CCNA-思科网络 EIGRP协议

EIGRP概述

EIGRP: (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) 增强内部网关路由协议。也翻译为 加强型内部网关路由协议。 EIGRP结合了链路状态和距离矢量型路由选择协议的Cisco专用协议，采用弥散修正算法（DUAL）来实现快速收敛，可以不发送定期的路由更新信息以减少带宽的占用，支持Appletalk、IP、Novell和NetWare等多种网络层协议。 EIGRP是Cisco公司的私有协议（2013年已经公有化）。

EIGRP 同时具备链路状态和距离矢量路由协议的优点.只发送变化后的信息(这类似于链路状态协议),同时只将这些信息发送给邻接路由器(这类似于距离矢量协议).
距离矢量路由协议的路由学习是“道听途说”，路由器不知道整个网络的拓扑，所以可能产生环路；
链路状态是每个路由器都学习到整个网络的拓扑结构，再计算从自身到其它路由器的路径，所以不可能产生环路。

EIGRP协议相关模块

EIGRP 可以为多种网络层协议提供路由支持，例如 IPv4、IPX、AppleTalk 和 IPv6。EIGRP 通过使用 PDM(Protocol-Dependent Module，协议相关模块）来实现对不同网络层协议的支持，每个 EIGRP PDM 将会为指定的协议维护多个相互独立的表，保存着特定协议的路由选择信息。

EIGRP 是增强的IGRP ,因为它会聚速度快,且可确保在任何时候拓扑中都没有环路。

EIGRP的特性

(1). 通过发送和接收Hello包来建立和维持邻居关系,并交换路由信息；

(2). 采用组播(224.0.0.10)或单播进行路由更新；

(3). 管理距离值AD 为 90 (内部EIGRP) 或170 (外部EIGRP)；

(4). 采用触发更新,减少带宽占用；

(5). 支持可变长子网掩码(VLSM),默认开启自动汇总功能；

(6). 支持 IP ,IPX和 AppleTalk 等多种网络层协议；

(7). 对每一种网络协议 ,EIGRP 都维持独立的3张表:

	⦁     邻居表(show ip eigrp neighbor)
	
	⦁     拓扑表(show ip eigrp topology)
	
	⦁     路由表(show ip route eigrp)

(8). EIGRP 使用Diffusing Update 算法(DUAL),来实现快速收敛并确保没有路由环路；

(9). 存储整个网络拓扑结构信息,以便快速适应网络变化；

(10). 支持等价和非等价的负载均衡；

(11). 基于IP 进程号 88。

DUAL算法

EIGRP 使用弥散更新算法(DUAL)确定最佳路由，算法可以实现随时的路由备份准备、支持 VLSM 和动态的路由恢复，如果没有发现可行的继任者路由则查询替换路由。
EIGRP 路由器维持拓扑表，通过拓扑表计算出自己到达远程网络的开销，如果最佳的路径不可用了，只需测试拓扑表中的内容选择出新的最佳的可替代路由。当本地的拓扑表中也没有可替代的路由时，EIGRP 路由器会很快向邻居求助，就是 DUAL的“弥散”特性。EIGRP 向邻居发送查询数据包查询路由信息，邻居使用应答数据包机械能响应。

EIGRP术语

EIGRP 术语:

可行距离（FD）：到达一个目的网络的最小度量值； FD: 我到邻居的距离+AD

通告距离（AD）：邻居路由器所通告的它自己到达目的网络的最小的度量值； AD:我的邻居到达目标网络有多远

可行性条件（FC）：是EIGRP 路由器更新路由表和拓扑表的依据。可行性条件可以有效地阻止路由环路，实现路由的快速收敛。可行性条件的公式为：AD<FD。

后继站(successor):到达目的网络路径成本最低的路由器–FD 最低

可行后继站( FS ):除了成本最低的路径外,还存储备用路径,要成为可行后继站,下一跳路由器的AD 必须小于当前路由器的FD

EIGRP的三张表

对每一种网络协议 ,EIGRP 都维持独立的3张表:

⦁ 邻居表(show ip eigrp neighbor)

⦁ 拓扑表(show ip eigrp topology)

⦁ 路由表(show ip route eigrp)

表名	功能
邻居表	记录已建立好邻居关系的路由器的相关信息
拓扑表	保存来自每个邻居的有关互联网络中各个路由描述的路由通告
路由表	保存当前正在使用的用于路由判断的路由

EIGRP五种分组

EIGRP 发送 5 种类型的分组:

分组	分组的功能
Hello	用来发现和恢复邻居,通过组播的方式发送,使用不可靠的发送
Update	传播路由更新信息,不定期的,通过可靠的方式发送(比如网络链路发生变化).当只有一台路由器需要路由更新时,update通过unicast的方式发送;当有多个路由器需要路由更新的时候,通过组播的方式发送
ACK(acknowledgement)	不包含数据(data)的Hello包,使用unicast的方式,不可靠的发送
Reply(应答)	回应查询报文。
Query(查询)	当找不到Feasible Successor 时，发送查询报文（Unicast）是DUAL finite state machine用来管理扩散计算用的,查询包可以是组播或unicast;应答包是通过unicast的方式发送,并且方式都是可靠的

EIGRP建立关系图解

(1)链路上路由器 A 启动后,通过其所在EIGRP 接口发送Hello 分组

(2)通过其个接口收到Hello分组后,路由器B用更新分组进行应答 ,更新分组中包含路由选择表中的全部路由

(3)两台路由彼此交换Hello分组后,邻接关系建立.路由器 A 用ACK 分组应答路由器 B

(4)路由器 A 将更新分组中的信息加入拓扑表中

(5)路由器 A 向路由器 B 发送一个更新分组

(6)收到更新分组后,路由器 B 向路由器A 发送一个ACK 分组

EIGRP建立邻居失败的原因

EIGRP 邻居起不来的原因有三种：

1）AS号不匹配

AS号不同的两个EIGRP之间是建不起邻居的，因为它们的进程号不相同。

2）K值不相同

EIGRP计算开销有5个因素：带宽，延迟，负载，可靠性，MTU。用K1，K2，K3，K4，K5 分别代替这几个值。当K值不同时，计算开销的方式就不同了，就不能传递路由了，即不能建邻居（默认情况下K1 =K3=1，K2，K4，K5=0）

3）HELLO时间不同

EIGRP的hello包更新时间为5秒，死亡时间为15秒，如果有一个进程的hello时间改成大于了5秒，在5秒内对方没有收到hello包就会认为没有邻居，此时也起不来邻居，但是过了改了的时间后又会给对方一个hello包，对方过5秒就回了hello包，此时邻居又会起来，所以hello时间不同时会出现邻居时而有时而又断了的情况。

EIGPR的路由选择

选择路由

EIGRP 与其它路由选择协议的最大不同可能是其路由选择过程.EIGRP 选择主路由(后继路由)和备用路由(可行后继路由),并将它们加入拓扑表中.然后,将主路由(后继路由)加入到路由选择表中.EIGRP 支持多种类型的路由,包括内部.外部和汇总路由.

⦁内部路由:源于EIGRP 自治系统内部的路由

⦁外部路由:是从另一种路由选择协议或另一个EIGRP 自治系统获悉的路由

⦁汇总路由:是针对多个子网的路由

EIGRP 度量值的计算

EIGRP使用度量值来确定到目的地的最佳路径。对于每一个子网，EIGRP拓扑表包含一条或者多条可能的路由。每条可能的路由都包含各种度量值：带宽，延迟等。EIGRP路由器根据度量值计算一个整数度量值，来选择前往目的地的最佳路由。

当路由器选路的时候，计算出度量值最低的路径，也就是FD，来确定最佳路由。当路由失效的时候，使用RD来选择替代路由。

计算EIGRP 度量值时使用 5 个变量,但默认情况下,只使用其中的两个(带宽.延迟)

1)带宽:源和目的地之间的最小带宽

2)延迟:路径上接口的累计延迟

3)可靠性:源和目的地之间的最低可靠性,基于存活消息

4)负载:源和目的地之间链路上的最重负载,基于分组速率和接口的配置带宽

5)MTU:最大传输单元,路径上最小的MTU

EIGRP 度量值的计算公式={ K1 * Bandwidth + ( K2 * Bandwidth ) / ( 256-Load) + K3 * Delay }*{K5/(Reliability + K4) } * 256

默认情况下，K1 = K3 = 1 ，K2 = K4 = K5 = 0

• Bandwidth =10 ^ 7/所经由链路中入口带宽（单位为Kbps）的最小值

• Delay=所经由链路中入口的延迟之和（单位为μs）/10

也就是说默认情况下，EIGRP的度量计算公式为：

计算公式=[ 10 ^ 7 / Bandwidth + Delay ] * 256

• EIGRP 根据 AD 和FD 来确定前往目的地的后继路由(最佳路由)和可行后继路由(备用路由).

• 路由器对其拓扑表中前往特定网络的所有路由的 FD 进行比较,并将 FD 最小的路由加入到路由选择表中,该路由为最佳路由

EIGRP的配置命令

R1(config-router)# network 172.16.1.0 0.0.0.255
R1(config-router)# network 172.16.3.0 0.0.0.3
R1(config-router)# network 192.168.10.4 0.0.0.3

R2(config-router)# network 172.16.2.0 0.0.0.255
R2(config-router)# network 172.16.3.0 0.0.0.3
R2(config-router)# network 192.168.10.8 0.0.0.3

R3(config-router)# network 192.168.1.0 0.0.0.255
R3(config-router)# network 192.168.10.4 0.0.0.3
R3(config-router)# network 192.168.10.8 0.0.0.3