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EIGRP協(xié)議理論詳解
EIGRP是由距離矢量和鏈路狀態(tài)兩種路由協(xié)議混合，因此可以像距離矢量協(xié)議那樣，從它的相鄰路由器那里得到更新信息;也像鏈路狀態(tài)協(xié)議那樣，保存著(zhù)一個(gè)拓撲表，然后通過(guò)自己的DUAL算法選擇一個(gè)最優(yōu)的無(wú)環(huán)路徑。
不同于傳統的距離矢量協(xié)議，EIGRP有著(zhù)很快的收斂時(shí)間，而且不用發(fā)送定期的路由更新;也不像鏈路狀態(tài)協(xié)議，EIGRP并不知道整個(gè)網(wǎng)絡(luò )是什么樣的，它只能靠鄰居公布的信息。EIGRP使用與IGRP相同的路由算法DUAL(擴散更新算法)，DUAL機制是EIGRP的核心，通過(guò)它來(lái)實(shí)現無(wú)環(huán)路徑。內部EIGRP管理距離為90，外部EIGRP管理距離為170，支持等價(jià)和非等價(jià)負載均衡。IP數據包中，EIGRP的協(xié)議字段為88。
EIGRP的優(yōu)點(diǎn)：
100%無(wú)環(huán)：如果整個(gè)網(wǎng)絡(luò )包含在一個(gè)自制系統中，EIGRP使用DUAL能保證一張100%無(wú)環(huán)路由轉發(fā)表;
快速收斂：EIGRP使用DUAL()，通過(guò)備份路由而實(shí)現，當S不可用時(shí)，快速切換到FS上從而達到快速收斂的目的;
使用多播、單播：使用組播(224.0.0.10)或單播進(jìn)行路由更新，節省鏈路帶寬;
增大了網(wǎng)絡(luò )規模：RIP最大只能是15跳;而EIGRP最大可支持255跳,IGRP為224跳，他們兩個(gè)默認都為100跳;
支持三種網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議：EIGRP支持IP、IPX、Apple Talk三種網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議，這也就增大了EIGRP的使用范圍;
支持VLSM和非連續的網(wǎng)絡(luò )：RIP和IGRP則不支持;
減少了帶寬的消耗、更好地利用帶寬：EIGRP不像RIP和IGRP那樣，每隔一段時(shí)間就交換一次路由信息，它使用 觸發(fā)式更新和增量更新，僅當某個(gè)目的網(wǎng)絡(luò )的路由狀態(tài)改變或路由的度量發(fā)生變化時(shí)，才向鄰居發(fā)送路由 更新，因此其更新路由所需要的帶寬比RIP和EIGRP小得多。EIGRP從EIGRP分組即將發(fā)出的接口上獲得帶寬 參數，這個(gè)參數值是基于接口指定的。例如：默認情況下，所有串行接口都有1544kb/s的帶寬，不過(guò)這個(gè) 帶寬值是可以配置的，EIGRP最多可以使用50%的接口帶寬來(lái)承載EIGRP分組(可以使用ip bandwidth- percent eigrp來(lái)修改)，這就保證了EIGRP分組不會(huì )在主要的網(wǎng)絡(luò )收斂過(guò)程中“餓死”常規的數據分組。
RIP和IGRP沒(méi)有這種特性，所以大量的RIP和IGRP更新分組可能會(huì )阻止常規的分組通過(guò)。
名詞解釋?zhuān)?/strong>
度量值：EIGRP使用帶寬(bandwidth)、延遲(delay)、可靠性(reliability)、負載(loading)、最大傳輸單元(MTU)這五個(gè)值來(lái)計算度量，默認情況下只有帶寬和延遲起作用。計算公式為——EIGRP度量=[(10^7/路徑上的較低帶寬)+(所有延遲之和)]×256;EIGRP度量=IGRP度量×256。
可行距離(Feasible Distance)：到達一個(gè)目的地的最小度量值。
通告距離(Advertise Distance)：相鄰路由器所通告的它自己到達某個(gè)目的地的最小度量值。
可行條件(Feasible Condition)：通告距離(AD)小于可行距離的條件即AD
EIGRP 后繼(Successor)：一個(gè)直接連接的鄰居路由器，它滿(mǎn)足FC，通過(guò)它具有到達目的地的最小度量值的路 由器。后繼路由器被用作下一跳來(lái)將報文轉發(fā)到目的地。
可行后繼(Feasible Successor)：一個(gè)鄰居路由器，它滿(mǎn)足FC，具有到目的地第二低度量值的路由器。當主 路由S不可用時(shí)，FS被用來(lái)替代主路由，因而被保存在拓撲表中，當做備用路由。
活躍狀態(tài)/主動(dòng)路由(active state)：是一種正在搜索FS的狀態(tài)，當路由器丟失了S，并且沒(méi)有FS可用時(shí)，該路由進(jìn)入活躍狀態(tài)，是一條不可用的路由。當一條路由處于活躍狀態(tài)時(shí)，路由器向所有鄰居發(fā)送查詢(xún)來(lái)尋 找另外一條到達該目的地的路由。
被動(dòng)狀態(tài)/被動(dòng)路由(passive state)：是一種目前有正確的路由到達目的地的狀態(tài)，當路由器失去了S而有一個(gè)FS時(shí)，或者再找到一個(gè)S時(shí)，該路由進(jìn)入被動(dòng)狀態(tài)，是一條可用路由。
鄰居關(guān)系：EIGRP通過(guò)hello包來(lái)建立鄰居關(guān)系，在低速鏈路上hello包的發(fā)送間隔為60秒、高速鏈路上為5秒。 在一段時(shí)間內如果沒(méi)有收到hello包則重置鄰居關(guān)系，這個(gè)時(shí)間為保持時(shí)間(hold time)，默認的保持時(shí)間是hello時(shí)間的三倍。這兩種時(shí)間均可以手動(dòng)修改，在建立鄰居關(guān)系時(shí)，K值和自制系統號必須一樣�？梢� 通過(guò)show ip eigrp neighbor查看鄰居關(guān)系。
EIGRP形成鄰居的條件：
1.AS號相同;
2.度量計算的K值相同;
3.認證相同(EIGRP只支持密文認證);
4.對端通告的Neighbor ID必須在本端的直連網(wǎng)段中存在。
注意：路由協(xié)議都是通過(guò)端口的Primary IP傳輸數據流并形成Neighbor ID(代表一個(gè)接口)。EIGRP路由器在接收到Hello后會(huì )用自己的Primary IP的子網(wǎng)掩碼與Hello中的Neighbor ID進(jìn)行與運算，得出網(wǎng)絡(luò )地址后與自己路由表中的直連網(wǎng)段進(jìn)行匹配，有則認為對方是鄰居，并將其放入鄰居表中，沒(méi)有就會(huì )以不在同一子網(wǎng)為由來(lái)拒絕形成鄰居。
說(shuō)明：IGRP和EIGRP在相同的自制系統中可以自動(dòng)再發(fā)布路由信息，但是也可以關(guān)閉自動(dòng)再發(fā)布路由信息。
EIGRP涉及的4種重要技術(shù)：
1.鄰居發(fā)現協(xié)議：使用hello分組來(lái)發(fā)現鄰居，維護鄰居，檢查鄰居狀態(tài)等等。
2.可靠傳輸協(xié)議RTP：確保EIGRP分組能順序的傳遞到所有鄰居。
3.DUAL算法：有限狀態(tài)機，決算進(jìn)程根據所有鄰居通告的所有路由，依據距離信息來(lái)選擇前往目的地的無(wú)環(huán)路路徑。
4.協(xié)議無(wú)關(guān)模塊：EIGRP的協(xié)議無(wú)關(guān)模塊負責處理隨網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議而異的需求。如IP-EIGRP是兼容IP網(wǎng)絡(luò )
EIGRP協(xié)議之理論詳解
EIGRP增強內部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議，也是Cisco公司的私有協(xié)議，我們整理了有關(guān)EIGRP的詳細理論知識。
作者：心不在焉來(lái)源：博客|2013-06-07 10:04 移動(dòng)端 收藏 分享EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)增強內部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議，也是Cisco公司的私有協(xié)議(當Cisco設備和其他廠(chǎng)商的設備互連時(shí)，不能使用EIGRP協(xié)議)，它結合了鏈路狀態(tài)和距離矢量型路由選擇協(xié)議的Cisco專(zhuān)用協(xié)議，具有快速收斂，減少帶寬占用等特點(diǎn)。下面，我們整理了有關(guān)EIGRP的詳細理論知識，
EIGRP簡(jiǎn)介
EIGRP是由距離矢量和鏈路狀態(tài)兩種路由協(xié)議混合，因此可以像距離矢量協(xié)議那樣，從它的相鄰路由器那里得到更新信息;也像鏈路狀態(tài)協(xié)議那樣，保存著(zhù)一個(gè)拓撲表，然后通過(guò)自己的DUAL算法選擇一個(gè)最優(yōu)的無(wú)環(huán)路徑。
不同于傳統的距離矢量協(xié)議，EIGRP有著(zhù)很快的收斂時(shí)間，而且不用發(fā)送定期的路由更新;也不像鏈路狀態(tài)協(xié)議，EIGRP并不知道整個(gè)網(wǎng)絡(luò )是什么樣的，它只能靠鄰居公布的信息。EIGRP使用與IGRP相同的路由算法DUAL(擴散更新算法)，DUAL機制是EIGRP的核心，通過(guò)它來(lái)實(shí)現無(wú)環(huán)路徑。內部EIGRP管理距離為90，外部EIGRP管理距離為170，支持等價(jià)和非等價(jià)負載均衡。IP數據包中，EIGRP的協(xié)議字段為88。
EIGRP的優(yōu)點(diǎn)：
100%無(wú)環(huán)：如果整個(gè)網(wǎng)絡(luò )包含在一個(gè)自制系統中，EIGRP使用DUAL能保證一張100%無(wú)環(huán)路由轉發(fā)表;
快速收斂：EIGRP使用DUAL()，通過(guò)備份路由而實(shí)現，當S不可用時(shí)，快速切換到FS上從而達到快速收斂的目的;
使用多播、單播：使用組播(224.0.0.10)或單播進(jìn)行路由更新，節省鏈路帶寬;
增大了網(wǎng)絡(luò )規模：RIP最大只能是15跳;而EIGRP最大可支持255跳,IGRP為224跳，他們兩個(gè)默認都為100跳;
支持三種網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議：EIGRP支持IP、IPX、Apple Talk三種網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議，這也就增大了EIGRP的使用范圍;
支持VLSM和非連續的網(wǎng)絡(luò )：RIP和IGRP則不支持;
減少了帶寬的消耗、更好地利用帶寬：EIGRP不像RIP和IGRP那樣，每隔一段時(shí)間就交換一次路由信息，它使用 觸發(fā)式更新和增量更新，僅當某個(gè)目的網(wǎng)絡(luò )的路由狀態(tài)改變或路由的度量發(fā)生變化時(shí)，才向鄰居發(fā)送路由 更新，因此其更新路由所需要的帶寬比RIP和EIGRP小得多。EIGRP從EIGRP分組即將發(fā)出的接口上獲得帶寬 參數，這個(gè)參數值是基于接口指定的。例如：默認情況下，所有串行接口都有1544kb/s的帶寬，不過(guò)這個(gè) 帶寬值是可以配置的，EIGRP最多可以使用50%的接口帶寬來(lái)承載EIGRP分組(可以使用ip bandwidth- percent eigrp來(lái)修改)，這就保證了EIGRP分組不會(huì )在主要的網(wǎng)絡(luò )收斂過(guò)程中“餓死”常規的數據分組。
RIP和IGRP沒(méi)有這種特性，所以大量的RIP和IGRP更新分組可能會(huì )阻止常規的分組通過(guò)。
名詞解釋?zhuān)?/strong>
度量值：EIGRP使用帶寬(bandwidth)、延遲(delay)、可靠性(reliability)、負載(loading)、最大傳輸單元(MTU)這五個(gè)值來(lái)計算度量，默認情況下只有帶寬和延遲起作用。計算公式為——EIGRP度量=[(10^7/路徑上的較低帶寬)+(所有延遲之和)]×256;EIGRP度量=IGRP度量×256。
可行距離(Feasible Distance)：到達一個(gè)目的地的最小度量值。
通告距離(Advertise Distance)：相鄰路由器所通告的它自己到達某個(gè)目的地的最小度量值。
可行條件(Feasible Condition)：通告距離(AD)小于可行距離的條件即AD
EIGRP 后繼(Successor)：一個(gè)直接連接的鄰居路由器，它滿(mǎn)足FC，通過(guò)它具有到達目的地的最小度量值的路 由器。后繼路由器被用作下一跳來(lái)將報文轉發(fā)到目的地。
可行后繼(Feasible Successor)：一個(gè)鄰居路由器，它滿(mǎn)足FC，具有到目的地第二低度量值的路由器。當主 路由S不可用時(shí)，FS被用來(lái)替代主路由，因而被保存在拓撲表中，當做備用路由。
活躍狀態(tài)/主動(dòng)路由(active state)：是一種正在搜索FS的狀態(tài)，當路由器丟失了S，并且沒(méi)有FS可用時(shí)，該路由進(jìn)入活躍狀態(tài)，是一條不可用的路由。當一條路由處于活躍狀態(tài)時(shí)，路由器向所有鄰居發(fā)送查詢(xún)來(lái)尋 找另外一條到達該目的地的路由。
被動(dòng)狀態(tài)/被動(dòng)路由(passive state)：是一種目前有正確的路由到達目的地的狀態(tài)，當路由器失去了S而有一個(gè)FS時(shí)，或者再找到一個(gè)S時(shí)，該路由進(jìn)入被動(dòng)狀態(tài)，是一條可用路由。
鄰居關(guān)系：EIGRP通過(guò)hello包來(lái)建立鄰居關(guān)系，在低速鏈路上hello包的發(fā)送間隔為60秒、高速鏈路上為5秒。 在一段時(shí)間內如果沒(méi)有收到hello包則重置鄰居關(guān)系，這個(gè)時(shí)間為保持時(shí)間(hold time)，默認的保持時(shí)間是hello時(shí)間的三倍。這兩種時(shí)間均可以手動(dòng)修改，在建立鄰居關(guān)系時(shí)，K值和自制系統號必須一樣�？梢� 通過(guò)show ip eigrp neighbor查看鄰居關(guān)系。
EIGRP形成鄰居的條件：
1.AS號相同;
2.度量計算的K值相同;
3.認證相同(EIGRP只支持密文認證);
4.對端通告的Neighbor ID必須在本端的直連網(wǎng)段中存在。
注意：路由協(xié)議都是通過(guò)端口的Primary IP傳輸數據流并形成Neighbor ID(代表一個(gè)接口)。EIGRP路由器在接收到Hello后會(huì )用自己的Primary IP的子網(wǎng)掩碼與Hello中的Neighbor ID進(jìn)行與運算，得出網(wǎng)絡(luò )地址后與自己路由表中的直連網(wǎng)段進(jìn)行匹配，有則認為對方是鄰居，并將其放入鄰居表中，沒(méi)有就會(huì )以不在同一子網(wǎng)為由來(lái)拒絕形成鄰居。
說(shuō)明：IGRP和EIGRP在相同的自制系統中可以自動(dòng)再發(fā)布路由信息，但是也可以關(guān)閉自動(dòng)再發(fā)布路由信息。
EIGRP涉及的4種重要技術(shù)：
1.鄰居發(fā)現協(xié)議：使用hello分組來(lái)發(fā)現鄰居，維護鄰居，檢查鄰居狀態(tài)等等。
2.可靠傳輸協(xié)議RTP：確保EIGRP分組能順序的傳遞到所有鄰居。
3.DUAL算法：有限狀態(tài)機，決算進(jìn)程根據所有鄰居通告的所有路由，依據距離信息來(lái)選擇前往目的地的無(wú)環(huán)路路徑。
4.協(xié)議無(wú)關(guān)模塊：EIGRP的協(xié)議無(wú)關(guān)模塊負責處理隨網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議而異的需求。如IP-EIGRP是兼容IP網(wǎng)絡(luò )
EIGRP的報文類(lèi)型：
EIGRP使用可靠傳輸協(xié)議RTP(Reliable Transport Protocl),RTP確保每一個(gè)EIGRP分組都必須得到確認，只有前一個(gè)分組得到確認之后才會(huì )發(fā)送下一個(gè)分組，RTP的重傳機制使得發(fā)送給鄰居可靠的報文在RTO(Retransmit Time Out)超出以后，還沒(méi)得到確認的話(huà)，RTP會(huì )將分組重傳(重傳為單播，目的是為了不影響那些已經(jīng)正常確認的路由)，最多重傳16次，如果16次之后還沒(méi)有確認則重置鄰居關(guān)系，直到鄰居關(guān)系保持時(shí)間(hold time)超出，宣布鄰居不可達。接收者需要對update、reply和query這些有序號的報文進(jìn)行確認，不需要可靠性的報文(如Hello和ACK)則沒(méi)有必要確認。
Hello：以多播的方式發(fā)送，用于發(fā)現鄰居路由器，并維持鄰居關(guān)系。
更新(update)：當路由器收到某個(gè)鄰居路由器的第一個(gè)Hello報文時(shí)，以單點(diǎn)傳送方式回送一個(gè)包含它所知道的路由信息的更新報文。當路由信息發(fā)生變化時(shí)，以多播的方式發(fā)送一個(gè)只包含變化信息的更新報文。注意，兩個(gè)更新報文的內容不一樣。
查詢(xún)(query)：當一條鏈路失效，路由器重新進(jìn)行路由計算。但在拓撲表中沒(méi)有可行的后繼路由時(shí)，路由器就以多播的方式向它的鄰居發(fā)送一個(gè)查詢(xún)報文，以詢(xún)問(wèn)它們是否有一條到目的地的可行后繼路由。
答復(reply)：以單點(diǎn)的方式回傳給查詢(xún)方，對查詢(xún)數據報文進(jìn)行應答。
確認(ACK)：以單點(diǎn)的方式傳送，用來(lái)確認update、query、reply數據報文，以確保傳輸的可靠性。
說(shuō)明：OSPF要求鄰居必須具有相同的Hello和Down的判定間隔才能進(jìn)行通信,而EIGRP沒(méi)有這種限制。在實(shí)際應用中，將EIGRP的保持時(shí)間設為Hello間隔的3倍，而在OSPF中將保持時(shí)間設為Hello間隔的4倍。
EIGRP路由維護過(guò)程：
1.建立相鄰關(guān)系：運行EIGRP的路由器自開(kāi)始運行起，就不斷地用多播地址224.0.0.10從參與EIGRP的各個(gè)接口向外發(fā)送Hello報文。當路由器之間彼此都收到Hello報文后，這時(shí)雙方建立起鄰居關(guān)系。
2.發(fā)現網(wǎng)絡(luò )拓撲，選擇最短路由：當路由器通過(guò)Hello報文動(dòng)態(tài)地發(fā)現了一個(gè)新鄰居時(shí)，也獲得了來(lái)自這個(gè)新鄰居update通告的路由信息。路由器將獲得的路由更新信息首先與拓撲表中所記錄的信息進(jìn)行比較，FD最小的為S，如果有相同的FD的話(huà)，路由表可以存在多個(gè)S，默認可以存在4個(gè)。符合FC的路由被放入拓撲表，作為FS備選路由器，如果S因故無(wú)效，而有效的FS存在的話(huà)，FS將代替S并無(wú)需進(jìn)行重新計算。EIGRP的TopologyTable一次可以存在多個(gè)有效地FS。
3.路由查詢(xún)、更新：當路由信息沒(méi)有變化時(shí)，EIGRP鄰居間只是通過(guò)發(fā)送Hello報文，來(lái)維持鄰居關(guān)系，以減少對網(wǎng)絡(luò )帶寬的占用。在發(fā)現一個(gè)鄰居丟失、一條鏈路不可用時(shí)，EIGRP立即會(huì )從拓撲表中尋找FS，啟用備選路由器。如果拓撲表中沒(méi)有FS，將該路由設置為活躍狀態(tài)，向所有鄰居發(fā)送查詢(xún)數據報文，除了失效鄰居。如果某個(gè)鄰居有一條到達目的地的路由，那么它將對這個(gè)查詢(xún)進(jìn)行答復，并且不再擴散這個(gè)查詢(xún)。否則，相鄰路由器將進(jìn)一步向它自己的每個(gè)鄰居查詢(xún)，只有所有查詢(xún)都得到答復后，EIGRP才重新計算路由，重置FD，選擇新的后繼路由器。如果相鄰路由器沒(méi)有可替換的路由，也沒(méi)有相鄰的鄰居路由器，那么它就向請求路由器發(fā)回一個(gè)度量為無(wú)窮大的回復報文。
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