シスコ トレーニング 200-125 CCNA v3.0。 49 日目: EIGRP の概要

今日は、OSPF の学習と並んで、CCNA コースの最も重要なトピックである EIGRP プロトコルの学習を開始します。

後ほどセクション 2.5 に戻りますが、現時点ではセクション 2.4 の直後にセクション 2.6「EIGRP over IPv4 の設定、検証、およびトラブルシューティング (認証、フィルタリング、手動要約、再配布、およびスタブを除く)」に進みます。構成）。"
今日は、拡張内部ゲートウェイ ルーティング プロトコル EIGRP の概念を紹介する入門レッスンを行います。次の XNUMX つのレッスンでは、プロトコルのロボットの設定とトラブルシューティングについて説明します。 しかし、最初に次のことをお伝えしたいと思います。

ここ数回のレッスンで、私たちは OSPF について学習してきました。 ここで、何ヶ月も前に RIP について検討したときに、ルーティング ループとトラフィックのループを防ぐテクノロジについて話したことを思い出してください。 OSPF 使用時のルーティング ループを防ぐにはどうすればよいですか? これにはルートポイズンやスプリットホライゾンなどの方法を使用できますか？ これらの質問はあなた自身で答えなければなりません。 他のテーマのリソースを使用することもできますが、これらの質問に対する答えは見つかりません。 さまざまな情報源を活用して自分で答えを見つける方法を学んでほしいと思います。また、何人の生徒がこのタスクを完了したかを確認できるように、このビデオの下にコメントを残すことをお勧めします。

EIGRPとは何ですか? これは、RIP などのディスタンス ベクター プロトコルと OSPF などのリンクステート プロトコルの両方の便利な機能を組み合わせたハイブリッド ルーティング プロトコルです。

EIGRP は、2013 年に一般公開されたシスコ独自のプロトコルです。 彼は、リンクステート追跡プロトコルから、RIP とは異なり、近隣を作成しない近隣確立アルゴリズムを採用しました。 RIP はプロトコルの他の参加者とルーティング テーブルも交換しますが、OSPF はこの交換を開始する前に隣接関係を形成します。 EIGRP も同様に機能します。

RIP プロトコルは、完全なルーティング テーブルを 30 秒ごとに定期的に更新し、すべてのインターフェイスとすべてのルートに関する情報をすべての近隣に配布します。 EIGRP は情報の定期的な完全な更新を実行せず、代わりに OSPF と同じ方法で Hello メッセージをブロードキャストするという概念を使用します。 数秒ごとに Hello を送信して、隣人がまだ「生きている」ことを確認します。

ルートの形成を決定する前にネットワーク トポロジ全体を検査するディスタンス ベクター プロトコルとは異なり、EIGRP は RIP と同様に噂に基づいてルートを作成します。 噂とは、隣人が何かを報告したときに、EIGRP が疑問を持たずにそれに同意することを意味します。 たとえば、隣人が 10.1.1.2 に到達する方法を知っていると言った場合、EIGRP は尋ねることなく彼を信じます。 ネットワーク全体のトポロジーについて教えてください。

2013 年以前は、Cisco インフラストラクチャのみを使用していれば、EIGRP を使用できました。このプロトコルは 1994 年に作成されたものだからです。 しかし、多くの企業は、Cisco の機器を使用していても、このギャップを考慮して作業することを望んでいませんでした。 私の意見では、EIGRP は非常に使いやすいため、今日最高のダイナミック ルーティング プロトコルですが、人々は依然として OSPF を好みます。 これはシスコ製品に縛られたくないからだと思います。 しかし、Cisco がこのプロトコルを一般公開したのは、このプロトコルが Juniper などのサードパーティ製ネットワーキング機器をサポートしているためであり、Cisco 機器を使用していない企業と提携しても問題はありません。

ネットワーク プロトコルの歴史を少し振り返ってみましょう。

1 年代に登場した RIPv1980 プロトコルには、最大ホップ数が 16 であるなど、多くの制限があったため、大規模なネットワーク上でルーティングを提供できませんでした。 少し後に、RIP よりもはるかに優れた内部ゲートウェイ ルーティング プロトコル IGRP が開発されました。 ただし、これはリンク ステート プロトコルというよりも、距離ベクトル プロトコルに近いものでした。 80 年代後半に、IPv2 用の OSPFv4 リンク ステート プロトコルというオープン標準が登場しました。

90 年代初頭、シスコは IGRP を改善する必要があると判断し、Enhanced Internal Gateway Routing Protocol EIGRP をリリースしました。 RIP と OSPF の両方の機能を組み合わせていたため、OSPF よりもはるかに効率的でした。 調べ始めると、EIGRP は OSPF よりも設定がはるかに簡単であることがわかります。 シスコは、可能な限り最速のネットワーク コンバージェンスを保証するプロトコルの作成を試みました。

90 年代後半に、RIPv2 プロトコルの更新されたクラスレス バージョンがリリースされました。 2000 年代には、IPv6 プロトコルをサポートする OSPF、RIPng、EIGRPv6 の 6 番目のバージョンが登場しました。 世界は徐々に IPvXNUMX への完全移行に近づいており、ルーティング プロトコルの開発者はこれに備えたいと考えています。

覚えていると思いますが、距離ベクトル プロトコルとしての RIP は、最適なルートを選択する際に、最小ホップ数、または宛先インターフェイスまでの最小距離という 1 つの基準だけによって導かれることを研究しました。 したがって、ルータ R3 は、このルートの速度が 64 kbit/s であるにもかかわらず、ルータ R1 への直接ルートを選択します。これは、ルート R2-R3-R1544 の速度 (2 kbit/s に等しい) の数分の XNUMX です。 RIP プロトコルは、XNUMX ホップの高速ルートではなく、XNUMX ホップ長の低速ルートを最適であるとみなします。

OSPF はネットワーク トポロジ全体を調査し、ルータ R3 との通信のためのより高速なルートとして R2 を経由するルートを使用することを決定します。 RIP はメトリックとしてホップ数を使用しますが、OSPF のメトリックはコストであり、ほとんどの場合、リンクの帯域幅に比例します。

EIGRP もルート コストに重点を置いていますが、そのメトリックは OSPF よりもはるかに複雑で、帯域幅、遅延、信頼性、負荷、最大 MTU などの多くの要素に依存します。 たとえば、あるノードの負荷が他のノードよりも高い場合、EIGRP はルート全体の負荷を分析し、負荷の低い別のノードを選択します。

CCNA コースでは、帯域幅や遅延などのメトリック形成要素のみを考慮します。これらはメトリックの式で使用されるものです。

距離ベクトル プロトコル RIP は、距離と方向という 3 つの概念を使用します。 20.0.0.0 つのルーターがあり、そのうちの 1 つが XNUMX ネットワークに接続されている場合、選択は距離によって行われます。これらはホップであり、この場合は XNUMX ホップであり、方向によって、つまりどのパスに沿っているかによって選択されます。以下 - トラフィックを送信します。

さらに、RIP は情報を定期的に更新し、完全なルーティング テーブルを 30 秒ごとにネットワーク全体に配布します。 このアップデートでは 2 つのことが行われます。 30 つ目はルーティング テーブルの実際の更新で、30 つ目はネイバーの生存性の確認です。 デバイスが XNUMX 秒以内に応答テーブルの更新または新しいルート情報をネイバーから受信しない場合、デバイスはネイバーへのルートが使用できなくなったと認識します。 ルーターは XNUMX 秒ごとに更新を送信して、ネイバーがまだ生きているかどうか、およびルートがまだ有効かどうかを確認します。

先ほども述べたように、Split Horizo​​n テクノロジーはルート ループを防ぐために使用されます。 これは、更新が送信元のインターフェイスに送り返されないことを意味します。 ループを防止するための 20.0.0.0 つ目のテクノロジーは Route Poison です。 図に示されている 16 ネットワークとの接続が中断された場合、接続されていたルータは近隣ルータに「ポイズン ルート」を送信します。その中で、このネットワークが XNUMX ホップでアクセスできるようになったことが報告されます。実質的には到達不可能。 これが RIP プロトコルの仕組みです。

EIGRPはどのように機能しますか? OSPF に関するレッスンを覚えていると思いますが、このプロトコルは 2 つの機能を実行します。近隣を確立し、LSA を使用してネットワーク トポロジの変更に従って LSDB を更新し、ルーティング テーブルを構築します。 近傍の確立は、多くのパラメーターを使用するかなり複雑な手順です。 たとえば、4WAY 接続の確認と変更 - 一部の接続は双方向通信状態のままですが、一部は FULL 状態になります。 OSPF とは異なり、EIGRP プロトコルではこれは発生せず、XNUMX つのパラメータのみがチェックされます。

OSPF と同様に、このプロトコルは 10 つのパラメータを含む Hello メッセージを 4 秒ごとに送信します。 XNUMX つ目は認証基準です (事前に構成されている場合)。 この場合、近接性が確立されるすべてのデバイスは同じ認証パラメータを持つ必要があります。

XNUMX 番目のパラメータは、デバイスが同じ自律システムに属しているかどうかを確認するために使用されます。つまり、EIGRP プロトコルを使用して隣接関係を確立するには、両方のデバイスが同じ自律システム番号を持つ必要があります。 XNUMX 番目のパラメーターは、Hello メッセージが同じ送信元 IP アドレスから送信されたことを確認するために使用されます。

5 番目のパラメーターは、変数 K 値係数の一貫性をチェックするために使用されます。 EIRGP プロトコルは、K1 から K5 までの 0 つの係数を使用します。 K=1 の場合、パラメーターは無視されますが、K=1 の場合、パラメーターはメトリックを計算する式で使用されます。 したがって、異なるデバイスの K5 ～ 1 の値は同じでなければなりません。 CCNA コースでは、これらの係数のデフォルト値を使用します。K3 と K1 は 2、K4、K5、K0 は XNUMX です。

したがって、これら 4 つのパラメータが一致すると、EIGRP はネイバー関係を確立し、デバイスは相互にネイバー テーブルに登録されます。 次に、トポロジ テーブルに変更が加えられます。

すべての Hello メッセージはマルチキャスト IP アドレス 224.0.0.10 に送信され、設定に応じて更新は近隣のユニキャスト アドレスまたはマルチキャスト アドレスに送信されます。 このアップデートは UDP や TCP 経由ではなく、RTP (Reliable Transport Protocol) と呼ばれる別のプロトコルを使用します。 このプロトコルは、ネイバーがアップデートを受信したかどうかをチェックし、その名前が示すように、その主な機能は通信の信頼性を確保することです。 更新が近隣に届かない場合、近隣が受信するまで送信が繰り返されます。 OSPF には受信デバイスをチェックするメカニズムがないため、システムは近隣のデバイスがアップデートを受信したかどうかを知りません。
覚えていると思いますが、RIP は 30 秒ごとに完全なネットワーク トポロジの更新を送信します。 EIGRP は、新しいデバイスがネットワーク上に出現した場合、または何らかの変更が発生した場合にのみこれを実行します。 サブネット トポロジが変更された場合、プロトコルは更新を送信しますが、完全なトポロジ テーブルではなく、この変更が含まれるレコードのみを送信します。 サブネットが変更された場合、そのトポロジのみが更新されます。 これは、必要に応じて行われる部分的な更新であるようです。

ご存知のとおり、OSPF は、ネットワークに変更があるかどうかに関係なく、30 分ごとに LSA を送信します。 EIGRP は、ネットワークに何らかの変更が生じるまで、長期間更新を送信しません。 したがって、EIGRP は OSPF よりもはるかに効率的です。

ルーターがアップデート パッケージを交換した後、第 XNUMX 段階が始まります。メトリックに基づいてルーティング テーブルが形成されます。メトリックは、図に示す式を使用して計算されます。 彼女はコストを計算し、このコストに基づいて決定を下します。
R1 がルータ R2 に Hello を送信し、そのルータがルータ R1 に Hello を送信したとします。 すべてのパラメータが一致すると、ルータは近隣ルータのテーブルを作成します。 このテーブルでは、R2 がルータ R1 に関するエントリを書き込み、R1 が R2 に関するエントリを作成します。 この後、ルーター R1 は、接続されているネットワーク 10.1.1.0/24 に更新を送信します。 ルーティング テーブルでは、これは、ネットワークの IP アドレス、ネットワークとの通信を提供するルーター インターフェイス、およびこのインターフェイスを経由するルートのコストに関する情報のように見えます。 覚えていると思いますが、EIGRP のコストは 90 で、その後に Distance 値が表示されます。これについては後で説明します。

完全な計量式は、K 係数の値とさまざまな変換が含まれるため、はるかに複雑に見えます。 シスコの Web サイトでは、式の完全な形式が提供されていますが、デフォルトの係数値を置き換えると、より単純な形式に変換され、メトリックは (帯域幅 + 遅延) * 256 に等しくなります。

この単純化した形式の式を使用してメトリックを計算します。キロビット単位の帯域幅は、宛先ネットワークの最小帯域幅につながるすべてのインターフェイスの最小帯域幅で割った 107 に等しく、累積遅延は合計です。宛先ネットワークにつながるすべてのインターフェイスの遅延は数十マイクロ秒です。

EIGRP を学習するときは、実現可能距離、報告距離、サクセサ (宛先ネットワークへのパス コストが最も低い隣接ルータ)、および実現可能サクセサ (バックアップ隣接ルータ) の XNUMX つの定義を理解する必要があります。 それらの意味を理解するには、次のネットワーク トポロジを考慮してください。

まず、ネットワーク 1/10.1.1.0 への最適なルートを選択するためのルーティング テーブル R24 を作成しましょう。 各デバイスの横に、kbit/s 単位のスループットと ms 単位の遅延が表示されます。 100 Mbps または 1000000 kbps のギガビット イーサネット インターフェイス、100000 kbps のファスト イーサネット、10000 kbps イーサネット、および 1544 kbps シリアル インターフェイスを使用します。 これらの値は、ルーター設定で対応する物理インターフェイスの特性を表示することで確認できます。
シリアル インターフェイスのデフォルトのスループットは 1544 kbps であり、64 kbps 回線を使用している場合でも、スループットは 1544 kbps のままです。 したがって、ネットワーク管理者は、正しい帯域幅値を使用していることを確認する必要があります。 特定のインターフェイスについては、bandwidth コマンドを使用して設定でき、default コマンドを使用してデフォルトの遅延値を変更できます。 ギガビットイーサネットまたはイーサネット インターフェイスのデフォルトの帯域幅値を気にする必要はありませんが、シリアル インターフェイスを使用している場合は回線速度を選択するときに注意してください。

この図では遅延がミリ秒 ms で示されているはずですが、実際にはマイクロ秒です。マイクロ秒 μs を正確に示す文字 μ がありません。

以下の点に十分ご注意ください。 showinterfaceg0/0 コマンドを発行すると、システムは遅延をマイクロ秒単位ではなく、数十マイクロ秒単位で表示します。

この問題については、EIGRP の設定に関する次のビデオで詳しく説明します。ここでは、式に単位ではなく数十マイクロ秒が使用されているため、式にレイテンシの値を代入すると、図の 100 μs が 10 になることを覚えておいてください。

この図では、表示されたスループットと遅延が関係するインターフェイスを赤い点で示します。

まず最初に、可能な実行可能距離を決定する必要があります。 これは FD メトリックであり、次の式を使用して計算されます。 R5 から外部ネットワークまでのセクションでは、107 を 106 で割る必要があり、結果として 10 が得られます。 次に、この帯域幅値に 1 に等しい遅延を追加する必要があります。これは、10 マイクロ秒があるためです。 11。 結果の値 256 は 2816 倍する必要があります。つまり、メトリック値は XNUMX になります。これは、ネットワークのこのセクションの FD 値です。

ルーター R5 はこの値をルーター R2 に送信し、R2 にとっては宣言された距離 Reported Distance、つまり近隣ルーターから通知された値になります。 したがって、他のすべてのデバイスに対してアドバタイズされた RD 距離は、それを報告したデバイスの可能な FD 距離と等しくなります。

ルーター R2 は、そのデータに基づいて FD 計算を実行します。つまり、107 を 105 で割って 100 を取得します。次に、外部ネットワークへのルート上の遅延の合計をこの値に加算します。R5 の遅延 (11 マイクロ秒に等しい) と、その遅延 (R111 の遅延) を加算します。自身の遅延は 256 の 28416 に相当します。 合計の遅延は 3 数十マイクロ秒になります。 これを結果の 281856 に加算すると 4 が得られ、この値に 3072 を掛けて、値 FD = 1 が得られます。 ルーター RXNUMX も同様の処理を行い、計算後に値 FD=XNUMX を受け取ります。 ルーター RXNUMX は値 FD=XNUMX を計算し、それを RD として RXNUMX に送信します。

FD を計算するとき、ルータ R1 は自身の帯域幅 1000000 kbit/s を式に代入するのではなく、ルータ R2 のより低い帯域幅 (100000 kbit/s に等しい) を代入することに注意してください。これは、式では常に最小帯域幅が使用されるためです。宛先ネットワークにつながるインターフェース。 この場合、ルーター R10.1.1.0 と R24 はネットワーク 2/5 へのパス上にありますが、2 番目のルーターの方が帯域幅が大きいため、ルーター R1 の最小の帯域幅値が式に代入されます。 パス R2-R5-R1 に沿った合計遅延は 10+1+12 (十) = 100、減少したスループットは 256、これらの数値の合計に 30976 を掛けると、値 FD=XNUMX が得られます。

したがって、すべてのデバイスはインターフェイスの FD を計算しており、ルーター R1 には宛先ネットワークにつながる 3 つのルートがあります。 これらは、ルート R1-R2、R1-R3、および R1-R4 です。 ルーターは、可能な距離 FD の最小値 (30976 に等しい) を選択します。これがルーター R2 へのルートです。 このルーターが後継者、つまり「後継者」になります。 ルーティング テーブルにはフィージブル サクセサー (バックアップ サクセサー) も示されています。これは、R1 とサクセサー間の接続が切断された場合、ルートはバックアップのフィージブル サクセサー ルーター経由でルーティングされることを意味します。

フィージブル サクセサは、単一のルールに従って割り当てられます。つまり、このルータのアドバタイズされた距離 RD は、サクセサまでのセグメント内のルータの FD よりも小さくなければなりません。 この例では、R1 ～ R2 の FD = 30976、セクション R1 ～ K3 の RD は 281856、セクション R1 ～ R4 の RD は 3072 です。 3072 < 30976 であるため、ルータ R4 がフィージブル サクセサとして選択されます。

これは、R1-R2 ネットワーク セクションで通信が中断された場合、10.1.1.0/24 ネットワークへのトラフィックは R1-R4-R5 ルートに沿って送信されることを意味します。 ルートの切り替えは、RIP を使用すると数十秒、OSPF を使用すると数秒かかりますが、EIGRP では瞬時に行われます。 これは、他のルーティング プロトコルに対する EIGRP のもう XNUMX つの利点です。

Successor と Feasible Successor の両方が同時に切断された場合はどうなりますか? この場合、EIGRP は DUAL アルゴリズムを使用し、可能性の高い後続ルートを介してバックアップ ルートを計算できます。 これには数秒かかる場合があります。その間に、EIGRP はトラフィックの転送に使用できる別のネイバーを見つけ、そのデータをルーティング テーブルに配置します。 この後、プロトコルは通常のルーティング作業を継続します。

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出所： habr.com