Dnes začneme studovat protokol EIGRP, který je spolu se studiem OSPF nejdůležitějším tématem kurzu CCNA.
K části 2.5 se vrátíme později, ale nyní, hned po části 2.4, přejdeme k části 2.6, „Konfigurace, ověřování a odstraňování problémů EIGRP přes IPv4 (kromě ověřování, filtrování, ručního shrnutí, redistribuce a útržku Konfigurace)."
Dnes nás čeká úvodní lekce, ve které vás seznámím s konceptem Enhanced Internal Gateway Routing Protocol EIGRP a v dalších dvou lekcích se podíváme na konfiguraci a řešení problémů protokolových robotů. Ale nejprve vám chci říct následující.
Během posledních několika lekcí jsme se učili o OSPF. Nyní chci, abyste si zapamatovali, že když jsme se před mnoha měsíci dívali na RIP, mluvili jsme o směrovacích smyčkách a technologiích, které zabraňují zacyklení provozu. Jak můžete zabránit směrovacím smyčkám při použití OSPF? Je možné na to použít metody jako Route Poison nebo Split Horizon? To jsou otázky, na které si musíte odpovědět sami. Můžete použít jiné tematické zdroje, ale najděte odpovědi na tyto otázky. Chci, abyste se naučili, jak sami hledat odpovědi při práci s různými zdroji, a doporučuji vám zanechat své komentáře pod tímto videem, abych viděl, kolik mých studentů tento úkol splnilo.
Co je EIGRP? Jedná se o hybridní směrovací protokol, který kombinuje užitečné funkce jak vzdáleného vektorového protokolu, jako je RIP, tak protokolu stavu propojení, jako je OSPF.
EIGRP je proprietární protokol společnosti Cisco, který byl zpřístupněn veřejnosti v roce 2013. Z protokolu sledování stavu propojení převzal algoritmus vytvoření sousedství, na rozdíl od RIP, který nevytváří sousedy. RIP si také vyměňuje směrovací tabulky s ostatními účastníky protokolu, ale OSPF tvoří sousedství před zahájením této výměny. EIGRP funguje stejným způsobem.
Protokol RIP pravidelně každých 30 sekund aktualizuje úplnou směrovací tabulku a distribuuje informace o všech rozhraních a všech trasách všem svým sousedům. EIGRP neprovádí periodické úplné aktualizace informací, místo toho využívá koncept vysílání Hello zpráv stejným způsobem jako OSPF. Každých pár sekund odešle Hello, aby se ujistil, že soused je stále „naživu“.
Na rozdíl od protokolu vzdálenostního vektoru, který zkoumá celou topologii sítě před rozhodnutím o vytvoření trasy, EIGRP, stejně jako RIP, vytváří trasy na základě fám. Když říkám fámy, myslím tím, že když soused něco nahlásí, EIGRP s tím bez otázek souhlasí. Pokud například soused řekne, že ví, jak dosáhnout 10.1.1.2, EIGRP mu uvěří, aniž by se zeptal: „Jak jsi to věděl? Řekněte mi o topologii celé sítě!
Pokud jste před rokem 2013 používali pouze infrastrukturu Cisco, mohli jste používat EIGRP, protože tento protokol byl vytvořen již v roce 1994. Mnoho společností, i když používají zařízení Cisco, však nechtělo pracovat s touto mezerou. Podle mého názoru je dnes EIGRP nejlepším dynamickým směrovacím protokolem, protože je mnohem jednodušší na použití, ale lidé stále preferují OSPF. Myslím, že je to dáno tím, že se nechtějí vázat na produkty Cisco. Cisco však tento protokol zpřístupnilo veřejnosti, protože podporuje síťová zařízení třetích stran, jako je Juniper, a pokud se spojíte se společností, která zařízení Cisco nepoužívá, nebudete mít žádné problémy.
Udělejme si krátký exkurz do historie síťových protokolů.
Protokol RIPv1, který se objevil v 1980. letech, měl řadu omezení, například maximální počet skoků 16, a proto nemohl poskytovat směrování přes velké sítě. O něco později vyvinuli interní směrovací protokol brány IGRP, který byl mnohem lepší než RIP. Jednalo se však spíše o protokol vzdálenostních vektorů než protokol stavu spojení. Na konci 80. let se objevil otevřený standard, protokol stavu spojení OSPFv2 pro IPv4.
Počátkem 90. let se Cisco rozhodlo, že IGRP je třeba zlepšit, a vydalo Enhanced Internal Gateway Routing Protocol EIGRP. Byl mnohem efektivnější než OSPF, protože kombinoval funkce RIP i OSPF. Když to začneme prozkoumávat, uvidíte, že EIGRP je mnohem jednodušší na konfiguraci než OSPF. Cisco se snažilo vytvořit protokol, který by zajistil co nejrychlejší konvergenci sítě.
Koncem 90. let byla vydána aktualizovaná beztřídní verze protokolu RIPv2. V roce 2000 se objevila třetí verze OSPF, RIPng a EIGRPv6, která podporovala protokol IPv6. Svět se postupně blíží k plnému přechodu na IPv6 a vývojáři směrovacích protokolů na to chtějí být připraveni.
Pokud si pamatujete, studovali jsme, že při výběru optimální trasy se RIP jako vektorový protokol vzdálenosti řídí pouze jedním kritériem - minimálním počtem skoků nebo minimální vzdáleností k cílovému rozhraní. Router R1 tedy zvolí přímou cestu k routeru R3, přestože rychlost na této trase je 64 kbit/s – několikrát méně než rychlost na trase R1-R2-R3, tedy rovných 1544 kbit/s. Protokol RIP bude považovat pomalou trasu o délce jednoho skoku za optimální spíše než rychlou trasu o 2 skokech.
OSPF prostuduje celou topologii sítě a rozhodne se použít cestu přes R3 jako rychlejší cestu pro komunikaci s routerem R2. RIP používá jako svou metriku počet skoků, zatímco metrikou OSPF jsou náklady, které jsou ve většině případů úměrné šířce pásma spojení.
EIGRP se také zaměřuje na cenu trasy, ale jeho metrika je mnohem složitější než OSPF a závisí na mnoha faktorech, včetně šířky pásma, zpoždění, spolehlivosti, načítání a maximální MTU. Pokud je například jeden uzel zatížen více než ostatní, EIGRP analyzuje zatížení na celé trase a vybere jiný uzel s menším zatížením.
V kurzu CCNA budeme brát v úvahu pouze takové faktory tvorby metriky, jako je šířka pásma a zpoždění, které použije metrický vzorec.
Vektorový protokol vzdálenosti RIP používá dva koncepty: vzdálenost a směr. Pokud máme 3 routery a jeden z nich je připojen k síti 20.0.0.0, pak bude výběr proveden podle vzdálenosti - to jsou skoky, v tomto případě 1 skok, a podle směru, tedy po které cestě - horní nebo nižší - pro odeslání provozu.
Kromě toho RIP používá pravidelnou aktualizaci informací a distribuuje kompletní směrovací tabulku po síti každých 30 sekund. Tato aktualizace dělá 2 věci. Prvním je vlastní aktualizace směrovací tabulky, druhým je kontrola životaschopnosti souseda. Pokud zařízení neobdrží od souseda aktualizaci tabulky odpovědí nebo nové informace o trase do 30 sekund, rozumí tomu, že trasu k sousedovi již nelze použít. Router každých 30 sekund posílá aktualizaci, aby zjistil, zda je soused stále naživu a zda je trasa stále platná.
Jak jsem řekl, technologie Split Horizon se používá k zamezení smyček trasy. To znamená, že aktualizace není odeslána zpět do rozhraní, ze kterého přišla. Druhou technologií pro předcházení smyčkám je Route Poison. Pokud se přeruší spojení se sítí 20.0.0.0 zobrazenou na obrázku, router, ke kterému byl připojen, vyšle svým sousedům „otrávenou trasu“, ve které hlásí, že tato síť je nyní dostupná v 16 skocích, tzn. prakticky nedosažitelný. Takto funguje protokol RIP.
Jak EIGRP funguje? Pokud si pamatujete z lekcí o OSPF, tento protokol plní tři funkce: zakládá sousedství, používá LSA k aktualizaci LSDB v souladu se změnami v topologii sítě a vytváří směrovací tabulku. Založení sousedství je poměrně složitý postup, který využívá mnoho parametrů. Například kontrola a změna 2WAY spojení - některá spojení zůstanou ve stavu obousměrné komunikace, některá přejdou do stavu FULL. Na rozdíl od OSPF se to v protokolu EIGRP neděje – kontroluje pouze 4 parametry.
Stejně jako OSPF i tento protokol odesílá každých 10 sekund zprávu Hello obsahující 4 parametry. První je autentizační kritérium, pokud bylo dříve nakonfigurováno. V tomto případě musí mít všechna zařízení, se kterými je navázána blízkost, stejné parametry autentizace.
Druhý parametr se používá ke kontrole, zda zařízení patří do stejného autonomního systému, to znamená, že pro navázání sousedství pomocí protokolu EIGRP musí mít obě zařízení stejné číslo autonomního systému. Třetí parametr se používá ke kontrole, zda jsou zprávy Hello odesílány ze stejné zdrojové IP adresy.
Čtvrtý parametr se používá ke kontrole konzistence koeficientů proměnné K-Values. Protokol EIRGP používá 5 takových koeficientů od K1 do K5. Pokud si pamatujete, pokud K=0, parametry se ignorují, ale pokud K=1, pak se parametry použijí ve vzorci pro výpočet metriky. Hodnoty K1-5 pro různá zařízení tedy musí být stejné. V kurzu CCNA použijeme výchozí hodnoty těchto koeficientů: K1 a K3 se rovnají 1 a K2, K4 a K5 se rovnají 0.
Pokud se tedy tyto 4 parametry shodují, EIGRP naváže sousedský vztah a zařízení se vzájemně zapíší do tabulky sousedů. Dále se provedou změny v tabulce topologie.
Všechny zprávy Hello jsou odesílány na IP adresu multicast 224.0.0.10 a aktualizace, v závislosti na konfiguraci, jsou odesílány na adresy unicast sousedů nebo na adresu multicast. Tato aktualizace nepochází přes UDP nebo TCP, ale používá jiný protokol nazvaný RTP, Reliable Transport Protocol. Tento protokol kontroluje, zda soused obdržel aktualizaci, a jak jeho název napovídá, jeho klíčovou funkcí je zajištění spolehlivosti komunikace. Pokud aktualizace nedorazí k sousedovi, přenos se bude opakovat, dokud ji soused neobdrží. OSPF nemá mechanismus pro kontrolu přijímajícího zařízení, takže systém neví, zda sousední zařízení obdržela aktualizaci nebo ne.
Pokud si pamatujete, RIP odesílá aktualizaci kompletní topologie sítě každých 30 sekund. EIGRP to dělá pouze v případě, že se v síti objevilo nové zařízení nebo došlo k nějakým změnám. Pokud se topologie podsítě změnila, protokol odešle aktualizaci, nikoli však úplnou tabulku topologie, ale pouze záznamy s touto změnou. Pokud se podsíť změní, aktualizuje se pouze její topologie. Zdá se, že se jedná o částečnou aktualizaci, která se provádí v případě potřeby.
Jak víte, OSPF odesílá LSA každých 30 minut, bez ohledu na to, zda v síti došlo k nějakým změnám. EIGRP nebude rozesílat žádné aktualizace po delší dobu, dokud nedojde k nějaké změně v síti. Proto je EIGRP mnohem efektivnější než OSPF.
Poté, co si routery vymění aktualizační balíčky, začíná třetí fáze - vytvoření směrovací tabulky na základě metriky, která se vypočítá pomocí vzorce znázorněného na obrázku. Vypočítá náklady a na základě těchto nákladů se rozhodne.
Předpokládejme, že R1 odeslal Hello do routeru R2 a tento router poslal Hello do routeru R1. Pokud se všechny parametry shodují, routery vytvoří tabulku sousedů. V této tabulce R2 zapíše záznam o routeru R1 a R1 vytvoří záznam o R2. Poté router R1 odešle aktualizaci do sítě 10.1.1.0/24, která je k němu připojena. Ve směrovací tabulce to vypadá jako informace o IP adrese sítě, rozhraní routeru, které s ní zajišťuje komunikaci, a ceně cesty přes toto rozhraní. Pokud si pamatujete, cena EIGRP je 90 a pak je uvedena hodnota Vzdálenost, o které budeme hovořit později.
Úplný metrický vzorec vypadá mnohem komplikovaněji, protože obsahuje hodnoty koeficientů K a různé transformace. Web společnosti Cisco poskytuje kompletní formu vzorce, ale pokud nahradíte výchozí hodnoty koeficientu, bude převeden do jednodušší formy – metrika se bude rovnat (šířka pásma + zpoždění) * 256.
Pro výpočet metriky použijeme právě tuto zjednodušenou formu vzorce, kde šířka pásma v kilobitech je rovna 107, děleno nejmenší šířkou pásma ze všech rozhraní vedoucích k nejmenší šířce pásma cílové sítě a kumulativní zpoždění je celková zpoždění v desítkách mikrosekund pro všechna rozhraní vedoucí do cílové sítě.
Když se učíme EIGRP, musíme porozumět čtyřem definicím: proveditelná vzdálenost, hlášená vzdálenost, následník (sousedský směrovač s nejnižšími náklady na cestu do cílové sítě) a proveditelný nástupce (záložní sousední směrovač). Abyste pochopili, co znamenají, zvažte následující topologii sítě.
Začněme vytvořením směrovací tabulky R1 pro výběr nejlepší cesty do sítě 10.1.1.0/24. Vedle každého zařízení je zobrazena propustnost v kbit/s a latence v ms. Používáme rozhraní GigabitEthernet 100 Mbps nebo 1000000 100000 10000 kbps, 1544 XNUMX kbps FastEthernet, XNUMX XNUMX kbps Ethernet a XNUMX kbps sériová rozhraní. Tyto hodnoty lze zjistit zobrazením charakteristik příslušných fyzických rozhraní v nastavení routeru.
Výchozí propustnost sériových rozhraní je 1544 kbps, a i když máte linku 64 kbps, propustnost bude stále 1544 kbps. Proto se jako správce sítě musíte ujistit, že používáte správnou hodnotu šířky pásma. Pro konkrétní rozhraní jej lze nastavit pomocí příkazu bandwidth a pomocí příkazu delay můžete změnit výchozí hodnotu zpoždění. Nemusíte se starat o výchozí hodnoty šířky pásma pro rozhraní GigabitEthernet nebo Ethernet, ale buďte opatrní při výběru rychlosti linky, pokud používáte sériové rozhraní.
Vezměte prosím na vědomí, že v tomto diagramu je zpoždění údajně indikováno v milisekundách ms, ale ve skutečnosti jsou to mikrosekundy, jen nemám písmeno μ pro správné označení mikrosekund μs.
Věnujte prosím zvýšenou pozornost následující skutečnosti. Pokud zadáte příkaz show interface g0/0, systém zobrazí latenci v desítkách mikrosekund, nikoli pouze v mikrosekundách.
Na tento problém se podrobně podíváme v dalším videu o konfiguraci EIGRP, prozatím si pamatujte, že při dosazení hodnot latence do vzorce se 100 μs z diagramu změní na 10, protože vzorec používá desítky mikrosekund, nikoli jednotky.
V diagramu označím červenými tečkami rozhraní, kterých se uvedené propustnosti a zpoždění týkají.
Nejprve musíme určit možnou proveditelnou vzdálenost. Toto je metrika FD, která se vypočítá pomocí vzorce. Pro úsek z R5 do vnější sítě potřebujeme vydělit 107 106, ve výsledku dostaneme 10. Dále k této hodnotě šířky pásma musíme přidat zpoždění rovné 1, protože máme 10 mikrosekund, tzn. jedna desítka. Výsledná hodnota 11 se musí vynásobit 256, to znamená, že metrická hodnota bude 2816. Toto je hodnota FD pro tuto část sítě.
Router R5 pošle tuto hodnotu routeru R2 a pro R2 se stane deklarovanou Hlášenou vzdáleností, tedy hodnotou, kterou mu řekl soused. Inzerovaná vzdálenost RD pro všechna ostatní zařízení se tedy bude rovnat možné vzdálenosti FD zařízení, které vám ji nahlásilo.
Router R2 provádí výpočty FD na základě svých dat, to znamená, že vydělí 107 105 a získá 100. Poté k této hodnotě přičte součet zpoždění na trase do vnější sítě: zpoždění R5 rovné jedné deseti mikrosekundám a vlastní zpoždění, rovné deseti desítkám. Celkové zpoždění bude 11 desítek mikrosekund. Přičteme to k výsledné stovce a dostaneme 111, tuto hodnotu vynásobíme 256 a dostaneme hodnotu FD = 28416. Router R3 dělá totéž a po výpočtech obdrží hodnotu FD=281856. Směrovač R4 vypočítá hodnotu FD=3072 a přenese ji do R1 jako RD.
Vezměte prosím na vědomí, že při výpočtu FD router R1 nenahrazuje do vzorce svou vlastní šířku pásma 1000000 2 100000 kbit/s, ale spodní šířku pásma routeru R10.1.1.0, která se rovná 24 2 kbit/s, protože vzorec vždy používá minimální šířku pásma rozhraní vedoucí do cílové sítě. V tomto případě jsou směrovače R5 a R2 umístěny na cestě k síti 1/2, ale protože pátý směrovač má větší šířku pásma, dosadí se do vzorce nejmenší hodnota šířky pásma směrovače R5. Celkové zpoždění na trase R1-R10-R1 je 12+100+256 (desítky) = 30976, snížená propustnost je XNUMX a součet těchto čísel vynásobený XNUMX dává hodnotu FD=XNUMX.
Všechna zařízení tedy vypočítala FD svých rozhraní a router R1 má 3 trasy vedoucí do cílové sítě. Jedná se o trasy R1-R2, R1-R3 a R1-R4. Router vybere minimální hodnotu možné vzdálenosti FD, která se rovná 30976 – to je cesta k routeru R2. Tento router se stává nástupcem, neboli „nástupcem“. Směrovací tabulka také uvádí Feasible Successor (záložní nástupce) - to znamená, že pokud dojde k přerušení spojení mezi R1 a Successorem, bude trasa směrována přes záložní router Feasible Successor.
Dosažitelní nástupci jsou přidělováni podle jediného pravidla: inzerovaná vzdálenost RD tohoto routeru musí být menší než FD routeru v segmentu k nástupci. V našem případě má R1-R2 FD = 30976, RD v sekci R1-K3 se rovná 281856 a RD v sekci R1-R4 se rovná 3072. Vzhledem k tomu, že 3072 < 30976, je router R4 vybrán jako proveditelný nástupce.
To znamená, že pokud dojde k přerušení komunikace na úseku sítě R1-R2, bude provoz do sítě 10.1.1.0/24 odeslán po trase R1-R4-R5. Přepnutí trasy při použití RIPu trvá několik desítek sekund, při použití OSPF několik sekund a v EIGRP k tomu dojde okamžitě. To je další výhoda EIGRP oproti jiným směrovacím protokolům.
Co se stane, když jsou nástupce i proveditelný nástupce odpojeny současně? V tomto případě EIGRP používá algoritmus DUAL, který dokáže vypočítat záložní trasu přes pravděpodobného nástupce. To může trvat několik sekund, během kterých EIGRP najde dalšího souseda, kterého lze použít k předání provozu a umístí jeho data do směrovací tabulky. Poté bude protokol pokračovat ve své normální směrovací práci.
Děkujeme, že s námi zůstáváte. Líbí se vám naše články? Chcete vidět více zajímavého obsahu? Podpořte nás objednávkou nebo doporučením přátelům, 30% sleva pro uživatele Habr na unikátní obdobu entry-level serverů, kterou jsme pro vás vymysleli: (k dispozici s RAID1 a RAID10, až 24 jader a až 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2x levnější? Pouze zde V Nizozemsku! Dell R420 – 2x E5-2430 2.2 GHz 6C 128 GB DDR3 2 x 960 GB SSD 1 Gb/s 100 TB – od 99 $! Číst o
Zdroj: www.habr.com