Cisco 200-125 CCNA v3.0 koolitus. Päev 49. Sissejuhatus EIGRP-sse.

Täna alustame EIGRP protokolli uurimist, mis koos OSPF-i uurimisega on CCNA kursuse kõige olulisem teema.

Hiljem naeme tagasi jaotisse 2.5, aga nüüd liigume otse jaotisest 2.4 jaotisse 2.6 "EIGRP konfigureerimine, kontrollimine ja tõrkeotsing IPv4 protokolli kaudu (ilma autentimiseta, filtreerimise, käsitsi summutamise, jaotamise ja stub konfiguratsioonita)".
Täna on meil sissejuhatav õppetund, kus räägin teile täiustatud sisemise marsruutimisprotokolli EIGRP kontseptsioonist, ning kahes järgmises õppetunnis vaatame protokolli seadistamist ja tõrkeotsingut. Aga enne, kui alustame, tahan teile teatada järgmist.

Viimaste tundide jooksul oleme uurinud OSPF-i. Nüüd soovin, et meenutaksite, kui palju kuud tagasi uurisime RIP protokolli, siis rääkisime marsruutimisringidest ja tehnoloogiatest, mis takistavad liikluse lõksu sattumist. Kuidas saab OSPF-i kasutamisel marsruutimisringide tekkimist vältida? Kas selliseid meetodeid nagu "marsruudi mürgitamine" või "jaotatud horisont" saab selleks kasutada? Need on küsimused, millele peaksite ise vastama. Saate kasutada muid teemaallikaid, kuid leidke vastused nendele küsimustele. Tahan, et õpiksite ise vastuseid leidma, töötades erinevate allikatega, ja palun jätke oma kommentaarid selle video alla, et saaksin näha, kui palju minu õpilastest selle ülesandega hakkama sai.

Mis on EIGRP? See on hibridne marsruutimisprotokoll, mis ühendab endas kaugel-vektor protokollile nagu RIP iseloomulikke funktsioone ja kanalite oleku jälgimise protokolli nagu OSPF.

EIGRP on Cisco omandiõigusel põhinev protokoll, mis anti avalikuks 2013. aastal. Kanalite oleku jälgimise protokollist võttis see enda jaoks naabruse loomise algoritmi, erinevalt RIP-ist, mis ei loo naabreid. RIP jagab ka marsruuditabeleid teiste protokolli osalistega, kuigi OSPF loob enne sellist vahetust naabruse. EIGRP töötab sama põhimõtte järgi.

RIP protokoll toob iga 30 sekundi tagant oma täieliku marsruutimistabeli regulaarseid uuendusi ja edastab teavet kõigi liideste ja marsruutide kohta kõikidele oma naabritele. EIGRP ei tee regulaarselt täielikke teabeuuendusi, vaid kasutab selle asemel sõnumite tervitamise kontseptsiooni, sarnaselt OSPF-ile. Iga paari sekundi järel saadab see tervituse, et veenduda, et naaber on endiselt "elus".

Erinevalt kaugusvektorprotokollist, mis uurib kogu võrgu topoloogiat, enne kui teeb otsuse marsruudi kujundamiseks, loob EIGRP sarnaselt RIP-ile marsruute kuulujuttude põhjal. Kui ma räägin "kuulujuttudest", mõtlen, et kui naaber midagi teatab, usub EIGRP seda tingimusteta. Näiteks kui naaber ütleb, et teab, kuidas jõuda aadressini 10.1.1.2, usub EIGRP teda, küsimata: "Kust sa seda teadsid? Räägi mulle kogu võrgu topoloogiast!".

Kuni 2013. aastani, kui kasutasite ainult Cisco infrastruktuuri, võisite kasutada EIGRP-d, kuna see protokoll loodi juba 1994. aastal. Siiski ei soovinud paljud ettevõtted, isegi kasutades Cisco varustust, selle protokolliga töötada. Minu arvates on EIGRP praegu parim dünaamilise marsruutimise protokoll, kuna see on palju lihtsam kasutada, kuid inimesed eelistavad endiselt OSPF-i. Arvan, et see on seotud sellega, et nad ei soovi end Cisco toodetega "siduda". Kuid Cisco tegi selle protokolli avalikuks, kuna see toetab ka kolmandate osapoolte võrguruume, näiteks Juniper, ja kui te ühineksite firmaga, kes ei kasuta Cisco seadmeid, ei tohiks teil mingeid probleeme tekkida.

Teeme väikese ajaloorendi võrguprotokollidesse.

RIPv1 protokoll, mis ilmus 1980ndatel, omas mitmeid piiranguid, näiteks maksimaalne hüpete arv, mis oli 16, mistõttu ei saanud see tagada marsruutimist ulatuslikes võrkudes. Veidi hiljem loodi sisevõrgu marsruutimise protokoll IGRP, mis oli palju parem kui RIP. Kuid see oli pigem kaugusvektorprotokoll kui kanalite oleku protokoll. 1980ndate lõpus ilmus avatud standard – OSPFv2 kanalite oleku protokoll IPv4 jaoks.

90ndate alguses otsustas Cisco, et IGRP protokolli tuleb täiustada ja väljastas täiustatud sisemise marsruutimisprotokolli EIGRP. See oli palju tõhusam kui OSPF, sest ühendas endas nii RIP-i kui ka OSPF-i omadused. Kui me alustame selle uurimist, veendute, et EIGRP seadistamine on palju lihtsam kui OSPF. Cisco püüdis luua protokolli, mis tagaks maksimumkiirusel võrgu konvergentsi.

90ndate lõpus ilmus uuendatud klassifitseerimata versioon protokollist RIPv2. 2000. aastatel ilmusid OSPF kolmas versioon, RIPng ja EIGRPv6, mis toetasid IPv6 protokolli. Maailm liikub järk-järgult täieliku ülemineku suunas IPv6-le ning marsruutimisprotokollide arendajad soovivad selleks valmis olla.

Kui te mäletate, õppisime, et optimaalse marsruudi valimisel juhindub RIP, kui kaugus-vektor protokoll, ainult ühest kriteeriumist - minimaalsetest hüpetest või minimaalsetest kaugustest sihtliidese poole. Nii valib marsruuter R1 otsese marsruudi marsruuterisse R3, hoolimata sellest, et selle marsruudi kiirus - 64 kbit/s - on mitu korda madalam kui marsruudi R1-R2-R3 kiirus, mis on 1544 kbit/s. RIP protokoll peab optimaalseks aeglast marsruuti pikkusega üks hüpe, mitte kiiret marsruuti pikkusega 2 hüpet.

OSPF uurib kogu võrgu topoloogiat ja otsustab, et R3 marsruutimiseks tuleb kasutada marsruuti läbi R2, mis on kiirem. RIP kasutab metrikana hüpete arvu, samas kui OSPF-i metrika on hind, mis enamikul juhtudel on proportsionaalne kanali läbilaskevõimega.

EIGRP teeb samuti marsruudi hinna osas otsuseid, kuid selle metrika on palju keerulisem kui OSPF-i oma ning toetub paljudele teguritele, sealhulgas läbilaskevõimele Bandwidth, viivitusele Delay, usaldusväärsusele Reliability, koormusele Loading ja maksimaalsele paketi suurusele MTU. Näiteks, kui mõni sõlmpunkt on koormatum kui teised, analüüsib EIGRP kogu marsruudi koormust ja valib teise sõlme väiksema koormusega.

CCNA kursusel arvestame ainult selliseid metrika kujunemise tegureid nagu Bandwidth ja Delay, just neid kasutatakse metrika valemi koostamisel.

Kaugus-vektorprotokoll RIP kasutab kaht mõistet: kaugus ja suund. Kui meil on 3 ruuterit ja üks neist on ühendatud võrku 20.0.0.0, siis valik tehakse kauguse alusel – need on hopid, antud juhul 1 hop, ja suuna alusel, ehk mille kaudu – ülemise või alumise – edastada liiklus.

Lisaks sellele kasutab RIP perioodilist teabe uuendamist, saates iga 30 sekundi järel kogu marsruuditabeli üle kogu võrgu. See uuendus täidab 2 funktsiooni. Esimene – iseasi marsruuditabeli uuendamine, teine – naabri elujõulisuse kontrollimine. Kui seade ei saa 30 sekundi jooksul naabrilt vastust marsruuditabeli uuendamisele või uut marsruuti, mõistab ta, et marsruuti naabrini ei saa enam kasutada. Ruuter saadab uuenduse iga 30 sekundi järel, et teada saada, kas naaber on ikka "elus" ja kas marsruut on endiselt kehtiv.

Kuidas ma ütlesin, marsruutimisringide vältimiseks kasutatakse tehnoloogiat Split Horizon. See tähendab, et uuendust ei saadeta tagasi sellele liidesele, kust see tuli. Teine tehnoloogia ringide vältimiseks on Route Poison. Kui ühendus pildil kujutatud võrgu 20.0.0.0 katke, saadab ruuter, millele see oli ühendatud, naabritele "mürgise marsruudi", teavitades, et see võrk on nüüd kättesaadav 16 hopi kaugusel, st peaaegu kätte saamatu. Nii töötab RIP protokoll.

Kuidas EIGRP töötab? Kui te mäletate OSPF tunnist, täidab see protokoll kolme funktsiooni: loob naabruse, uuendab LSA-de abil LSDB baasi vastavalt võrgu topoloogia muutustele ja koostab marsruuditabeli. Naabruse loomine on piisavalt keeruline protseduur, mis kasutab mitmeid parameetreid. Näiteks 2WAY ühenduse kontroll ja muutmine – mõned ühendused jäävad kahepoolse suhtluse olekusse, teised lähevad FULL olekusse. Erinevalt OSPF-st ei toimu EIGRP protokollis sarnast – see kontrollib vaid 4 parameetrit.

Nagu OSPF, see protokoll saadab iga 10 sekundi tagant sõnumi Hello, mis sisaldab 4 parameetrit. Esimene on autentimiskriteerium, kui see on eelnevalt seadistatud. Samuti peavad kõik seadmed, millega naabrus kureeritakse, omama samu autentimisseadeid.

Teine parameeter teenib seadmete kuuluvuse kontrollimiseks ühte autonoomset süsteemi, st EIGRP protokolli kaudu naabruse seadmiseks peavad mõlemal seadmel olema sama autonoomse süsteemi number. Kolmas parameeter kontrollib, et sõnumid Hello saadetakse ühest IP-aadressist, st Source IP.

Neljas parameeter kasutatakse K-Values muutuva koefitsiendi ühtsuse kontrollimiseks. Protokoll EIRGP kasutab 5 sellist koefitsiendi K1 kuni K5. Kui te mäletate, siis K=0 korral neid parameetreid ei arvestata, kuid kui K=1, siis parameetrid kasutatakse metoodika arvutamise valemis. Seega peavad K1-5 väärtused erinevates seadmetes olema ühed ja samad. CCNA kursusel võtame nende koefitsientide väärtused vaikimisi: K1 ja K3 on võrdsed 1, samas kui K2, K4 ja K5 on võrdsed 0.

Seega, kui need 4 parameetrit kattuvad, loob EIGRP naabrussuhted ja seadmed loovad üksteise jaoks naabrustabeli. Edasi viiakse muudatused topoloogiatabelis.

Kõik Hello sõnumid saadetakse multikaadressile 224.0.0.10, ja värskendused saadetakse sõltuvalt seadistusest kas naabrite unikaalsesse aadressi või multikaadressile. See värskendus ei toimu UDP või TCP kaudu, vaid kasutab teist protokolli nimega RTP, Reliable Transport Protocol ehk «usaldusväärne transportprotokoll». See protokoll kontrollib, kas naaber on saanud värskenduse ja nagu tema nimi viitab, on selle peamine funktsioon sujuva suhtluse tagamine. Kui värskendus ei jõua naabrini, kordub ülekandmine seni, kuni see on kätte saadud. OSPF-is puudub mehhanism vastuvõtva seadme kontrollimiseks, seetõttu ei tea süsteem, kas naaberseadmed on värskendust saanud või mitte.
Kui mäletate, siis RIP saadab igal 30 sekundil võrgu täieliku topoloogiat uuenduse. EIGRP teeb seda ainult siis, kui võrku ilmub uus seade või kui toimuvad mingid muud muutused. Kui alavõrgu topoloogia muutub, saadab protokoll uuenduse, kuid mitte kogu topoloogiatalletuse, vaid ainult muudetud kirje. Kui mõni alavõrk muutub, uuendatakse ainult selle topoloogiat. See näeb välja nagu osaline uuendus, mis toimub ainult vajaduse korral.

Nagu te teate, saadab OSPF iga 30 minuti järel LSA, sõltumata sellest, kas võrgus on toimunud mingisuguseid muutusi. EIGRP ei saadeta pikka aega ühtegi uuendust, kuni võrgus ei toimu mingisuguseid muutusi. Seetõttu on EIGRP palju tõhusam kui OSPF.

Pärast seda, kui ruuterid on jaganud uuenduspöördeid, jõuab kätte kolmas etapp – marsruuditabeli koostamine mõõdiku alusel, mis arvutatakse joonistel näidatud valemi põhjal. See arvutab hinna ja selle hinna alusel teeb otsuse.
Kujutage ette, et R1 saatis Hello ruuterile R2 ja see saatis Hello ruuterile R1. Kui kõik parameetrid kattuvad, loovad ruuterid naaberkaart. Sellesse kaardile R2 lisab kirje ruuterist R1, ja R1 loob kirje R2-st. Pärast seda saadab ruuter R1 uuenduse ühendatud võrgule 10.1.1.0/24. Marsruuditabelis näeb see välja nagu teave IP-aadressi, ruuteri liidese kohta, mis ühendab seda ning marsruudi maksumuse kaudu selle liidese kaudu. Kui mäletate, on EIGRP maksumus 90, ja seejärel on märgitud kauguse väärtus, millest räägime hiljem.

Kogu mõõdiku valem näeb välja palju keerulisem, kuna see sisaldab K koefitsiendi väärtusi ja erinevaid teisendusi. Cisco veebisaidil on esitatud valemi täispikkus, kuid kui te teete vaikimisi koefitsiendi väärtuste asendamise, siis muudetakse see lihtsustatud kujule – mõõdikuks on (bandwidth + Delay) * 256.

Me kasutame selle metoodika lihtsustatud vormi, mille kohaselt on läbilaskevõime kilobittides võrdne 107, jagatud sihtvõrku viivate liideste vähimale läbilaskevõimele least-bandwidth, ning viivitus cumulative-delay on kokkuvõtlik viivitus kümnetes mikrosekunides kõigis liidestes, mis viivad sihtvõrku.

EIGRP õppimisel peame selgeks saama neli määratlust: Feasible Distance (võimalik kaugus), Reported Distance (teadustatud kaugus), Successor (naaberriuter, millel on madalaim maksumus sihtvõrku) ja Feasible Successor (varu naaberriuter). Et mõista, mida need tähendavad, vaatame järgmist võrgu topoloogiat.

Alustame R1 marsruuditabeli loomisega, et valida parim marsruut võrku 10.1.1.0/24. Iga seadme juures on näidatud läbilaskevõime kbit/s ja viivitus ms. Me kasutame GigabitEthernet liideseid, mille läbilaskevõime on 100 Mbit/s ehk 1000000 kbit/s, FastEthernet liideseid 100000 kbit/s, Ethernet liideseid 10000 kbit/s ja seeria liideseid 1544 kbit/s. Need väärtused on saadaval, kui vaatate ruuteri seadete füüsiliste liideste omadusi.
Seeria liideste läbilaskevõime on vaikimisi 1544 kbit/s ja isegi kui teil on 64 kbit/s liin, jääb läbilaskevõime siiski 1544 kbit/s. Seetõttu peab teie kui võrguhalduri veenduma, et kasutate õiget bandwidth väärtust. Konkreetses liideses saab seda seadistada käsuga bandwidth ning viivitusväärtust on võimalik muuta käsuga delay. Te ei pea muretsema GigabitEthernet või Ethernet liideste vaikimisi bandwidth väärtuste pärast, kuid olge ettevaatlik liini kiirusel, kui kasutate seeria liidest.

Pange tähele, et skeemil on viivitus esitatud millisekundites ms, kuid tegelikult on see mikrosekundites, lihtsalt mul pole õiget sümbolit μ mikrosekundite tähistamiseks μs.

Pöörake tähelepanu järgnevale aspektile. Kui sisestate käsu show interface g0/0, kuvab süsteem viivituse kümnetes mikrosekunides, mitte lihtsalt mikrosekunides.

Me käsitleme seda küsimust põhjalikumalt järgmises videos, mis on pühendatud EIGRP seadistamisele. Seniks pidage meeles, et kui viivitusväärtused valemisse asetada, muutub 100 μs skeemis 10-ks, kuna valem kasutab kümnendeid mikrosekundeid, mitte üksikuid.

Skeemil tähistan punaste punktidega liidesed, millele kuuluvad näidatud ribalaiused ja viivitused.

Esiteks peame määrama võimaliku kauguse Feasible Distance. See on FD mõõdik, mis arvutatakse valemiga. R5-st välisvõrguni, peame 107 jagama 106-ga, mille tulemuseks saame 10. Seejärel peame sellele ribalaiusele lisama viivituse, mis on 1, kuna meil on 10 mikrosekundit, seega üks kümnend. Saadud väärtus 11 tuleb korrutada 256-ga, mistõttu mõõdiku väärtus on 2816. See on FD väärtus antud võrgu segmendis.

See väärtus saadetakse ruuteri R5 poolt ruuterile R2, ning R2 jaoks muutub see teatatud kauguseks Reported Distance, mis on väärtus, mille teatas naaber. Seega on teatatud kaugus RD kõigi teiste seadmete jaoks võrgus, mis teatasid teile, võrgu seadme FD väärtus.

Ruuter R2 arvutab FD oma andmete põhjal, jagades 107 105-ga ja saades 100. Seejärel liidab ta sellele väärtusele viivitused välisvõrku liikumise teel: R5 viivitus, mis on üks kümnend mikrosekundit, ja oma viivitus, mis on kümme kümnendit. Kokku on viivitus 11 kümnendit mikrosekundit. Lisame selle saadud sajale ja saame 111, korrutame selle väärtuse 256-ga ja saame FD väärtuseks 28416. Sarnast arvutust teeb ruuter R3, saades pärast arvutusi FD=281856. Ruuter R4 arvutab FD=3072 ja edastab selle R1-le RD-na.

Pöörake tähelepanu, et marsruuter R1 arvutab FD-sse oma läbilaskevõime 1000000 kbit/s asemel väiksema läbilaskevõimega marsruut R2, mis on 100000 kbit/s, kuna valemis kasutatakse alati minimaalset liidese läbilaskevõimet, mis viib sihtvõrku. Antud juhul paiknevad teel võrku 10.1.1.0/24 marsruuterid R2 ja R5, kuid kuna viienda marsruuteri läbilaskevõime on suurem, kasutatakse valemis madalaimat väärtust marsruuteri R2 läbilaskevõimest. Kokku viiv viib R1-R2-R5 teel viibimise viivitus on 1+10+1 (kümneid) = 12, edasi antud läbilaskevõime on 100, ja nende numbrite summa, korrutatud 256-ga, annab väärtuse FD=30976.

Nii, kõik seadmed arvutasid oma liideste FD-d ning marsruuteril R1 on 3 marsruuti, mis viivad sihtvõrku. Need on marsruudid R1-R2, R1-R3 ja R1-R4. Marsruuter valib minimaalset võimalikku FD-i kaugust, mis on 30976 – see on marsruut marsruuterile R2. See marsruuter muutub Successor’iks ehk „järgijaks“. Marsruutimistabelis märgitakse ka Feasible Successor (varu järgija) – see tähendab, et R1 ja Successor’i vahelise ühenduse katkestamise korral viiakse marsruut läbi varu marsruuteri Feasible Successor.

Feasible Successors määratakse vastavalt ainule reeglile: selle marsruuteri välja kuulutatud kaugus RD peab olema väiksem kui FD marsruuteri teel Successor’ini. Meie juhul R1-R2-l on FD=30976, RD R1-K3 teel on 281856, ja RD R1-R4 teel on 3072. Kuna 3072 < 30976, valitakse Feasible Successors’ina marsruuter R4.

See tähendab, et kui ühendus katkeb R1-R2 võrgu osi, siis suunatakse liiklus võrku 10.1.1.0/24 marsruudi R1-R4-R5 kaudu. Marsruudi ümberlülitamine, kasutades RIP-i, võtab mitu kümmet sekundit, OSPF-i kasutamisel – mitu sekundit, ja EIGRP-s toimub see koheselt. See on veel üks eelis EIGRP-le võrreldes teiste marsruutimisprotokollidega.

Mis juhtub, kui Successor ja Feasible Successor katkestavad üheaegselt ühenduse? Sellisel juhul kasutab EIGRP DUAL algoritmi, mis suudab arvutada varureidi tõenäolise järglase kaudu. See võib võtta paar sekundit, mille jooksul EIGRP leiab teise naabri, keda saab kasutada liikluse edastamiseks, ja lisab selle andmed marsruutimistabelisse. Pärast seda jätkab protokoll tavapärast marsruutimise tagamist.

Aitäh, et olete meiega. Kas teile meeldivad meie artiklid? Kas soovite näha rohkem huvitavat sisu? Toetage meid tellimuse esitamise või tuttavatele soovitamisega, 30% allahindlus Habr'i kasutajatele ainulaadsele sissetuleku tasemel serverile, mille oleme teie jaoks välja mõelnud: Kogu tõde VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 tuuma) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps alates $20 või kuidas õigesti serverit jagada? (saadaval RAID1 ja RAID10 variandid, kuni 24 tuuma ja kuni 40GB DDR4).

Dell R730xd kaks korda odavam? Ainult meie juures 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TB alates $199 Hollandis! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — alates $99! Lugege sellest Kuidas luua ettevõtte tasemel infrastruktuuri, kasutades Dell R730xd E5-2650 v4 servereid, mille hind on 9000 eurot, taskukohase hinna eest?

Allikas: habr.com