今天我们将开始学习EIGRP协议，它与学习OSPF一样，是CCNA课程中最重要的主题。
稍后我们将返回第 2.5 节，但现在，在第 2.4 节之后，我们将继续第 2.6 节，“在 IPv4 上配置、验证和排除 EIGRP 故障（不包括身份验证、过滤、手动汇总、重新分配和存根）配置）。”
今天我们将有一个介绍性课程，其中我将向您介绍增强型内部网关路由协议 EIGRP 的概念，在接下来的两节课中，我们将介绍该协议的机器人的配置和故障排除。 但首先我想告诉你以下内容。
在过去的几节课中，我们一直在学习 OSPF。 现在我希望您记住，当我们几个月前研究 RIP 时，我们讨论了路由循环和防止流量循环的技术。 使用OSPF时如何防止路由环路？ 是否可以使用 Route Poison 或 Split Horizon 等方法来实现此目的？ 这些是您必须自己回答的问题。 您可以使用其他主题资源，但要找到这些问题的答案。 我希望您学习如何通过使用不同的来源来自己找到答案，并且我鼓励您在此视频下方留下您的评论，以便我可以看到有多少学生完成了这项任务。
什么是 EIGRP？ 它是一种混合路由协议，结合了 RIP 等距离矢量协议和 OSPF 等链路状态协议的有用功能。
EIGRP 是 Cisco 专有协议，于 2013 年向公众开放。 从链路状态跟踪协议来看，他采用了邻居建立算法，与RIP不同，RIP不创建邻居。 RIP 还与协议中的其他参与者交换路由表，但 OSPF 在开始此交换之前形成邻接关系。 EIGRP 的工作方式相同。
RIP协议每30秒定期更新完整路由表，并将所有接口和所有路由的信息分发给其所有邻居。 EIGRP 不执行定期的完整信息更新，而是使用与 OSPF 相同的方式广播 Hello 消息的概念。 每隔几秒它就会发送一个 Hello 以确保邻居仍然“活着”。
与距离矢量协议在决定形成路由之前检查整个网络拓扑不同，EIGRP 与 RIP 一样，基于谣言创建路由。 当我说谣言时，我的意思是当邻居报告某事时，EIGRP 毫无疑问地同意。 例如，如果邻居说他知道如何到达 10.1.1.2，EIGRP 就会相信他，而不会问：“你怎么知道的？ 告诉我整个网络的拓扑结构！
在 2013 年之前，如果您仅使用 Cisco 基础设施，则可以使用 EIGRP，因为该协议是在 1994 年创建的。 然而，许多公司，即使使用思科设备，也不想与这个差距进行合作。 在我看来，EIGRP 是当今最好的动态路由协议，因为它更易于使用，但人们仍然更喜欢 OSPF。 我认为这是因为他们不想被思科产品束缚。 但思科公开了该协议，因为它支持 Juniper 等第三方网络设备，如果您与不使用思科设备的公司合作，就不会有任何问题。
让我们简单回顾一下网络协议的历史。
RIPv1协议出现于1980世纪16年代，有很多限制，例如最大跳数为80，因此无法在大型网络上提供路由。 不久之后，他们开发了内部网关路由协议IGRP，该协议比RIP好得多。 然而，它更像是距离矢量协议而不是链路状态协议。 2 世纪 4 年代末，出现了一种开放标准，即 IPvXNUMX 的 OSPFvXNUMX 链路状态协议。
90年代初，Cisco认为IGRP需要改进，发布了增强型内部网关路由协议EIGRP。 它比 OSPF 更有效，因为它结合了 RIP 和 OSPF 的特性。 当我们开始探索它时，您将发现 EIGRP 比 OSPF 更容易配置。 思科试图创建一种协议来确保最快的网络融合。
90 年代末，发布了 RIPv2 协议的更新无类别版本。 2000年代，出现了OSPF的第三个版本，即支持IPv6协议的RIPng和EIGRPv6。 世界正逐渐接近全面过渡到 IPv6，路由协议开发人员希望为此做好准备。
如果您还记得，我们研究过，在选择最佳路由时，RIP 作为一种距离矢量协议，仅受一个标准指导 - 最小跳数，或到目标接口的最小距离。 因此，路由器 R1 将选择到路由器 R3 的直接路由，尽管该路由上的速度为 64 kbit/s - 比路由 R1-R2-R3 上的速度（等于 1544 kbit/s）低几倍。 RIP 协议将认为一跳长度的慢速路由而不是 2 跳长度的快速路由是最佳的。
OSPF 将研究整个网络拓扑并决定使用经过 R3 的路由作为与路由器 R2 通信的更快路由。 RIP使用跳数作为其度量，而OSPF的度量是成本，在大多数情况下与链路的带宽成正比。
EIGRP 也关注路由成本，但其度量比 OSPF 复杂得多，并且依赖于许多因素，包括带宽、延迟、可靠性、负载和最大 MTU。 例如，如果一个节点比其他节点负载更多，EIGRP将分析整个路由上的负载并选择另一个负载更少的节点。
在 CCNA 课程中，我们只会考虑带宽和延迟等度量形成因素；这些是度量公式将使用的因素。
距离矢量协议RIP使用两个概念：距离和方向。 如果我们有 3 个路由器，其中一个连接到 20.0.0.0 网络，则将根据距离（这些是跳数，在本例中为 1 跳）和方向（即沿着哪条路径）进行选择 - 上或更低 - 发送流量。
此外，RIP 使用定期更新信息，每 30 秒在整个网络中分发完整的路由表。 此更新做了两件事。 第一个是路由表的实际更新，第二个是检查邻居的生存能力。 如果设备在 2 秒内没有收到来自邻居的响应表更新或新的路由信息，则认为到邻居的路由不能再使用。 路由器每 30 秒发送一次更新，以查明邻居是否仍然存在以及路由是否仍然有效。
正如我所说，水平分割技术用于防止路由环路。 这意味着更新不会发送回其来源的接口。 第二种防止环路的技术是Route Poison。 如果与图中所示的 20.0.0.0 网络的连接中断，它所连接的路由器会向其邻居发送一条“中毒路由”，其中报告该网络现在可以通过 16 跳访问，即：几乎无法到达。 这就是 RIP 协议的工作原理。
EIGRP 如何工作？ 如果您还记得 OSPF 的教训，该协议执行三个功能：建立邻居、根据网络拓扑的变化使用 LSA 更新 LSDB、建立路由表。 建立邻域是一个相当复杂的过程，需要使用许多参数。 例如，检查和更改 2WAY 连接 - 某些连接保持双向通信状态，某些连接进入 FULL 状态。 与 OSPF 不同，EIGRP 协议不会发生这种情况 - 它仅检查 4 个参数。
与 OSPF 一样，该协议每 10 秒发送一条包含 4 个参数的 Hello 消息。 第一个是身份验证标准（如果之前已配置）。 在这种情况下，建立接近度的所有设备必须具有相同的身份验证参数。
第二个参数用于检查设备是否属于同一个自治系统，即要使用EIGRP协议建立邻接关系，两个设备必须具有相同的自治系统号。 第三个参数用于检查Hello消息是否从同一个源IP地址发送。
第四个参数用于检查变量K-Values系数的一致性。 EIRGP协议使用从K5到K1的5个这样的系数。 如果您还记得，如果 K=0，则忽略参数，但如果 K=1，则在计算指标的公式中使用参数。 因此，不同设备的K1-5值必须相同。 在CCNA课程中我们会取这些系数的默认值：K1和K3等于1，K2、K4和K5等于0。
因此，如果这 4 个参数匹配，EIGRP 就会建立邻居关系，并且设备将彼此输入到邻居表中。 接下来，对拓扑表进行更改。
所有 Hello 消息都会发送到多播 IP 地址 224.0.0.10，并且更新（根据配置）会发送到邻居的单播地址或多播地址。 此更新不是通过 UDP 或 TCP 进行的，而是使用称为 RTP（可靠传输协议）的不同协议。 该协议检查邻居是否收到更新，顾名思义，其关键功能是保证通信的可靠性。 如果更新没有到达邻居，则将重复传输，直到邻居收到为止。 OSPF 没有检查接收设备的机制，因此系统不知道相邻设备是否已收到更新。
如果您还记得的话，RIP 每 30 秒发送一次完整网络拓扑的更新。 仅当网络上出现新设备或发生某些更改时，EIGRP 才会执行此操作。 如果子网拓扑发生更改，协议将发送更新，但不是完整的拓扑表，而仅发送发生此更改的记录。 如果子网发生更改，则仅更新其拓扑。 这似乎是在需要时发生的部分更新。
如您所知，OSPF每30分钟发送一次LSA，无论网络是否发生变化。 在网络发生某些变化之前，EIGRP 将在较长一段时间内不会发送任何更新。 因此，EIGRP 比 OSPF 效率高得多。
路由器交换更新包后，第三阶段开始——根据度量形成路由表，度量是使用图中所示的公式计算的。 她计算成本并根据这个成本做出决定。
假设 R1 向路由器 R2 发送了 Hello，而该路由器又向路由器 R1 发送了 Hello。 如果所有参数都匹配，路由器将创建邻居表。 在此表中，R2 写入有关路由器 R1 的条目，R1 创建有关 R2 的条目。 此后，路由器 R1 将更新发送到与其连接的网络 10.1.1.0/24。 在路由表中，这看起来像是有关网络 IP 地址、与其提供通信的路由器接口以及通过该接口的路由成本的信息。 如果你还记得的话，EIGRP的成本是90，然后指示Distance值，我们稍后会讲到。
完整的度量公式看起来要复杂得多，因为它包括K个系数的值和各种变换。 思科网站提供了该公式的完整形式，但如果您替换默认系数值，它将转换为更简单的形式 - 度量将等于（带宽 + 延迟）* 256。
我们将使用公式的简化形式来计算度量，其中以千位为单位的带宽等于 107，除以通向目标网络最小带宽的所有接口的最小带宽，累积延迟是总延迟所有通向目标网络的接口延迟数十微秒。
在学习EIGRP时，我们需要理解四个定义：可行距离、报告距离、后继者（到达目的网络的路径成本最低的邻居路由器）和可行后继者（备份邻居路由器）。 要理解它们的含义，请考虑以下网络拓扑。
首先，我们创建一个路由表 R1，以选择到达网络 10.1.1.0/24 的最佳路由。 每个设备旁边显示了以 kbit/s 为单位的吞吐量和以 ms 为单位的延迟。 我们使用 100 Mbps 或 1000000 kbps 千兆以太网接口、100000 kbps 快速以太网、10000 kbps 以太网和 1544 kbps 串行接口。 这些值可以通过查看路由器设置中相应物理接口的特性来找到。
串行接口的默认吞吐量为 1544 kbps，即使您有 64 kbps 线路，吞吐量仍为 1544 kbps。 因此，作为网络管理员，您需要确保使用正确的带宽值。 对于特定接口，可以使用bandwidth命令进行设置，使用delay命令可以更改默认的延迟值。 您不必担心千兆以太网或以太网接口的默认带宽值，但如果您使用串行接口，则在选择线路速度时要小心。
请注意，在此图中，延迟应该以毫秒 ms 表示，但实际上它是微秒，我只是没有字母 μ 来正确表示微秒 μs。
请密切关注以下事实。 如果发出 show interface g0/0 命令，系统将显示数十微秒的延迟，而不仅仅是微秒。
我们将在下一个配置 EIGRP 的视频中详细讨论这个问题，现在请记住，将延迟值代入公式时，图中的 100 μs 会变成 10，因为公式使用的是数十微秒，而不是单位。
在图中，我将用红点指示与所示吞吐量和延迟相关的接口。
首先，我们需要确定可能的可行距离。 这是 FD 指标，使用公式计算得出。 对于从 R5 到外部网络的部分，我们需要将 107 除以 106，结果得到 10。接下来，我们需要在这个带宽值上添加等于 1 的延迟，因为我们有 10 微秒，即一十分。 结果值 11 必须乘以 256，即度量值为 2816。这是该网络部分的 FD 值。
路由器 R5 会将这个值发送给路由器 R2，对于 R2 来说，它将成为声明的报告距离，即邻居告诉它的值。 因此，所有其他设备的通告 RD 距离将等于向您报告的设备的可能 FD 距离。
路由器 R2 根据其数据进行 FD 计算，即 107 除以 105 得到 100。然后将到外部网络的路由上的延迟之和添加到该值：R5 的延迟，等于十分之一微秒，以及它自己的延迟，等于十个十。 总延迟将为 11 几十微秒。 我们将其与结果百相加，得到 111，将该值乘以 256，得到值 FD = 28416。 路由器 R3 执行相同操作，计算后收到值 FD=281856。 路由器 R4 计算出值 FD=3072 并将其作为 RD 发送给 R1。
请注意，在计算 FD 时，路由器 R1 并没有将自己的带宽 1000000 kbit/s 代入公式中，而是将路由器 R2 的较低带宽（等于 100000 kbit/s）代入公式中，因为公式始终使用 10.1.1.0 kbit/s 的最小带宽。通向目的网络的接口。 本例中，路由器R24和R2位于到网络5/2的路径上，但由于第五个路由器的带宽较大，因此将路由器R1的最小带宽值代入公式中。 沿路径 R2-R5-R1 的总延迟为 10+1+12（十）= 100，减少的吞吐量为 256，这些数字之和乘以 30976 得出值 FD=XNUMX。
这样，所有设备都计算出了各自接口的FD，路由器R1有3条通往目的网络的路由。 这些是路线 R1-R2、R1-R3 和 R1-R4。 路由器选择可能距离 FD 的最小值，等于 30976 - 这是到路由器 R2 的路由。 该路由器成为后继路由器，或“后继者”。 路由表中还指示了 Feasible Successor（备份后继路由器）——这意味着如果 R1 和 Successor 之间的连接断开，则路由将通过备份 Feasible Successor 路由器进行路由。
可行的后继者根据单一规则进行分配：该路由器的通告距离RD必须小于网段中路由器到后继者的FD。 在我们的例子中，R1-R2 的 FD = 30976，R1-K3 部分中的 RD 等于 281856，R1-R4 部分中的 RD 等于 3072。由于 3072 < 30976，因此选择路由器 R4 作为可行后继路由器。
这意味着，如果 R1-R2 网络部分的通信中断，到 10.1.1.0/24 网络的流量将沿着 R1-R4-R5 路由发送。 使用 RIP 时切换路由需要几十秒，使用 OSPF 时需要几秒，而在 EIGRP 中则立即发生。 这是 EIGRP 相对于其他路由协议的另一个优点。
如果后继者和可行后继者同时断开会发生什么？ 在这种情况下，EIGRP 使用 DUAL 算法，该算法可以通过可能的后继路由计算出一条备份路由。 这可能需要几秒钟的时间，在此期间，EIGRP 将找到另一个可用于转发流量的邻居并将其数据放入路由表中。 此后，协议将继续其正常的路由工作。
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来源： habr.com