Cisco Training 200-125 CCNA v3.0. יום 49: היכרות עם EIGRP

היום נתחיל ללמוד את פרוטוקול EIGRP, שיחד עם לימוד OSPF הוא הנושא החשוב ביותר בקורס CCNA.

נחזור לסעיף 2.5 מאוחר יותר, אך לעת עתה, מיד לאחר סעיף 2.4, נעבור לסעיף 2.6, "הגדרה, אימות ופתרון בעיות של EIGRP על IPv4 (לא כולל אימות, סינון, סיכום ידני, הפצה מחדש ו-Stub) תְצוּרָה)."
היום נערוך שיעור מבוא בו אציג בפניכם את הרעיון של Enhanced Internal Gateway Routing Protocol EIGRP, ובשני השיעורים הבאים נבחן הגדרה ופתרון תקלות לרובוטים של הפרוטוקול. אבל קודם כל אני רוצה להגיד לך את הדברים הבאים.

במהלך השיעורים האחרונים למדנו על OSPF. עכשיו אני רוצה שתזכרו שכאשר הסתכלנו על RIP לפני חודשים רבים, דיברנו על לולאות ניתוב וטכנולוגיות שמונעות מהתנועה לעבור לולאה. כיצד ניתן למנוע ניתוב לולאות בעת שימוש ב-OSPF? האם אפשר להשתמש בשביל זה בשיטות כמו Route Poison או Split Horizon? אלו שאלות שאתה חייב לענות בעצמך. אתה יכול להשתמש במשאבים נושאיים אחרים, אך מצא תשובות לשאלות אלה. אני רוצה שתלמד איך למצוא את התשובות בעצמך על ידי עבודה עם מקורות שונים, ואני ממליץ לך להשאיר את הערותיך מתחת לסרטון זה כדי שאוכל לראות כמה מהתלמידים שלי סיימו את המשימה הזו.

מה זה EIGRP? זהו פרוטוקול ניתוב היברידי המשלב את התכונות השימושיות הן של פרוטוקול וקטור מרחק כמו RIP והן של פרוטוקול מצב קישור כמו OSPF.

EIGRP הוא פרוטוקול קנייני של סיסקו שהפך לזמין לציבור ב-2013. מפרוטוקול המעקב אחר מצב קישור, הוא אימץ אלגוריתם הקמת שכונתיות, בניגוד ל-RIP, שאינו יוצר שכנים. RIP גם מחליף טבלאות ניתוב עם משתתפים אחרים בפרוטוקול, אך OSPF יוצר סמיכות לפני תחילת ההחלפה הזו. EIGRP עובד באותו אופן.

פרוטוקול RIP מעדכן מעת לעת את טבלת הניתוב המלאה כל 30 שניות ומפיץ מידע על כל הממשקים וכל המסלולים לכל שכנותיו. EIGRP לא מבצע עדכונים מלאים תקופתיים של מידע, במקום זאת משתמש בקונספט של שידור הודעות Hello באותו אופן שבו OSPF עושה. כל כמה שניות הוא שולח שלום כדי לוודא שהשכן עדיין "חי".

שלא כמו פרוטוקול וקטור מרחק, שבוחן את כל טופולוגיית הרשת לפני שמחליטים ליצור מסלול, EIGRP, כמו RIP, יוצר מסלולים על סמך שמועות. כשאני אומר שמועות, אני מתכוון שכששכן מדווח על משהו, EIGRP מסכים איתו ללא עוררין. לדוגמה, אם שכן אומר שהוא יודע איך להגיע ל-10.1.1.2, EIGRP מאמין לו מבלי לשאול, "איך ידעת את זה? ספר לי על הטופולוגיה של הרשת כולה!

לפני 2013, אם היית משתמש רק בתשתית של סיסקו, אתה יכול להשתמש ב- EIGRP, מכיוון שהפרוטוקול הזה נוצר עוד ב-1994. עם זאת, חברות רבות, אפילו משתמשות בציוד של סיסקו, לא רצו לעבוד עם הפער הזה. לדעתי, EIGRP הוא פרוטוקול הניתוב הדינמי הטוב ביותר כיום מכיוון שהוא הרבה יותר קל לשימוש, אבל אנשים עדיין מעדיפים OSPF. אני חושב שזה נובע מהעובדה שהם לא רוצים להיות קשורים למוצרי סיסקו. אבל סיסקו הפכה את הפרוטוקול הזה לזמין לציבור מכיוון שהוא תומך בציוד רשת של צד שלישי כמו ג'וניפר, ואם תתחבר לחברה שלא משתמשת בציוד של סיסקו, לא יהיו לך בעיות.

בואו נצא לסיור קצר בהיסטוריה של פרוטוקולי רשת.

לפרוטוקול RIPv1, שהופיע בשנות ה-1980, היו מספר מגבלות, למשל, מספר הקפצות מרבי של 16, ולכן לא יכול היה לספק ניתוב על גבי רשתות גדולות. קצת מאוחר יותר, הם פיתחו את פרוטוקול ניתוב השער הפנימי IGRP, שהיה הרבה יותר טוב מ-RIP. עם זאת, זה היה יותר פרוטוקול וקטור מרחק מאשר פרוטוקול מצב קישור. בסוף שנות ה-80, הופיע תקן פתוח, פרוטוקול מצב הקישור OSPFv2 עבור IPv4.

בתחילת שנות ה-90, סיסקו החליטה שיש לשפר את IGRP והוציאה את פרוטוקול ה-Enhanced Internal Gateway Routing EIGRP. זה היה הרבה יותר יעיל מ-OSPF מכיוון שהוא שילב תכונות של RIP וגם של OSPF. כשאנחנו מתחילים לחקור את זה, תראה ש-EIGRP הרבה יותר קל להגדיר מאשר OSPF. סיסקו ניסתה ליצור פרוטוקול שיבטיח את התכנסות הרשת המהירה ביותר.

בסוף שנות ה-90, שוחררה גרסה מעודכנת ללא כיתות של פרוטוקול RIPv2. בשנות ה-2000 הופיעה הגרסה השלישית של OSPF, RIPng ו-EIGRPv6, שתמכה בפרוטוקול IPv6. העולם מתקרב בהדרגה למעבר מלא ל-IPv6, ומפתחי פרוטוקולי ניתוב רוצים להיות מוכנים לכך.

אם אתה זוכר, למדנו שכאשר בוחרים במסלול האופטימלי, RIP, כפרוטוקול וקטור מרחק, מונחה על ידי קריטריון אחד בלבד - המספר המינימלי של הקפות, או המרחק המינימלי לממשק היעד. אז, נתב R1 יבחר מסלול ישיר לנתב R3, למרות העובדה שהמהירות במסלול זה היא 64 קביט/שנייה - פי כמה פחות מהמהירות במסלול R1-R2-R3, שווה ל-1544 קביט/שנייה. פרוטוקול ה-RIP ישקול מסלול איטי באורך קפיצה אחד כאופטימלי ולא מסלול מהיר של 2 קפיצות.

OSPF תלמד את כל טופולוגיית הרשת ותחליט להשתמש במסלול דרך R3 כמסלול המהיר יותר לתקשורת עם הנתב R2. RIP משתמש במספר הקפיצות כמדד שלו, בעוד שהמדד של OSPF הוא עלות, שברוב המקרים היא פרופורציונלית לרוחב הפס של הקישור.

EIGRP מתמקד גם בעלות המסלול, אבל המדד שלו מורכב הרבה יותר מ-OSPF ומסתמך על גורמים רבים, כולל רוחב פס, השהייה, אמינות, טעינה ו-MTU מקסימלי. לדוגמה, אם צומת אחד עמוס יותר מאחרים, EIGRP תנתח את העומס על כל המסלול ויבחר צומת אחר עם פחות עומס.

בקורס CCNA ניקח בחשבון רק גורמי היווצרות מטריים כמו רוחב פס ועיכוב; אלה הם אלה שהנוסחה המטרית תשתמש בהם.

פרוטוקול וקטור המרחק RIP משתמש בשני מושגים: מרחק וכיוון. אם יש לנו 3 נתבים, ואחד מהם מחובר לרשת 20.0.0.0, אז הבחירה תיעשה לפי מרחק - אלו הם הקפות, במקרה זה 1 הופ, ולפי כיוון, כלומר לאורך איזה נתיב - עליון או נמוך יותר - כדי לשלוח תנועה.

בנוסף, RIP משתמשת בעדכון תקופתי של מידע, ומפיצה טבלת ניתוב מלאה ברחבי הרשת כל 30 שניות. העדכון הזה עושה 2 דברים. הראשון הוא העדכון בפועל של טבלת הניתוב, השני הוא בדיקת כדאיות השכן. אם המכשיר לא מקבל עדכון טבלת תגובות או מידע מסלול חדש מהשכן תוך 30 שניות, הוא מבין שלא ניתן יותר להשתמש במסלול אל השכן. הנתב שולח עדכון כל 30 שניות כדי לברר אם השכן עדיין בחיים ואם המסלול עדיין בתוקף.

כפי שאמרתי, טכנולוגיית Split Horizon משמשת למניעת לולאות מסלול. המשמעות היא שהעדכון לא נשלח חזרה לממשק ממנו הגיע. הטכנולוגיה השנייה למניעת לולאות היא Route Poison. אם החיבור עם רשת 20.0.0.0 המוצגת בתמונה נקטע, הנתב אליו היה מחובר שולח "מסלול מורעל" לשכניו, בו הוא מדווח כי רשת זו נגישה כעת ב-16 דילוגים, כלומר, כמעט בלתי ניתן להשגה. כך פועל פרוטוקול RIP.

איך עובד EIGRP? אם אתה זוכר מהשיעורים על OSPF, הפרוטוקול הזה מבצע שלוש פונקציות: הוא מקים שכונה, משתמש ב-LSA כדי לעדכן את ה-LSDB בהתאם לשינויים בטופולוגיית הרשת ובונה טבלת ניתוב. הקמת שכונה היא הליך מורכב למדי העושה שימוש בפרמטרים רבים. לדוגמה, בדיקה ושינוי של חיבור 2WAY - חלק מהחיבורים נשארים במצב תקשורת דו כיווני, חלק עוברים למצב FULL. בניגוד ל-OSPF, זה לא קורה בפרוטוקול EIGRP - הוא בודק רק 4 פרמטרים.

כמו OSPF, פרוטוקול זה שולח הודעת Hello המכילה 10 פרמטרים כל 4 שניות. הראשון הוא קריטריון האימות, אם הוא הוגדר בעבר. במקרה זה, כל המכשירים שאיתם נוצרת קרבה חייבים להיות בעלי אותם פרמטרי אימות.

הפרמטר השני משמש לבדיקת האם מכשירים שייכים לאותה מערכת אוטונומית, כלומר, כדי ליצור סמיכות באמצעות פרוטוקול EIGRP, על שני המכשירים להיות בעלי אותו מספר מערכת אוטונומית. הפרמטר השלישי משמש כדי לבדוק שהודעות Hello נשלחות מאותה כתובת IP של מקור.

הפרמטר הרביעי משמש לבדיקת העקביות של מקדמי K-Values ​​המשתנים. פרוטוקול EIRGP משתמש ב-5 מקדמים כאלה מ-K1 עד K5. אם אתה זוכר, אם K=0 מתעלמים מהפרמטרים, אבל אם K=1, אז הפרמטרים משמשים בנוסחה לחישוב המדד. לפיכך, הערכים של K1-5 עבור מכשירים שונים חייבים להיות זהים. בקורס CCNA ניקח את ערכי ברירת המחדל של מקדמים אלה: K1 ו-K3 שווים ל-1, ו-K2, K4 ו-K5 שווים ל-0.

לכן, אם 4 הפרמטרים הללו תואמים, EIGRP יוצר קשר שכן והמכשירים נכנסים זה לזה לטבלת השכנה. לאחר מכן, מתבצעים שינויים בטבלת הטופולוגיה.

כל הודעות Hello נשלחות לכתובת ה-IP מרובת שידור 224.0.0.10, ועדכונים, בהתאם לתצורה, נשלחים לכתובות unicast של שכנים או לכתובת ה-multicast. עדכון זה אינו מגיע דרך UDP או TCP, אלא משתמש בפרוטוקול אחר הנקרא RTP, Reliable Transport Protocol. פרוטוקול זה בודק האם השכן קיבל עדכון, וכפי ששמו מרמז, תפקידו העיקרי הוא להבטיח אמינות תקשורת. אם העדכון לא יגיע לשכן, השידור יחזור על עצמו עד שהשכן יקבל אותו. ל-OSPF אין מנגנון לבדיקת מכשיר הנמען, כך שהמערכת לא יודעת אם מכשירים שכנים קיבלו את העדכון או לא.
אם אתה זוכר, RIP שולח עדכון של טופולוגיית הרשת המלאה כל 30 שניות. EIGRP עושה זאת רק אם הופיע מכשיר חדש ברשת או שחלו שינויים מסוימים. אם טופולוגיית רשת המשנה השתנתה, הפרוטוקול ישלח עדכון, אך לא את טבלת הטופולוגיה המלאה, אלא רק את הרשומות עם השינוי הזה. אם תת רשת משתנה, רק הטופולוגיה שלה תתעדכן. נראה שזהו עדכון חלקי שמתרחש כאשר נדרש.

כפי שאתה יודע, OSPF שולח LSAs כל 30 דקות, ללא קשר אם יש שינויים כלשהם ברשת. EIGRP לא תשלח עדכונים כלשהם למשך תקופה ממושכת עד שיהיה שינוי כלשהו ברשת. לכן, EIGRP הרבה יותר יעיל מ-OSPF.

לאחר שהנתבים החליפו חבילות עדכון, מתחיל השלב השלישי - יצירת טבלת ניתוב המבוססת על המדד, אשר מחושבת באמצעות הנוסחה המופיעה באיור. היא מחשבת את העלות ומקבלת החלטה על סמך עלות זו.
בוא נניח ש-R1 שלח Hello לנתב R2, והנתב הזה שלח Hello לנתב R1. אם כל הפרמטרים תואמים, הנתבים יוצרים טבלה של שכנים. בטבלה זו, R2 כותב ערך על הנתב R1, ו-R1 יוצר ערך על R2. לאחר מכן, הנתב R1 שולח את העדכון לרשת 10.1.1.0/24 המחוברת אליו. בטבלת הניתוב זה נראה כמו מידע על כתובת ה-IP של הרשת, ממשק הנתב שמספק איתה תקשורת ועלות המסלול דרך ממשק זה. אם אתה זוכר, העלות של EIGRP היא 90, ואז מצוין ערך המרחק, עליו נדבר בהמשך.

הנוסחה המטרית השלמה נראית הרבה יותר מסובכת, מכיוון שהיא כוללת את הערכים של מקדמי K ותמורות שונות. אתר Cisco מספק טופס שלם של הנוסחה, אך אם תחליף את ערכי ברירת המחדל של מקדם, היא תומר לצורה פשוטה יותר - המדד יהיה שווה ל-(רוחב פס + Delay) *256.

נשתמש רק בצורה פשוטה זו של הנוסחה כדי לחשב את המדד, שבו רוחב הפס בקילוביט שווה ל-107, חלקי ברוחב הפס הקטן ביותר מכל הממשקים המובילים לרשת היעד ברוחב הפס הקטן ביותר, וההשהייה המצטברת היא סך הכל. עיכוב בעשרות מיקרו-שניות עבור כל הממשקים המובילים לרשת היעד.

כאשר לומדים EIGRP, עלינו להבין ארבע הגדרות: מרחק ריאלי, מרחק מדווח, יורש (נתב שכן עם עלות הנתיב הנמוכה ביותר לרשת היעד), ו-Easible Successor (נתב שכן גיבוי). כדי להבין למה הם מתכוונים, שקול את טופולוגיית הרשת הבאה.

נתחיל ביצירת טבלת ניתוב R1 לבחירת המסלול הטוב ביותר לרשת 10.1.1.0/24. ליד כל מכשיר מוצג התפוקה ב-kbit/s והשהייה ב-ms. אנו משתמשים בממשקי GigabitEthernet של 100 Mbps או 1000000 kbps, 100000 kbps FastEthernet, 10000 kbps Ethernet וממשקים טוריים של 1544 kbps. ניתן לגלות ערכים אלה על ידי הצגת המאפיינים של הממשקים הפיזיים המתאימים בהגדרות הנתב.
תפוקת ברירת המחדל של ממשקים טוריים היא 1544 kbps, וגם אם יש לך קו 64 kbps, התפוקה עדיין תהיה 1544 kbps. לכן, כמנהל רשת, עליך לוודא שאתה משתמש בערך רוחב הפס הנכון. עבור ממשק ספציפי, ניתן להגדיר אותו באמצעות פקודת רוחב הפס, ובאמצעות פקודת ההשהיה, ניתן לשנות את ערך ההשהיה המוגדר כברירת מחדל. אינך צריך לדאוג לגבי ערכי ברירת המחדל של רוחב הפס עבור ממשקי GigabitEthernet או Ethernet, אך היזהר בעת בחירת מהירות הקו אם אתה משתמש בממשק טורי.

שימו לב שבדיאגרמה הזו ההשהיה כביכול מסומנת באלפיות שניות, אבל במציאות זה מיקרו-שניות, פשוט אין לי את האות μ כדי לציין נכון מיקרו-שניות μs.

אנא שימו לב היטב לעובדה הבאה. אם תוציא את הפקודה show interface g0/0, המערכת תציג את ההשהיה בעשרות מיקרו-שניות ולא רק במיקרו-שניות.

נסתכל על הנושא הזה בפירוט בסרטון הבא על הגדרת EIGRP, לעת עתה זכור שכאשר מחליפים ערכי חביון בנוסחה, 100 מיקרומטרים מהדיאגרמה הופכים ל-10, מכיוון שהנוסחה משתמשת בעשרות מיקרו-שניות, לא ביחידות.

בתרשים אציין בנקודות אדומות את הממשקים אליהם מתייחסים התפוקות וההשהיות המוצגות.

קודם כל, עלינו לקבוע את המרחק האפשרי. זהו מדד ה-FD, אשר מחושב באמצעות הנוסחה. עבור הקטע מ-R5 לרשת החיצונית, עלינו לחלק את 107 ב-106, כתוצאה מכך נקבל 10. לאחר מכן, לערך רוחב הפס הזה עלינו להוסיף השהיה השווה ל-1, כי יש לנו 10 מיקרו-שניות, כלומר, אחד עשר. יש להכפיל את הערך המתקבל של 11 ב-256, כלומר, הערך המטרי יהיה 2816. זהו ערך ה-FD עבור חלק זה של הרשת.

נתב R5 ישלח את הערך הזה לנתב R2, ועבור R2 הוא יהפוך למרחק המדווח המוצהר, כלומר הערך שהשכן אמר לו. לפיכך, מרחק ה-RD המפורסם עבור כל המכשירים האחרים יהיה שווה למרחק ה-FD האפשרי של המכשיר שדיווח לך עליו.

הנתב R2 מבצע חישובי FD על סמך הנתונים שלו, כלומר הוא מחלק 107 ב-105 ומקבל 100. ואז הוא מוסיף לערך הזה את סכום ההשהיות במסלול לרשת החיצונית: השהיה של R5, שווה לעשר מיקרו שניות אחת, ו עיכוב משלו, שווה לעשר עשרות. ההשהיה הכוללת תהיה 11 עשרות מיקרו-שניות. נוסיף אותו למאה המתקבלת ונקבל 111, נכפיל את הערך הזה ב-256 ונקבל את הערך FD = 28416. הנתב R3 עושה את אותו הדבר, מקבל לאחר החישובים את הערך FD=281856. נתב R4 מחשב את הערך FD=3072 ומשדר אותו ל-R1 כ-RD.

שימו לב, בעת חישוב FD, הנתב R1 אינו מחליף את רוחב הפס שלו של 1000000 kbit/s בנוסחה, אלא את רוחב הפס התחתון של הנתב R2, השווה ל-100000 kbit/s, מכיוון שהנוסחה משתמשת תמיד ברוחב הפס המינימלי של הממשק המוביל לרשת היעד. במקרה זה, הנתבים R10.1.1.0 ו-R24 ממוקמים על הנתיב לרשת 2/5, אך מכיוון שלנתב החמישי יש רוחב פס גדול יותר, ערך רוחב הפס הקטן ביותר של הנתב R2 מוחלף בנוסחה. ההשהיה הכוללת לאורך הנתיב R1-R2-R5 הוא 1+10+1 (עשרות) = 12, התפוקה המופחתת היא 100, וסכום המספרים הללו כפול 256 נותן את הערך FD=30976.

אז, כל המכשירים חישבו את ה-FD של הממשקים שלהם, ולנתב R1 יש 3 מסלולים המובילים לרשת היעד. מדובר במסלולים R1-R2, R1-R3 ו-R1-R4. הנתב בוחר את הערך המינימלי של המרחק האפשרי FD, השווה ל-30976 - זה המסלול לנתב R2. נתב זה הופך ליורש, או "יורש". טבלת הניתוב גם מציינת Feasible Successor (יורש גיבוי) - זה אומר שאם החיבור בין R1 ל-Successor נשבר, המסלול ינותב דרך נתב הגיבוי Feasible Successor.

יורשים אפשריים מוקצים לפי כלל יחיד: המרחק RD המפורסם של נתב זה חייב להיות קטן מה-FD של הנתב בקטע ליורש. במקרה שלנו, ל-R1-R2 יש FD = 30976, RD בקטע R1-K3 שווה ל-281856, ו-RD בקטע R1-R4 שווה ל-3072. מאז 3072 < 30976, הנתב R4 נבחר כ-Easible Successors.

המשמעות היא שאם התקשורת מופרעת במקטע הרשת R1-R2, תעבורה לרשת 10.1.1.0/24 תישלח לאורך המסלול R1-R4-R5. החלפת מסלול בשימוש ב-RIP לוקח כמה עשרות שניות, בשימוש ב-OSPF זה לוקח כמה שניות, וב-EIGRP זה מתרחש באופן מיידי. זהו יתרון נוסף של EIGRP על פני פרוטוקולי ניתוב אחרים.

מה קורה אם גם יורש וגם יורש אפשרי מנותקים בו זמנית? במקרה זה, EIGRP משתמש באלגוריתם DUAL, שיכול לחשב מסלול גיבוי דרך יורש סביר. זה עשוי להימשך מספר שניות, שבמהלכן EIGRP ימצא שכן אחר שניתן להשתמש בו כדי להעביר את התעבורה ולהציב את הנתונים שלה בטבלת הניתוב. לאחר מכן, הפרוטוקול ימשיך בעבודת הניתוב הרגילה שלו.

תודה שנשארת איתנו. האם אתה אוהב את המאמרים שלנו? רוצים לראות עוד תוכן מעניין? תמכו בנו על ידי ביצוע הזמנה או המלצה לחברים, 30% הנחה למשתמשי Habr על אנלוגי ייחודי של שרתים ברמת הכניסה, שהומצא על ידינו עבורכם: כל האמת על VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 ליבות) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps החל מ-$20 או איך לשתף שרת? (זמין עם RAID1 ו-RAID10, עד 24 ליבות ועד 40GB DDR4).

Dell R730xd זול פי 2? רק כאן 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV החל מ-$199 בהולנד! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - החל מ-$99! לקרוא על כיצד לבנות תשתיות קורפ. מחלקה עם שימוש בשרתי Dell R730xd E5-2650 v4 בשווי 9000 יורו עבור אגורה?

מקור: www.habr.com