پروتکل مسیریابی GIGRP یا Enhanced Interior Gateway Routing Protocol، یک dynamic routing protocol پیشرفته است که برای مسیریابی و پیکربندی روی روترها استفاده می شود. EIGRP توسط سیستم های سیسکو به عنوان یک پروتکل اختصاصی ساخته شده است که می تواند تنها در روترهای سیسکو مورد استفاده قرار گیرد(البته تا به الان). پروتکل EIGRP بر عکس پروتکل مسیریابی RIP که هر بار همه مسیرهای جدول مسیریابی را advertise می کرد، فقط روت های جدید و Update شده را advertise می کند. خب، همین امر موجب کاهش Workload روی روتر و همینطور ترافیک بیخود و بی جهت خط می شود. درک اصول پروتکل مسیریابی EIGRP قبل از پیکربندی پروتکل در محیط واقعی یا Production بسیار مهم است.

Understanding Basics of EIGRP Routing Protocol

برای درک این پروتکل، ابتدا به ویژگی های آن می پردازیم:

Features of EIGRP

در این پروتکل مسیریابی، Administrative Distance در شبکه internal و external متفاوت است. در شبکه internal، با Autonomous System یکسان، بصورت پیشفرض Administrative Distance عدد 90 بوده و در شبکه external زمانی که روترها به autonomous system های متفاوتی متصل هستند، مقدار 170 است.

EIGRP با استفاده از الگوریتم Diffusing Update Algorithm یا DUAL، برای انتخاب بهترین مسیر از منبع به مقصد استفاده می کند.

EIGRP نمونه ای از پروتکل های مسیریابی ترکیبی یا Hybrid است که دارای خصوصیات الگوریتم های پروتکل های مسیریابی Distance Vector و Link State است.

EIGRP یک پروتکل classless است.

روی اینترفیس ها، بصورت پیشفرض summarization فعال است ولی شما با دستور No-autosummery می توانید آن را غیرفعال کنید که بهتر است اینکار را انجام دهید(البته بصورت پیشفرض در IOS های جدید سیسکو دستور No auto-summery فعال بوده و نیاز نیست این دستور را وارد کنید).

وقتی این پروتکل بصورت Classless هم کار می کند، پس از VLSM و CIDR هم پشتیبانی می کند.

در EIGRP، بصورت پیشفرض Multicast، جداول مسیریابی روترها در رنج آی پی 224.0.0.10 ارسال و Advertise می شود.

پشتیبانی از MD5 authentication

پشتیبانی مسیریابی برای multiple Network layer protocols، مثلا P, IPX, AppleTalk و حتی ipv6

EIGRP دارای سه شرایط است که برای ایجاد همسایگی مورد نیاز است:
روترهای مجاور یا همسایه باید در یک Subnet یا IP subnet باشند.
Autonomous System number یا ASN باید یکسان باشد.
Metrics های یکسان(مقادیر K1، K2، K3، K4 و K5 باید بین هر دو روتر همسایه تطابق داشته باشد).

در EIGRP ماکزیموم hop count یا تعدد روتر می تواند 255 باشد ولی بصورت پیشفرض 100 تنظیم شده است.

در EIGRP سه جدول متفاوت neighbor table، topology table، routing table وجود دارد.

EIGRP از load balancing در زمان برابر بودن cost و نابرابر بودن cost پشتیبانی می کند.





یک شبکه با استفاده از پروتکل مسیریابی EIGRP

EIGRP Tables

همانطور که گفتیم پروتکل مسیریابی EIGRP دارای سه جدول متفاوت است:

1. Neighbor table

neighbor table که ممکن است آن را با نام neighbourship table هم شنیده باشید، حاوی اطلاعاتی در مورد روترهایی است که از روابط همسایگی آنها شکل گرفته است. فرمانshow ip eigrp neighbors اطلاعات مربوط به روترهای همسایه را فهرست می کند.



فیلدهای موجود در neighbor table، عبارتنداز:

H:

Handle، ترتیبی که در آن همسایگی همسایه تشکیل شده است. اولین روتر دارای 0 خواهد بود و همینطور روترهای بعدی 1 و الی آخر..

Address:

IP address روتر همسایه

Interface:

Interface روتر متصل به همسایه

Hold Time:

مدت زمان نگهداری اطلاعات همسایه، اگر پیغام hello از طرف روتر همسایه دریافت نشد که بصورت پیشفرض این زمان 15 ثانیه است.

Uptime:

مدت زمانیکه روتر همسایه up است.

SRTT:

Smooth Round Trip Time یا مدت زمان یا تایمی که یک بسته برای رسیدن به همسایه و دریافت تایید(acknowledgment) صرف می شود. البته این زمان در حد میلی ثانیه است.

RTO:

Retransmission Timeout یا زمانی که روتر برای ارسال مجدد بسته به روتر همسایه منتظر می ماند.

Q Cnt:

Queue Count، تعداد بسته هایی که منتظر انتقال هستندUpdate, Reply, Query)). اگر عدد بالاتر از 0 باشد، به معنی ازدحام در شبکه است و هر چه عدد بزرگتر، ازدحام شلوغی بیشتر.

Seq Number:

Sequence Number یا شماره آخرین بسته دریافت شده از روتر همسایه

دومین جدول در پروتکل مسیریابی EIGRP:

2. Topology table

topology table همه مسیرهای شبکه های مقصد را که توسط روترهای همسایه EIGRP شناخته می شود، ذخیره می کند. فرمان show ip eigrp topology جدول EIGRP topology table را نشان می دهد.

P:

Passive، به این معنی است که روتر به مسیر بصورت فعال نگاه نمی کند.

FD:

Feasible Distance این بهترین متریک در تمام مسیرهای شبکه ریموت است.

5632/5376 :

در خروجی 5632 در واقع همان feasible distance است و 5376 همان advertised distance است.

Advertised distance:

فاصله روتر همسایه تا مقصد.

و در آخر هم به آخرین جدول در Eigrp می پردازیم:

3. Routing table

routing table مسیرهایی را که در حال حاضر برای ارسال بسته ها به شبکه مقصد استفاده می شود، ذخیره می کند. این جدولی است که بهترین مسیر ممکن را به مقصد در خود دارد. نسخه های جداگانه ای از هر یک از این جداول برای IPv4 و IPv6 وجود دارد که توسط EIGRP به طور فعال پشتیبانی می شود. دستور show ip route تمام مسیرهای IPv4 را نشان می دهد و دستور show ipv6 route تمام اطلاعات مربوط به روتهای IPv6 را نشان می دهد. برای مشخص کردن اطلاعات مسیریابی به دست آمده از EIGRP در IPv4، ما می توانیم از دستور show ip route eigrp استفاده کنیم.

D:

مسیرهایی که روتر با EIGRP یاد گرفته است.

90/ 5632:

در اینجا 90، Administrative Distance در EIGRP بوده و 5632 متریک تا مقصد است.
حالا پس از بررسی جداول موجود در EIGRP به بحث متریک می رسیم.

EIGRP Metric Calculation

متریک در این پروتکل مسیریابی بر اساس زیر محاسبه می شود.

Bandwidth (K1) – By default is set to 1.
Delay (K3) – By default is set to 1.
Reliability (K4 & K5) – By default is set to 0.
Load (K2) – By default is set to 0.
MTU

محاسبه متریک EIGRP با استفاده از پنج پارامتر(به اصطلاح K، از K1 تا K5) انجام می گیرد. به طور پیش فرض، تنها مجموع زمانdelay و حداقلbandwidth در زمانی که EIGRP در روتر استارت می شود، در نظر گرفته می شود، اما Admin می تواند تمام مقادیر K را بر حسی نیاز فعال یا غیرفعال کند. بصورت کلی از K2, K4 & K5 استفاده نمی کنیم چرا که load و reliability مقادیر داینامیکی هستند و با گذشت زمان تغییر می کنند و نیازی نیست آپدیت برای سایر روت ها فقط به این دلیل که load و یا reliability تغییر کرده ارسال شود. البته اینها اختیاری هستند و کاملا در دست ادمین است که آنها را فعال یا غیرفعال کند. ما می خواهیم پروتکل های مسیریابی اینگونه باشند که تصمیمات مسیریابی خود را بر اساس مقادیر ایستا یا ثابت مانند پهنای باند و تاخیر تنظیم کنند نه بر اساس مقادیری که لحظه ای تغییر می کند. اگر ما فقط از این دو مقادیر ثابت(delay،bandwidth) استفاده کنیم، روترهای EIGRP ما مجبور نیستند هر گونه محاسبه مجدد را انجام دهند مگر اینکه یک اینترفیس یا یک روتر به هر دلیل از شبکه حذف شود.
فرمول کلی محاسبه متریک:



از آنجا که فقط K1 و K3 فعال هستند می توان فرمول EIGRP را ساده کرد:

Metric = bandwidth (slowest link) + delay (sum of delays)
Bandwidth: [10^7 / minimum bandwidth in the path] * 256.
Delay: sums of delays in the path multiplied by 256 (in tens of microseconds).

So the formula looks like:
Metric = (10^7 / minimum bandwidth) * 256 + (sum of delays) * 256

EIGRP Packet Types

Hello:

روترهای همسایه را شناسایی می کند و به عنوان مکانیسم زنده نگه داشتن بین روترها عمل می کند. به عنوان مثال اگر روتر A مستقیما با روتر B ارتباط داشته باشد و روتر A بسته های Hello را از روتر B در یک بازه زمانی مشخصی دریافت نکرد، روتر A می داند که روتر B، Down است و یا دسترسی به روتر B ، Down شده است.

Update:

Update ها برای ارسال اطلاعات مسیر به روترهای همسایه استفاده می شود. هنگامی که یک همسایه جدیدdiscover می شود، بسته های به روز رسانی ارسال می شود تا روتر همسایه بتواند topology table خود را ایجاد کند. در این حالت بسته های update بصورت unicast هستند و در موارد دیگر، مانند تغییر link cost بسته های update بصورت multicast هستند و acknowledgement یا تاییدیه برای update ها ارسال می شود.

Query:

مورد استفاده برای درخواست اطلاعات مسیر خاص است. Query ها همیشه بصورت multicast بوده مگر آنکه آنها در پاسخ به یک query دریافت شده ارسال شوند. Query ها زمانی ارسال می شوند که مقصد در حالت فعال واقع شود.
Successor - یک مسیر (Successor ) بهترین مسیر برای ارتباط با شبکه دیگر است(مسیری که برای ارتباط انتخاب می شود). مسیر Successor توسط EIGRP برای ارسال ترافیک به مقصد استفاده می شود و در جدول مسیریابی ذخیره می شود.
Feasible successor – یک feasible successor مسیری است که فاصله گزارش شده(Reported/advertised distance) آن کمتر از feasible distance است و به عنوان مسیر بک آپ یا پشتیبان در نظر گرفته می شود. پروتکل EIGRP تا شش feasible successors را در topology table ذخیره می کند و فقط یکی از آنها با بهترین متریک در routing table کپی می شود.
Reported/advertised distance - این متریک یک شبکه مقصد است که توسط روتر همسایه گزارش شده است.