Лекция 12: Особенности протоколов вектора расстояния

12.3. Конфигурирование протокола EIGRP

Составная сеть ( рис. 12.1) может быть интерпретирована как автономная система, например, номер 30. Адреса сетей, интерфейсов и узлов составной сети приведены в таблице 12.1. При адресации типа classless в сетях EIGRP можно адресовать подсети с применением масок переменной длины, поскольку протокол EIGRP передает значение масок в своих пакетах Update. Причем используется маска переменной длины типа wildcard- mask. Подобная маска получается путем инвертирования обычной маски подсети. Если при конфигурировании ввести обычную маску, то операционная система IOS исправит маску на инвертированную, например, маску 255.255.255.240 операционная система исправит на 0.0.0.15.

Ниже приведен пример конфигурирования на маршрутизаторах А, В, С протокола EIGRP. Маршрутизация протокола EIGRP производится командой router eigrp 30 в режиме глобального конфигурирования с указанием номера автономной системы (в данном примере 30). После перехода маршрутизатора в режим детального конфигурирования вводятся адреса непосредственно присоединенных сетей с указанием инвертированной маски.

Маршрутизатор R_А:

R_A(config)#router eigrp 30
R_A(config-router)#network 192.168.10.16 0.0.0.15
R_A(config-router)#network 192.168.10.32 0.0.0.31
R_A(config-router)#network 200.5.5.0 0.0.0.3

Маршрутизатор R_B:

R_В(config)#router eigrp 30
R_В(config-router)#network 192.168.20.64 0.0.0.7
R_В(config-router)#network 200.5.5.0 0.0.0.3
R_В(config-router)#network 200.5.5.4 0.0.0.3

Маршрутизатор R_С:

R_С(config)#router eigrp 30
R_С(config-router)#network 192.168.10.128 0.0.0.63
R_С(config-router)#network 200.5.5.4 0.0.0.3

Результат маршрутизации можно посмотреть по команде sh ip route. Ниже приведены распечатки таблиц маршрутизации всех маршрутизаторов. Маршруты, созданные протоколом EIGRP, помечены символом D.

Таблица маршрутизации R_А:

R_А#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
       i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
       * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
       P - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

   192.168.10.0/24 is variably subnetted, 3 subnets, 3 masks
D     192.168.10.0/24 is a summary, 00:02:05, Null0
C     192.168.10.16/28 is directly connected, FastEthernet0/0
C     192.168.10.32/27 is directly connected, FastEthernet0/1
D  192.168.20.0/24 [90/20514560] via 200.5.5.2, 00:01:05, Serial1/1
   200.5.5.0/24 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
D     200.5.5.0/24 is a summary, 00:01:27, Null0
C     200.5.5.0/30 is directly connected, Serial1/1
D     200.5.5.4/30 [90/21024000] via 200.5.5.2, 00:01:27, Serial1/1
R_А#

Из таблицы следует, что путь в сеть 192.168.10.128/26 отсутствует, поскольку он входит в суммарный маршрут 192.168.10.0/24. Протокол EIGRP автоматически формирует суммарные маршруты, которые в таблицах отмечены интерфейсом Null0, что показывает вторая строка таблицы маршрутизации. Пакеты, поступающие на интерфейс Null0, уничтожаются. То есть пакет, адресованный подсети 192.168.10.128/26, при поступлении в маршрутизатор R_А будет уничтожен!

То, что в протоколе RIP называлось адресом следующего перехода (next hop) или шлюзом, в терминах протокола EIGRP называется преемником (successor). Например, для маршрута к сети 192.168.20.0/24 (строка 5 таблицы) преемником будет интерфейс 200.5.5.2 маршрутизатора R_В. Административное расстояние EIGRP равно 90, а метрика составляет 20514560, выходным интерфейсом маршрутизатора R_А является Serial1/1.

Таблица маршрутизации R_B:

R_В#sh ip route
...

Gateway of last resort is not set
D   192.168.10.0/24 [90/20514560] via 200.5.5.1, 00:01:45, Serial1/2
                    [90/20514560] via 200.5.5.6, 00:00:23, Serial1/1
    192.168.20.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
D       192.168.20.0/24 is a summary, 00:01:18, Null0
C       192.168.20.64/29 is directly connected, FastEthernet0/0
     200.5.5.0/24 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
D       200.5.5.0/24 is a summary, 00:00:43, Null0
C       200.5.5.0/30 is directly connected, Serial1/2
C       200.5.5.4/30 is directly connected, Serial1/1

Из анализа таблицы маршрутизации R_В следует, что путь в объединенную сеть 192.168.10.0/24 может быть как влево через 200.5.5.1, так и вправо через 200.5.5.6, т.е. ситуация аналогична протоколу RIP.

Таблица маршрутизации Router_С:

R_С#sh ip route
...

Gateway of last resort is not set

   192.168.10.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
D     192.168.10.0/24 is a summary, 00:00:11, Null0
C     192.168.10.128/26 is directly connected, FastEthernet0/0
D     192.168.20.0/24 [90/20514560] via 200.5.5.5, 00:00:07, Serial1/2
   200.5.5.0/24 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
D  200.5.5.0/24 is a summary, 00:00:07, Null0
D     200.5.5.0/30 [90/21024000] via 200.5.5.5, 00:00:07, Serial1/2
C     200.5.5.4/30 is directly connected, Serial1/2

Из таблицы маршрутизации R_С следует, что маршрут к сетям 192.168.10.16/28 и 192.168.10.32/27 отсутствует, вследствие того что протокол EIGRP автоматически суммировал маршруты и использовал выходной интерфейс Null0. Функцию автоматического суммирования маршрутов (auto-summary) можно увидеть по команде show running-config. Например, для маршрутизатора R_B:

R_В#sh run
Building configuration...
...
!
 router eigrp 30
 network 192.168.20.64 0.0.0.7
 network 200.5.5.0 0.0.0.3
 network 200.5.5.4 0.0.0.3
 auto-summary
!
...

Чтобы протокол EIGRP мог обеспечить маршрутизацию в сети ( рис. 12.1), необходимо отменить автосуммирование маршрутов на всех маршрутизаторах. Например, на маршрутизаторе R_B отмена автосуммирования производится по следующей команде:

R_B(config)#router eigrp 30
R_B(config-router)#no auto-summary

Проверка подтверждает отмену автосуммирования:

R_В#sh run
Building configuration...
...
!
router eigrp 30
 network 192.168.20.64 0.0.0.7
 network 200.5.5.0 0.0.0.3
 network 200.5.5.4 0.0.0.3
 no auto-summary
!
...

Отмена автосуммирования приводит к увеличению количества строк в таблице маршрутизации. Так, в таблице R_А вместо имевшихся ранее четырех строк пути к удаленным сетям (входы, помеченные символом D) теперь имеется шесть строк, что повышает нагрузку на процессор при обработке маршрутов. Однако пятая строка таблицы теперь содержит маршрут к подсети 192.168.10.128/26, которого ранее не было, что можно видеть из распечатки команд sh ip route:

R_А#sh ip route
...
Gateway of last resort is not set

 192.168.10.0/24 is variably subnetted, 4 subnets, 4 masks
D 192.168.10.0/24 is a summary, 00:05:09, Null0
C 192.168.10.16/28 is directly connected, FastEthernet0/0
C 192.168.10.32/27 is directly connected, FastEthernet0/1
D 192.168.10.128/26 [90/21026560] via 200.5.5.2, 00:00:14, Serial1/1
 192.168.20.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
D 192.168.20.0/24 [90/20514560] via 200.5.5.2, 00:00:32, Serial1/1
D 192.168.20.64/29 [90/20514560] via 200.5.5.2, 00:00:32, Serial1/1
 200.5.5.0/24 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
D 200.5.5.0/24 is a summary, 00:04:23, Null0
C 200.5.5.0/30 is directly connected, Serial1/1
D 200.5.5.4/30 [90/21024000] via 200.5.5.2, 00:00:32, Serial1/1

Аналогичная ситуация и в маршрутизаторе R_В. Если раньше путь в объединенную сеть 192.168.10.0/24 мог быть как влево через 200.5.5.1, так и вправо через 200.5.5.6, то после отмены автосуммирования путь к подсетям 192.168.10.16/28 и 192.168.10.32/27 лежит влево через интерфейс 200.5.5.1, а к подсети 192.168.10.128/26 – вправо, через 200.5.5.6:

R_В#sh ip route
...
Gateway of last resort is not set

 192.168.10.0/24 is variably subnetted, 4 subnets, 4 masks
D 192.168.10.0/24 is a summary, 00:01:44, Null0
D 192.168.10.16/28 [90/20514560] via 200.5.5.1, 00:01:30, Serial1/2
D 192.168.10.32/27 [90/20514560] via 200.5.5.1, 00:01:30, Serial1/2
D 192.168.10.128/26 [90/20514560] via 200.5.5.6, 00:01:13, Serial1/1
 192.168.20.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
D 192.168.20.0/24 is a summary, 00:05:27, Null0
C 192.168.20.64/29 is directly connected, FastEthernet0/0
 200.5.5.0/24 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
D 200.5.5.0/24 is a summary, 00:01:43, Null0
C 200.5.5.0/30 is directly connected, Serial1/2
C 200.5.5.4/30 is directly connected, Serial1/1

В маршрутизаторе R_С появились пути к подсетям 192.168.10.16/28 и 192.168.10.32/27:

R_С#sh ip route
...

 192.168.10.0/24 is variably subnetted, 4 subnets, 4 masks
D 192.168.10.0/24 is a summary, 00:02:18, Null0
D 192.168.10.16/28 [90/21026560] via 200.5.5.5, 00:02:02, Serial1/2
D 192.168.10.32/27 [90/21026560] via 200.5.5.5, 00:02:02, Serial1/2
C 192.168.10.128/26 is directly connected, FastEthernet0/0
 192.168.20.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
D 192.168.20.0/24 is a summary, 00:02:18, Null0
D 192.168.20.64/29 [90/20514560] via 200.5.5.5, 00:02:02, Serial1/2
 200.5.5.0/24 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
D 200.5.5.0/24 is a summary, 00:02:18, Null0
D 200.5.5.0/30 [90/21024000] via 200.5.5.5, 00:02:02, Serial1/2
C 200.5.5.4/30 is directly connected, Serial1/2

С изменением топологии сети ( рис. 12.2) меняются и таблицы маршрутизации. Интерфейс s1/0 – адрес 200.5.5.9, s1/3 – адрес 200.5.5.10.

Рис. 12.2. Пример составной сети

Изменения в сети отображаются в таблицах топологии (Topology Table) и соседних устройств (neighbors). На основании этих изменений алгоритм DUAL обеспечивает вычисление свободных от маршрутных петель путей, и затем формируется новая таблица маршрутизации.

При добавлении в схему рис. 12.1 нового соединения между R_А и R_C ( рис. 12.2), путь из R_А в сеть 192.168.10.128/26 будет проложен через 200.5.5.10, поскольку на этом пути меньше последовательных выходных интерфейсов (s1/0) и метрика равна 20514560. Прежний маршрут через 200.5.5.2 характеризовался метрикой 21026560, т. к. включал выходные интерфейсы s1/1 сети 200.5.5.0/30 и s1/1 сети 200.5.5.4/30. Суммарная задержка последовательного и Fast Ethernet интерфейсов характеризует- ся метрикой (20000/10 + 100/10)*256 = 514560. Суммарная задержка двух последовательных интерфейсов и Fast Ethernet интерфейса составит значение метрики 1026560. Изменения отображают распечатки команд sh ip route. Следует учесть, что по умолчанию метрика вычисляется для поло- сы пропускания 128 кбит/c и составляет (10⁷/128)256 = 20000000. Причем, 128 кбит/c задается по умолчанию, несмотря на то что по команде clock rate была задана скорость 64000 бит/c.

R_А#sh ip route
...
Gateway of last resort is not set

 192.168.10.0/24 is variably subnetted, 4 subnets, 4 masks
D 192.168.10.0/24 is a summary, 00:26:55, Null0
C 192.168.10.16/28 is directly connected, FastEthernet0/0
C 192.168.10.32/27 is directly connected, FastEthernet0/1
D 192.168.10.128/26 [90/20514560] via 200.5.5.10, 00:00:58,
Serial1/0
 192.168.20.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
D 192.168.20.0/24 [90/20514560] via 200.5.5.2, 00:22:17, Serial1/1
D 192.168.20.64/29 [90/20514560] via 200.5.5.2, 00:22:17,
Serial1/1
 200.5.5.0/24 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
D 200.5.5.0/24 is a summary, 00:26:09, Null0
C 200.5.5.0/30 is directly connected, Serial1/1
C 200.5.5.8/30 is directly connected, Serial1/0

Изменение расчетной скорости или полосы пропускания соединения, например, до 64 Кбит/с, производится по команде

Router(config)#int s1/0
Router(config-if)#bandwidth 64

Если изменить полосу пропускания соединения между R_А и R_C ( рис. 12.2) до 64 Кбит/с, оставив остальные соединения без изменений, то путь из R_А в сеть 192.168.10.128/26 будет проложен через 200.5.5.2:

R_А#sh ip route
...

Gateway of last resort is not set

 192.168.10.0/24 is variably subnetted, 4 subnets, 4 masks
D 192.168.10.0/24 is a summary, 00:50:25, Null0
C 192.168.10.16/28 is directly connected, FastEthernet0/0
C 192.168.10.32/27 is directly connected, FastEthernet0/1
D 192.168.10.128/26 [90/21026560] via 200.5.5.2, 00:11:19, Serial1/1
 192.168.20.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
D 192.168.20.0/24 [90/20514560] via 200.5.5.2, 00:45:47, Serial1/1
D 192.168.20.64/29 [90/20514560] via 200.5.5.2, 00:45:47, Serial1/1
 200.5.5.0/24 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks
D 200.5.5.0/24 is a summary, 00:49:39, Null0
C 200.5.5.0/30 is directly connected, Serial1/1
D 200.5.5.4/30 [90/21024000] via 200.5.5.2, 00:11:23, Serial1/1
C 200.5.5.8/30 is directly connected, Serial1/0

Таким образом, пакеты будут передаваться не напрямую от R_А к R_С, а через маршрутизатор R_В. При этом преемником (succcessor) будет интерфейс s1/2 маршрутизатора R_В с адресом 200.5.5.2. Новая метрика (21026560) немного хуже старой (20514560), но значительно лучше метрики прямого пути от R_А к R_С через 200.5.5.10, которая при скорости 64 Кбит/с составляет 40514560.

Краткие итоги

1. В случае некорректно спроектированной сети применение протокола RIP может привести к проблемам маршрутизации.
2. Протокол RIP в своих обновлениях (update) маршрутной информации не передает значения маски подсетей.
3. Протокол Enhanced IGRP предназначен для работы с аппаратурой Cisco.
4. Для контроля связи с соседними маршрутизаторами протокол EIGRP периодически каждые 5 секунд рассылает пакеты Hello с использованием многоадресного режима (адрес 224.0.0.10).
5. Результатом обмена Hello-пакетами является построение таблицы соседних устройств.
6. Протокол EIGRP строит и поддерживает таблицу соседних устройств, таблицу топологии сети и таблицу маршрутизации.
7. Протокол EIGRP производит обмен маршрутной информацией, касающейся только изменений в сети, и с ограниченным числом тех маршрутизаторов, которые затрагивают эти изменения. Причем в обновлениях передаются значения масок переменной длины.
8. Cходимость сетей EIGRP – более быстрая по сравнению с сетями, использующими RIP.
9. Протокол EIGRP автоматически суммирует маршруты и при этом использует выходной интерфейс Null0.
10. Пакеты, поступающие на интерфейс Null0, уничтожаются.
11. Метрика протокола EIGRP учитывает целый ряд параметров: полосу пропускания и задержку, а также дополнительно загрузку и надежность.
12. Метрика сети, состоящей из нескольких соединений, определяется полосой пропускания самого "медленного" соединения и суммарной задержкой всех выходных интерфейсов маршрутизаторов.
13. Полоса пропускания задается в Кбит/с, а суммарная задержка – в мкс.
14. По умолчанию на соединениях задается полоса 128 Кбит/с. В некоторых случаях задается скорость Е1 или Т1.
15. Заголовок пакета EIGRP располагается следом за заголовком IP-пакета.
16. Протокол EIGRP взаимодействует с протоколом надежной доставки транспортного уровня (Reliable Transport Protocol – RTP).
17. Чтобы протокол EIGRP мог обеспечить маршрутизацию в топологии с разделенными сетями, необходимо отменить автосуммирование маршрутов на маршрутизаторах.

Вопросы

1. Какие протоколы передают и какие не передают в своих обновлениях значения маски подсетей?
2. Каков период передачи пакетов Hello?
3. Какая таблица строится на основе обмена пакетами Hello? Какую информацию она содержит?
4. Когда протокол EIGRP производит обмен маршрутной информацией?
5. Какая таблица содержит полную информацию о топологии сети?
6. Как протокол EIGRP использует выходной интерфейс Null0?
7. Какие параметры учитывает метрика протокола EIGRP?
8. Какие параметры учитываются по умолчанию?
9. Каковы достоинства и недостатки автосуммирования?
10. С каким протоколом EIGRP взаимодействует на транспортном уровне?
11. Каков формат команд конфигурирования протокола EIGRP?
12. Какую информацию содержат таблицы соседних устройств и таблицы топологии?

Упражнения

1. Сконфигурируйте динамическую маршрутизацию нижеприведенной схемы с заданными в таблице адресами с использованием протокола RIP. Проведите проверку и отладку с использованием команд show running-config, show ip route, ping, traceroute и tracert.
   

   
   

   Наименование	Адрес	Наименование	Адрес
   Сеть 1 f0/0 Host 1-1 Host 1-n	10.1.10.16/29 10.1.10.17 10.1.10.21 10.1.10.2n	Сеть 2 f0/0 Host 2-1 Host 2-n	172.16.20.64/28 172.16.20.65 172.16.20.71 172.16.20.7n
   Сеть 3 f0/0 Host 3-1 Host 3-n	192.168.30.128/27 192.168.30.129 192.168.30.131 192.168.30.13n	Сеть 4 s1/1 s1/2	204.4.4.16/30 204.4.4.17 204.4.4.18
   Сеть 5 s1/1 s1/2	204.4.4.20/30 204.4.4.21 204.4.4.22
2. Удалите протокол RIP и сконфигурируйте динамическую маршрутизацию вышеприведенной схемы с заданными в таблице адресами с использованием протокола EIGRP. Проведите проверку и отладку сети.
3. Нужно ли отменять режим автосуммирования? Почему?