) * 256.
Мы будзем карыстацца менавіта такім спрошчаным выглядам формулы для вылічэння метрыкі, дзе прапускная здольнасць у кілабітах роўная 107, падзеленае на найменшую прапускную здольнасць усіх інтэрфейсаў, кіроўных да сеткі прызначэння least-bandwidth, а затрымка cumulative-delay – гэта сумарная затрымка інтэрфейсах, якія вядуць да сеткі прызначэння.
Пры вывучэнні EIGRP мы павінны засвоіць чатыры вызначэнні: Feasible Distance (магчымую адлегласць), Reported Distance (абвешчаную адлегласць), Successor (суседні маршрутызатар з найменшай кошт шляху да сеткі прызначэння) і Feasible Successor (рэзервовы суседні маршрутызатар). Каб зразумець, што яны азначаюць, разгледзім наступную тапалогію сеткі.
Пачнём са стварэння табліцы маршрутызацыі R1 з мэтай выбару найлепшага маршруту да сеткі 10.1.1.0/24. Каля кожнага з прылад паказана прапускная здольнасць у кбіт/з і затрымка ў мс. Мы выкарыстоўваем інтэрфейсы GigabitEthernet з прапускной здольнасцю 100 мбіт/з, або 1000000 кбіт/з, інтэрфейсы FastEthernet з хуткасцю 100000 кбіт/з, Ethernet з хуткасцю 10000 кбіт/з і серыйны інтэрфейс са хуткасцю 1544 кбіт/з. Гэтыя велічыні можна пазнаць, калі прагледзець у наладах роўтара характарыстыкі адпаведных фізічных інтэрфейсаў.
Прапускная здольнасць Serial-інтэрфейсаў па змаўчанні роўная 1544 кбіт/з, і нават калі ў вас маецца лінія 64 кбіт/з, прапускная здольнасць усё роўна будзе 1544 кбіт/з. Таму вам як сеткаваму адміністратару трэба пераканацца, што вы карыстаецеся правільнае значэнне bandwidth. Для канкрэтнага інтэрфейсу яго можна задаць з дапамогай каманды bandwidth, а з дапамогай каманды delay вы можаце змяніць значэнне затрымкі па змаўчанні. Вы можаце не турбавацца з нагоды значэнняў bandwidth па змаўчанні для інтэрфейсаў GigabitEthernet ці Ethernet, але будзьце ўважлівыя пры выбары хуткасці лініі, калі выкарыстоўваеце Serial-інтэрфейс.
Звярніце ўвагу, што на дадзенай схеме затрымка пазначана быццам бы ў мілісекундах ms, але ў рэчаіснасці гэта мікрасекунды, проста ў мяне няма літары μ для правільнага абазначэння мікрасекунд μs.
Уважліва пастаўцеся да наступнай акалічнасці. Калі вы ўведзяце каманду show interface g0/0, сістэма адлюструе затрымку ў дзясятках мікрасекунд, а не проста ў мікрасекундах.
Падрабязна мы разгледзім гэтае пытанне ў наступным відэа, прысвечаным наладзе EIGRP, пакуль што запомніце, што пры падстаноўцы значэнняў затрымкі ў формулу 100 μs са схемы ператвараецца ў 10, бо формула выкарыстоўвае дзясяткі мікрасекунд, а не адзінкі.
На схеме я абазначу чырвонымі кропкамі інтэрфейсы, да якіх ставяцца паказаныя прапускныя здольнасці і затрымкі.
У першую чаргу нам трэба вызначыць магчымую адлегласць Feasible Distance. Гэта метрыка FD, якая вылічаецца па формуле. Для ўчастку ад R5 да вонкавай сеткі нам трэба падзяліць 107 на 106, у выніку мы атрымаем 10. Далей да гэтай велічыні bandwidth нам трэба дадаць затрымку, роўную 1, таму што ў нас маецца 10 мікрасекунд, гэта значыць адзін дзясятак. Атрыманае значэнне 11 трэба памножыць на 256, гэта значыць значэнне метрыкі складзе 2816. Такое значэнне FD для дадзенага ўчастка сеткі.
Гэта значэнне роўтар R5 адашле роўтэру R2, прычым для R2 яно стане абвешчанай адлегласцю Reported Distance, гэта значыць велічынёй, якую яму паведаміў сусед. Такім чынам, абвешчаная адлегласць RD для ўсіх астатніх прылад будзе роўна магчымай адлегласці FD прылады, якое вам яго паведаміла.
Роўтар R2 праводзіць вылічэнні FD па сваіх дадзеных, гэта значыць дзеліць 107 на 105 і атрымлівае 100. Затым ён дадае да гэтага значэння суму затрымак на маршруце да знешняй сеткі: затрымку R5, роўную аднаму дзясятку мікрасекунд, і ўласную затрымку, роўную дзесяці дзясяткам. Сумарная затрымка складзе 11 дзясяткаў мікрасекунд. Дадаем яе да атрыманай сотні і атрымліваем 111, памнажаем гэтую велічыню на 256 і атрымліваем значэнне FD=28416. Аналагічна паступае роўтар R3, атрымліваючы пасля праведзеных вылічэнняў значэнне FD=281856. Роўтар R4 вылічае значэнне FD=3072 і перадае яго R1 як RD.
Звярніце ўвагу, што роўтар R1 пры вылічэнні FD падстаўляе ў формулу не сваю прапускную здольнасць 1000000 кбіт/з, а малодшую прапускную здольнасць роўтара R2, якая роўная 100000 кбіт/з, таму што ў формуле заўсёды выкарыстоўваецца мінімальная прапускная здольнасць інтэрфейсу, кіроўнага да сеткі . У дадзеным выпадку на шляхі да сеткі 10.1.1.0/24 размешчаны роўтэры R2 і R5, але паколькі bandwidth пятага роўтара больш, у формулу падстаўляецца найменшае значэнне bandwidth роўтара R2. Сумарная затрымка на шляхі R1-R2-R5 складае 1+10+1 (дзясяткаў) = 12, прыведзеная прапускная здольнасць роўная 100, і сума гэтых лікаў, памножаная на 256, дасць значэнне FD=30976.
Такім чынам, усе прылады вылічылі FD сваіх інтэрфейсаў, і роўтар R1 мае 3 маршруты, якія вядуць да сеткі прызначэння. Гэта маршруты R1-R2, R1-R3 і R1-R4. Роўтар выбірае мінімальнае значэнне магчымай адлегласці FD, якое роўна 30976 – гэта маршрут да роўтара R2. Гэты роўтэр становіцца Successor'ам, ці "пераемнікам". У табліцы маршрутызацыі паказваецца таксама Feasible Successor (рэзервовы пераемнік) - ён азначае, што ў выпадку разрыву сувязі паміж R1 і Successor, маршрут будзе ажыццяўляцца праз рэзервовы роўтар Feasible Successor.
Feasible Successors прызначаецца паводле адзінага правіла: абвешчаная адлегласць RD гэтага маршрутызатара павінна быць менш, чым FD роўтара на ўчастку да Successor'у. У нашым выпадку R1-R2 мае FD=30976, RD на ўчастку R1-К3 роўна 281856, а RD на ўчастку R1-R4 роўна 3072. Бо 3072 < 30976, у якасці Feasible Successors выбіраецца роўтар R4.
Гэта азначае, што пры парушэнні сувязі на ўчастку сеткі R1-R2 трафік да сеткі 10.1.1.0/24 будзе накіроўвацца па маршруце R1-R4-R5. Пераключэнне маршруту пры выкарыстанні RIP займае некалькі дзясяткаў секунд, пры выкарыстанні OSPF - некалькі секунд, а ў EIGRP адбываецца імгненна. У гэтым заключаецца яшчэ адна перавага EIGRP у параўнанні з іншымі пратаколамі маршрутызацыі.
Што адбудзецца, калі адначасова перарвецца сувязь з Successor і Feasible Successor? У гэтым выпадку EIGRP задзейнічае алгарытм DUAL, які можа вылічыць рэзервовы маршрут праз верагоднага пераемніка. Гэта можа заняць некалькі секунд, на працягу якіх EIGRP знойдзе іншага суседа, якога можна выкарыстоўваць для перадачы трафіку, і змесціць яго дадзеныя ў табліцу маршрутызацыі. Пасля гэтага пратакол працягне звычайную працу па забеспячэнні маршрутызацыі.
Дзякуй, што застаяцеся з намі. Вам падабаюцца нашыя артыкулы? Жадаеце бачыць больш цікавых матэрыялаў? Падтрымайце нас аформіўшы замову або парэкамендаваўшы знаёмым, 30% зніжка для карыстальнікаў Хабра на ўнікальны аналаг entry-level сервераў, які быў прыдуманы намі для Вас: (даступныя варыянты з RAID1 і RAID10, да 24 ядраў і да 40GB DDR4).
Dell R730xd у 2 разы танней? Толькі ў нас у Нідэрландах! Dell R420 – 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB – ад $99! Чытайце аб тым
Крыніца: habr.com