网工路由基础（4）EIGRP协议

EIGRP的五种报文

Hello：建立与维护邻居关系，hello数据包以组播方式发送，影响EIGRP邻居建立的点：AS不一致、K值不一致、认证不通过

Update：传递路由信息（使用seq和ack保证数据可靠性）

Query：丢失路由表中某一条路由，并且没有备份路径时，以组播的方式向所有EIGRP接口发出查询

SIA-Reply：

Ack：hello报文的变种，用于确认

Query和reply用于现有最佳路径丢失，但是拓扑表中也无可用备份路径时，重新向邻居查询最佳路径

ELGRP Query过程：
当路由条目丢失时，EIGRP路由器向邻居发送Query报文，丢失的路由条目会置为active state。

接收路由器收到Query时，且有该路由信息：
如果查询者不是该路由的可行后继路由器，那接受路由器会把可行后继路由器以Reply发给查询者

如果查询者是该路由的可行后继路由器，则该路由器会先判断本地拓扑表内是否有该路由的备份路由（其他可行后继路由器）：
1．如果有备份路由，则该路由器将更新本地路由表，将最优路由切换至该路由，并将以该路由器以Reply方式发送给查询者
2．如果没有该备份路由，将该路由条目置为active，然后转发查询发给其他EIGRP邻居

在查询中也会遇到很奇葩的情况：A给B发送查询，B没有该路由信息，B向C发送查询，B因为其他原因没有收到C的reply消息。所以B也不能回复给A

没加active增强，如果A的邻居B在3分钟内没有回复查询结果，丢失的路由条目将处于SIA状态，路由器重置对于未能答复邻居的邻居关系

Active增强后，如果A的邻居B在3分钟内没有回复查询结果，A过了3分钟后，对 B作存活确认，如果B存活，计时器清零（重新等待消息）。如果B不存活，丢失的路由条目将处于SIA状态，路由器A重置对于未能答复邻居的邻居关系

EIGRP stub

未启用末节特性：B中的10.1.1.0/24链路断开，B向A、C、D、E发送Query

启用末节特性：B中的10.1.1.0/24链路断开，其他路由器到10.1.1.0/24的路由都要经过B，所以这些查询根本没必要出现。以抑制Query报文！C、D、E启用末节特性，B只会向A发起查询

末节特性：提高网络的稳定性，降低了资源开销，并简化了远程路由器配置。末节路由器发送了一个特殊的对等体消息给所有的邻居，报告其状态为Stub路由器。邻居不会向Stub路由器发送任何Query消息，末节路由器通常用于Hub-and-spoke拓扑。

EIGRP邻居发现和恢复

邻居：指在网络上直连的通告EIGRP的路由器

建立邻居关系：两台路由器在特定接口（启用EIGRP协议的接口）以组播方式每5s发送一次hello数据包，接受到hello数据包的路由器B会将路由器A放入自己的邻居表（同理路由器A中也有路由器B）。成功建立邻居关系！

▲注意：启用了EIGRP协议的路由器，会监听组播地址224.0.0.10

维护邻居关系hello数据包中包含一个抑制时间（holdtime），该抑制时间会告诉路由器B ，在它收到后续hello数据包之前等待的最长时间。如果抑制时间器超时，路由器B还没收到hello数据包，那么宣告这个邻居不可达！

Holdtime=3*hello (一般5s）

▲注意：EIGRP发送的hello 包的频率大于RIP发送路由更新的频率高的多，因此EIGRP收敛速度比RIP收敛速度更快。所以EIGRP网络的通信效率高。
AS号：相邻的两台路由设备上配置了相同AS号的EIGRP协议，且双方满足建立邻居的条件（metric公式中k1-k5参数完全相同），便会正常建立和维护邻居状态。

相反配置了不同的AS 号的EIGRP协议，它们就无法相互发送路由更新，也不会建立邻居关心，不同的AS号的相邻EIGRP路由器之间需要使用重分布来相互转发路由信息。一台路由器上可以启用多个不同的AS号，用来宣告不同网络。无论从哪个AS邻居EIGRP设备雪来的路由，都会保存在同一个路由表中。路由器转发数据时，只会查看路由表中是否有去往该目的地址的路由。

影响建立邻居关系的条件：AS号、metric、passive-interface

关系

passive-interface：路由器不会再改接口发送和接受hello 消息，无法建立邻居

EIGRP邻居表、拓扑表、路由表

邻居表（neighbor tabie）

Address：下一跳路由器IPInterface：对应接口Hold: 对应hello时间Uptime：邻居建立多久

两台直连路由器之间使用hello包建立邻居，并相互把对方存在邻居表中，之后相互发送自身的完整路由信息。

查看EIGRP邻居表：show ip eigrp neighbors

拓扑表（topology table）

路径状态（P/A/U/Q/R/r/s）目的地，后继路由器，FD值，下一跳（FD/AD），接口

▲注意：拓扑表中存放的是去往目的地的所有备份路径和最佳路径，最佳路径是在经过计算后，加入到路由表中的路径！

将学习到的每一条路由信息放入拓扑表，并在拓扑表中运行DUAL算法，选出去往某一个目的网络最优的路径放入路由表中

查看拓扑表：show ip eigrp topology

路由表（route table)

路由表转载去往每一个目的网络的最优路径。注意：路由表只有最佳路径，不存在备份路径。

最佳路径计算过程：邻居表中先建邻居——拓扑表中再计算metric值，并根据DUAL计算出最佳路径——将最佳路径加入到路由表。

DUAL有限状态机

DUAL的特征：自带防环机制，无需使用水平分割、路由毒化等特性。DUAL算法可以在当前路径失效时，快速收敛出新的路径。

▲注意：最佳路径和备份路由由DUAL算法在拓扑表中计算出
▲注意：AD和FD实际为metric值
▲注意：FS（可行后继路由器）可以有多个，只要满足AD<FDmin

最佳路径：选择具有最小FD的路由器，成为successor(后继路由器），将最佳路径加入路由表

备份路径：若最小FD>另一个AD（非最佳路径已选择的AD），那么该具有AD的路由器，成为FS（可行后继路由器），否则没有备份路径

※ 先比较FD值，选最小的，成为successor(后继路由器）
如果AD<最小FD,那么拥有AD值的路由器成为可行后继路由器，一旦已有的后继路由器发生断开，拓扑表中的可行后继路由器顶替上来；
如果AD>最小AD，那么没有可行后继路由器，防止发生路由环路，一旦已有的后继路由器发生断开，会重新向其他邻居请求去目标网络路径。

metric计算

问：两个路由器之间链路的度量值是如何计算的？
答：通过公式算出来的。

公式：

影响链路度量值（metric)的参数有以下几个：
* Bandwidth：源和目的之间的最小带宽* Delay : 路径上接口的累积延迟

* Reliability ：源和目的之间的最低可靠性，基于存活消息

* Loading : 源和目的之间链路上的最大负载，基于速率和接口配置的带宽

那么默认metric公式=（DLY=BW)*1 (cisco文档中说K5=0是，后面式子为1 ）

延迟取值沿路所有数据出接口（或路由入口）延迟的累加
-DLY=延迟（us) / 10 x 256

带宽取值沿路所有数据出接口（或路由入口）带宽的最低值

-BW=[10000000 / 带宽（Kbps)] x 256

metric默认 = 延迟（DLY) + 宽带（BW）
取值：路由入接口或者数据出接口
【路由入接口或者数据出接口】：路由学习方向

修改度量值参数：metric weight tol k1 k2 k3 k4k5 （tol为0，无其他意义）

▲注意：建立邻居之后，修改k值也会断开邻居
▲注意：metric值越小，路径越优

show命令

查看邻居表：
do show ip eigrp neighbor 查看（满足FC条件）拓扑表：do show ip eigrp topology 查看是否满足FC条件的拓扑表：show ip eigrp topology all-links 查看路由表：

do show ip route eigrp 查看活动路由协议进程的参数和当前状态：show ip protocols(主要查看K值) 查看是否自动汇总：do show run | se routerShow running-config | section r e 查看接口信息：do show ip eigrp interfaces 查看接口对应的IP地址：

do show ip interface brief 查看发送和接受的IP数据包的数量：do show ip eigrp traffic

查看所有类型的EIGRP数据包（包括发送和接受的）：
debug eigrp packet

查看EIGRP邻居交互：
debug eigrp neighbor 查看EIGRP对路由表的宣告和更改：debug ip eigrp route 查看EIGRP路由活动的简要报告：debug ip eigrp summary 查看不同类别的EIGRP活动，包括路径计算：show ip eigrp events

配置EIGRP

第一步：设置AS号
需要建立邻居的所有路由必须具有相同的AS号
Router（config）#router eigrp AS号（autonomous-system-number：1-65535）

第二步：关闭自动汇总
自动汇总功能作用就是对外通告路由条目时，将其汇总为主网络，所以在存在不连续子网的环境中，使用无类距离矢量路由协议，就是关闭自动汇总
Router(config-router)#no auto-summary

第三步：宣告网络
使用反掩码可以精确宣告主机或者宣告网络
Router（config-router）#network 网络号（network-number）反掩码（wildcard-mask）

修改接口带宽：
Router（config-if）#bandwidth 带宽值

修改接口延迟：
Router（config-if）#delay 延迟值（us）

修改holdtime：ip hold-time eigrp

EIGRP汇总

汇总的目的：产生更小的路由表、更小的路由更新

自动汇总特性：（了解）
*在主网边界，子网汇总为一个主类网络
*只汇总本地产生的路由，不汇总邻居传过来的路由
*启用自动汇总的路由器会创建一条指向Null 0 接口的汇总路由，防止环路
*自动汇总默认开启（高版本IOS中已默认关闭）

手动汇总特性：（掌握）
*汇总可以配置在网络内的任何一台路由器的任意接口

*接口上配置路由汇总时，路由器会自动创建一条指向Null 0接口的汇总路由，防止环路

*当汇总的最后一条明细路由不存在时，汇总路由也将被删除
*明细路由中的最小度量作为汇总路由的度量

EIGRP是基于链路的汇总，为了让邻居收到的路由变少，所以在本地路由物理接口上做汇总路由

Null 0路由会在路由表中存在

EIGRP手动汇总配置：#关闭自动汇总

Router(config-router)#no auto-summary

#接口将生成汇总路由Router(config-if)#ip summary-address eigrp

as号 addressmask 汇总路由AD值（自动产生）

EIGRP负载均衡/不等价负载均衡

EIGRP可以做等价负载均衡路由和不等价负载均衡路由

等价负载：
具有相同且为最小Metric的路由加入路由表，如果符合等价负载均衡，那么EIGRP会自动产生负载均衡路由

在路由表中，去往同一目的地的路由最多有十六个负载条目：
*V值设置成1表示为等价负载，默认4条等价负载路径
*可以修改负载均衡条目数，maximum-paths 1表示关闭负载

#V值设定

Router(config-router)#variancemultiplier

不等价负载两个前提条件：
①备用路径AD值<主用路径最小FD值（即FC条件）

②备用路径FD值<主用路径FD×V值

【解释】

Router E选择RouterC到达network Z，因为最小FD=20

Variance设置为2，Router E也会选择Router B到达network Z：30<[2*（FD）=40] 这里2和负载数量没有关系，如果路由器D满足FD<最小AD，那么也能成为负载链路。

Router D不会参与不等价负载均衡（25>20，不满足FC条件）

EIGRP默认路由

三种方式下放默认路由：

第一种方法Network 0.0.0.0： Ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0 Router eigrp 100 Network 0.0.0.0 第二种方法Redistribute static: Ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0 Router eigrp 100 Redistribute static第三种方法Summary address: Ip summary-address eigrp 100 0.0.0.0 0.0.0.0边缘路由器连接内网的接口下配置

EIGRP认证

EIGRP认证分为明文和密文认证两种！

明文认证：（了解）

路由器发送数据包和秘钥

邻居检查秘钥是否匹配

安全性较低

密文认证：（掌握）

采用MD5加密生成消息摘要

配置秘钥ID和秘钥

路由器发送数据包和消息摘要，秘钥不发送

安全性高

EIGRP使用秘钥链（key chain）管理秘钥，秘钥链中包含多个秘钥ID、秘钥、秘钥生存周期

EIGRP只支持MD5认证，生成一个消息摘要

路由器发送路由更新报文时，使用第一个有效秘钥

路由器配置一个秘钥ID（key id)和秘钥（key-string),每个参与认证的邻居必须配置相同的秘钥ID和秘钥

EIGRP认证配置：（掌握）#进入key chain配置模式设置key chainRouter(config)#key chain SPOTO【密钥连名称】#进入key id 配置模式设置key idRouter(config-keychain)#key 1【密钥ID】#配置key-stringRouter(config-keychain-key)#key-string CCIE【密码】#进入路由器接口配置下，指定EIGRP数据包的MD5认证Router(config-if)#ip authentication mode eigrp as号 md5#调用key chain中的key启用EIGRP数据包的认证Router(config-if)#ip authentication key-chain eigrp as号密钥链名称

▲注意：EIGRP认证时，路由器发送最低的key id，并且携带ID。只有keyID和key值分别完全相同时才能成功认证

命名模式

启用命名模式：Router(config)#rotuer eigrpTESTRouter(config-router)#address-familyipv4 unicast autonomous-system 1Router(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.255

传统模式升级为命名模式：Router(config-router)#eigrpupgrade-cli TEST Configuration will be converted from routereigrp 88 to router eigrp TEST.Are you sure you want to proceed?[yes |no]:yes

往期回顾

网工路由基础（1）静态路由

网工路由基础（2）路由选路原理

网工路由基础（3）RIP原理与配置

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