시스코 교육 200-125 CCNA v3.0. 49일차: EIGRP 소개

오늘 우리는 OSPF 공부와 함께 CCNA 과정의 가장 중요한 주제인 EIGRP 프로토콜 공부를 시작하겠습니다.

나중에 섹션 2.5로 돌아가지만 지금은 섹션 2.4 직후 섹션 2.6, “IPv4를 통한 EIGRP 구성, 확인 및 문제 해결(인증, 필터링, 수동 요약, 재배포 및 스텁 제외)로 이동하겠습니다. 구성)."
오늘은 향상된 내부 게이트웨이 라우팅 프로토콜 EIGRP의 개념을 소개하는 입문 강의를 진행하고 다음 두 강의에서는 프로토콜의 로봇을 구성하고 문제를 해결하는 방법을 살펴보겠습니다. 하지만 먼저 다음 사항을 말씀드리고 싶습니다.

지난 몇 번의 수업에서 우리는 OSPF에 대해 배웠습니다. 몇 달 전 RIP를 살펴볼 때 라우팅 루프와 트래픽 루프를 방지하는 기술에 대해 이야기했다는 점을 기억해 주시기 바랍니다. OSPF를 사용할 때 라우팅 루프를 어떻게 방지할 수 있습니까? 이를 위해 Route Poison 또는 Split Horizon과 같은 방법을 사용할 수 있습니까? 이것은 당신이 스스로 대답해야 할 질문입니다. 다른 주제별 리소스를 사용할 수 있지만 이러한 질문에 대한 답을 찾으십시오. 저는 여러분이 다양한 소스를 사용하여 스스로 답을 찾는 방법을 배우기를 바랍니다. 그리고 얼마나 많은 학생들이 이 작업을 완료했는지 확인할 수 있도록 이 비디오 아래에 의견을 남겨 주시기 바랍니다.

EIGRP란 무엇입니까? RIP와 같은 거리 벡터 프로토콜과 OSPF와 같은 링크 상태 프로토콜의 유용한 기능을 결합한 하이브리드 라우팅 프로토콜입니다.

EIGRP는 2013년 대중에게 공개된 Cisco 독점 프로토콜입니다. 링크 상태 추적 프로토콜에서는 이웃을 생성하지 않는 RIP와 달리 이웃 설정 알고리즘을 채택했습니다. RIP는 또한 프로토콜의 다른 참가자와 라우팅 테이블을 교환하지만 OSPF는 이 교환을 시작하기 전에 인접성을 형성합니다. EIGRP도 같은 방식으로 작동합니다.

RIP 프로토콜은 30초마다 전체 라우팅 테이블을 주기적으로 업데이트하고 모든 인터페이스와 모든 경로에 대한 정보를 모든 인접 항목에 배포합니다. EIGRP는 정보의 주기적인 전체 업데이트를 수행하지 않고 대신 OSPF와 동일한 방식으로 Hello 메시지를 브로드캐스팅하는 개념을 사용합니다. 몇 초마다 Hello를 보내 이웃이 아직 "살아 있는지" 확인합니다.

경로 형성을 결정하기 전에 전체 네트워크 토폴로지를 검사하는 거리 벡터 프로토콜과 달리 EIGRP는 RIP와 마찬가지로 소문을 기반으로 경로를 생성합니다. 제가 말하는 소문은 이웃이 어떤 것을 보고하면 EIGRP가 의심 없이 이에 동의한다는 뜻입니다. 예를 들어, 이웃이 10.1.1.2에 도달하는 방법을 안다고 하면 EIGRP는 “그걸 어떻게 알았어?”라고 묻지 않고 그의 말을 믿습니다. 전체 네트워크의 토폴로지에 대해 알려주세요!

2013년 이전에는 Cisco 인프라만 사용하고 있었다면 EIGRP를 사용할 수 있었습니다. 이 프로토콜은 1994년에 만들어졌기 때문입니다. 그러나 많은 회사에서는 Cisco 장비를 사용하더라도 이러한 격차를 해소하고 싶지 않았습니다. 제 생각에는 EIGRP가 사용하기 훨씬 쉽기 때문에 오늘날 최고의 동적 라우팅 프로토콜이지만 사람들은 여전히 ​​OSPF를 선호합니다. 이는 그들이 Cisco 제품에 얽매이는 것을 원하지 않기 때문이라고 생각합니다. 하지만 시스코는 주니퍼 같은 서드파티 네트워킹 장비를 지원하기 때문에 이 프로토콜을 공개적으로 공개했고, 시스코 장비를 사용하지 않는 회사와 팀을 이룬다면 문제가 없을 것이다.

네트워크 프로토콜의 역사를 잠시 살펴보겠습니다.

1년대에 등장한 RIPv1980 프로토콜은 최대 홉 수가 16개라는 등 여러 가지 제한 사항이 있어 대규모 네트워크에 대한 라우팅을 제공할 수 없었습니다. 조금 후에 그들은 RIP보다 훨씬 나은 내부 게이트웨이 라우팅 프로토콜 IGRP를 개발했습니다. 그러나 이는 링크 상태 프로토콜이라기보다는 거리 벡터 프로토콜에 가깝습니다. 80년대 후반에는 IPv2용 OSPFv4 링크 상태 프로토콜이라는 개방형 표준이 등장했습니다.

90년대 초 Cisco는 IGRP를 개선해야 한다고 결정하고 향상된 내부 게이트웨이 라우팅 프로토콜 EIGRP를 출시했습니다. RIP와 OSPF의 기능을 결합했기 때문에 OSPF보다 훨씬 더 효과적이었습니다. 탐색을 시작하면 EIGRP가 OSPF보다 구성하기가 훨씬 쉽다는 것을 알 수 있습니다. Cisco는 가능한 가장 빠른 네트워크 통합을 보장하는 프로토콜을 만들려고 노력했습니다.

90년대 후반에 RIPv2 프로토콜의 업데이트된 클래스 없는 버전이 출시되었습니다. 2000년대에는 IPv6 프로토콜을 지원하는 OSPF의 세 번째 버전인 RIPng와 EIGRPv6가 등장했습니다. 세계는 점차 IPv6로의 완전한 전환에 접근하고 있으며 라우팅 프로토콜 개발자는 이에 대비하고 싶어합니다.

기억하신다면, 우리는 최적의 경로를 선택할 때 거리 벡터 프로토콜인 RIP가 최소 홉 수 또는 대상 인터페이스까지의 최소 거리라는 단 하나의 기준에 의해서만 안내된다는 것을 연구했습니다. 따라서 라우터 R1은 이 경로의 속도가 3kbit/s라는 사실에도 불구하고 라우터 R64에 대한 직접 경로를 선택합니다. 이는 R1-R2-R3 경로의 속도(1544kbit/s와 동일)보다 몇 배 더 낮습니다. RIP 프로토콜은 2홉의 빠른 경로보다는 XNUMX홉 길이의 느린 경로를 최적으로 간주합니다.

OSPF는 전체 네트워크 토폴로지를 연구하고 R3를 통한 경로를 라우터 R2과의 통신을 위한 더 빠른 경로로 사용하기로 결정합니다. RIP는 홉 수를 측정 기준으로 사용하는 반면, OSPF의 측정 기준은 비용이며 대부분의 경우 링크 대역폭에 비례합니다.

EIGRP도 경로 비용에 중점을 두지만 해당 메트릭은 OSPF보다 훨씬 복잡하며 대역폭, 지연, 안정성, 로딩 및 최대 MTU를 포함한 여러 요소에 의존합니다. 예를 들어, 한 노드가 다른 노드보다 로드가 더 많으면 EIGRP는 전체 경로의 로드를 분석하고 로드가 적은 다른 노드를 선택합니다.

CCNA 과정에서는 대역폭 및 지연과 같은 메트릭 형성 요소만 고려할 것입니다. 이러한 요소는 메트릭 공식에서 사용됩니다.

거리 벡터 프로토콜 RIP는 거리와 방향이라는 두 가지 개념을 사용합니다. 3개의 라우터가 있고 그 중 하나가 20.0.0.0 네트워크에 연결되어 있는 경우 거리에 따라 선택이 이루어집니다. 이는 홉(이 경우 1 홉)이며 방향, 즉 경로에 따라 상위 이하 - 트래픽을 전송합니다.

또한 RIP는 정보를 주기적으로 업데이트하여 30초마다 전체 라우팅 테이블을 네트워크 전체에 배포합니다. 이 업데이트는 2가지 작업을 수행합니다. 첫 번째는 라우팅 테이블의 실제 업데이트이고, 두 번째는 이웃의 실행 가능성을 확인하는 것입니다. 장치가 30초 이내에 이웃으로부터 응답 테이블 업데이트나 새로운 경로 정보를 받지 못하면 해당 이웃으로 가는 경로를 더 이상 사용할 수 없는 것으로 이해합니다. 라우터는 30초마다 업데이트를 보내 이웃이 아직 살아 있는지, 경로가 여전히 유효한지 확인합니다.

앞서 말했듯이 Split Horizon 기술은 경로 루프를 방지하는 데 사용됩니다. 이는 업데이트가 원래 인터페이스로 다시 전송되지 않음을 의미합니다. 루프를 방지하기 위한 두 번째 기술은 Route Poison입니다. 그림에 표시된 20.0.0.0 네트워크와의 연결이 중단되면 연결된 라우터는 이웃에게 "포이즌 경로"를 보내며 이제 이 네트워크에 16홉으로 액세스할 수 있다고 보고합니다. 사실상 접근이 불가능합니다. 이것이 RIP 프로토콜이 작동하는 방식입니다.

EIGRP는 어떻게 작동하나요? OSPF에 대한 교훈을 기억한다면 이 프로토콜은 세 가지 기능을 수행합니다. 즉, 이웃을 설정하고, LSA를 사용하여 네트워크 토폴로지의 변경에 따라 LSDB를 업데이트하고, 라우팅 테이블을 구축합니다. 이웃을 설정하는 것은 많은 매개변수를 사용하는 다소 복잡한 절차입니다. 예를 들어, 2WAY 연결 확인 및 변경 - 일부 연결은 양방향 통신 상태로 유지되고 일부는 FULL 상태로 전환됩니다. OSPF와 달리 EIGRP 프로토콜에서는 이러한 일이 발생하지 않습니다. 즉, 4개의 매개변수만 확인합니다.

OSPF와 마찬가지로 이 프로토콜은 10초마다 4개의 매개변수가 포함된 Hello 메시지를 보냅니다. 첫 번째는 이전에 구성된 인증 기준입니다. 이 경우 근접성이 설정된 모든 장치에는 동일한 인증 매개변수가 있어야 합니다.

두 번째 매개변수는 장치가 동일한 자율 시스템에 속하는지 확인하는 데 사용됩니다. 즉, EIGRP 프로토콜을 사용하여 인접성을 설정하려면 두 장치 모두 동일한 자율 시스템 번호를 가져야 합니다. 세 번째 매개변수는 Hello 메시지가 동일한 Source IP 주소에서 전송되는지 확인하는 데 사용됩니다.

네 번째 매개변수는 변수 K-값 계수의 일관성을 확인하는 데 사용됩니다. EIRGP 프로토콜은 K5부터 K1까지 5개의 계수를 사용합니다. K=0이면 매개변수가 무시되지만 K=1이면 매개변수가 메트릭 계산 공식에 사용됩니다. 따라서 서로 다른 장치에 대한 K1-5의 값은 동일해야 합니다. CCNA 과정에서는 이러한 계수의 기본값을 사용합니다. K1과 K3은 1이고 K2, K4 및 K5는 ​​0입니다.

따라서 이 4개의 매개변수가 일치하면 EIGRP는 이웃 관계를 설정하고 장치는 이웃 테이블에 서로 입력됩니다. 다음으로 토폴로지 테이블이 변경됩니다.

모든 Hello 메시지는 멀티캐스트 IP 주소 224.0.0.10으로 전송되며, 구성에 따라 업데이트는 이웃의 유니캐스트 주소 또는 멀티캐스트 주소로 전송됩니다. 이 업데이트는 UDP 또는 TCP를 통해 제공되지 않지만 RTP(Reliable Transport Protocol)라는 다른 프로토콜을 사용합니다. 이 프로토콜은 이웃이 업데이트를 받았는지 확인하며 이름에서 알 수 있듯이 통신 신뢰성을 보장하는 것이 핵심 기능입니다. 업데이트가 이웃에 도달하지 않으면 이웃이 이를 수신할 때까지 전송이 반복됩니다. OSPF에는 수신 장치를 확인하는 메커니즘이 없으므로 시스템은 주변 장치가 업데이트를 수신했는지 여부를 알 수 없습니다.
기억하신다면 RIP는 30초마다 전체 네트워크 토폴로지의 업데이트를 보냅니다. EIGRP는 새 장치가 네트워크에 나타나거나 일부 변경 사항이 발생한 경우에만 이 작업을 수행합니다. 서브넷 토폴로지가 변경된 경우 프로토콜은 업데이트를 보내지만 전체 토폴로지 테이블이 아니라 이 변경 사항이 있는 레코드만 보냅니다. 서브넷이 변경되면 해당 토폴로지만 업데이트됩니다. 이는 필요할 때 발생하는 부분 업데이트인 것으로 보입니다.

아시다시피 OSPF는 네트워크 변경 여부에 관계없이 30분마다 LSA를 보냅니다. EIGRP는 네트워크에 변화가 있을 때까지 장기간 업데이트를 보내지 않습니다. 따라서 EIGRP는 OSPF보다 훨씬 효율적입니다.

라우터가 업데이트 패키지를 교환한 후 세 번째 단계가 시작됩니다. 즉, 그림에 표시된 공식을 사용하여 계산되는 메트릭을 기반으로 라우팅 테이블을 형성하는 단계입니다. 그녀는 비용을 계산하고 이 비용에 따라 결정을 내립니다.
R1이 라우터 R2에 Hello를 보냈고 해당 라우터가 라우터 R1에 Hello를 보냈다고 가정해 보겠습니다. 모든 매개변수가 일치하면 라우터는 이웃 테이블을 생성합니다. 이 테이블에서 R2는 라우터 R1에 대한 항목을 쓰고 R1은 R2에 대한 항목을 만듭니다. 그런 다음 라우터 R1은 연결된 네트워크 10.1.1.0/24로 업데이트를 보냅니다. 라우팅 테이블에서 이는 네트워크의 IP 주소, 네트워크와 통신을 제공하는 라우터 인터페이스, 이 인터페이스를 통한 경로 비용에 대한 정보처럼 보입니다. 기억하신다면 EIGRP의 비용은 90이고 거리 값이 표시됩니다. 이에 대해서는 나중에 설명하겠습니다.

전체 메트릭 공식은 K 계수 값과 다양한 변환을 포함하기 때문에 훨씬 더 복잡해 보입니다. Cisco 웹 사이트는 공식의 완전한 형식을 제공하지만 기본 계수 값을 대체하면 더 간단한 형식으로 변환됩니다. 즉, 메트릭은 (대역폭 + 지연) * 256과 같습니다.

우리는 이 단순화된 형식의 공식을 사용하여 메트릭을 계산할 것입니다. 여기서 킬로비트 단위의 대역폭은 107과 같고 대상 네트워크 최소 대역폭으로 이어지는 모든 인터페이스의 가장 작은 대역폭으로 나누어지며 누적 지연은 총계입니다. 대상 네트워크로 연결되는 모든 인터페이스에 대해 수십 마이크로초 단위의 지연이 발생합니다.

EIGRP를 학습할 때 실현 가능한 거리, 보고된 거리, 후속(대상 네트워크까지의 경로 비용이 가장 낮은 인접 라우터) 및 실현 가능한 후속(백업 인접 라우터)의 네 가지 정의를 이해해야 합니다. 그 의미를 이해하려면 다음 네트워크 토폴로지를 고려하십시오.

네트워크 1/10.1.1.0에 대한 최적의 경로를 선택하기 위해 라우팅 테이블 R24을 생성하는 것부터 시작하겠습니다. 각 장치 옆에는 kbit/s 단위의 처리량과 ms 단위의 대기 시간이 표시됩니다. 우리는 100Mbps 또는 1000000kbps GigabitEthernet 인터페이스, 100000kbps FastEthernet, 10000kbps 이더넷 및 1544kbps 직렬 인터페이스를 사용합니다. 이 값은 라우터 설정에서 해당 물리적 ​​인터페이스의 특성을 보면 알 수 있습니다.
직렬 인터페이스의 기본 처리량은 1544kbps이며, 회선이 64kbps인 경우에도 처리량은 여전히 ​​1544kbps입니다. 따라서 네트워크 관리자는 올바른 대역폭 값을 사용하고 있는지 확인해야 합니다. 특정 인터페이스의 경우 대역폭 명령을 사용하여 설정할 수 있으며, 지연 명령을 사용하면 기본 지연 값을 변경할 수 있습니다. GigabitEthernet 또는 이더넷 인터페이스의 기본 대역폭 값에 대해 걱정할 필요가 없지만 직렬 인터페이스를 사용하는 경우 회선 속도를 선택할 때 주의하십시오.

이 다이어그램에서 지연은 밀리초 ms 단위로 표시되는 것으로 추정되지만 실제로는 마이크로초이므로 마이크로초 μs를 올바르게 표시하는 문자 μ가 없습니다.

다음 사실을 주의 깊게 살펴보시기 바랍니다. show interface g0/0 명령을 실행하면 시스템은 단지 마이크로초가 아닌 수십 마이크로초 단위로 지연 시간을 표시합니다.

EIGRP 구성에 대한 다음 비디오에서 이 문제를 자세히 살펴볼 것입니다. 이제 지연 시간 값을 공식에 ​​대체할 때 공식이 단위가 아닌 수십 마이크로초를 사용하기 때문에 다이어그램의 100μs가 10으로 바뀐다는 점을 기억하십시오.

다이어그램에서는 표시된 처리량 및 지연과 관련된 인터페이스를 빨간색 점으로 표시합니다.

우선, 가능한 실현 가능한 거리를 결정해야 합니다. 이는 공식을 사용하여 계산되는 FD 측정항목입니다. R5에서 외부 네트워크까지의 섹션의 경우 107을 106으로 나누어야 하며 결과적으로 10을 얻습니다. 다음으로 이 대역폭 값에 1과 같은 지연을 추가해야 합니다. 왜냐하면 10마이크로초가 있기 때문입니다. 하나 열. 결과 값 11에 256을 곱해야 합니다. 즉, 메트릭 값은 2816이 됩니다. 이는 네트워크의 이 섹션에 대한 FD 값입니다.

라우터 R5는 이 값을 라우터 R2로 보내고, R2의 경우 이는 선언된 보고 거리, 즉 이웃이 알려준 값이 됩니다. 따라서 다른 모든 장치에 대해 알려진 RD 거리는 이를 보고한 장치의 가능한 FD 거리와 동일합니다.

라우터 R2는 해당 데이터를 기반으로 FD 계산을 수행합니다. 즉, 107을 105로 나누고 100을 얻습니다. 그런 다음 이 값에 외부 네트워크에 대한 경로의 지연 합계, 즉 R5의 지연(11마이크로초와 동일)을 더합니다. 자체 지연은 111과 같습니다. 총 지연 시간은 256 마이크로초입니다. 이를 결과 28416에 더해 3을 얻고, 이 값에 281856을 곱하여 FD = 4 값을 얻습니다. 라우터 R3072도 동일한 작업을 수행하여 계산 후 FD=1 값을 수신합니다. 라우터 RXNUMX는 FD=XNUMX 값을 계산하여 RXNUMX에 RD로 전송합니다.

FD를 계산할 때 라우터 R1은 자체 대역폭인 1000000kbit/s를 공식에 대체하지 않고 라우터 R2의 낮은 대역폭인 100000kbit/s를 공식에 사용합니다. 왜냐하면 공식은 항상 다음의 최소 대역폭을 사용하기 때문입니다. 대상 네트워크로 이어지는 인터페이스. 이 경우 라우터 R10.1.1.0와 R24는 네트워크 2/5의 경로에 위치하지만 다섯 번째 라우터의 대역폭이 더 크기 때문에 라우터 R2의 가장 작은 대역폭 값을 수식에 대입합니다. R1-R2-R5 경로를 따른 총 지연은 1+10+1(십) = 12이고, 감소된 처리량은 100이며, 이 숫자의 합에 256을 곱하면 값 FD=30976이 됩니다.

따라서 모든 장치는 인터페이스의 FD를 계산했으며 라우터 R1에는 대상 네트워크로 연결되는 3개의 경로가 있습니다. 이는 R1-R2, R1-R3 및 R1-R4 경로입니다. 라우터는 가능한 거리 FD의 최소값인 30976을 선택합니다. 이는 라우터 R2에 대한 경로입니다. 이 라우터는 후속자 또는 "후속자"가 됩니다. 라우팅 테이블에는 Feasible Successor(백업 후속 작업)도 표시됩니다. 즉, R1과 Successor 간의 연결이 끊어지면 해당 경로가 백업 Feasible Successor 라우터를 통해 라우팅된다는 의미입니다.

실행 가능한 후속 요소는 단일 규칙에 따라 할당됩니다. 즉, 이 라우터의 알려진 거리 RD는 후속 요소에 대한 세그먼트의 라우터 FD보다 작아야 합니다. 우리의 경우 R1-R2의 FD = 30976, R1-K3 섹션의 RD는 281856, R1-R4 섹션의 RD는 3072입니다. 3072 < 30976이므로 라우터 R4가 Feasible Successors로 선택됩니다.

즉, R1-R2 네트워크 구간에서 통신이 중단되면 10.1.1.0/24 네트워크로의 트래픽이 R1-R4-R5 경로를 따라 전송됩니다. RIP를 사용할 경우 경로 전환은 수십 초가 걸리고, OSPF를 사용할 경우 몇 초가 걸리며, EIGRP에서는 즉시 발생합니다. 이는 다른 라우팅 프로토콜에 비해 EIGRP의 또 다른 장점입니다.

Successor와 Feasible Successor의 연결이 동시에 끊어지면 어떻게 되나요? 이 경우 EIGRP는 유력한 후임자를 통해 백업 경로를 계산할 수 있는 DUAL 알고리즘을 사용합니다. 이 작업은 몇 초 정도 걸릴 수 있으며, 그 동안 EIGRP는 트래픽을 전달하고 해당 데이터를 라우팅 테이블에 배치하는 데 사용할 수 있는 다른 이웃을 찾습니다. 그 후 프로토콜은 정상적인 라우팅 작업을 계속합니다.

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출처 : habr.com