动态路由协议

一、概述

二、EIGRP的四大组件

三、EIGRP的五种数据包

四、EIGRP的工作过程

五、DUAL算法

六、配置

6.1 基本配置

6.2 问题：卡在活动状态

6.3 拓扑表中的数字

6.4 非等开销负载均衡

6.5 度量

七、EIGRP的扩展配置

7.1 状态机

7.2 被动接口

7.3 认证

7.4 手工汇总

7.5 缺省路由

7.6 修改计时器

7.7 干涉选路

八、EIGRP协议的小特性

一、概述

EIGRP（增强内部网关路由协议）属于无类别距离矢量协议；组播更新地址224.0.0.10；跨层封装，协议号88，属于Cisco私有协议。更新方式：增量更新---仅触发更新，没有周期更新，更新量小（DV）；可靠性高（RTP）;保活机制（hello机制）。

二、EIGRP的四大组件

1. hello机制：使用hello包发现、建立、保活邻居关系

2. PDM---支持多种网络层协议模块

3. RTP---可靠传输协议：确认、排序、重传、流控（不超过参考带宽的百分之50）

4. DUAL算法---扩散（弥散）更新算法

三、EIGRP的五种数据包

1.hello包---在接口带宽小于或等于2.048M时hello time为60s ；大于2.048M时hello time 为5s；hold time 为hello time 的3倍；直连的邻居间hello包有三个参数必须完全一致，否则无法建立邻居关系：认证字段、AS号、k值；
2.更新包---路由条目：目标网络号+度量
3.查询包
4.应答包
5.ACK确认

四、EIGRP的工作过程

启动配置完成后，本地发送hello包到所有运行了EIGRP的接口；若同时可以接收到其他邻居的hello包，那么建立邻居关系，生成邻居表；
邻居表内记录本地的所有邻居，之后使用更新包更新本地的路由信息到所有邻居处；当收集到所有路由信息后，本地生成拓扑表；
拓扑表中装载着本地到达所有未知网段的最佳和备份路径；备份路径用于在最佳路径故障时，不用重新收敛，直接启用；同时备份路径也可以和最佳路径一起实现非等开销负载均衡。
默认将拓扑表中最佳路径加载到路由表；收敛完成，仅hello包周期保活。

结构突变：

1.新增网段：直连新增的设备，向所有邻居发送更新包，然后逐级收敛。

2.断开网段：直连断开网段的设备，向本地所有邻居发送查询包来收敛该路径，之后该数据包逐级扩散到全网。

结果：

查询包到达直连该网段的另一台设备处，该设备使用应答包逐级扩散到全网，过程中所有设备的拓扑表和路由表发生改变。
查询包到达网络末节（本地所有邻居均向本地进行查询，但本地此时没有可达路径），末节回复无路径应答逐级扩散到全网，过程中所有设备的拓扑表和路由器发生改变。

注：

（1）最佳路径故障后直接启用备份路由的规则---不针对直连断开网段，因为断开网段必须使用查询和应答进行全网扩散收敛；实际该规则针对基于正在收敛路径递归所得的其他路由；----断开A网段，必须收敛A网段，那些以A网段为下一跳的路由可以启用备份路径

（2）更新包、查询包、应答包均基于RTP协议进行传输

RTP要求只要接收这三种包，必须进行ACK确认、排序、流控；若不能确认，必须重传（一般为单播），默认最大重传16次，若依然无确认，将断开邻居关系，依赖hello包来重新建立邻居关系。

（3）无法沟通---hold time到时候，断开邻居关系，删除从该邻居学习到的所有信息；之后是否能够建邻，关注hello包。

五、DUAL算法

1、hello保活机制

2、success，成功路径（也就是最佳路径）：从本地到达目标最小度量值

Feasible success，可行成功路径（相当于备份路径）：备份路径的AD值小于不等于最佳路径的FD值

注：

FD：可行距离，本地到达目标的度量

AD：通告距离，路径上的本地下一跳设备，到达目标的度量值

FC：可行条件，成为备份路径的条件--备份路径的AD值小于且不等于最佳路径的FD值

3、主路径（最佳路径）故障时，同时本地没有备份路径；那么将发送查询包到本地所有邻居--除最佳路径中的下一跳设备；邻居在接收到该查询后将向本地的其他邻居进行查询包的扩散，到达网络的末梢后，由末梢设备逐级回复应答来清除整个网络所有设备的缓存；也可能查询包在没有到达网络的末梢时，就已经寻找到新的路径，然后逐级返回应答来实现收敛；发出查询包的前提：本地的直连路径故障，或本地的最佳路径故障，同时本地没有备份路径。

注：假设A设备对1网段进行了查询收敛，同时1网段又是B设备到2网段的备份或最佳路径，那么当A设备在查询收敛1网段时，将导致B设备对2网段进行收敛。末梢设备：本地所有的邻居发送查询包过来，询问一个非本地直连的网段；

六、配置

6.1 基本配置

R1(config)#router eigrp 90         //启动时需要配置AS号，理解为全网一致的进程号；
R1(config-router)#no auto-summary    //DV协议建议关闭自动汇总
宣告的作用：1、激活协议（针对邻居间的直连接口）2、传递路由（连接用户的接口，环回类的虚拟接口）
R1(config-router)#network 1.1.1.1 0.0.0.0
R1(config-router)#network 10.0.0.0
EIGRP可以使用反掩码精确匹配，也可以直接宣告主类；

启动配置完成后，邻居间组播使用hello包建立邻居关系，生成邻居表：
R3#show ip eigrp neighbors
EIGRP-IPv4 Neighbors for AS(90)
H   Address           Interface        Hold  Uptime   SRTT   RTO   Q Cnt  Seq Num(sec)     (ms)
1   34.1.1.2            Se1/1             12   00:00:02   15    100            0              6
0   23.1.1.1            Se1/0             13   00:00:16   15    100            0             10邻居ip（下一跳）  直连接口（出接口）
SRTT：平均往返时间---路由更新的延时
RTO：重传超时时间---基于SRTT和重传的具体次数计算所得
Q CNT：收敛包数---若为1，标识有一条路由正在收敛中；

邻居关系建立后，所有邻居间使用更新包，共享路由信息；生成拓扑表：
R3#show ip eigrp topology
P 1.1.1.0/24, 2 successors, FD is 2323456via 23.1.1.1 (2323456/409600), Serial1/0via 34.1.1.2 (2323456/409600), Serial1/1
1、拓扑表中字母
条目前端使用字母P标识该条目已经收敛完全，且最佳路由已经进入路由表；
A 2.2.2.0/24, 1 successors, FD is Infinity, Q1 replies, active 00:00:02, query-origin: Local originRemaining replies:via 23.1.1.2, r, Serial1/1
条目前端使用字母A标识活动中，证明该条目正在收敛中，不会出现在路由表内；当条目进行收敛后，条目的后端存在一个字母来标识目前收敛到的具体阶段。
Q ：本地已经发出查询包，但还未收到ACK
Qr：本地已经接收到了对端的确认，但还未收到对端的应答
QR：本地收到应答，还未进行ACK
U：本地已经确认，之后基于条目内容进行判断：获取新路径，A转P，没有可达路由，删除条目

6.2 问题：卡在活动状态

条目长期保持A状态:

原因：

网络深度过深

错误的策略或配置导致

导致的问题：

在活动计时器到时间时（默认3min），将断开邻居关系；导致整个网络EIGRP协议邻居关系全部刷新，使的通讯不稳定；

解决方案：

（1）针对网络过深---延长计时器
R2(config)#router eigrp 90
R2(config-router)#timers active-time ?<1-65535>  active state time limit in minutesdisabled   disable time limit for active state
R2(config-router)#timers active-time 5(2)EIGRP在IOS12.1以上增添一个卡在活动状态计时器
在活动计时器进行一半时，向邻居发送卡在活动状态查询，若能收到回复，活动计时器到时时仅删除条目不断开邻居关系；

6.3 拓扑表中的数字

P 1.1.1.0/24, 2 successors, FD is 2323456via 23.1.1.1 (2323456/409600), Serial1/0via 34.1.1.2 (2323456/409600), Serial1/1FD      AD
FD：可行距离—本地通过该路径到达目标的度量值
AD：通告距离—该路径上的邻居（下一跳）达到目标的度量值
FC：可行条件---成为备份路径的条件：备份路径的AD小于且不等于最佳路径的FD值

6.4 非等开销负载均衡

（1）将流量延最佳和备份路径按比例同时传输，来提高链路的利用率
R3(config)#interface s1/1
R3(config-if)#bandwidth 800    //修改接口的参考带宽
参考带宽，不影响设备的实际带宽；仅用于影响路由协议选路（2）Maximum metric variance 1  默认差异值为1，默认EIGRP协议仅支持等开销负载均衡；
差异值：备份路径的FD/最佳路径的FD 结果向上取整
通过修改差异值，可以实现非等开销负载均衡
R3(config)#router eigrp 90
R3(config-router)#variance 2   //修改默认的差异值
默认EIGRP协议将最佳路径加载到路由表中:（3）字母D - EIGRP, EX - EIGRP external
D  标识EIGRP协议正常学习的路由
D EX外部路由，由ASBR重发布导入路由
管理距离：D 内部90    D EX外部 170

6.5 度量

EIGRP使用的是复合度量：集中参数混合计算

默认K值：(K1 = 1, K2 = 0, K3 = 1, K4 = 0, K5 = 0):
K5为0时：
Metric = [K1 * BW + ((K2 * BW) / (256 – load)) + K3 * delay]
当K5大于0时：
Metric = [K1 * BW + ((K2 * BW) / (256 – load)) + K3 * delay] * [K5 / (reliability + K4)]:
K值为权重值，其意义在于决定公式中哪些参数参与运算；
默认K值下：度量=带宽+延时
带宽=（10^7/整段路径最小带宽）*256
延时=（控制层面所有入口延时的总和/10）*256注:256为放大因子—放大数值便于比较,兼容IGRP协议；修改K值时，全网所有设备需要修改一致；k值仅决定哪个参数参与运算，并不能直接干涉选路；故若需要干涉选路，使用路由策略或者修改运算参数（如带宽、延时、可靠性等）；另修改K值还可以扩大eigrp协议的工作半径；EIGRP协议除100跳以外，还存在最大度量值2147483647；
R3(config-router)#metric weights 0 1 0 1 0 0          //修改k值；

七、EIGRP的扩展配置

7.1 状态机

刷新邻居关系；因为EIGRP为增量更新，故在修改路由条目参数后，必然需要刷新路由表来加载新的路由协议，删除原有的信息；再汇总、认证、策略……

7.2 被动接口

仅接收不发送路由协议信息，用于连接用户的接口，不得用于连接邻居的接口。

R3(config)#router eigrp 90
R3(config-router)#passive-interface ethernet 0/0

7.3 认证

EIGRP协议仅支持MD5认证

R2(config)#key chain ccna
R2(config-keychain)#key 1
R2(config-keychain-key)#key-string cisco123
R2(config-keychain-key)#exit
R2(config-keychain)#exit
R2(config)#interface s1/1
R2(config-if)#ip authentication key-chain eigrp 90 ccna
R2(config-if)#ip authentication mode eigrp 90 md5
注：必须修改为MD5模式，否则认证不生效

7.4 手工汇总

在更新源路由器上，所有更新发出的接口上进行配置

R3(config)#int s1/0
R3(config-if)#ip summary-address eigrp 90 3.3.0.0 255.255.248.0
在汇总源设备自动生成空接口防环路由

7.5 缺省路由

（1）在边界路由器上，连接内网的接口上进行汇总配置:汇总地址0.0.0.0/0

R1(config)#interface ethernet 0/0
R1(config-if)#ip summary-address eigrp 90 0.0.0.0 0.0.0.0
注：此时需要手工在边界路由器上缺省指向ISP

（2）重发布静态

先在边界路由器上静态缺省指向ISP，然后通过重发布技术，将该条目共享到EIGRP协议中来

R1(config)#router eigrp 90
R1(config-router)#redistribute static

（3）宣告做法：先在边界路由器上静态缺省指向ISP；然后在EIGRP协议中宣告缺省路由

R1(config)#router eigrp 90
R1(config-router)#network 0.0.0.0
注：宣告0.0.0.0时，同时本地所有接口均被宣告

7.6 修改计时器

R1(config)#interface s1/1
R1 (config-if)#ip hello-interval eigrp 90 5
R1(config-if)#ip hold-time eigrp 90 15

7.7 干涉选路

使用偏移列表，加大控制层面流量的度量值（方法同RIP的干涉选路）

抓取路由
R1(config)#access-list 1 permit 3.0.0.0
R1(config)#router eigrp
R1(config-router)#offset-list    1    in   10000       serial 1/1ACL  方向  增加的度量    对应的接口

八、EIGRP协议的小特性

1、EIGRP的接口带宽占用率

默认仅占用参考带宽的50%；若人为将参考带宽修改的和实际物理带宽不一致，将可能出现过于占用，或过于降低传输的现象。

R2(config)#interface serial 1/1
R2(config-if)#ip bandwidth-percent eigrp 90 300  (占用率百分之300)

2、EIGRP的查询机制

最佳路径故障时，同时本地没有备份路径

路由进入活动状态

发送查询包到所有的邻居，除了原连接最佳路径下一跳的路由器

若邻居也没有此路由信息，查询包继续扩散

到达末梢进行回复收敛

3、复杂网络中的查询包管理

中心到站点的拓扑结构中，中心没有必要到站点进行查询，应该限制查询范围：

汇总---在中心站点传递路由给分支站点时，进行汇总配置传递；之后若中心站点的网段故障时，发出查询，由于分支仅拥有汇总条目，故只能回复不可达；但该方法会导致路由黑洞的出现。
EIGRP的末梢区域---分支站点配置为末梢区域，EIGRP协议规定不会向末梢区域的设备发出查询包。

R3(config)#router eigrp 90
R3(config-router)#eigrp stub
R3(config-router)#eigrp stub ?connected      Do advertise connected routesleak-map       Allow dynamic prefixes based on the leak-mapreceive-only   Set receive only neighborredistributed  Do advertise redistributed routesstatic         Do advertise static routessummary        Do advertise summary routes<cr>
（扩展命令，可以手动设置一些不传递给邻居的路由）