Dziś zaczniemy studiować protokół EIGRP, który obok OSPF jest najważniejszym tematem kursu CCNA.
Wrócimy do Sekcji 2.5 później, ale na razie, zaraz po Sekcji 2.4, przejdziemy do Sekcji 2.6, „Konfigurowanie, weryfikacja i rozwiązywanie problemów z protokołem EIGRP przez IPv4 (z wyłączeniem uwierzytelniania, filtrowania, ręcznego podsumowania, redystrybucji i kodu pośredniczącego) Konfiguracja)."
Dzisiaj odbędzie się lekcja wprowadzająca, podczas której przedstawię Państwu koncepcję protokołu Enhanced Internal Gateway Routing Protocol EIGRP, a podczas kolejnych dwóch lekcji przyjrzymy się konfigurowaniu i rozwiązywaniu problemów z robotami protokołu. Ale najpierw chcę ci powiedzieć, co następuje.
W ciągu ostatnich kilku lekcji uczyliśmy się o OSPF. Chcę, żebyście pamiętali, że kiedy wiele miesięcy temu przyglądaliśmy się protokołowi RIP, mówiliśmy o pętlach routingu i technologiach zapobiegających zapętlaniu ruchu. Jak zapobiec pętlom routingu podczas korzystania z protokołu OSPF? Czy można w tym celu zastosować metody takie jak Route Poison lub Split Horizon? To pytania, na które musisz odpowiedzieć sobie sam. Możesz skorzystać z innych zasobów tematycznych, ale znajdź odpowiedzi na te pytania. Chcę, żebyś nauczył się samodzielnie znajdować odpowiedzi, korzystając z różnych źródeł, dlatego zachęcam Cię do pozostawiania komentarzy pod tym filmem, abym mógł zobaczyć, ilu moich uczniów wykonało to zadanie.
Co to jest EIGRP? Jest to hybrydowy protokół routingu, który łączy w sobie przydatne funkcje protokołu wektora odległości, takiego jak RIP, i protokołu stanu łącza, takiego jak OSPF.
EIGRP to zastrzeżony protokół Cisco, który został udostępniony publicznie w 2013 roku. Z protokołu śledzenia stanu łącza przyjął algorytm ustanawiania sąsiedztwa, w przeciwieństwie do protokołu RIP, który nie tworzy sąsiadów. RIP również wymienia tablice routingu z innymi uczestnikami protokołu, ale OSPF tworzy przyleganie przed rozpoczęciem tej wymiany. EIGRP działa w ten sam sposób.
Protokół RIP okresowo aktualizuje pełną tablicę routingu co 30 sekund i dystrybuuje informacje o wszystkich interfejsach i wszystkich trasach do wszystkich swoich sąsiadów. EIGRP nie wykonuje okresowych pełnych aktualizacji informacji, zamiast tego wykorzystuje koncepcję rozgłaszania komunikatów Hello w taki sam sposób, jak robi to OSPF. Co kilka sekund wysyła komunikat Hello, aby upewnić się, że sąsiad nadal „żyje”.
W przeciwieństwie do protokołu wektora odległości, który przed podjęciem decyzji o utworzeniu trasy bada całą topologię sieci, EIGRP, podobnie jak RIP, tworzy trasy w oparciu o plotki. Kiedy mówię plotki, mam na myśli to, że gdy sąsiad coś zgłosi, EIGRP zgadza się z tym bez wątpienia. Na przykład, jeśli sąsiad twierdzi, że wie, jak uzyskać dostęp do 10.1.1.2, EIGRP mu wierzy, nie zadając pytania: „Skąd to wiedziałeś? Opowiedz mi o topologii całej sieci!
Przed rokiem 2013, jeśli korzystałeś wyłącznie z infrastruktury Cisco, możesz używać EIGRP, ponieważ protokół ten został stworzony w 1994 roku. Jednak wiele firm, nawet korzystających ze sprzętu Cisco, nie chciało pracować z tą luką. Moim zdaniem EIGRP jest obecnie najlepszym protokołem routingu dynamicznego, ponieważ jest znacznie łatwiejszy w użyciu, ale ludzie nadal wolą OSPF. Myślę, że wynika to z tego, że nie chcą być przywiązani do produktów Cisco. Jednak Cisco udostępniło ten protokół publicznie, ponieważ obsługuje sprzęt sieciowy innych firm, taki jak Juniper, więc jeśli nawiążesz współpracę z firmą, która nie korzysta ze sprzętu Cisco, nie będziesz mieć żadnych problemów.
Wybierzmy się na krótką wycieczkę do historii protokołów sieciowych.
Protokół RIPv1, który pojawił się w latach 1980. XX wieku, miał szereg ograniczeń, na przykład maksymalną liczbę przeskoków wynoszącą 16, i dlatego nie mógł zapewnić routingu w dużych sieciach. Nieco później opracowali protokół routingu bramy wewnętrznej IGRP, który był znacznie lepszy niż RIP. Był to jednak bardziej protokół wektora odległości niż protokół stanu łącza. Pod koniec lat 80. pojawił się otwarty standard, protokół stanu łącza OSPFv2 dla protokołu IPv4.
Na początku lat 90. firma Cisco zdecydowała, że należy ulepszyć protokół IGRP i udostępniła protokół Enhanced Internal Gateway Routing Protocol EIGRP. Był znacznie skuteczniejszy niż OSPF, ponieważ łączył w sobie cechy protokołu RIP i OSPF. Kiedy zaczniemy go badać, zobaczysz, że protokół EIGRP jest znacznie łatwiejszy w konfiguracji niż OSPF. Cisco próbowało stworzyć protokół, który zapewniłby najszybszą możliwą konwergencję sieci.
Pod koniec lat 90. wypuszczono zaktualizowaną, bezklasową wersję protokołu RIPv2. W pierwszej dekadzie XXI wieku pojawiła się trzecia wersja protokołów OSPF, RIPng i EIGRPv2000, która obsługiwała protokół IPv6. Świat stopniowo zbliża się do pełnego przejścia na IPv6, a twórcy protokołów routingu chcą być na to gotowi.
Jeśli pamiętasz, badaliśmy, że przy wyborze optymalnej trasy RIP, jako protokół wektora odległości, kieruje się tylko jednym kryterium - minimalną liczbą przeskoków, czyli minimalną odległością do interfejsu docelowego. Zatem router R1 wybierze bezpośrednią trasę do routera R3, mimo że prędkość na tej trasie wynosi 64 kbit/s - kilka razy mniej niż prędkość na trasie R1-R2-R3, równa 1544 kbit/s. Protokół RIP uzna za optymalną powolną trasę o długości jednego przeskoku, a nie szybką trasę o długości dwóch przeskoków.
OSPF przeanalizuje całą topologię sieci i zdecyduje się użyć trasy przez R3 jako szybszej trasy komunikacji z routerem R2. RIP wykorzystuje jako metrykę liczbę przeskoków, podczas gdy metryką OSPF jest koszt, który w większości przypadków jest proporcjonalny do przepustowości łącza.
Protokół EIGRP również koncentruje się na koszcie trasy, ale jego metryka jest znacznie bardziej złożona niż w przypadku protokołu OSPF i opiera się na wielu czynnikach, w tym przepustowości, opóźnieniu, niezawodności, obciążeniu i maksymalnym MTU. Na przykład, jeśli jeden węzeł jest bardziej obciążony niż inne, protokół EIGRP przeanalizuje obciążenie na całej trasie i wybierze inny węzeł z mniejszym obciążeniem.
Na kursie CCNA będziemy brać pod uwagę jedynie takie czynniki tworzenia metryki, jak szerokość pasma i opóźnienie; to one będą wykorzystywane we wzorze metryki.
Protokół wektora odległości RIP wykorzystuje dwie koncepcje: odległość i kierunek. Jeśli mamy 3 routery, a jeden z nich jest podłączony do sieci 20.0.0.0 to wybór zostanie dokonany na podstawie odległości - są to przeskoki, w tym przypadku 1 przeskok, oraz według kierunku, czyli po której ścieżce - górna lub niższy - aby wysłać ruch.
Ponadto protokół RIP korzysta z okresowej aktualizacji informacji, dystrybuując w sieci pełną tablicę routingu co 30 sekund. Ta aktualizacja robi 2 rzeczy. Pierwsza to faktyczna aktualizacja tablicy routingu, druga to sprawdzenie żywotności sąsiada. Jeśli w ciągu 30 sekund urządzenie nie otrzyma aktualizacji tabeli odpowiedzi lub informacji o nowej trasie od sąsiada, rozumie, że trasa do sąsiada nie może być już używana. Router wysyła aktualizację co 30 sekund, aby dowiedzieć się, czy sąsiad nadal żyje i czy trasa jest nadal ważna.
Jak mówiłem, technologia Split Horizon służy do zapobiegania zapętlaniu się tras. Oznacza to, że aktualizacja nie jest odsyłana do interfejsu, z którego przyszła. Drugą technologią zapobiegania pętlom jest Route Poison. Jeżeli połączenie z siecią 20.0.0.0 pokazaną na obrazku zostanie przerwane, router, do którego był podłączony, wysyła do swoich sąsiadów „zatrutą trasę”, w której informuje, że ta sieć jest teraz dostępna w 16 przeskokach, czyli praktycznie nieosiągalny. Tak działa protokół RIP.
Jak działa protokół EIGRP? Jeśli pamiętasz z lekcji o OSPF, protokół ten spełnia trzy funkcje: ustanawia sąsiedztwo, używa LSA do aktualizacji LSDB zgodnie ze zmianami w topologii sieci i buduje tablicę routingu. Utworzenie sąsiedztwa jest dość złożoną procedurą, która wykorzystuje wiele parametrów. Np. sprawdzenie i zmiana połączenia 2WAY - część połączeń pozostaje w stanie komunikacji dwukierunkowej, część przechodzi w stan FULL. W odróżnieniu od OSPF nie dzieje się to w protokole EIGRP - sprawdza on tylko 4 parametry.
Podobnie jak OSPF, protokół ten wysyła co 10 sekund komunikat Hello zawierający 4 parametry. Pierwszym z nich jest kryterium uwierzytelnienia, jeśli zostało wcześniej skonfigurowane. W takim przypadku wszystkie urządzenia, z którymi nawiązuje się bliskość, muszą mieć te same parametry uwierzytelniania.
Drugi parametr służy do sprawdzenia, czy urządzenia należą do tego samego systemu autonomicznego, czyli aby ustalić sąsiedztwo za pomocą protokołu EIGRP, oba urządzenia muszą mieć ten sam numer systemu autonomicznego. Trzeci parametr służy do sprawdzania, czy wiadomości Hello są wysyłane z tego samego źródłowego adresu IP.
Czwarty parametr służy do sprawdzenia spójności zmiennych współczynników K-Values. Protokół EIRGP wykorzystuje 5 takich współczynników od K1 do K5. Jeśli pamiętasz, jeśli K=0 parametry są ignorowane, natomiast jeśli K=1 to parametry są wykorzystywane we wzorze do obliczania metryki. Zatem wartości K1-5 dla różnych urządzeń muszą być takie same. W kursie CCNA przyjmiemy domyślne wartości tych współczynników: K1 i K3 są równe 1, a K2, K4 i K5 są równe 0.
Zatem, jeśli te 4 parametry są zgodne, protokół EIGRP ustanawia relację sąsiedztwa i urządzenia wprowadzają się nawzajem do tablicy sąsiadów. Następnie wprowadzane są zmiany w tabeli topologii.
Wszystkie wiadomości Hello wysyłane są na adres IP multicast 224.0.0.10, a aktualizacje, w zależności od konfiguracji, wysyłane są na adresy unicast sąsiadów lub na adres multicast. Ta aktualizacja nie jest udostępniana przez UDP ani TCP, ale wykorzystuje inny protokół o nazwie RTP, czyli protokół niezawodnego transportu. Protokół ten sprawdza, czy sąsiad otrzymał aktualizację i jak sama nazwa wskazuje, jego kluczową funkcją jest zapewnienie niezawodności komunikacji. Jeżeli aktualizacja nie dotrze do sąsiada, transmisja będzie powtarzana do momentu jej otrzymania przez sąsiada. OSPF nie posiada mechanizmu sprawdzającego urządzenie odbiorcy, więc system nie wie, czy sąsiednie urządzenia otrzymały aktualizację, czy nie.
Jeśli pamiętasz, RIP wysyła aktualizację pełnej topologii sieci co 30 sekund. EIGRP robi to tylko wtedy, gdy w sieci pojawiło się nowe urządzenie lub zaszły pewne zmiany. Jeśli topologia podsieci uległa zmianie, protokół wyśle aktualizację, ale nie pełną tabelę topologii, ale tylko rekordy z tą zmianą. Jeśli podsieć ulegnie zmianie, zaktualizowana zostanie tylko jej topologia. Wygląda na to, że jest to częściowa aktualizacja, która następuje w razie potrzeby.
Jak wiadomo, OSPF wysyła komunikaty LSA co 30 minut, niezależnie od tego, czy w sieci zaszły jakieś zmiany. Protokół EIGRP nie będzie wysyłał żadnych aktualizacji przez dłuższy czas, dopóki nie nastąpią jakieś zmiany w sieci. Dlatego protokół EIGRP jest znacznie wydajniejszy niż OSPF.
Po wymianie pakietów aktualizacji przez routery rozpoczyna się trzeci etap - tworzenie tabeli routingu na podstawie metryki, która jest obliczana za pomocą wzoru pokazanego na rysunku. Oblicza koszt i na jego podstawie podejmuje decyzję.
Załóżmy, że R1 wysłał Hello do routera R2, a ten router wysłał Hello do routera R1. Jeśli wszystkie parametry są zgodne, routery tworzą tabelę sąsiadów. W tej tabeli R2 zapisuje wpis dotyczący routera R1, a R1 tworzy wpis dotyczący R2. Następnie router R1 wysyła aktualizację do podłączonej do niego sieci 10.1.1.0/24. W tabeli routingu wygląda to na informację o adresie IP sieci, interfejsie routera zapewniającym komunikację z nią oraz koszcie trasy przez ten interfejs. Jeśli pamiętasz, koszt EIGRP wynosi 90, a następnie wskazywana jest wartość Odległość, o której porozmawiamy później.
Kompletny wzór metryczny wygląda na znacznie bardziej skomplikowany, ponieważ obejmuje wartości współczynników K i różne przekształcenia. Witryna internetowa Cisco udostępnia pełną postać wzoru, ale jeśli zastąpisz domyślne wartości współczynników, zostanie ono przekonwertowane na prostszą formę - metryka będzie równa (przepustowość + opóźnienie) * 256.
Użyjemy właśnie tej uproszczonej formy wzoru do obliczenia metryki, gdzie przepustowość w kilobitach jest równa 107 podzielona przez najmniejszą przepustowość wszystkich interfejsów prowadzących do sieci docelowej o najmniejszej przepustowości, a skumulowane opóźnienie jest sumą opóźnienie w dziesiątkach mikrosekund dla wszystkich interfejsów prowadzących do sieci docelowej.
Ucząc się protokołu EIGRP, musimy zrozumieć cztery definicje: możliwa odległość, zgłaszana odległość, następca (router sąsiedni z najniższym kosztem ścieżki do sieci docelowej) i wykonalny następca (zapasowy router sąsiadujący). Aby zrozumieć, co one oznaczają, rozważ następującą topologię sieci.
Zacznijmy od utworzenia tablicy routingu R1, aby wybrać najlepszą trasę do sieci 10.1.1.0/24. Obok każdego urządzenia pokazana jest przepustowość w kbit/s i opóźnienie w ms. Używamy interfejsów GigabitEthernet 100 Mbps lub 1000000 100000 10000 kbps, FastEthernet 1544 XNUMX kbps, Ethernet XNUMX XNUMX kbps i interfejsów szeregowych XNUMX kbps. Wartości te można znaleźć, przeglądając charakterystykę odpowiednich interfejsów fizycznych w ustawieniach routera.
Domyślna przepustowość interfejsów szeregowych wynosi 1544 kb/s, a nawet jeśli masz linię o przepustowości 64 kb/s, przepustowość nadal będzie wynosić 1544 kb/s. Dlatego jako administrator sieci musisz upewnić się, że używasz prawidłowej wartości przepustowości. Dla konkretnego interfejsu można to ustawić za pomocą polecenia przepustowość, a za pomocą polecenia opóźnienia można zmienić domyślną wartość opóźnienia. Nie musisz się martwić domyślnymi wartościami przepustowości dla interfejsów GigabitEthernet lub Ethernet, ale zachowaj ostrożność przy wyborze szybkości linii, jeśli korzystasz z interfejsu szeregowego.
Proszę zauważyć, że na tym diagramie opóźnienie jest rzekomo wskazane w milisekundach ms, ale w rzeczywistości są to mikrosekundy, po prostu nie mam litery μ, aby poprawnie oznaczyć mikrosekundy μs.
Proszę zwrócić szczególną uwagę na następujący fakt. Jeśli wydasz polecenie show interfejs g0/0, system wyświetli opóźnienie w dziesiątkach mikrosekund, a nie tylko w mikrosekundach.
Przyjrzymy się temu zagadnieniu szczegółowo w kolejnym filmie na temat konfigurowania protokołu EIGRP, na razie pamiętajmy, że podstawiając do wzoru wartości opóźnienia, 100 μs z diagramu zamienia się w 10, ponieważ we wzorze używane są dziesiątki mikrosekund, a nie jednostki.
Na schemacie czerwonymi kropkami zaznaczę interfejsy, których dotyczą pokazane przepustowości i opóźnienia.
Przede wszystkim musimy określić możliwą wykonalną odległość. Jest to metryka FD, którą oblicza się za pomocą wzoru. Dla odcinka od R5 do sieci zewnętrznej musimy podzielić 107 przez 106, w rezultacie otrzymamy 10. Następnie do tej wartości przepustowości musimy dodać opóźnienie równe 1, ponieważ mamy 10 mikrosekund, czyli jeden dziesięć. Wynikową wartość 11 należy pomnożyć przez 256, czyli wartość metryki wyniesie 2816. Jest to wartość FD dla tej sekcji sieci.
Router R5 wyśle tę wartość do routera R2, a dla routera R2 stanie się to zadeklarowaną zgłoszoną odległością, czyli wartością podaną przez sąsiada. Zatem reklamowana odległość RD dla wszystkich innych urządzeń będzie równa możliwej odległości FD urządzenia, które Ci to zgłosiło.
Router R2 na podstawie swoich danych wykonuje obliczenia FD, czyli dzieli 107 przez 105 i otrzymuje 100. Następnie dodaje do tej wartości sumę opóźnień na trasie do sieci zewnętrznej: opóźnienie R5 równe dziesięciu mikrosekundom oraz własne opóźnienie równe dziesięciu dziesiątkom. Całkowite opóźnienie wyniesie 11 dziesiątek mikrosekund. Dodajemy to do powstałej setki i otrzymujemy 111, mnożymy tę wartość przez 256 i otrzymujemy wartość FD = 28416. To samo robi router R3, otrzymując po obliczeniach wartość FD=281856. Router R4 oblicza wartość FD=3072 i przesyła ją do R1 jako RD.
Należy pamiętać, że przy obliczaniu FD router R1 nie podstawia do wzoru własnej przepustowości wynoszącej 1000000 2 100000 kbit/s, ale niższą przepustowość routera R10.1.1.0, która wynosi 24 2 kbit/s, ponieważ we wzorze zawsze używana jest minimalna przepustowość wynosząca interfejs prowadzący do sieci docelowej. W tym przypadku routery R5 i R2 znajdują się na ścieżce do sieci 1/2, ale ponieważ piąty router ma większą przepustowość, do wzoru podstawiana jest najmniejsza wartość przepustowości routera R5. Całkowite opóźnienie na ścieżce R1-R10-R1 wynosi 12+100+256 (dziesiątki) = 30976, zmniejszona przepustowość wynosi XNUMX, a suma tych liczb pomnożona przez XNUMX daje wartość FD=XNUMX.
Zatem wszystkie urządzenia obliczyły FD swoich interfejsów, a router R1 ma 3 trasy prowadzące do sieci docelowej. Są to trasy R1-R2, R1-R3 i R1-R4. Router wybiera minimalną wartość możliwej odległości FD, która jest równa 30976 - jest to trasa do routera R2. Router ten staje się następcą lub „następcą”. Tablica routingu wskazuje również Feasible Successor (następca zapasowy) - oznacza to, że w przypadku zerwania połączenia pomiędzy R1 a Successorem, trasa zostanie poprowadzona przez zapasowy router Feasible Successor.
Możliwe następniki są przydzielane według jednej zasady: ogłaszana odległość RD tego routera musi być mniejsza niż FD routera w segmencie następcy. W naszym przypadku R1-R2 ma FD = 30976, RD w sekcji R1-K3 jest równe 281856, a RD w sekcji R1-R4 jest równe 3072. Ponieważ 3072 < 30976, router R4 jest wybierany jako wykonalny następca.
Oznacza to, że w przypadku zakłócenia komunikacji na odcinku sieci R1-R2 ruch do sieci 10.1.1.0/24 będzie przesyłany trasą R1-R4-R5. Przełączenie trasy w przypadku protokołu RIP zajmuje kilkadziesiąt sekund, w przypadku protokołu OSPF kilka sekund, a w EIGRP następuje natychmiastowo. Jest to kolejna zaleta protokołu EIGRP w porównaniu z innymi protokołami routingu.
Co się stanie, jeśli zarówno następca, jak i możliwy następca zostaną odłączeni w tym samym czasie? W tym przypadku protokół EIGRP wykorzystuje algorytm DUAL, który może obliczyć trasę zapasową przez prawdopodobnego następcę. Może to zająć kilka sekund, podczas których EIGRP znajdzie innego sąsiada, którego można użyć do przekazania ruchu i umieszczenia jego danych w tablicy routingu. Następnie protokół będzie kontynuował swoją normalną pracę routingu.
Dziękujemy za pobyt z nami. Podobają Ci się nasze artykuły? Chcesz zobaczyć więcej ciekawych treści? Wesprzyj nas składając zamówienie lub polecając znajomym, 30% zniżki dla użytkowników Habr na unikalny odpowiednik serwerów klasy podstawowej, który został przez nas wymyślony dla Ciebie: (dostępne z RAID1 i RAID10, do 24 rdzeni i do 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 razy tańszy? Tylko tutaj w Holandii! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2 GHz 6C 128 GB DDR3 2x960 GB SSD 1 Gb/s 100 TB — od 99 USD! Czytać o
Źródło: www.habr.com