EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)增強內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議，也是Cisco公司的私有協(xié)議(當Cisco設備和其他廠商的設備互連時，不能使用EIGRP協(xié)議)，它結(jié)合了鏈路狀態(tài)和距離矢量型路由選擇協(xié)議的Cisco專用協(xié)議，具有快速收斂，減少帶寬占用等特點。下面，我們整理了有關(guān)EIGRP的詳細理論知識，

 EIGRP簡介

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，保存著一個拓撲表，然后通過自己的DUAL算法選擇一個***的無環(huán)路徑。

不同于傳統(tǒng)的距離矢量協(xié)議，EIGRP有著很快的收斂時間，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并不知道整個網(wǎng)絡是什么樣的，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，通過它來實現(xiàn)無環(huán)路徑。內(nèi)部EIGRP管理距離為90，外部EIGRP管理距離為170，支持等價和非等價負載均衡。IP數(shù)據(jù)包中，EIGRP的協(xié)議字段為88。

EIGRP的優(yōu)點：

100%無環(huán)：如果整個網(wǎng)絡包含在一個自制系統(tǒng)中，EIGRP使用DUAL能保證一張100%無環(huán)路由轉(zhuǎn)發(fā)表;

快速收斂：EIGRP使用DUAL()，通過備份路由而實現(xiàn)，當S不可用時，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)或單播進行路由更新，節(jié)省鏈路帶寬;

增大了網(wǎng)絡規(guī)模：RIP***只能是15跳;而EIGRP***可支持255跳,IGRP為224跳，他們兩個默認都為100跳;

支持三種網(wǎng)絡層協(xié)議：EIGRP支持IP、IPX、Apple Talk三種網(wǎng)絡層協(xié)議，這也就增大了EIGRP的使用范圍;

支持VLSM和非連續(xù)的網(wǎng)絡：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，僅當某個目的網(wǎng)絡的路由狀態(tài)改變或路由的度量發(fā)生變化時，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(shù)，這個參數(shù)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，不過這個 帶寬值是可以配置的，EIGRP最多可以使用50%的接口帶寬來承載EIGRP分組(可以使用ip bandwidth- percent eigrp來修改)，這就保證了EIGRP分組不會在主要的網(wǎng)絡收斂過程中“餓死”常規(guī)的數(shù)據(jù)分組。

RIP和IGRP沒有這種特性，所以大量的RIP和IGRP更新分組可能會阻止常規(guī)的分組通過。

名詞解釋：

度量值：EIGRP使用帶寬(bandwidth)、延遲(delay)、可靠性(reliability)、負載(loading)、***傳輸單元(MTU)這五個值來計算度量，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)：一個直接連接的鄰居路由器，它滿足FC，通過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將報文轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。

可行后繼(Feasible Successor)：一個鄰居路由器，它滿足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，F(xiàn)S被用來替代主路由，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，并且沒有FS可用時，該路由進入活躍狀態(tài)，是一條不可用的路由。當一條路由處于活躍狀態(tài)時，路由器向所有鄰居發(fā)送查詢來尋 找另外一條到達該目的地的路由。

被動狀態(tài)/被動路由(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FS時，或者再找到一個S時，該路由進入被動狀態(tài)，是一條可用路由。

鄰居關(guān)系：EIGRP通過hello包來建立鄰居關(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。 在一段時間內(nèi)如果沒有收到hello包則重置鄰居關(guān)系，這個時間為保持時間(hold time)，默認的保持時間是hello時間的三倍。這兩種時間均可以手動修改，在建立鄰居關(guān)系時，K值和自制系統(tǒng)號必須一樣?？梢?通過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)議都是通過端口的Primary IP傳輸數(shù)據(jù)流并形成Neighbor ID(代表一個接口)。EIGRP路由器在接收到Hello后會用自己的Primary IP的子網(wǎng)掩碼與Hello中的Neighbor ID進行與運算，得出網(wǎng)絡地址后與自己路由表中的直連網(wǎng)段進行匹配，有則認為對方是鄰居，并將其放入鄰居表中，沒有就會以不在同一子網(wǎng)為由來拒絕形成鄰居。

說明：IGRP和EIGRP在相同的自制系統(tǒng)中可以自動再發(fā)布路由信息，但是也可以關(guān)閉自動再發(fā)布路由信息。

EIGRP涉及的4種重要技術(shù)：

1.鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議：使用hello分組來發(fā)現(xiàn)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，決算進程根據(jù)所有鄰居通告的所有路由，依據(jù)距離信息來選擇前往目的地的無環(huán)路路徑。

4.協(xié)議無關(guān)模塊：EIGRP的協(xié)議無關(guān)模塊負責處理隨網(wǎng)絡層協(xié)議而異的需求。如IP-EIGRP是兼容IP網(wǎng)絡

EIGRP詳解

EIGRP的三張表：Neighbor Table、Topology Table、Routing Table

初始運行EIGRP的路由器都要經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)鄰居、了解網(wǎng)絡及選擇路由的過程，在這個過程中同時建立三張獨立的表格：Neighbor Table、Topology Table、Routing Table。其中Neighbor Table保存了和路由器建立了鄰居關(guān)系的且直連的路由器;Topology Table包含路由器學習到的到達目的地的所有路由條目;Routing Table則是***路徑的路由表。

以路由器R4為例介紹Neighbor Table、Topology Table、Routing Table

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1、R4的Neighbor Table中的每個鄰居都轉(zhuǎn)發(fā)一份IP路由表的備份給R4;

2、R4把從鄰居處收到的路由表存儲在自己的Topology Table中，如圖，R4分別收到R2和R3到網(wǎng)絡172.16.1.0/24通告，通告距離為110和160，R4收到后加上自己到R2和R3的度量后就得到了計算距離210和260;

3、R4檢查Topology Table，然后選擇出一條到達目的地的***路由，確定***的Successor routers為R2，然后把它放在Routing Table中。

EIGRP的Routing Table：

 

 

D：在本自制系統(tǒng)里學到的路由。

D EX：從外面發(fā)布進來的路由。

EIGRP的Neighbor Table：

 

 

Address：鄰居路由器的地址。

Interface：本地到鄰居的接口。

Hold time：等待米有從鄰居處接受到任何數(shù)據(jù)報文的***時間，當收到新的報文后Hold time復位。

SRTT(Smooth round-trip time)順利往返時間：一個EIGRP報文發(fā)送給鄰居然后到本地路由器從鄰居處接收到確認報文所花費的時間，單位是ms。

RTO(Retransmission timeout)重傳超時：重新傳輸報文之前等待確認報文的時間，單位是ms。

Q Cnt(Queue count)隊列計數(shù)：等待發(fā)送的EIGRP報文數(shù)，如果這個數(shù)值持續(xù)高于0，說明網(wǎng)絡發(fā)生了擁塞。

EIGRP的Topology Table：

 

P：passive，表示網(wǎng)絡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

A：active，表示當前網(wǎng)絡不可用，正處于發(fā)送查詢狀態(tài)。

U：update，表示網(wǎng)絡處于等待update包的確認狀態(tài)。

Q：query，表示網(wǎng)絡處于等待query包的確認狀態(tài)。

SIA：stuck-in-active，表示網(wǎng)絡持續(xù)處于active狀態(tài)，說明EIGRP網(wǎng)絡的收斂發(fā)生了問題。

EIGRP路由的Traffic Table(接收和發(fā)送信息表)：

 

 

EIGRP的報文類型：

EIGRP使用可靠傳輸協(xié)議RTP(Reliable Transport Protocl),RTP確保每一個EIGRP分組都必須得到確認，只有前一個分組得到確認之后才會發(fā)送下一個分組，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，還沒得到確認的話，RTP會將分組重傳(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次之后還沒有確認則重置鄰居關(guān)系，直到鄰居關(guān)系保持時間(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行確認，不需要可靠性的報文(如Hello和ACK)則沒有必要確認。

Hello：以多播的方式發(fā)送，用于發(fā)現(xiàn)鄰居路由器，并維持鄰居關(guān)系。

更新(update)：當路由器收到某個鄰居路由器的***個Hello報文時，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報文。當路由信息發(fā)生變化時，以多播的方式發(fā)送一個只包含變化信息的更新報文。注意，兩個更新報文的內(nèi)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，路由器就以多播的方式向它的鄰居發(fā)送一個查詢報文，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(shù)據(jù)報文進行應答。

確認(ACK)：以單點的方式傳送，用來確認update、query、reply數(shù)據(jù)報文，以確保傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

說明：OSPF要求鄰居必須具有相同的Hello和Down的判定間隔才能進行通信,而EIGRP沒有這種限制。在實際應用中，將EIGRP的保持時間設為Hello間隔的3倍，而在OSPF中將保持時間設為Hello間隔的4倍。

EIGRP路由維護過程：

1.建立相鄰關(guān)系：運行EIGRP的路由器自開始運行起，就不斷地用多播地址224.0.0.10從參與EIGRP的各個接口向外發(fā)送Hello報文。當路由器之間彼此都收到Hello報文后，這時雙方建立起鄰居關(guān)系。

2.發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡拓撲，選擇最短路由：當路由器通過Hello報文動態(tài)地發(fā)現(xiàn)了一個新鄰居時，也獲得了來自這個新鄰居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行比較，F(xiàn)D最小的為S，如果有相同的FD的話，路由表可以存在多個S，默認可以存在4個。符合FC的路由被放入拓撲表，作為FS備選路由器，如果S因故無效，而有效的FS存在的話，F(xiàn)S將代替S并無需進行重新計算。EIGRP的TopologyTable一次可以存在多個有效地FS。

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(fā)送Hello報文，來維持鄰居關(guān)系，以減少對網(wǎng)絡帶寬的占用。在發(fā)現(xiàn)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FS，啟用備選路由器。如果拓撲表中沒有FS，將該路由設置為活躍狀態(tài)，向所有鄰居發(fā)送查詢數(shù)據(jù)報文，除了失效鄰居。如果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，相鄰路由器將進一步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，重置FD，選擇新的后繼路由器。如果相鄰路由器沒有可替換的路由，也沒有相鄰的鄰居路由器，那么它就向請求路由器發(fā)回一個度量為無窮大的回復報文。

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