动态路由协议---EIGRP协议 ---知识总结

EIGRP：增强内部网关路由协议

无类别距离矢量IGP协议；

增量更新---仅触发更新，无周期更新----更新量小（DV），可靠性高（RTP），保活机制（hello）

复合度量---多个参数构建一个度量来进行选路

 

【1】EIGRP的4大组件

1. 保活机制---hello  5s 或 60s 的hello time   3倍的hold time

              接口带宽小于或等于2.048m为60s hello time；大于2.048m为5s；

1. PDM--支持多种网络层协议
2. RTP可靠传输协议 ---借鉴TCP的4种可靠传输机制---确认、重传、排序、流控（50%占

比）

4）DUAL---扩散更新、弥散更新算法

 

【2】eigrp的数据包

Hello ---用于邻居的发现、建立、周期保活邻居关系   

注：hello用的是组播地址：224.0.0.5，仅用于邻居间！！

更新包----邻居间共享路由条目 === 目标网络号+度量值

查询包---增量更新--结构的变化

应答包---增量更新--结构的变化

Ack--确认

最后四种包存在于收敛时！！

 

【3】EIGRP的工作过程

启动配置完成后，邻居间使用hello包建立邻居关系，生成邻居表；

邻居关系建立后，邻居间使用更新包共享路由信息，生成拓扑表；----装载最佳和备份路径

默认将最佳路径加载到路由表；收敛完成，hello包周期保活即可；

结构突变：

1. 新增网段---直连新增网段的设备，向所有邻居发送更新包，然后逐级收敛
2. 断开网段---直连断开网段的设备，向本地所有邻居发送查询包来收敛该路径

             若该直连网段同时为本地到达某个目标的最佳路径，且没有备份路径，那么

也进行查询收敛；若存在备份路径，那么仅收敛直连网段路由，启用备份路径来访问其他网段；如图：

1. 无法沟通----hold time 到时间时，断开邻居关系，删除所有通过该邻居学习的信息；

             能否重新建立邻居关系，关注hello包；

注：查询包、应答包、更新包---均基于RTP工作---必须被ACK确认，排序，流控；若没有ack或数据校验将重传，默认最大重传16次；16次后依然没有确认，将直接断开邻居关系，能否重建关系关注hello包

 

【4】DUAL算法包含的内容

1、hello保活机制

2、success--成功路径--最佳路径   从本地到达目标最小度量值

Feasible success --可行成功路径--备份路径----备份路径的AD值小于不等于最佳路径的FD值

FD：可行距离，本地到达目标的度量

AD：通告距离，路径上的本地下一跳设备，到达目标的度量值

FC：可行条件，成为备份路径的条件--备份路径的AD值小于不等于最佳路径的FD值

 

1. 主路径（最佳路径）故障时，同时本地没有备份路径；那么将发送查询包到本地所有邻居--除最佳路径中的下一跳设备；邻居在接收到该查询后将向本地的其他邻居进行查询包的扩散，到达网络的末梢后，由末梢设备逐级回复应答来清除整个网络所有设备的缓存；

也可能查询包在没有到达网络的末梢时，就已经寻找到新的路径，然后逐级返回应答来实现收敛；

发出查询包的前提：本地的直连路径故障，或本地的最佳路径故障，同时本地没有备份路径

注：假设A对1网段进行了查询收敛，同时1网段又是B到2网段的备份或最佳路径，那么当A在查询收敛1网段时，将导致B对2网段进行收敛；

末梢设备----本地所有的邻居发送查询包过来，询问一个非本地直连的网段；

 

【5】配置

r1(config)#router eigrp 90  启动时需要定义AS号；理解为全网一致的进程号；

r1(config-router)#no auto-summary   关闭自动汇总

可以直接宣告主类，也可以使用反掩码进行精确的匹配

r1(config-router)#network 1.0.0.0

r1(config-router)#network 124.1.1.1 0.0.0.0

启动配置完成后，邻居间使用hello包建立邻居关系，生成邻居表；

Hello中邻居间必须完全一致的3个参数----AS号  认证字段  K值

 

r3#show ip eigrp neighbors 查看邻居表

IP-EIGRP neighbors for process 90

H   Address                 Interface       Hold Uptime   SRTT   RTO  Q  Seq

                                            (sec)         (ms)       Cnt Num

1   34.1.1.2                Se1/1             12 00:00:26   43   258  0  9

0   23.1.1.1                Se1/0             12 00:00:35  208  1248  0  13

顺序  邻居接口ip       本地连接邻居的接口                             序列号

SRTT--平均往返时间---本地发送更新、查询、应答包到达邻居后返回ACK的平均延时

RTO----重传间隔时间---根据SRTT和重传的次数计算的重传间隔时间

Q CNT--若为1，标识有一条路由正在重传中

 

 

当邻居关系建立后，邻居间使用更新包进行路由共享，收敛后生成拓扑表：

r3(config)#interface s1/1

r3(config-if)#bandwidth 800  修改参考带宽---不影响实际传输带宽---干涉到路由协议的计算

 

r3#show ip eigrp topology 查看拓扑表

P 1.1.1.0/24, 1 successors, FD is 2300416  一条最佳路径，其度量为2300416

        via 23.1.1.1 (2300416/156160), Serial1/0  最佳路径

        via 34.1.1.2 (3842560/156160), Serial1/1  备份路径

                     FD    AD

r3#show ip eigrp topology all-links 查看所有路由，包括非备份路径

 

 

{1}在拓扑表每条信息的前端存在一个字母

P 标识该条目已经收敛完成，且默认最佳路径已进入路由表

A 活动--该条目正在收敛中

P 1.1.1.0/24, 1 successors, FD is 4354560

        via 23.1.1.2 (4354560/3842560), Serial1/1

A 2.2.2.0/24, 1 successors, FD is Inaccessible, Q

    1 replies, active 00:00:03, query-origin: Local origin

      Remaining replies:

         via 23.1.1.2, r, Serial1/1

 

当活动状态时，条目后方使用字母标识具体收敛到了哪一步

Q 标识本地已经发出查询包，没有收到ACK

Qr 标识已经收到ack，但还没有收到应答包

QR标识已经收到应答包，还未返回ack

U标识已经回复ack，之后查看应答包；

若应答无路径--删除该条目

若应答新路径，A转P，加载到路由表

 

{2}卡在活动状态

若本地进入活动状态后，收不到对端的ack，那么16次重传后断开邻居关系；

若本地进入活动状态后，收不到应答---卡在活动状态

导致的原因：

1. 网络拓扑过于复杂，网络的深度过深
2. 错误的策略或配置导致

默认3min活动计时，超过该时间，删除条目同时断开邻居关系；导致网络重新刷新收敛，破坏网络稳定性

解决：

1. 针对过于复杂的网络，可以加大计时器 

r2(config)#router eigrp 90

r2(config-router)#timers active-time ?

  <1-65535>  EIGRP active-state time limit in minutes

2、12系列IOS开始添加卡在活动状态计时器

当活动计时器进行到一半时，向邻居发出卡在活动状态查询，若收到回复，那么活动计时器到时时，仅删除信息，不断开邻居关系；

 

{3}非等开销负载均衡---当到达目标网段时，存在最佳和备份路径；

     可以让设备将流量按比例延最佳和备份路径同时传输

r3#show ip protocols

  EIGRP maximum metric variance 1

默认eigrp协议的差异值为1；

差异值=备份路径的FD/最佳路径的FD=结果向上求整

修改差异值实现非等开销负载均衡

r3(config-router)#variance 2

r3#show ip route 1.1.1.0 255.255.255.0 查看完整路由信息

默认EIGRP协议将最佳路径加载于路由表中：

字母D - EIGRP, EX - EIGRP external

D标识本地通过EIGRP协议所得路由；D EX标识其他协议学习的路由通过重发布技术共享产生

管理为90/170；内部90，外部170（重发布进来的路由）

复合度量：多参数运算所得

Formula with default K values (K1 = 1, K2 = 0, K3 = 1, K4 = 0, K5 = 0):

K5为0：

Metric = [K1 * BW + ((K2 * BW) / (256 – load)) + K3 * delay]

K5大于0：

Metric = [K1 * BW + ((K2 * BW) / (256 – load)) + K3 * delay]* [K5 / (reliability + K4)]:

默认K值下度量=带宽+延时

带宽=（10^7/整段路径最小带宽）*256

延时=（整段路径控制层面入口延时总和/10）*256

 

256为放大因子----兼容igrp协议  变大数值便于比较

通过修改k值，可以引入其他的参数来计算度量，缩小度量值扩大工作半径--eigrp的工作半径为100跳，最大度量值为2147483647；全网设备k值必须完全，否则建立不了邻居关系；

r1(config-router)#metric weights 0 1 1 1 1 1 K1-K5

注：干涉选路需要修改参数--带宽、延时、负载、可靠性

 

 

【6】扩展配置

1. 状态机--邻居关系被刷新

触发状态机的原因--希望邻居删除原有的路由信息，学习新的被修改的信息---例：汇总、认证、策略等

 

1. 手工汇总--在更新源路由器上，所有更新发出的接口上配置

r3(config)#int s1/1

r3(config-if)#ip summary-address eigrp 90 3.3.2.0 255.255.254.0

汇总配置的设备上将自动生成空接口防环路由

 

 

1. 手工认证--eigrp仅支持MD5认证

r2(config)#key chain ccna

r2(config-keychain)#key 1

r2(config-keychain-key)#key-string cisco123

 

r2(config)#interface s1/1

r2(config-if)#ip authentication key-chain eigrp 90 ccna

r2(config-if)#ip authentication mode eigrp 90 md5  必须修改认证模式为MD5

 

 

1. 被动接口--仅接收不发送路由协议信息--配置在连接用户的接口，不得配置在连接邻居的接口

r3(config)#router eigrp 90

r3(config-router)#passive-interface fastEthernet 0/0

 

被动所有接口，然后放过个别接口

r2(config-router)#passive-interface default

r2(config-router)#no passive-interface serial 1/0

 

1. 缺省路由

1. 在边界路由器上所有连接内网的接口上进行汇总配置--汇总地址为0.0.0.0

r1(config)#interface fastEthernet 0/0

r1(config-if)#ip summary-address eigrp 90 0.0.0.0 0.0.0.0

边界还需要手工静态缺省指向isp

 

1. 重发布静态路由

先在边界路由器上静态缺省指向ISP，然后再将该路由重发布到eigrp协议

r1(config)#router eigrp 90

r1(config-router)#redistribute static

 

1. 宣告缺省路由

先在边界路由器上静态缺省指向ISP，然后再将该路由宣告到eigrp协议

r1(config)#router eigrp 90

r1(config-router)#network 0.0.0.0

不建议该配置，因为宣告了本地所有的接口

 

1. default-network做法--建议边界路由器外网接口为主类网段地址时

1. 边界路由器上配置

r1(config)#ip default-network 12.0.0.0（宣告边界路由器连接ISP的接口地址的主类段）

1. eigrp协议中宣告该主类

r1(config)#router eigrp 90

r1(config-router)#network 12.0.0.0

1. 该路由器上必须存在宣告的主类网段路由

r1(config)#ip route 12.0.0.0 255.0.0.0 null 0

 

 

【7】EIGRP协议的小特性

1. EIGRP的接口带宽占用率 ---eigrP协议在工作时，仅最大占用接口参考带宽的百分之50

故可能接口的参考带宽大于或小于实际带宽；可以修改参考带宽来实际匹配；

有时考虑协议需要基于参考带宽选路，不建议修改参考带宽；此时可以修改eigrp协议的带宽占用百分比

r2(config)#interface s1/1

r2(config-if)#ip bandwidth-percent eigrp 90 200

1. EIGRP的查询机制

1. 最佳路径故障时，同时本地没有备份路径--发出查询包
2. 本地直连路由断开时发生查询包
3. 一旦发出查询包，该路由在本地路由表中消失，在拓扑表中标记收敛--A标识
4. 若收到一个查询包，但本地没有查询的路由，将向本地的其他邻居进行扩散
5. 查询包到达末梢设备时，只能回复应答

 

 

1. 末梢管理

复杂网络中的查询包管理--中心到站点拓扑；中心没有必要到站点进行查询

限制查询范围

1. 汇总---减少明细路由故障时导致的查询，可以在中心连接分支站点的接口上进行汇总路由配置--查询明细路由时，分支站点仅存在汇总路由，只能回复不可达；注意该配置应该尽量避免路由黑洞

 

1. eigrp末梢区域配置--分支站点设备直接配置为末梢区域；

   之后分支站点发送到中心站点的hello包中存在末梢区域标记；

  当中心站点链路出现故障时，中心站点不会到分支站点进行查询

r3(config)#router eigrp 90

r3(config-router)#eigrp stub 本地成为末梢区域

 

r2#show ip eigrp neighbors detail

r2#debug eigrp packets query

r3#debug eigrp packets ?

 

将一台路由器设置为末梢路由器时，默认执行以下命令

router eigrp 90

 eigrp stub connected summary  本地成为末梢区域，当邻居需要传递直连和汇总路由过来

 

r3(config)#router eigrp 90

r3(config-router)#eigrp stub ?

  connected      Do advertise connected routes

  receive-only   Set IP-EIGRP as receive only neighbor

  redistributed  Do advertise redistributed routes

  static         Do advertise static routes

  summary        Do advertise summary routes