Oggi iniziamo a studiare il protocollo EIGRP, che, insieme allo studio dell'OSPF, è uno dei principali argomenti del corso CCNA.
In seguito torniamo alla sezione 2.5, ma adesso passiamo direttamente alla sezione 2.6 "Configurazione, verifica e risoluzione dei problemi dell'EIGRP su protocollo IPv4 (esclusa l'autenticazione, la filtrazione, la somma manuale, la ridistribuzione e la configurazione stub)".
Oggi avremo una lezione introduttiva, durante la quale vi parlerò del concetto del protocollo di routing interno avanzato EIGRP, e nelle due lezioni successive discuteremo della configurazione e della risoluzione dei problemi di questo protocollo. Ma prima voglio comunicarvi quanto segue.
Negli ultimi mesi abbiamo studiato OSPF. Adesso voglio che ricordiate che, diversi mesi fa, quando abbiamo trattato il protocollo RIP, abbiamo parlato dei loop di routing e delle tecnologie che prevengono il looping del traffico. Come si possono evitare i loop di routing quando si utilizza OSPF? Si possono usare metodi come il "Route Poison" o il "Split Horizon" per questo? Queste sono domande a cui dovete rispondere da soli. Potete utilizzare altre risorse tematiche, ma trovate risposte a queste domande. Voglio che impariate a trovare risposte in autonomia, lavorando con diverse fonti, e vi chiedo di lasciare i vostri commenti sotto questo video, così posso vedere quanti dei miei studenti sono riusciti in questa sfida.
Cos'è EIGRP? È un protocollo di routing ibrido che combina le funzionalità utili di un protocollo a vettore di distanza, come il RIP, e di un protocollo a stato di collegamento come l'OSPF.
EIGRP è un protocollo proprietario di Cisco, reso disponibile per uso pubblico nel 2013. A differenza di RIP, che non crea vicini, ha preso in prestito dall'algoritmo di stabilire la vicinanza dal protocollo di monitoraggio dello stato del collegamento. RIP scambia anche tabelle di routing con altri partecipanti al protocollo, mentre OSPF forma prima la vicinanza prima di iniziare tale scambio. EIGRP funziona in modo simile.
Il protocollo RIP esegue aggiornamenti periodici completi della tabella di routing ogni 30 secondi e invia informazioni su tutte le interfacce e i percorsi a tutti i suoi vicini. A differenza di RIP, EIGRP non esegue aggiornamenti completi periodici, ma utilizza il concetto di messaggi Hello, proprio come OSPF. Ogni pochi secondi invia un messaggio Hello per assicurarsi che il vicino sia ancora "vivo".
A differenza del protocollo di vettore remoto, che esplora l'intera topologia di rete prima di decidere come formare un percorso, l'EIGRP, simile al RIP, crea percorsi sulla base di voci. Quando dico " voci", intendo che quando un vicino comunica qualcosa, l'EIGRP accetta questa informazione senza riserve. Ad esempio, se un vicino dice di sapere come raggiungere 10.1.1.2, l'EIGRP gli crede, senza chiedere: "Da dove lo sai? Parlami della topologia dell'intera rete!".
Fino al 2013, se utilizzavi solo infrastrutture Cisco, potevi usare EIGRP, dato che questo protocollo è stato creato nel 1994. Tuttavia, molte aziende, anche utilizzando hardware Cisco, non volevano lavorare con questo protocollo. A mio avviso, oggi EIGRP è il miglior protocollo di routing dinamico, poiché è molto più facile da usare, ma la gente continua a preferire OSPF. Penso sia legato al fatto che non vogliono "legarsi" ai prodotti Cisco. Ma Cisco ha reso questo protocollo accessibile perché supporta l'hardware di produttori terzi, come Juniper, e se ti unisci a un'azienda che non utilizza hardware Cisco, non avrai alcun problema.
Facciamo una breve escursione nella storia dei protocolli di rete.
Il protocollo RIPv1, emerso negli anni '80, presentava una serie di limitazioni, come il numero massimo di salti fissato a 16, il che non permetteva la gestione della routizzazione in reti vaste. Poco dopo, è stato sviluppato il protocollo di routing interno del gateway IGRP, che era notevolmente migliorato rispetto al RIP. Tuttavia, era più un protocollo basato su vettori di distanza che un protocollo di stato dei collegamenti. Alla fine degli anni '80 è emerso uno standard aperto: il protocollo di stato dei collegamenti OSPFv2 per IPv4.
All'inizio degli anni '90, Cisco ha deciso di migliorare il protocollo IGRP ed ha lanciato un protocollo di routing interno avanzato, l'EIGRP. Questo era molto più efficiente dell'OSPF, poiché combinava le caratteristiche di RIP e OSPF. Quando inizieremo a studiarlo, sarete certi che configurare l'EIGRP è molto più semplice rispetto all'OSPF. Cisco ha cercato di creare un protocollo che garantisse la massima velocità di convergenza della rete.
Alla fine degli anni '90 è stata rilasciata una versione rivisitata del protocollo RIPv2, senza classi. Negli anni 2000 sono emerse la terza versione di OSPF, RIPng ed EIGRPv6, che supportano il protocollo IPv6. Il mondo si sta lentamente avvicinando a una transizione completa verso IPv6, e gli sviluppatori dei protocolli di routing vogliono essere pronti per questo.
Se ricordate, abbiamo studiato che nella scelta del percorso ottimale, RIP, in quanto protocollo a vettore distante, si basa su un solo criterio: il numero minimo di hop, o la distanza minima dall'interfaccia di destinazione. Pertanto, il router R1 sceglierà un percorso diretto verso il router R3, anche se la velocità su questo percorso è di 64 kbit/s, molto inferiore alla velocità del percorso R1-R2-R3, che è di 1544 kbit/s. Il protocollo RIP considererà ottimale il percorso lento lungo un hop, piuttosto che il percorso veloce lungo 2 hop.
OSPF esaminerà l'intera topologia della rete e deciderà di utilizzare il percorso attraverso il router R2 per connettersi con il router R3, poiché è più veloce. Come metrica, RIP utilizza il numero di hop, mentre la metrica di OSPF è il costo, che nella maggior parte dei casi è proporzionale alla capacità di banda del canale.
EIGRP tiene en cuenta el costo de la ruta, pero su métrica es mucho más compleja que la de OSPF y se basa en múltiples factores, incluyendo el ancho de banda Bandwidth, la latencia Delay, la fiabilidad Reliability, la carga Loading y el tamaño máximo del paquete MTU. Por ejemplo, si un nodo está más cargado que los demás, EIGRP analizará la carga de toda la ruta y seleccionará otro nodo con menor carga.
En el curso de CCNA, solo consideraremos factores de formación de la métrica como Bandwidth y Delay; esta es la fórmula que se utilizará para calcularla.
El protocolo de vector de distancia RIP utiliza dos conceptos: distancia y dirección. Si tenemos 3 enrutadores y uno de ellos está conectado a la red 20.0.0.0, la selección se realizará por distancia, es decir, los saltos, en este caso 1 salto, y por dirección, es decir, por qué camino – superior o inferior – enviar el tráfico.
Inoltre, RIP utilizza un aggiornamento periodico delle informazioni, inviando l'intera tabella di routing a tutta la rete ogni 30 secondi. Questo aggiornamento svolge due funzioni. La prima è l'aggiornamento vero e proprio della tabella di routing, la seconda è la verifica della connettività del vicino. Se un dispositivo non riceve un aggiornamento della tabella o nuove informazioni sul percorso dal vicino entro 30 secondi, comprende che il percorso verso il vicino non può più essere utilizzato. Il router invia aggiornamenti ogni 30 secondi per verificare se il vicino è ancora "vivo" e se il percorso è ancora valido.
Come ho detto, per prevenire le loop di routing si utilizza la tecnologia Split Horizon. Questo significa che l'aggiornamento non viene inviato nuovamente all'interfaccia da cui è arrivato. La seconda tecnologia per prevenire le loop è il Route Poison. Se la connessione con la rete 20.0.0.0 rappresentata nell'immagine viene interrotta, il router a cui era collegata invia ai vicini un "percorso tossico", informando che questa rete ora è accessibile in 16 hop, praticamente irraggiungibile. Questo è il funzionamento del protocollo RIP.
Come funziona EIGRP? Se vi ricordate dalle lezioni su OSPF, questo protocollo svolge tre funzioni: stabilisce vicinanza, aggiorna la base LSDB mediante LSA in base ai cambiamenti nella topologia di rete e costruisce la tabella di instradamento. Stabilire la vicinanza è una procedura abbastanza complessa che utilizza vari parametri. Ad esempio, il controllo e la modifica della connessione 2WAY: alcune connessioni rimangono in stato di comunicazione bidirezionale, mentre altre passano allo stato FULL. A differenza di OSPF, nel protocollo EIGRP non si verifica nulla di simile: controlla solo 4 parametri.
Come OSPF, anche questo protocollo invia un messaggio Hello ogni 10 secondi, contenente 4 parametri. Il primo è il criterio di autenticazione, se è stato precedentemente configurato. Inoltre, tutti i dispositivi con cui si stabilisce vicinanza devono avere gli stessi parametri di autenticazione.
Il secondo parametro è utilizzato per verificare l'appartenenza degli apparecchi a un sistema autonomo, ciò significa che per stabilire la vicinanza tramite il protocollo EIGRP, entrambi i dispositivi devono avere lo stesso numero di sistema autonomo. Il terzo parametro è utilizzato per verificare che i messaggi Hello siano inviati da un unico indirizzo IP sorgente Source IP.
Il quarto parametro viene utilizzato per controllare la corrispondenza delle variabili coefficienti K-Values. Il protocollo EIGRP utilizza 5 di questi coefficienti da K1 a K5. Se ricordi, quando K=0 i parametri vengono ignorati, mentre se K=1, i parametri vengono utilizzati nella formula per calcolare la metrica. Pertanto, i valori di K1-5 per diversi dispositivi devono corrispondere. Nel corso CCNA, accetteremo i valori di questi coefficienti di default: K1 e K3 sono uguali a 1, mentre K2, K4 e K5 sono uguali a 0.
Quindi, se questi 4 parametri coincidono, EIGRP stabilisce relazioni di vicinato e i dispositivi si registrano l'uno con l'altro nella tabella dei vicini. Successivamente, si effettuano modifiche nella tabella della topologia.
Tutti i messaggi Hello vengono inviati all'indirizzo IP multicast 224.0.0.10, e gli aggiornamenti, a seconda della configurazione, vengono inviati agli indirizzi unicast dei router vicini o all'indirizzo multicast. Questo aggiornamento non avviene tramite UDP o TCP, ma utilizza un altro protocollo chiamato RTP, Reliable Transport Protocol, o "protocollo di trasporto affidabile". Questo protocollo verifica se il router vicino ha ricevuto l'aggiornamento, e come suggerisce il suo nome, la sua funzione principale è garantire l'affidabilità della comunicazione. Se l'aggiornamento non raggiunge il router vicino, la trasmissione verrà ripetuta fino a quando non verrà ricevuto. In OSPF, non esiste un meccanismo per verificare se il dispositivo ricevente ha ricevuto l'aggiornamento, quindi il sistema non sa se i dispositivi vicini hanno ricevuto l'aggiornamento o meno.
Se ricordi, RIP invia aggiornamenti completi della topologia di rete ogni 30 secondi. EIGRP lo fa solo se un nuovo dispositivo appare nella rete o si verificano modifiche. Se la topologia della sottorete cambia, il protocollo invierà un aggiornamento, ma non della tabella topologica completa, soltanto delle voci che riflettono questa modifica. Se cambia una sottorete, verrà aggiornata solo la sua topologia. Questo sembra un aggiornamento parziale, che avviene quando necessario.
Come sapete, OSPF invia LSA ogni 30 minuti indipendentemente dal fatto che ci siano stati cambiamenti nella rete. EIGRP non invierà alcun aggiornamento per un lungo periodo di tempo fino a quando non ci saranno modifiche nella rete. Ecco perché EIGRP è molto più efficiente di OSPF.
Dopo che i router hanno scambiato pacchetti di aggiornamento, si passa alla terza fase: la formazione della tabella di routing basata sulla metrica, che viene calcolata secondo la formula mostrata nell'immagine. Essa conteggia il costo e, in base a questo costo, prende decisioni.
Supponiamo che R1 abbia inviato Hello al router R2, il quale ha risposto Hello al router R1. Se tutti i parametri coincidono, i router creano una tabella dei vicini. In questa tabella, R2 inserisce una voce per il router R1, mentre R1 crea una voce per R2. Successivamente, il router R1 invia un aggiornamento alla rete collegata 10.1.1.0/24. Nella tabella di routing, ciò appare come informazioni sull'indirizzo IP della rete, l'interfaccia del router che la connette e il costo del percorso tramite questa interfaccia. Se ricordi, il costo EIGRP è 90, e poi viene indicato il valore della distanza, il Distance value, di cui parleremo più avanti.
La formula completa della metrica appare molto più complessa, poiché include i valori dei coefficienti K e varie trasformazioni. Sul sito Cisco è disponibile la forma completa della formula; tuttavia, se sostituiamo i valori dei coefficienti di default, si semplifica in una forma più semplice: la metrica sarà (bandwidth + Delay) * 256.
Utilizzeremo questa forma semplificata della formula per calcolare la metrica, dove la larghezza di banda in kilobit è pari a 107 diviso la minore larghezza di banda di tutte le interfacce che portano alla rete di destinazione least-bandwidth, e la latenza cumulative-delay è la somma delle latenze in decine di microsecondi su tutte le interfacce che conducono alla rete di destinazione.
Quando studiamo EIGRP, dobbiamo assimilare quattro definizioni: Feasible Distance (distanza fattibile), Reported Distance (distanza riportata), Successor (router vicino con il costo più basso per raggiungere la rete di destinazione) e Feasible Successor (router vicino di riserva). Per comprendere cosa significano, consideriamo la seguente topologia di rete.
Iniziamo con la creazione della tabella di instradamento R1 con l'obiettivo di selezionare il miglior percorso per la rete 10.1.1.0/24. Accanto a ciascuno dei dispositivi è indicata la capacità di banda in kbit/s e la latenza in ms. Utilizziamo interfacce GigabitEthernet con una capacità di 100 Mbit/s, ovvero 1000000 kbit/s, interfacce FastEthernet a 100000 kbit/s, Ethernet a 10000 kbit/s e un'interfaccia seriale a 1544 kbit/s. Queste grandezze possono essere verificate consultando le specifiche degli interfaccia fisici nelle impostazioni del router.
La capacità di banda delle interfacce seriali è di default pari a 1544 kbit/s, e anche se hai una linea di 64 kbit/s, la capacità di banda sarà comunque di 1544 kbit/s. Pertanto, come amministratore di rete, devi assicurarti di utilizzare il valore corretto di bandwidth. Per un'interfaccia specifica, puoi impostarlo utilizzando il comando bandwidth, mentre con il comando delay puoi modificare il valore di latenza predefinito. Non devi preoccuparti dei valori di bandwidth predefiniti per le interfacce GigabitEthernet o Ethernet, ma fai attenzione nella scelta della velocità della linea se utilizzi un'interfaccia seriale.
Si noti che nello schema la latenza è indicata come se fosse in millisecondi ms, ma in realtà sono microsecondi; semplicemente non ho il simbolo μ per indicare correttamente i microsecondi μs.
Si presti particolare attenzione al seguente aspetto. Se si immette il comando show interface g0/0, il sistema mostrerà la latenza in decine di microsecondi, non solo in microsecondi.
Esamineremo questo argomento in dettaglio nel prossimo video dedicato alla configurazione di EIGRP; per ora, ricordate che sostituendo i valori di latenza nella formula 100 μs nello schema diventa 10, poiché la formula utilizza decine di microsecondi e non unità.
Nello schema, segnerò con punti rossi le interfacce a cui si riferiscono le larghezze di banda e le latenze mostrate.
In primo luogo, dobbiamo determinare la distanza praticabile, nota come Feasible Distance. Questa è una metrica FD, calcolata attraverso una formula. Per il tratto che va da R5 alla rete esterna, dobbiamo dividere 107 per 106, ottenendo così 10. Successivamente, a questo valore di bandwidth dobbiamo aggiungere un ritardo di 1, poiché abbiamo 10 microsecondi, cioè una decina. Il valore ottenuto, 11, deve quindi essere moltiplicato per 256, portando la metrica a un valore finale di 2816. Questo è il valore di FD per questo segmento della rete.
Questo valore sarà inviato dal router R5 al router R2, diventando per R2 la distanza dichiarata, o Reported Distance, cioè il valore comunicato da un vicino. Pertanto, la distanza dichiarata RD per tutti gli altri dispositivi sarà pari alla distanza praticabile FD del dispositivo che l'ha comunicata.
Il router R2 esegue calcoli FD sui propri dati, cioè divide 107 per 105 e ottiene 100. Poi aggiunge a questo valore la somma delle latenze lungo il percorso verso la rete esterna: la latenza R5, pari a dieci microsecondi, e la propria latenza, pari a cento microsecondi. La latenza totale sarà di 11 centinaia di microsecondi. Aggiungiamo questo valore alla centinaia ottenuta, ottenendo 111, moltiplichiamo questa quantità per 256 e otteniamo il valore FD=28416. Analogamente opera il router R3, arrivando dopo i calcoli a un valore FD=281856. Il router R4 calcola un valore FD=3072 e lo trasmette a R1 come RD.
Si noti che il router R1, nel calcolare la FD, non utilizza la propria larghezza di banda di 1000000 kbps, ma quella inferiore del router R2, che è pari a 100000 kbps, poiché nella formula viene sempre utilizzata la larghezza di banda minima dell'interfaccia che conduce alla rete di destinazione. In questo caso, lungo il percorso verso la rete 10.1.1.0/24 si trovano i router R2 e R5, ma poiché la larghezza di banda del quinto router è maggiore, viene utilizzato il valore più basso di larghezza di banda del router R2 nella formula. La latenza totale lungo il percorso R1-R2-R5 è di 1+10+1 (decimi) = 12, la larghezza di banda equivalente è 100, e la somma di questi numeri, moltiplicata per 256, darà un valore di FD=30976.
Quindi, tutti i dispositivi hanno calcolato il FD delle proprie interfacce, e il router R1 ha 3 percorsi che portano alla rete di destinazione. Questi percorsi sono R1-R2, R1-R3 e R1-R4. Il router sceglie il valore minimo della distanza possibile FD, che è pari a 30976 – questo è il percorso verso il router R2. Questo router diventa il Successor, o "predecessore". Nella tabella di routing viene anche indicato il Feasible Successor (successore fattibile) – ciò significa che nel caso di interruzione della connessione tra R1 e il Successor, il percorso sarà effettuato tramite il router di riserva Feasible Successor.
I Feasible Successors vengono assegnati secondo una sola regola: la distanza dichiarata RD di questo router deve essere inferiore al FD del router verso il Successor. Nel nostro caso, R1-R2 ha FD=30976, RD sul tratto R1-K3 è 281856, mentre RD sul tratto R1-R4 è 3072. Poiché 3072 < 30976, il router R4 viene scelto come Feasible Successor.
Ciò significa che, in caso di interruzione della connessione sulla rete R1-R2, il traffico verso la rete 10.1.1.0/24 verrà instradato attraverso il percorso R1-R4-R5. Il cambio di percorso utilizzando RIP richiede diversi decimi di secondo, mentre con OSPF ci vogliono pochi secondi e in EIGRP avviene istantaneamente. Questo rappresenta un ulteriore vantaggio di EIGRP rispetto ad altri protocolli di routing.
Cosa succede se la connessione con Successor e Feasible Successor si interrompe contemporaneamente? In questo caso, EIGRP utilizza l'algoritmo DUAL, che può calcolare un percorso di riserva attraverso un potenziale successore. Questo può richiedere alcuni secondi, durante i quali EIGRP troverà un altro vicino da utilizzare per il traffico e ne aggiungerà i dati nella tabella di routing. Dopodiché, il protocollo continuerà a funzionare normalmente per garantire il routing.
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Fonte: habr.com
