IP網絡環境中的EIGRP

2019-11-04 20:48:16

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供稿：網友

　　EIGRP概述
　　
　　加強型內部網關路由協議（以下簡稱“EIGRP”）是Cisco公司開發的距離矢量路由協議，支持ip、IPX等多種網絡層協議。由于TCP／IP是當今網絡中最常用的協議，故本文只討論IP網絡環境中的EIGRP。
　　
　　EIGRP是一個平衡混合型路由協議（Cisco公司創造的術語），既有傳統的距離矢量協議的特點：路由信息依靠鄰居路由器通告，遵守路由水平分割和反向毒化規則，路由自動歸納，配置簡單，又有傳統的鏈路狀態路由協議的特點：沒有路由跳數的限制，當路由信息發生變化時，采用增量更新的方式，保留對所有可能路由（網絡的拓撲結構）的了解、支持變長子網掩碼、路由手動歸納。該協議同時又具有自己獨特的特點：支持非等成本路由上的負載均衡，采用差分更新算法（DUAL）在確保無路由環路的前提下，收斂迅速。因而適用于中大型網絡。
　　
　　EIGRP的術語和概念
　　
　　１.在EIGRP中，有五種類型的數據包：
　　
　　HELLO：以組播的方式發送，用于發現鄰居路由器，并維持鄰居關系。
　　
　　更新（update）：當路由器收到某個鄰居路由器的第一個HELLO包時，以單點傳送方式回送一個包含它所知道的路由信息的更新包。當路由信息發生變化時，以組播的方式發送一個只包含變化信息的更新包。注重，兩個更新包的內容不一樣。
　　
　　查詢（query）：當一條鏈路失效，路由器重新進行路由計算但在拓撲表中沒有可行的后繼路由時，路由器就以組播的方式向它的鄰居發送一個查詢包，以詢問它們是否有一條到目的地的可行后繼路由。
　　
　　答復（reply）：以單點的方式回傳給查詢方，對查詢數據包進行應答。
　　
　　確認（ACK）：以單點的方式傳送，用來確認更新、查詢、答復數據包，以確保更新、查詢、答復傳輸的可靠性。
　　
　　２.可行距離(feasible distance)：到達一個目的地的最短路由的度量值。
　　
　　３.后繼 ( sUCcessor)：后繼是一個直接連接的鄰居路由器，通過它具有到達目的地的最短路由。通過后繼路由器將包轉發到目的地。
　　
　　４.通告距離（advertise distance）：相鄰路由器所通告的相鄰路由器自己到達某個目的地的最短路由的度量值。
　　
　　５.可行后繼 (feasible successor)：可行后繼是一個鄰居路由器，通過它可以到達目的地，不使用這個路由器是因為通過它到達目的地的路由的度量值比其他路由器高，但它的通告距離小于可行距離，因而被保存在拓撲表中，用做備擇路由。
　　
　　６.可行條件 (feasible conditon) ：上述四個術語，構成了可行條件，是EIGRP路由器更新路由表和拓撲表的依據。可行條件可以有效地阻止路由環路，實現路由的快速收斂。
　　
　　７.活躍狀態 (active state)：當路由器失去了到達一個目的地的路由，并且沒有可行后繼可利用時，該路由進入活躍狀態，是一條不可用的路由。當一條路由處于活躍狀態時，路由器向所有鄰居發送查詢來尋找另外一條到達該目的地的路由。
　　
　　８.被動狀態 (passive state)：當路由器失去了一條路由的后繼而有一個可行后繼，或者再找到一個后繼時，該路由進入被動狀態，是一條可用的路由。
　　
　　EIGRP的運行
　　
　　初始運行EIGRP的路由器都要經歷發現鄰居、了解網絡、選擇路由的過程，在這個過程中同時建立三張獨立的表：列有相鄰路由器的鄰居表、描述網絡結構的拓撲表、路由表，并在運行中網絡發生變化時更新這三張表。
　　
　　１.建立相鄰關系
　　
　　運行EIGRP的路由器自開始運行起，就不斷地用組播地址從參與ＥＩＧＲＰ的各個接口向外發送HELLO包。當路由器收到某個鄰居路由器的第一個HELLO包時，以單點傳送方式回送一個更新包，在得到對方路由器對更新包的確認后，這時雙方建立起鄰居關系。
　　
　　２.發現網絡拓撲，選擇最短路由
　　
　　當路由器動態地發現了一個新鄰居時，也獲得了來自這個新鄰居所通告的路由信息，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行比較，符合可行條件的路由被放入拓撲表，再將拓撲表中通過后繼路由器的路由加入路由表，通過可行后繼路由器的路由假如在所配置的非等成本路由負載均衡的范圍內，則也加入路由表，否則，保存在拓撲表中作為備擇路由。假如路由器通過不同的路由協議學到了到同一目的地的多條路由，則比較路由的治理距離，治理距離最小的路由為最優路由。
　　
　　３.路由查詢、更新
　　
　　當路由信息沒有變化時，ＥＩＧＲＰ鄰居間只是通過發送ＨＥＬＬＯ包，來維持鄰居關系，以減少對網絡帶寬的占用。在發現一個鄰居丟失、一條鏈路不可用時，EIGRP立即會從拓撲表中尋找可行后繼路由器，啟用備擇路由。假如拓撲表中沒有后繼路由器，由于EIGRP 依靠它的鄰居來提供路由信息，在將該路由置為活躍狀態后，向所有鄰居發送查詢數據包。
　　
　　假如某個鄰居有一條到達目的地的路由，那么它將對這個查詢進行答復，并且不再擴散這個查詢，否則，它將進一步地向它自己的每個鄰居查詢，只有所有查詢都得到答復后，EIGRP 才重新計算路由，選擇新的后繼路由器。
　　
　　EIGRP運行的驗證
　　
　　在下圖所示的網絡拓撲中，路由器進行了基本的ＥＩＧＲＰ配置，所有路由器都屬于ＥＩＧＲＰ自治系統１，未配置其他路由協議，我們用運行EIGRP的相關命令獲得的有關信息來驗證EIGRP的運行。
　　 IP網絡環境中的EIGRP

　　我們以路由器R２為例來驗證ＥＩＧＲＰ是如何了解網絡、選擇路由的。
　　
　　對于目的地192.168.1.0、172.16.1.4，路由器R２都分別收到了它的兩個鄰居路由器Ｒ３（10.1.1.3）和Ｒ４（172.16.1.2）通告的路由。到目的地192.168.1.0的最短路由是通過Ｒ３，可行距離是20563200，但是Ｒ４的通告距離（281600）小于可行距離，符合可行條件，因而Ｒ４是該路由的可行后繼路由器。到目的地172.16.1.4的最短路由是通過Ｒ３，可行距離是20537600，通過Ｒ４的通告距離（20537600）等于（注重：不小于）可行距離，不符合可行條件，因而Ｒ４不能作為該路由的可行后繼路由器。
　　
　　ＥＩＧＲＰ在缺省情況下，是等成本路由上的負載均衡，因而在路由表中到目的地 192.168.1.0的路由只有通過路由器Ｒ３（10.1.1.3）一條，備擇路由（Ｒ４）保存在拓撲表中。因為是通過內部EIGRP學到的路由，故路由的治理距離為９０。假如配置了非等成本負載均衡，備擇路由也將被加入路由表。
　　
　　最后要強調的是,由于ＥＩＧＲＰ是Ｃisco公司私有的路由協議，因而本文所探討的內容都是基于Cisco公司的路由器。
　　
　　如有不正確之處，希望得到各位專家、同行的指正。

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