Eigrp基本知识汇总

EIGRP简介：
一、EIGRP是cisco专用协议，同时具备距离矢量和链路状态优点,该混合模式有以下特征：
1、快速会聚（使用DUAL算法来实现）
2、支持VLSM
3、部分更新 不是定期更新，从而使更新占用带宽少；
4、支持多种网络层协议 利用协议无关模块（PDM）来支持IP，IPX，APPLE Talk

二、其他特征：
1、在不同数据链路层协议和拓扑间实现无缝连接----从而能在WAN或LAN中高效运行；
2、精度的度量值---用32位来表示，从而更好支持均衡负载；
3、使用组播（224.0.0.10）和单播来通信;
4、支持边界汇总及创建超网（聚合地址块)。
注：EIGRP实现的是传输层功能，其在IP报头中的协议号为88；TCP为6、UDP为17。

三、EIGRP四个底层重要技术：
1、邻居发现技术
2、可靠传输协议---确保快速会聚的有效性
     保证路由选择信息(更新、查询、应答)分组能被可靠地发送
     RTO定时器重传可靠分组，最多15次且在 保持定时器
3、DUAL有限状态机----决定到目的地的度量值
4、协议无关模块(PDM)----支持多种网络层协议如IP，IPX，Apple Talk.

四、EIGRP五种类型数据包：
  1、Hello：以组播方式来发现邻居，无需确认；
        hello发送间隔时间随介质而异：
        在LAN链路、点到点链路、高带宽多点链路---间隔时间为5秒
                            在低带宽链路-----间隔时间为60秒
        可以用命令来调整其间隔时间：
           ip eigrp hello-interval as号 间隔秒数
        保持时间：在多长时间内收到邻居的Hello包和其他EIGRP数据包是有效的。
          默认时，保持时间 是 间隔时间   3倍，15s
    注：间隔时间的变化不会影响保持时间。
  2、updata：以组播方式来发送会聚后的路由给受影响的路由器。同时，为了同步拓扑表，在 启动时，以单播方式将更新发送给邻居路由器。      

        更新是以可靠方式发送的。
  3、query：以组播方式向邻居发关查询分组并以可靠的方式传送（查询可行后继），有时重传 是以单播方式。
  4、reply：响应查询，以单播可靠方式传送。
  5、ACK：确认更新、查询、应答，以单播方式发送Hello，并包含一个不为零的确认号。

五、EIGRP中需要理解的几个术语：
  1、邻居表：EIGRP使用Hello来发现邻居。查看邻居表的命令如下：
                      show ip EIGRP neighbors //查看IP邻居表
                      该命令会包含如下信息：
                      H（handle）---跟踪邻居时IOS自动生成的编号
                      address----与邻居路由器相连接口的IP地址
                      interface----邻居路由器接口
                      holdtime-------保持时间
                      uptime（正常运行时间）---本地路由器首次收到邻居分组后已过了多长时间（时：分：秒）
                      sptt(平均往返定时器)----从本地路由器发送EIGRP分组到邻居路由器，到本地路由器收到邻居 路由器返加的确认之间所花费的时

                                                            间的平均值
                      重传超时(RTO)
                      队列计数(queue count)----大于0则可能存在拥塞问题，0表示没有EIGRP报文等待重传
                      SEQ----序列号   数据包的序列号

2、拓扑表----保存路由器知道的所有路由信息。
                     show ip eigrp topology//查看IP拓扑表,将显示FD，AD，FS，Successor类型等信息.
                     show ip eigrp topology//显示拓扑表中所有路由信息
                     拓扑表中的路由处于两种状态：
                     被动（passive）：路由器 没有 重新计算路由
                     主动（active）：路由器 有 重新计算路由(当前往目的地路由的当前路由不可用，且没有FS时，将重新计算路由)

3、路由选择表---从本地路由器到达目的地的最佳路由；
4、通告距离AD---(下一跳)邻居路由器到目的网络的度量值。
      可行距离FD---AD+本地路由器到邻居路由器的度量值。
5、后继站(successor)---FD最小的邻居路由器(作为最佳路由放入路由选择表中)成本最低，且不产生环路
      可行后继站（Feasible Successor）----本地路由器所存拓扑表中，AD < 当前后继路由器的FD 的邻居路由器，不会产生环路，作为备用路由

六、EIGRP初次路由发现过程如下：
1、本地路由器中邻居表发送Hello包查询邻居，若邻居路由器收到hello包，返回ACK信息；
2、邻居路由器发送updata包(包含邻居路由器路由选择表中所有信息，除水平分割) 给本地路由器；
3、本地路由器返回 ACK,建立邻接关系；
4、本地路由器保存邻居路由器的路由更新信息到本地的拓扑表中；
5、本地路由器发送 updata包(包含邻居路由器路由选择表中所有信息,除水平分割) 给邻居路由器；

6、邻居路由器返回ACK,然后自己也保存其更新信息到自己的拓扑表中。

七、EIGRP中延迟、带宽、度量值计算及路由选择
延迟：路径中 所有延迟之和*256,单位为10微秒，而show interfaces显示的单位是1微秒；
带宽：10的7次方/路径上速度最低的带宽*256

度量值=（带宽+延迟）*256
影响度量值的因素有：带宽、延迟、可靠性、负载，最在传输单元；
计算度量值公式：度量值=k1*带宽+［(k2*带宽)/(256-负载)]+k3*延迟
                                       =带宽+延迟
                            当k5不等于0
                            度量值=(带宽+延迟)*[k5/(可靠性+k4)]
注：度量值越小，其可信度越高。
路由选择： EIGRP会只把主路由(后继路由)和备用路由(可行后继路由) 放入 拓扑表中，然后把后继路由放入路由选择表中。EIGRP使用DUAL计

                   算前往目标网络的路由，若没有路由，则启用备用路由，若也没有备用路由，则向邻居发送query查询
EIGRP支持多种类型的路由：内部(90)、外部(170)、汇总路由(5)

八、Dual算法示例

九、EIGRP基本配置：
1、router EIGRP AS //启动EIGRP
2、network 子网地址/接口 ［反掩码］//指定哪些网络属于EIGRP中的一部分

      注：对于串行链路 还要定义带宽
3、接口下bandwidth 带宽数字   //1、PPP、HDLC 应设置为线速
                                          2、FRAME-relay应设置为CIR
                                          3、FRAME-RELAY 多链接，应设备为CIR之和
                                          4、FRAME-RELAY PVC,应设备为最低CIR* pvc的条数

4、ip default-network 网络地址    //EIGRP配置默认路由 （*表示默认路由） 而其删除默认路由则是no ip route ,而不是no ip default-network。
5、ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 //EIGRP此时不 重分发 路由
      若加上命令：network 0.0.0.0则会导此EIGRP 重分发 一条默认路由
      ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 address 、ip default-network 不会导致上述情况出现。

十、路由汇总及负载均衡：
      可汇总的路由数=2的n次方，n=子网掩码位数 - 汇总后的子网掩码位数
      汇总路由的标志信息是其 下一跳接口设置为 null0
      关闭自动汇总的命令：no auto-summary //准确的说是关闭了连续子网
      手动路由汇总命令：ip summary-address eigrp as号 汇总网号 子网掩码 ［管理距离］//目的是汇总非连续子网,实现快速会聚。
      地址分配方案原则是：根据职能而不是根据地理位置来放置路由器。其目的是将同一个主类网络中的子网地址集中放在一起。
      负载均衡：路由器有多条前往目的地址度量值相同的路径。它，可有效增加有效网络带宽。
      修改负载均衡的条数命令(默认为4条)：maximun-paths 条数 (1-6)  为1，则表不实现负载均衡
      Variance 变化因子// 为1则表示等成本负载均衡，为大于1，则表示多个作为考虑的负载均衡，非等价负载均衡
      可行路由： 下一台路由器比当前路由器离目的地更近，且度量值在指定范围内。
      要成为可行路由的要满足以下两个条件：
       1、当前FD >下一跳路由器的AD
       2、当前FD*variance >下一跳路由的度量值
     同时，可以使用路由器配置命令：traffic-share [balanced|min across-interface]
     注：只有可行路由才能作为负载均衡的.

1､EIGRP默认支持四条链路的不等代价的负载均衡(所有路由基本上都支持);

2､使用下面命令可支持六条:
router EIGRP 10
maximum-paths 6――设置成6条
variance――后跟差异度量值,实现负载均衡｡差异值为1时,只有相同度量才会安置到本地路由表中,为2时,任一由EIGRP发现的了解的路由,只有其度量少于继任度量的两倍,将会被安置到本地的路由表中｡

EIGRP Load Balancing 非等价负载均衡

每个路由协议都支持等值路径的负载均衡.除此之外,IGRP和EIGRP也支持不等值路径的负载均衡,使用variance命令. Variance命令向路由器通告一个n值,n值使用variance命令指定.n值为1-128之间,默认为1｡

router E有三个路径到网络X

◆E-B-A with a metric of 30

◆E-C-A with a metric of 20

◆E-D-A with a metric of 45

Router E选择第二个路径,E-C-A的metric为20,20为三个路径的最小值,如果希望EIGRP选择优先E-B-A路径,配置variance值为乘数 2

router eigrp 1 
network x.x.x.x 
variance 2

这样增加了metric到40(2*20=40)｡这样EIGRP包括了所有metric小于40的路由,在上面的配置中,路由器使用了两个路径到达网络 X,E-C-A和E-B-A,因为两个路径的metric值都在40以下｡因为E-D-A的metric为45,大于40,所以eigrp不选择此路径到达网络X｡而且,路由器D报告到达网络X的metric为25,这个值比可行的metric值20要大｡这就意味着即使variance设置为3,E- D-A路径也不会被选择为负载均衡的路径,因为router D不是一个可行的后继者｡

Traffic Sharing

Eigrp不仅支持不等值路径的负载均衡,而且也支持智能负载均衡,例如traffic sharing｡有多个路由到达同一目的网络有不同cost的情况下,想要控制在不同路由上的traffic,可以使用traffic sharing命令｡使用balanced关键字,路由器按照不同路由的metrics比率成比例的分配流量｡这是默认设置。

router eigrp 1 
network x.x.x.x 
variance 2 
traffic-share balanced 

下面是traffic share计算案例

◆For path E-C-A: 30/20 = 3/2 = 1

◆For path E-B-A: 30/30 = 1

如果不能整除,我们按照其整数计算(注意:不是四舍五入)｡在这个案例中eigrp发送包通过E-C-A和E-B-A的比率为1:1,这样做到了负载均衡的目的｡

现在我们假设在E-B间的metric为25,B-A间的metric为15｡这样E-B-A的metric为40,因为40不小于2×20(20是可行的路径metric,2是variance值),这样在E-C-A和E-B-A之间不可以实现负载均衡｡如果希望实现负载均衡,我们需要将 variance值设置为3｡这样两条链路上的traffic share比率为

◆For path E-C-A: 40/20 = 2

◆For path E-B-A: 40/40 = 1

这样eigrp在E-C-A和E-B-A的流量比率为2:1｡通过这样的方法,eigrp不仅支持了不等值的路由负载均衡,而且也支持了智能负载均衡

在关键字min使用时,traffic仅仅通过最小cost路径发送,即使在路由表中有多个路由路径

router eigrp 1 
network x.x.x.x 
variance 3 
traffic-share min across-interfaces

这样配置的结果是,eigrp仅仅通过E-C-A的路径发

十一、EIGRP和WAN链路
     ip bandwidth-percent eigrp AS号 百份比 //配置EIGRP占用链路带宽的比例
     注：百分比可大于100
     配置链路带宽：
          n个相同的CIR frame-relay，bandwidth CIR*n
          n个不同的CIR frame-relay，bandwidth 最低CIR*N，
     第二种混合的方法是：
         最低CIR的配置 点到点，其他CIR配置 多点
          eg: interface s0.1 multipoint
              bandwidth 768
              interface s0.2 point-to-point
              bandwidth 56
      第三种: ip bandwidth-percent 与bandwidth合用：
           eg: interface s0.1 point-to-point
               bandwidth 25
               ip bandwidth-percent eigrp as号 百分比（110）

十二、配置EIGRP身份验证
      路由器身份验证方式：1、简单密码身份验证(明文身份验证)：is-is,ospf,ripv2都支持
                                         2、MD5身份验证:ospf、ripv2、BGP、eigrp
      注：配置EIGRP身份验证，需要指定密钥ID、密码、密钥的寿命。
      配置MD5身份验证步骤如下：
      1、进入接口模式；
      2、配置 ip authentication mode eigrp as md5     //启动md5
      3、配置 ip authentication key-chain eigrp as号 密钥链名//定义密钥链名
      4、exit并进入全局模式配置 key chain 密钥链名    //进入密钥链配置模式
      5、 配置key id号        //指定密钥ID
      6、 配置key-string 密码 //指定密钥密码
      7、 配置accept-lifetime start-time {infinite|end-time|duration seconds}
      8、 配置send-lifetime start-time {infinite|end-time|duration seconds}
       注：eigrp中的MD5密码，若没有使用service password-encrption，则以明文存在路由器中，若使用，则以加密类型的方式存储。
       md5身份验证故障： 密码不一至
       debug eigrp packets //查看EIGRP报文收发状况
       若接收到： received packet with md5 authentication,key id=1//表示正常
                         pkt key id=2,authentication mismatch //表示不正常，多数是密码不一至
       可使用show ip eigrp neighbors 来查看其连接性。

十三、在企业中使用EIGRP
      1、影响EIGRP扩展性变量如下：
            1、邻居间交换的信息量(越少越好)；
            2、路由器数量(越少，EIGRP占用的资源量就越少)；
            3、拓扑的深度(即所经过的跳数年，跳数越大，所耗费的会聚时间越长，建议不超过7跳)
            4、网络中的替代路径数(越小越好,可以减少会聚时间)
      2、EIGRP通用设计原则：1、会聚路由器要有足够的     内存
                                              2、中央--分支拓扑要有足够的 带宽
                                              3、合理的地址分配方案----   集中

十四、EIGRP查询和陷入主动状态 (需要理解)
  陷入主动状态：如果路由器在3分钟(默认时间)内没有收到对查询的应答，路由将陷入主动状(sia)
  修改其默认时间的命令：times active-time[time-limit|disabled]
  导致进入SIA最常见的原因如下：
     1、路由器CPU使用率过高，导致无法回答查询；
     2、路由器间链路质量太差，导致路由器间丢失数据包；      
     3、某些故障，导致数据流只沿一个方向传输。(单向传输)
   而命令：eigrp log-neighbor-changes //启动邻接关系变化功能，可以帮助检测SIA相关问题。
   防止SIA的方法： 1、限制EIGRP查询范围，可降低SIA的发生概率；
                                    限制EIGRP查询范围方法：
                                    1、在合适的路由器接口上使用:ip summary-address 汇总子网 子网掩码

                                          宣告给邻居路由/29，query查询/30位，邻居不知道，则发送reply
                                    2、在中央--分支网络中使用末节路由选择(stub routing)
                                          配置命令： EIGRP stud [receive-only|connected|static|summary]
                                 receive-only:只接收不转发,static 静态路由，connected 只转发直连，summary:汇总， connected、summary默认启用.
                              2、在EIGRP数据包报头中新增两个类型：长度、值(tlv)三元组：SIA--查询，SIA--应答

十五、妥善关闭:使用goodbye消息来实现，旨在改善EIGRP会聚速度。Goodbye以HELLO包方式发送。
         no network将network命令功能删除，并在与此连接的接口上发送Goodbye消息。
         no router eigrp 也将发送Goodbye，但在关闭接口/重启路由时，EIGRP将不会发送Goodbye.

十六、查看EIGRP运行情况命令如下：
         show ip eigrp neighbors //显示EIGRP邻居表
         show ip route //显示IP路由选择表中各种路由选择协议提供的条目
         show ip route eigrp //显示路由选择表中EIGRP条目。
         show ip protocols//显示路由选择协议的参数和状态。
         show ip eigrp interfaces//显示配置EIGRP的接口信息。
         show ip eigrp topology //显示EIGRP拓扑表
         show ip eigrp traffic 显示发送与接收的EIGRP报文数.
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         Debug： debug eigrp packets    //查看发送与接收的EIGRP分组类型
         debug eigrp neigbbors //查看EIGRP邻居和HELLO分组内容
         debug ip eigrip        //查看接口发送与接收的EIGRP分组(会产生大量输出数据)
         debug ip eigrp summary //查看有关EIGRP活动的摘要消息。