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

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

Hiljem naaseme jao 2.5 juurde, aga praegu liikume otse jao 2.4 järel jao 2.6 juurde: «EIGRP konfigureerimine, kontrollimine ja tõrkeotsing IPv4 protokolli kaudu (välja arvatud autentimine, filtreerimine, käsitsi summeerimine, ümberjaotamine ja stub konfiguratsioon)».
Täna on meil sissejuhatav tund, kus räägin teile täiustatud siseveebi marsruutimisprotokolli EIGRP kontseptsioonist ning kahel järgmisel tunnil vaatame selle protokolli seadistamist ja tõrkeotsingut. Aga esmalt tahaksin teile öelda järgmist.

Viimastel tundidel oleme uurinud OSPF-i. Nüüd tahan, et te meenutaksite, et kui me mitu kuud tagasi õppisime RIP-protokolli, rääkisime marsruutide silmustest ja tehnoloogiatest, mis takistavad liikluse ringlusse tagasiviimist. Kuidas saab OSPF-i kasutamisel marsruudi silmuste tekkimist ära hoida? Kas seda saab saavutada selliste meetodite abil nagu "marsruudi mürgitamine" või "jaotatud horisont"? Need on küsimused, millele peate iseseisvalt vastama. Võite kasutada muid teemasid käsitlevaid allikaid, kuid leidke nendele küsimustele vastused. Tahaksin, et õpiksite leidma vastuseid iseseisvalt, töötades erinevate allikatega, ja palun jätke oma kommentaarid selle video alla, et ma näeksin, kui palju minu õpilastest on selle ülesandega hakkama saanud.

Mis on EIGRP? See on hübriidne marsruutimisprotokoll, mis ühendab kasulikke funktsioone nii kaugus-vektori protokollidest, nagu RIP, kui ka kanalite oleku jälgimise protokollidest, nagu OSPF.

EIGRP on Cisco'i patenteeritud protokoll, mis sai üldiseks kasutamiseks kätte 2013. aastal. Protokoll on oma kanalite seisundi jälgimise algoritmi alusel täiendanud naabrite loomise mehanismi, erinevalt RIP-ist, mis naabreid ei loo. RIP vahetab ka marsruuditabeleid teiste protokolli osalistega, samas kui OSPF vormib naabruse, enne kui alustatakse sellist vahetust. EIGRP töötab samal põhimõttel.

Protokoll RIP teeb iga 30 sekundi järel täis marsruuditabeli perioodilisi uuendusi ja saadab teavet kõigi liideste ja marsruutide kohta oma naabritele. EIGRP ei tee perioodilisi täisuuendusi, kasutades selle asemel Hello-sõnumite saatmise kontseptsiooni, nagu OSPF. Iga paari sekundi tagant saadab ta Hello, et veenduda, et naaber on ikka veel „elus“.

Erinevalt kaugvektorprotokollist, mis uurib kogu võrgu topoloogiat enne marsruudi koostamise otsuse tegemist, loob EIGRP sarnaselt RIP-ile marsruute kuulujuttude põhjal. Kui ma räägin "kuulujuttudest", siis mõtlen, et kui naaber midagi teatab, siis EIGRP nõustub sellega ilma küsimusi esitamata. Näiteks, kui naaber ütleb, et teab, kuidas jõuda 10.1.1.2-ni, siis EIGRP usub teda, küsimata: "Kust sa seda tead? Räägi mulle kogu võrgu topoloogiast!"

Kuni 2013. aastani, kui kasutasite ainult Cisco infrastruktuuri, saite kasutada EIGRP-d, sest see protokoll loodi juba 1994. aastal. Siiski ei soovinud paljud ettevõtted, isegi kasutades Cisco seadmeid, sellega töötada. Minu arvates on EIGRP tänapäeval parim dünaamilise marsruutimise protokoll, kuna see on palju lihtsam kasutada, kuid inimesed eelistasid ikka OSPF-i. Arvan, et see on tingitud soovist mitte „siduda” end Cisco toodetega. Kuid Cisco tegi selle protokolli avalikuks, kuna see toetab kolmandate osapoolte võrgu seadmeid, näiteks Juniperit, ja kui te liidate end ettevõttega, kes ei kasuta Cisco seadmeid, ei teki teil mingeid probleeme.

Teeme väikese ajaloolise ülevaate võrgu protokollidest.

RIPv1 protokoll, mis ilmus 1980. aastatel, omas mitmeid piiranguid, näiteks maksimaalselt 16 hüpet, seetõttu ei saanud see tagada marsruutimist ulatuslikes võrkudes. Veidi hiljem töötati välja IGRP sisevõrgu marsruutimise protokoll, mis oli RIP-ist oluliselt parem. Kuid see oli rohkem kaugus-vektor protokoll kui kanalite olekuteabe protokoll. 1980. aastate lõpus sai avatud standardiks kanalite olekuteabe jälgimise protokoll OSPFv2 IPv4 protokolli jaoks.

90. aastate alguses otsustas Cisco, et IGRP protokolli tuleb täiustada, ja tutvustas täiustatud sisevõrgu marsruutimise protokolli EIGRP. See oli palju tõhusam kui OSPF, kuna ühendas endas nii RIP-i kui ka OSPF-i omadusi. Kui me alustame selle õppimist, veendute, et EIGRP seadistamine on palju lihtsam kui OSPF-i seadistamine. Cisco püüdis luua protokolli, mis tagaks võimalikult kiire võrgu konvergentsi.

90ndate lõpus ilmus uuendatud klassivaba versioon RIPv2 protokollist. 2000ndatel aastatel ilmusid OSPF kolmas versioon, RIPng ja EIGRPv6, mis toetavad IPv6 protokolli. Maailm liigub järk-järgult täieliku ülemineku poole IPv6-le ja marsruutimisprotokollide arendajad soovivad selleks valmis olla.

Kui te mäletate, õppisime, et RIP, kui kaugusvektor protokoll, valib optimaalse marsruudi põhinedes vaid ühele kriteeriumile — minimaalsetele hüpete arvule või minimaalsetele kaugusele sihtliidesteni. Seega valib ruuter R1 otse marsruudi ruuteri R3 poole, hoolimata asjaolust, et selle marsruudi kiirus on 64 kbit/s — märkimisväärselt madalam kui R1-R2-R3 marsruudi kiirus, mis on 1544 kbit/s. Protokoll RIP peab optimaalseks aeglast marsruuti, millel on üks hüpe, mitte kiiret marsruuti, millel on kaks hüpet.

OSPF uurib kogu võrgu topoloogiat ja otsustab ruuteriga R3 ühendamisel kasutada marsruuti läbi ruuteri R2, kuna see on kiirem. RIP kasutab metrikana hüpete arvu, samas kui OSPF metrika on kulu, mis enamikul juhtudel on proportsionaalne kanali läbilaskevõimega.

EIGRP kaalub samuti marsruudi kulusid, kuid selle mõõdik on palju keerulisem kui OSPF-i oma ja toetub mitmetele teguritele, sealhulgas ribalaiusele (Bandwidth), viivitusele (Delay), usaldusväärsusele (Reliability), koormusele (Loading) ja maksimaalsele paketi suurusele (MTU). Näiteks kui mõni sõlm on rohkem koormatud kui teised, analüüsib EIGRP kogu marsruudi koormust ja valib teise sõlme, kus koormus on väiksem.

CCNA kursusel arvestame ainult selliste mõõdiku kujunemise teguritega nagu Bandwidth ja Delay, just neid kasutab mõõdiku valem.

Kaugvektorprotokoll RIP kasutab kahte mõistet: kaugus ja suund. Kui meil on 3 ruuterit ja üks neist on ühendatud võrgu 20.0.0.0-ga, siis valik tehakse kauguse alusel – see on hüpped (hop'id), antud juhul 1 hüpp ja suuna alusel, see tähendab, millist teed – ülemist või alumist – liiklust saata.

Peale selle kasutab RIP ajakohastatud teabe edastamiseks, saates kogu marsruuditabeli üle võrgu iga 30 sekundi järel. See värskendus täidab kahte funktsiooni. Esiteks, see uuendab marsruuditabelit ja teiseks, see kontrollib naabri aktiivsust. Kui seade ei saa 30 sekundi jooksul vastusena marsruuditabeli värskendust või uut marsruuditeavet naabri käest, mõistab see, et marsruut naabri juurde ei ole enam kasutatav. Ruuter saadab värskendusi iga 30 sekundi järel, et teada saada, kas naaber on endiselt "elus" ja kas marsruut on endiselt kehtiv.

Nagu ma ütlesin, kasutatakse marsruutide sildu vältimiseks Split Horizon tehnoloogiat. See tähendab, et värskendust ei saadeta tagasi samasse liidesesse, mille kaudu see tuli. Teine tehnoloogia sildu vältimiseks on Route Poison. Kui ühendus pildil kujutatud võrguga 20.0.0.0 katkeb, saadab ruuter, mille külge see oli ühendatud, naabritele "mürgise marsruudi", teavitades, et antud võrk on nüüd kättesaadav 16 hüppe kaugusel, mis tähendab, et see on praktiliselt saavutatav. Nii toimib RIP-protokoll.

Kuidas EIGRP töötab? Kui meenutada OSPF-i õppetunde, täidab see protokoll kolme funktsiooni: seab üles naabruse, värskendab LSDB-d LSA-de abil vastavalt võrgu topoloogia muutustele ja koostab marsruuditabelit. Naabruse seadmine on üsna keeruline protsess, mis kasutab mitmeid parameetreid. Näiteks peab 2WAY ühenduse kontrollimine ja muutmine – mõned ühendused jäävad kahepoolseks, mõned muutuvad FULL-iks. Erinevalt OSPF-ist ei juhtu EIGRP protokollis sellist asja – see kontrollib vaid 4 parameetrit.

Nagu OSPF, saadab see protokoll iga 10 sekundi järel Hello sõnumi, mis sisaldab 4 parameetrit. Esimene on autentimise kriteerium, kui see on eelnevalt konfigureeritud. Kõik seadmed, millega naabrus luuakse, peavad omama samu autentimise parameetreid.

Teine parameeter on seadmete kuuluvuse kontrollimine ühe autonoomse süsteemi kohta, see tähendab, et EIGRP protokolli kaudu naabruse loomiseks peavad mõlemad seadmed omama sama autonoomse süsteemi numbrit. Kolmas parameeter kontrollib, et Hello sõnumid saadetakse ühelt allika IP-aadressilt Source IP.

Neljas parameeter kasutatakse K-väärtuste muutujate ühtesättimise kontrollimiseks. EIGRP protokoll kasutab 5 sellist koefitsienti K1 kuni K5. Kui te mäletate, siis K=0 puhul ignoreeritakse väärtusi, kui K=1, kasutatakse neid meetrika arvutamise valemis. Seega peavad K1-5 väärtused erinevates seadmetes olema ühtsed. CCNA kursusel aktsepteerime neid koefitsiendi väärtusi vaikimisi: K1 ja K3 on võrdsed 1, samas kui K2, K4 ja K5 on võrdsed 0.

Nii et kui need 4 parameetrit on ühtsed, loob EIGRP naabrussuhted ja seadmed lisavad üksteist naabertabelisse. Edasi tehakse muudatused topoloogiatabelis.

Kõik Hello sõnumid saadetakse multicast IP-aadressile 224.0.0.10, ja uuendused saadetakse sõltuvalt seadistustest unicast-aadressidele naabritele või multicast-aadressile. See uuendus ei toimu UDP või TCP kaudu, vaid kasutab teist protokolli nimega RTP, Reliable Transport Protocol ehk "usaldusväärse transportprotokolli". See protokoll kontrollib, kas naaber on uuenduse saanud ja nagu tema nimega seotud, on tema peamine funktsioon tagada side usaldusväärsus. Kui uuendus ei jõua naabrini, korratakse edastamist, kuni see on vastu võetud. OSPF-is puudub mehhanism sihtseadmestisiku kontrollimiseks, seega ei tea süsteem, kas naaberseadmed uuendust said või mitte.
Kui te mäletate, RIP saadab iga 30 sekundi järel võrgu täieliku topoloogia uuenduse. EIGRP teeb seda ainult siis, kui võrku lisandub uus seade või toimub muudatus. Kui alamvõrgu topoloogia muutub, edastab protokoll uuenduse, kuid mitte kogu topoloogia tabelist, vaid ainult selle muutuse kirje. Kui mõne alamvõrgu topoloogia muutub, uuendatakse ainult selle topoloogiat. See näeb välja nagu osaline uuendus, mis toimub vaid vajaduse korral.

Nagu teate, saadab OSPF LSA-d iga 30 minuti järel, sõltumata sellest, kas võrgus on toimunud muudatusi. EIGRP ei saada mingeid uuendusi kaua aega, kuni võrkus ei toimu mingeid muudatusi. Seetõttu on EIGRP palju tõhusam kui OSPF.

Pärast seda, kui ruuterid on vahetanud uuenduste pakette, toimub kolmas etapp – marsruuditabeli vormimine, mis põhineb meetril, mis arvutatakse joonisel näidatud valemi järgi. See arvutab kulu ja selle kulu põhjal teeb otsuseid.
Kujutame ette, et R1 saadab tervituse Hello ruuterile R2, ja see saadab tervituse Hello ruuterile R1. Kui kõik parameetrid klapivad, loovad ruuterid naabrite tabeli. Sellesse tabelisse kannab R2 ülesande R1 ruuteri kohta, samas kui R1 loob kirje R2 kohta. Pärast seda saadab ruuter R1 värskenduse ühendatud võrku 10.1.1.0/24. Ruuterite marsruutimistabelis kajastub see IP-aadressina, ruuteri liidese kaudu, mis tagab ühenduse, ja selle liidese marsruudi maksumuse. Kui mäletate, on EIGRP maksumus 90, ning seejärel antakse edasi Distance value, millest räägime hiljem.

Terve metoodika valem näeb välja palju keerulisem, kuna see sisaldab K koefitsientide väärtusi ja erinevaid muundamisi. Cisco veebilehel on toodud valemi täispilt, kuid kui asendate vaikimisi koefitsientide väärtused, muudetakse see lihtsamaks – metoodika on (bandwidth + Delay) * 256.

Kasutame just sellist lihtsustatud valemit mõõdiku arvutamiseks, kus läbilaskevõime kilobittides on 107, jagatuna sihtvõrgu vähimale läbilaskevõimele, ja viivitus cumulative-delay on kõigi sihtvõrku viivate liidesete summaarne viivitus kümnete mikrosekundite ulatuses.

EIGRP-i uurimisel peame õppima neli määratlust: Feasible Distance (võimalik kaugus), Reported Distance (teavitatud kaugus), Successor (naaberruuter, millel on madalaim tee maksumus sihtvõrguni) ja Feasible Successor (reservnaaber ruuter). Et mõista, mida need tähendavad, vaatame järgmist võrgutopoloogiat.

Alustame R1 marsruutimise tabeli loomisega, et valida parim marsruut võrku 10.1.1.0/24. Iga seadme lähedal on näidatud läbilaskevõime kbit/s ja latentsus ms. Kasutame GigabitEthernet liideseid, mille läbilaskevõime on 100 Mbit/s ehk 1000000 kbit/s, FastEthernet liideseid kiirusel 100000 kbit/s, Etherneti liideseid kiirusel 10000 kbit/s ja seeria liidest kiirusel 1544 kbit/s. Need väärtused on saadaval, kui vaadata ruuteri seadistustes vastavate füüsiliste liideste omadusi.
Seeria liideste läbilaskevõime on vaikev väärtusena 1544 kbit/s, ja isegi kui teil on 64 kbit/s joon, jääb läbilaskevõime ikkagi 1544 kbit/s. Seetõttu peab võrguadministraator olema kindel, et kasutab õiget bandwidth väärtust. Konkreetsel liidese puhul saab seda määrata käsklusega bandwidth, ning käsklusega delay saate muuta vaike latentsusväärtust. GigabitEthernet või Etherneti liideste vaike bandwidth väärtustest ei pea muretsema, kuid olge ettevaatlik liini kiiruse valimisel, kui kasutate seeria liidest.

Pange tähele, et selle skeemi järgi on viivitus märgitud kui millisekundid ms, kuid tegelikult on see mikrosekundid, lihtsalt mul pole tähte μ mikrosekundide õigeks tähistamiseks μs.

Palun olge tähelepanelik järgmise asjaolu suhtes. Kui sisestate käsu show interface g0/0, kuvatakse süsteemis viivitus kümnete mikrosekundite kaupa, mitte lihtsalt mikrosekundite kaupa.

Käsitleme seda küsimust üksikasjalikult järgmises videos, mis on pühendatud EIGRP konfigureerimisele, seni pidage meeles, et kui asendada viivitusväärtused valemisse, siis 100 μs muutub skeemis 10-ks, kuna valem kasutab kümneid mikrosekundeid, mitte üksusi.

Skeemil märgin punaste punktidega liidesed, mida puudutavad näidatud läbilaskvused ja viivitused.

Esiteks peame määrama võimaliku kauguse, mida nimetatakse Feasible Distance'iks. See FD-meetrika arvutatakse valemi abil. R5-st välisvõrku suunduva lõike jaoks peame jagama 107 106-ga, mille tulemuseks on 10. Seejärel peame sellele bandwith'ile lisama viivituse, mis on 1, kuna meil on 10 mikrosekundit, st üks kümnend. Saadud väärtus 11 tuleb korrutada 256-ga, seega on meetrika väärtus 2816. See on FD väärtus antud võrgu lõigule.

Selle väärtuse edastab ruuter R5 ruuterile R2, muutes selle R2 jaoks väljakuulutatud kauguseks, Reported Distance, t. see on väärtus, mille teatas naaber. Seega on väljakuulutatud kaugus RD kõigi teiste seadmete puhul võrdne selle seadme võimaliku kaugusega FD, mis selle teadasande tegi.

R2 ruuter arvutab oma andmete põhjal FD, jagades 107 105-ga ja saades 100. Seejärel lisab ta sellele väärtusele viivitussumma välismaailma, mis sisaldab R5 viivitust, mis on kümme mikrosekundit, ja omaenda viivitust, mis on kümme kümmet mikrosekundit. Kokkuvõttes on viivitus 11 kümmet mikrosekundit. Lisame selle saadud sajale ja saame 111, mille korrutame 256-ga, et saada FD=28416. R3 ruuter järgib sarnast lähenemist ning arvutab FD=281856. R4 arvutab FD=3072 ja edastab selle R1-le, kui RD.

Pange tähele, et ruuter R1 arvutab FD, kasutades valemis mitte enda läbilaskevõimet 1000000 kbit/s, vaid väiksemat läbilaskevõimet ruuteri R2, mis on 100000 kbit/s, kuna valemis kasutatakse alati minimaalset läbilaskevõimet liideselt, mis viib sihivõrku. Antud juhul asetsevad sihivõrgu 10.1.1.0/24 teel ruuterid R2 ja R5, kuid kuna viienda ruuteri läbilaskevõime on suurem, kasutatakse valemis väikseimat väärtust ruuteri R2 läbilaskevõimest. R1-R2-R5 teel koguhäiret on 1+10+1 (kümnetes) = 12, esitatav läbilaskevõime on 100 ning nende arvude summa, korrutatud 256-ga, annab FD=30976.

Nii et kõik seadmed arvutasid oma liideste FD-d, ja ruuter R1-l on 3 marsruuti sihtvõrku. Need marsruudid on R1-R2, R1-R3 ja R1-R4. Ruuter valib minimaalse võimaliku FD väärtuse, mis on 30976 – see on marsruut ruuterini R2. See ruuter saab Successor’iks ehk „järglaseks“. Marsruuditabelis on samuti märgitud Feasible Successor (varurütv) – see tähendab, et kui R1 ja Successor vahel side katke, toimub marsruut varurütvi kaudu Feasible Successor.

Feasible Successors määratakse vastavalt ühele ainsale reeglile: selle ruuteri kuulutatud kaugus RD peab olema väiksem kui ruuteri FD vahemaa Successor'ile. Meie puhul on R1-R2-l FD=30976, RD segment R1-K3 on 281856, ja RD segment R1-R4 on 3072. Kuna 3072 < 30976, valitakse Feasible Successors'iks ruuter R4.

See, et tähendas, et kui R1-R2 võrguliides on katkestatud, suunatakse liiklus 10.1.1.0/24 võrku R1-R4-R5 marsruudi kaudu. Marsruudi vahetus RIP-i kasutamisel võtab aega mitu kümmet sekundit, OSPF-i puhul mitu sekundit ja EIGRP-s toimub see kohe. See on veel üks EIGRP eelis võrreldes teiste marsruutimisse protokollidega.

Mis juhtub, kui katkeneb simultaanselt ühendus nii Successoriga kui Feasible Successoriga? Sel juhul kasutab EIGRP DUAL algoritmi, mis suudab arvutada varu marsruudi läbi tõenäolise järgijaga. See võib võtta mitu sekundit, mille jooksul EIGRP leiab teise naabri, keda saab liikluse edastamiseks kasutada, ja lisab tema andmed marsruuditabelisse. Pärast seda jätkab protokoll tavalise marsruutimise korraldamist.

Aitäh, et olete meiega. Kas teile meeldivad meie artiklid? Soovite rohkem huvitavat sisu? Toetage meid tellimuse vormistamise või soovituste jagamisega sõpradele. 30% soodustus Habra kasutajatele meie ainulaadsetelt entry-level serveritelt, mis on loodud just teile: Kõik VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 südamikku) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps alates $20 või kuidas serverit õigesti jagada? (saadaval on RAID1 ja RAID10 variandid, kuni 24 südamikku 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 Hollandi turul! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — alates $99! Lugege, kuidas Luua ettevõtte tasemel infrastruktuur Dell R730xd E5-2650 v4 serveritega, mille hind on 9000 eurot, madala hinnaga?

Allikas: habr.com