EIGRP路由协议综述(1)

　　EIGRP Features

　　EIGRP是Cisco的私有路由协议,它综合了距离矢量和链路状态2者的优点,它的特点包括:

　　1.快速收敛:EIGRP使用Diffusing Update算法(DUAL)来实现快速收敛.路由器使用EIGRP来存储所有到达目的地的备份路由,以便进行快速切换.如果没有合适的或备份路由在本地路由表中的话.路由器向它的邻居进行查询来选择一条备份路由

　　2.减少带宽占用:EIGRP不作周期性的更新,它只在路由的路径和度发生变化以后做部分更新.当路径信息改变以后,DUAL只发送那条路由信息改变了的更新,而不是发送整个路由表.和更新传输到一个区域内的所有路由器上的链路状态路由协议相比,DUAL只发送更新给需要该更新信息的路由器

　　3.支持多种网络层协议:EIGRP通过使用protocol-dependent modules(PDMs),可以支持ApplleTalk,IP和Novell Netware等协议

　　4.无缝连接数据链路层协议和拓扑结构:EIGRP不要求对OSI参考模型的层2协议做特别是配置.不像OSPF,OSPF对不同的层2协议要做不同配置,比如以太网和帧中继总之,EIGRP能够有效的工作在LAN和WAN中,而且EIGRP保证网络不会产生环路(loop-free);而且配置起来很简单;支持VLSM;它使用多播和单播,不使用广播,这样做节约了带宽;它使用和IGRP一样的度的算法,但是是32位长的;它可以做非等价的路径的负载平衡

　　EIGRP Databases

　　运行了EIGRP的路由器维持3张表:neighbor table,topology table和routing table.其中neighbor table保存了和路由器建立了邻居关系的,直接相连的路由器;topology table包含路由器学习到的到达目的地的所有路由条目,其过程如下:

　　1.neighbor table中的每个邻居都转发1份IP路由表的拷贝给它们的邻居

　　2.然后每个邻居把从它们自己的邻居处得来的路由表存储在自己的EIGRP拓扑数据库中

　　3.EIGRP检查拓扑数据库,然后选择出一条到达目的地的最佳路由

　　4.EIGRP从拓扑数据库中选择到达目的地的最佳的successor routes,然后把它们放到路由表里.路由器为每种协议(比如IP,IPX)各自保持1张单独是路由表

　　Feasible Distance vs. Advertised Distance

　　为了决定到达目的地的最佳路由(successor)和备份路由(feasible successor),EIGRP使用下面2个参数:

　　1.advertised distance:EIGRP邻居到达目标网络的度

　　2.feasible distance:到达邻居路由器的度加上advertised distance(即邻居到达目标网络的度)

　　路由器比较所有的FD,然后选择FD值最低的放进IP路由表

　　来看一个例子,如下图:

　　如图显示的是C的EIGRP拓扑数据库,里面包含了邻居A和B的信息.A和B都知道如何到达网络10.1.1.0/24.从图中我们看见A到达目标网络的advertised distance是1000;B是1500.FD分别是2000和2500.C经过比较,将FD值低的,这里就是A的条目,作为到达网络10.1.1.0/24的最佳路径

　　EIGRP Metric Calculation

　　EIGRP选择一条主路由(最佳路由)和一条备份路由放在topology table(EIGRP到目的地支持最多6条链路).它支持几种路由类型:内部,外部(非EIGRP)和汇总路由.EIGRP使用混合度

　　EIGRP度的5个标准如下:

　　1.带宽:10的7次方除以源和目标之间最低的带宽乘以256

　　2.延迟(delay):接口的累积延迟乘以256,单位是微秒

　　以上是默认的2个,下面是可选的3个标准:

　　3.可靠性(reliability):根据keepalive而定的源和目的之间最不可靠的可靠度的值

　　4.负载(loading):根据包速率和接口配置带宽而定的源和目的之间最不差的负载的值

　　5.最大传输单元(MTU):路径中最小的MTU.MTU包含在EIGRP的路由更新里,但是一般不参与EIGRP度的运算

　　EIGRP使用DUAL来决定到达目的地的最佳路由(successor).当最佳路由出问题的时候,EIGRP不使用holddown timer而立即使用备份路由(feasible successor),这样就使得EIGRP可以进行快速收敛

　　看看EIGRP计算度的公式,K是常量,公式如下:

　　metric=[K1*bandwidth+(K2*bandwidth)/(256–load)+K3*delay]*[K5/(reliability+K4)]

　　默认:K1=1,K2=0,K3=1,K4=0,K5=0

　　这样就得到默认的度的简化计算公式,如下:

　　metric=bandwidth+delay

　　注意,不推荐修改K值.K值通过EIGRP的hello包运载.如果两个路由器的K值不匹配的话它们是不会形成邻居关系的

　　EIGRP Metrics Backward Compatible to IGRP

　　EIGRP的度和IGRP的度能够很好的进行兼容.IGRP的度是以24位的格式,而EIGRP是32位的格式.它们之间的关系是EIGRP的度是256倍于IGRP的度.也就是说假如IGRP的度为1000的话,换算成EIGRP的度为256000

　　来看一个EIGRP度的计算的例子,如下图:

　　注意图上各个路由器之间的链路带宽,先看看A经过B,C到达D之间的度的计算,AB之间,BC之间为T1线路,CD之间带宽为64kbps,计算如下:

　　带宽=10,000,000/64*256=40,000,000

　　累积延迟=(2000+2000+2000)*256=1,536,000

　　所以度=带宽+累积延迟=41,536,000

　　EIGRP Packets

　　EIGRP的5种包的类型,如下:

　　1.hello包:路由器使用hello包来发现邻居,采用多播的方式

　　2.update包:采用单播或多播的方式发送.更新发生在路由器启动,拓扑或度发生变化,和路由状态的迁移(主动到被动)

　　3.query包:当路由器开始进行路由计算和没有FD的时候,它就发送给邻居一个可靠的查询包来询问是否有到达目的地的FD.查询包通常以多播的方式发送

　　4.reply包:以单播的方式发回给发出查询包的路由起,作为应答

　　5.acknowledge(ACK)包:ACK包是采用单播的hello包,包含非0的确认数字.update包,query包和reply包均是可靠发送,所以它们都需要确认;而hello包和ACK包就不需要确认

　　EIGRP Hello Packets

　　当你在路由器的接口配置了EIGRP以后,路由器会周期性的以组多播的方式向外发送hello包.多播地址是224.0.0.10.当和它在1个AS里的其他运行了EIGRP的路由器接收到hello包以后,就会和它形成邻居关系.不在1个AS里,而且度的计算方式不一样(即K值不同),是不会形成邻居关系的

　　EIGRP Timers

　　hello包在不同的介质上发送间隔是不一样的,如下:

　　1.在以下介质中是以每5秒进行发送:广播型介质,比如以太网,令牌环(Token Ring)和分布式光纤接口(FDDI);在点到点类型的串行链路中比如PPP和HDLC,还有帧中继和ATM;带宽大于T1线路的多点线路,比如交换式多兆位数据服务(SMDS),帧中继,ATM和ISDN PRI

　　2.在以下类型中间隔时间是60秒:带宽小于T1线路的多点线路,比如ISDN BRI,帧中继,SMDS,ATM和X.25当配置EIGRP的时候,EIGRP进程动态发现和它直接相连的运行了EIGRP的路由器.每个路由器在它自己的neighbor table中都保持的有邻居的信息,包括到达邻居路由器的地址和接口.还保持的有hold time.hold time是3倍于hello time

　　EIGRP在低速链路上发送hello包的频率较低,因为hello包会占用额外的带宽.不过可以在接口配置模式对默认时间进行修改,使用ip hello-interval eigrp {AS-number} {seconds}命令;修改hold time的时间的命令也是在接口配置模式,使用ip hold-time eigrp {AS-number} {seconds}命令.当你修改了hello包的时间间隔以后,hold time是不会自动修改的(之前hold time=hello time*3)所以要人工进行修改

　　EIGRP Adjacency Establishment Conditions

　　即使两个路由器的hello time和hold time相互之间不匹配,它们仍然有可能成为邻居.hello包包含了hold time的信息和保持跟踪每个EIGRP邻居路由器的hold time如果EIGRP路由器在hold time超出之前没有收到EIGRP包,路由器就会察觉拓扑的变化.路由器删除邻居路由器的相关信息,包括从邻居那里认可的topology table条目.假如FD可用的话,EIGRP进程将进行重新收敛

　　EIGRP不会基于次要地址(secondary address)建立邻居关系,因为EIGRP使用接口的主地址

　　show ip eigrp neighbors Command

　　使用show ip eigrp neighbors命令查看EIGRP邻居关系,如下图:

　　看下各个输出的含义,如下:

　　1.neighbor address:邻居路由器的地址,如上图可以看出p2r2有2个邻居

　　2.queue(Q Cnt):等待发送的排队排列的包.如果这个值持续高于0的话,说明发生了拥塞问题

　　3.Smooth Round Trip Timer(SRTT):从邻居处发送和接收包的平均回程时间.单位是毫秒.这个通常用来决定

　　RTO(Retransmit Time Out)

　　4.RTO:单位是毫秒.路由器在重新传输包之前等待ACK的时间

　　5.hold time:定义了等待没有从邻居那里接收到任何包的最大时间.当接受到新的包以后,hold timer复位

　　6.Interface:本地到邻居的接口

　　EIGRP Reliability

　　Reliable Transport Protocol(RTP)用来保证EIGRP包发送给邻居的可靠的传输.RTP支持单播和多播的混合方式.出于效率问题的考虑,只有一些特定的EIGRP包需要可靠的传输.比如在拥有多播能力的多路访问网络中,比如以太网,就不需要单独的发送可靠的hello包给所有邻居.EIGRP发送1个单独的hello包的多播,其中包含接收者不需要对这些包进行确认其他类型包,比如update包就需要确认.所有运载路由信息的包(update,reply和query)就需要可靠传输因为它们不是周期性的发送.每个包分配的有序列号然后要求确认.这些序列号和确认就使得这些包可以可靠的传输ACK包和hello包,是不需要可靠性的