CCNA图文-15-EIGRP协议详解

文章目录

• 1.EIGRP特性与基本配置
• a.EIGRP特性
• b.EIGRP包格式
• c.EIGRP分组类型
• d.EIGRP基本配置
• e.查看和修改Hello分组发送间隔
• 2.EIGRP表
• a.邻居表（Neighbor Table）
• b.路由表（Routing Table）
• c.拓扑表（Topology Table）
• 3.度量值的计算
• 4.EIGRP高级配置
• a.非等值负载均衡
• b.手动汇总
• c.外部路由
• d.重发布默认路由
• e.验证
• f.性能调整

1.EIGRP特性与基本配置

EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol，增强型内部网关路由协议），是思科私有的，高级距离矢量、无类的路由选择协议。

a.EIGRP特性

复合度量值：使用带宽（bandwidth）、负载（load）、延时（delay）、可靠性（reliability），默认只使用带宽和延时做为度量值计算的参数；
快速收敛：使用DUAL算法，通过在拓扑表中保存可行性后继，相当于次优路由，当可用路由消失后，次优路由马上进入路由表；
100%无环路：主要受益于DUAL算法；
配置简单；
可靠的更新：采用RTP（可靠传输协议），并为每个邻居保存一个重传列表；
建立邻居关系：运行EIGRP的路由器中有三张表，路由表、邻居表、拓扑表；
支持多种网络协议；
支持VLSM和CIDR；
支持手动汇总，能关闭自动汇总；
使用组播地址224.0.0.10发送更新；
支持等价和非等价负载均衡；
兼容IGRP；
增量式更新：仅发送变化的路由信息；
路由标记功能：从IGRP何任何外部源收到的更新都标记成EX（外部）；

b.EIGRP包格式

EIGRP被设计成一个传输层协议，协议号是88，EIGRP使用RTP（Reliable Transport Protocol，可靠传输协议）传送和接收EIGRP分组

EIGRP的包格式如下图（图1）：

数据链路层头部：每个组播IP都有一个对应的MAC地址，组播厂商编码为"01-00-5E"，后面的编号根据不同的组播IP计算得来，224.0.0.10对应的MAC地址是"01-00-5E-00-00-0A"。

c.EIGRP分组类型

EIGRP使用5种分组类型，分别是：Hello分组，ACK（确认）分组，Update（更新）分组，Query（查询）分组以及Reply（回复）分组，下面首先介绍Hello分组。

Hello分组用来发现、验证和重新发现邻居路由器。默认的Hello分组发送间隔，除小于等于1.544Mb/s的多点帧中继链路是60秒外，其他链路都是5秒。使用组播地址224.0.0.10发送，在邻居表中包含一个"保持时间"字段，记录了最后收到hello分组的时间，如果在保持时间到期前没有收到邻居路由器的任何Hello分组，就认为这个邻居出现了故障，默认的保持时间是Hello时间的3倍，即15秒。EIGRP仅在宣告进EIGRP进程的接口的主IP地址上发送分组。

d.EIGRP基本配置

下面使用一个实例演示EIGRP基本配置以及Hello分组的参数设置。

实验拓扑如下图（图2）所示，R1和R2使用串行线路和以太网线路相连，在R1上有两个回环接口其中除Lo1(3.3.3.3)外，R1和R2的其他接口都宣告进EIGRP进程，自制系统号100（AS=100）。

注：本文[1][2][3]三节都使用上图（图2）来介绍EIGRP配置。

R1配置：

R2配置：

e.查看和修改Hello分组发送间隔

使用下面的命令查看Hello分组默认发送间隔：

尝试修改Hello分组发送间隔：

在EIGRP中，邻居的建立不需要有相同的hello时间和保持时间，而OSPF中必须要有相同的Hello时间和保持时间，否则邻居关系建立将不会成功。

除Hello分组外，下面是其他四种分组的简单介绍；

ACK（确认）分组：

路由器在交换期间，使用确认分组来确认收到了EIGRP分组，确认分组单播发送。

Update（更新）分组：

更新分组是可靠传送的，需要被确认，当路由发现新邻居或检测到网络拓扑发生变化时，使用更新分组。

Query（查询）分组：

当EIGRP路由器需要从一个或所有邻居那里得到指定信息时，使用查询分组。查询分组也是可靠传送的，需要被确认。

Reply（回复）分组：

对邻居的查询信息进行单播回复，可靠传送，需要被确认。

下图（图三）是EIGRP分组对照表：

2.EIGRP表

EIGRP中有三张表：邻居表、路由表、拓扑表；下面依次介绍它们。

a.邻居表（Neighbor Table）

在EIGRP中，两台相邻路由器要建立起邻接关系需要满足两个条件：

1）具有相同的AS号；
2）具有相匹配的K值；

可以通过下面的命令来查看EIGRP默认的K值：

如果想修改K值可以使用下面的命令格式：

"metric weights tos k1 k2 k3 k4 k5"
其中tos被用作服务质量区分服务等级，暂时用不到，0为不启用，1为启用。

下图是EIGRP建立邻接关系的过程：

可以使用下面的命令查看EIGRP邻居表：

b.路由表（Routing Table）

显示R1的路由表，看看EIGRP路由与普通路由的区别：

下面这个例子解释了，为什么EIGRP要在本地产生一条去往空接口的汇总路由：

假设R1和R2都运行了RIP协议，R1和R2相连的串行线路属于12.1.1.0/24网段，R1将自己回环接口lo0汇总成1.0.0.0/8发送给R2，并且在R1上有一条默认路由指向R2。此时，在R2上面有一个去往1.1.2.1的数据包，R2根据R1发过来的路由1.0.0.0/8匹配，将数据发给R1，R1上面只有默认路由可以匹配，它又将数据发回R2，这样路由环路形成。

假设R1和R2都运行了EIGRP协议，R1和R2相连的串行线路属于12.1.1.0/24网段，R1将自己回环接口lo0汇总成1.0.0.0/8发送给R2，并且在R1上有一条默认路由指向R2。此时，在R2上面有一个去往1.1.2.1的数据包，R2根据R1发过来的路由1.0.0.0/8匹配，将数据发给R1，R1发现路由表中有一条1.0.0.0/8的条目能够匹配（子网掩码最长匹配，这个条目比默认路由子网掩码长，所以优先选取），所以最终R1将数据发往了空接口，即丢弃。有效的避免了路由环路的形成。

c.拓扑表（Topology Table）

EIGRP拓扑表详细说明如下：

3.度量值的计算

EIGRP使用复合度量值计算到目的地址最佳路径，复合度量值是带宽、延时、可靠性和负载的组合。在K1、K2、K3、K4、K5都不为0的前提下，复合度量值的计算公式：

K1影响的是带宽（Bandwidth），K2影响的是负载（Load），K3影响的是延时（Delay），K4和K5影响的是可靠性（Reliability）。

默认情况下Cisco路由器只使用K1和K3来进行复合度量值的计算，所以公式可以简化成:

下面举个例子，计算一下R1到R2的lo0接口的复合度量值；注意，R1到R2的lo0接口的度量值，要使用R1去往R2 Lo0方向的出接口的带宽和延时作为参数来计算：

根据公式"Metric=(10000M/源到目的之间最低链路带宽+源到目的之间所有出接口延时总和/10)*256"，如果数据走s0/0接口去往R2 lo0，最低链路带宽是1.544，延时总和是s0/0的延时+R2的lo0的延时=20000+5000，代入公式计算：

[10000/R1的s0/0接口带宽（单位M）+（R1的s0/0接口延时+R2的lo0接口延时）/10]*256
[10000/1.544+(20000+5000)/10]*256

注意，这个公式的计算每部分都是取整的，比如：
10000/1.544≈6476 ，小数部分直接舍去，且不四舍五入。
(20000+5000)/10=2500
(6476+2500)*256=2297856

如果从R1的fa1/0去往R2的lo0的度量值就是：

[10000/R1的fa1/0接口带宽（单位M）+（R1的fa1/0接口延时+R2的lo0接口延时）/10]*256
[10000/100+(100+5000)/10]*256=156160

使用show ip eigrp topology看看结果是否相同：

上面的输出中报告距离128256，也可以使用公式计算出来：

[10000/R2的lo0接口带宽（单位M）+（R2的lo0接口延时）/10]*256，将数据代入
[10000/8000+(5000)/10]*256
10000/8000≈1 , 直接舍去小数位，且不四舍五入。
501*256=128256

如果此时我们更改R2的s0/1或R2的fa1/0带宽，是不会影响R1上面去往R2的lo0接口的度量值的，因为R1去往R2的lo0接口的度量值计算是根据出接口,即R1的s0/0和f1/0以及R2的lo0接口的带宽和延时作为参数来计算的，但是会影响R2到R1的lo0接口的度量值，可以使用下面的方法来验证：

可以通过下面的命令来查看某条路由的明细拓扑数据：

4.EIGRP高级配置

介绍EIGRP高级配置前，先介绍一下DUAL算法的相关术语：

Successor（后继）：后继就是到目标网络花费最少的路由。
FD（Feasible Distance，可行距离）：到目标网络的最小度量值。
RD（Reported Distance，报告距离）又称AD（Advertised Distance，通告距离）：下一跳路由器通告的到相同目标网络的距离。
FS（Feasible Successor，可行后继）：可行后继就是次优路径。
FC（Feasibility Condition，可行条件）：可行条件是报告距离必须小于可行距离，也就是邻路由到目标网络的距离必须小于本路由到目标网络的距离。

能出现在"show ip eigrp topology"中的非可行距离路径，都满足可行条件，都是可行后继。

下面这个例子中列出的拓扑表很好的解释了上面这些概念：

a.非等值负载均衡

用下面这个实例来讲解EIGRP非等值负载均衡的配置：

R1配置：

R2配置：

R3配置：

配置完成后查看R1路由表：

实际上去往23.0.0.0/8的路径还有一条可行后继，即通过R1，可以通过查看R1上针对23.0.0.0/8的拓扑数据库看到另外一条可行后继：

可以使用下面的方法让去往23.0.0.0/8的数据能够很好的被分配到两条线路上；

我们使用上面拓扑数据中最大的可行后继的度量值（本例只有一个可行后继度量值是2681856）除以后继路径的度量值（2172416），取比结果大的整数；

2681856/2172416≈1.234 , 所以取2作为不等价因子来配置非等值负载均衡：

这里用到的不等价因子2，代表度量值小于"可行距离*2"且报告距离小于可行距离的路径都可以进入路由表，使用下面的命令来验证这一点：

b.手动汇总

EIGRP和RIP一样，默认在主类网络的边界自动汇总，我们来看下面这个实例：

R1配置：

R2配置：

配置完成后分别查看R1和R2的路由表：

关于上面的R2的路由表中“12.0.0.0/8 is a summary, 00:02:59, Null0”这条汇总条目是没有必要的，因为是R2向自己的回环接口发送EIGEP分组的时候产生的汇总路由，可以使用下面的命令将回环接口设置成被动接口，即不发送分组，来减小路由表大小：

接下来，关闭EIGRP的自动汇总，使用手动汇总：

c.外部路由

接着上面的实验，在R1上新增一个Loopback1，IP地址设置成1.1.1.1/24 ：

这个时候在R2上查看路由表，看不到R1的回环接口lo1的条目，这是因为R1配置的时候，并没有使用net 0.0.0.0宣告全部的接口，现在使用路由重发布技术，将R1的lo1接口发布进EIGRP，R1配置如下：

d.重发布默认路由

可以使用相同的方法重发布一条外部默认路由,在R1上配置一条默认路由,然后再将这条默认路由使用静态路由的形式重发布到EIGRP进程里：

e.验证

EIGRP配置验证的模式和RIPv2协议一样，在全局配置模式下创建密钥链，在接口中调用密钥链并且制定验证模式,接着上面的实验，在R1和R2之间，使用MD5验证：

配置完成后，R1和R2邻居关系将重新建立，并且能够交换EIGRP信息；大家可以尝试将两边的密钥密码配置的不相同，看看它们可不可以交换EIGRP信息。

f.性能调整

默认情况下EIGRP使用接口50%的带宽来传递EIGRP信息，可以使用下面的命令来更改EIGRP默认的接口带宽占用率：