第 3 章 实施 EIGRP 解决方案 3.1 动态路由概述 动态路由协议是在网际网络中用于交换路由和连通信息的一组过程 算法和消息 如果没有动态路由协议, 所有网络 ( 与路由器直接连接的网络除外 ) 均必须采用静态方式定义 动态路由协议可以对网络条件变化 ( 如链路故障 ) 做出响应 3.1.1

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1 本章包含以下几节 动态路由概述 EIGRP 的特点和功能 排除 EIGRP 故障 为 IPv6 实施 EIGRP 本章小结 复习题增强型内部网关协议 (EIGRP) 是由思科在 20 多年前开发的一种高级距离矢量路由协议 EIGRP 适用于许多不同的拓扑和介质 EIGRP 具有良好的适应性, 并以最小的开销提供极短的收敛时间 无论是设计精妙的网络, 还是设计不佳的网络, 均可执行 EIGRP EIGRP 是思科设备上常用的路由协议 它的前身是内部网关协议 (IGRP), 内部网关协议现已被淘汰,Cisco IOS 15 中已不再提供该协议 过去,EIGRP 是思科的专有封闭型协议 但是, 本文发布之时, 思科正在以 RFC( 请求注解, 这是一种标准的文档 ; 请参阅 的形式向 IETF 披露了 EIGRP 基本功能 本章首先复习动态路由技术, 接着介绍 IPv4 和 IPv6 的 EIGRP 操作 配置和故障排除 本章目标 复习动态路由协议的主要概念 了解思科路由器如何填写路由表 了解 EIGRP 的特点 操作 理论和功能 为 IPv6 和 IPv4 配置 EIGRP 并排除相关故障

2 第 3 章 实施 EIGRP 解决方案 3.1 动态路由概述 动态路由协议是在网际网络中用于交换路由和连通信息的一组过程 算法和消息 如果没有动态路由协议, 所有网络 ( 与路由器直接连接的网络除外 ) 均必须采用静态方式定义 动态路由协议可以对网络条件变化 ( 如链路故障 ) 做出响应 路由 所有路由协议都有相同的用途 : 获取远程网络的信息, 并在网络拓扑结构发生变化时快速做出调整 路由协议实现该目的的方法由该协议所使用的算法及其运行特征来决定 动态路由协议的性能因路由协议类型的不同而有所不同 路由协议为路由器提供最新的路由表, 代价是对路由器的内存和处理能力提出了更多要求 首先, 交换路由信息增加了网络带宽的消耗开销 这种开销可能是个问题, 特别是对路由器之间带宽不高的链路 其次, 当路由器获得路由信息之后, 路由协议需要处理接收的信息 因此, 使用这些协议的路由器只有拥有足够的资源, 才能实现协议的算法和及时执行数据包的路由和转发 路由域 路由域是一种自治系统 (AS), 它是接受统一管理的一组路由器 公司内部网络及其与 ISP 之间的互连就是一个典型路由域的例子 ISP 与公司内部网络由不同管理部门控制 因此, 需要采用互连方式 这种场景往往采用静态路由 但是, 如果公司与 ISP 之间存在多条链路, 会发生什么情况? 如果公司使用多个 ISP, 又会怎样? 这时, 静态路由协议恐怕并不适合 为了连接这些实体, 必须与不同管理部门负责管理的机构建立通信 再如, 合并 收购或建立要保留自身 IT 资源的子公司 原有的网络可能需要连接网络, 但也可能需要将网络作为独立实体运营 必须在两者之间建立一条沟通渠道 第三个例子与第一个例子关系密切, 那就是公共互联网 还有很多不同的实体相互交织 图 3-1 展示了 3 种自治系统, 其中一个系统用于私营公司, 另外两个用于 ISP

3 72 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 要适应这些类型的场景, 需要采用以下两类路由协议 内部网关协议 (IGP): 这类路由协议用于在自治系统内交换路由信息 EIGRP IS-IS( 中间系统到中间系统 ) 协议 RIP( 路由信息协议 ) 和 OSPF( 开放式最短路径优先 ) 协议都是 IGP 的典型例子 外部网关协议 (EGP): 这类路由协议用于在自治系统之间进行路由 BGP( 边界网关协议 ) 是目前网络首选的 EGP 外部网关协议设计于 1982 年, 是首个 EGP 如今, 人们开始渐渐转向 BGP, 认为 EGP 已经过时 BGP 是公共互联网上使用的一种路由协议 图 3-1 连接 3 种不同的自治系统 (AS) 路由协议分类 人们根据 EGP 和 IGP 的设计和运行方法对它们进行进一步的分类 路由协议共分为以下两类 距离矢量协议 : 距离矢量路由方法可确定到网际网络中任意点的方向 ( 矢量 ) 和距离 ( 跳数 ) 某些距离矢量协议会定期向所有相连的邻居发送完整的路由表 在大型网络中, 这些路由更新的数据量会日趋庞大, 进而导致链路中产生巨大的流量 这还可能会导致收敛缓慢, 因为出于更新期间的网络变化 ( 如链路故障 ) 等原因整个路由表可能不一致 RIP 是一种定期发布更新的典型协议 距离矢量协议将路由器作为通往最终目的地路径上的路标 路由器唯一了解的远程网络信息就是到该网络的距离 ( 即度量 ) 以及可通过哪条路径或哪个接口到达该网络 距离矢量路由协议并不了解确切的网络拓扑图 EIGRP 是距离矢量路由协议的另一个示例 不过, 与 RIP 不同的是,EIGRP 不会在两个相邻路由器之间执行初始设置时发送路由表的完整副本 EIGRP 只会在出现变化时发送更新 链路状态协议 : 链路状态方法使用最短路径优先 (SPF) 算法, 创建对整个网际网络或至少是对路由器所在分区的确切拓扑的一个抽象 使用链路状态路由协议就像拥有网络拓扑的完整地图 从源到目的网络的路途中并不需要路标, 因为所有链路状态路由器都使用相同的网络 地图 链路状态路由器使用链路状态信息来创建拓扑图, 并在拓扑

4 3.1 动态路由概述 73 结构中选择到达所有目的网络的最佳路径 链路状态协议仅在出现网络变化时发送更新 BGP OSPF 和 IS-IS 协议都是链路状态路由协议的例子 注意 EIGRP 最初被归类为 混合 路由协议, 是链路状态协议和距离矢量协议的综合体 但是, 它其实是一种功能丰富的距离矢量协议 支撑这种分类方式的主要区分因素在于, 并非每个 EIGRP 节点均具有完整的拓扑图 有类路由与无类路由 IP 地址分为 A 类 B 类和 C 类 有类 (Classful) 路由协议纯粹将网络视作按类直接连接 因此, 如果将网络划分为子网, 则无法在子网间设置有类边界 在图 3-2 中, 网络 A 无法通过有类路由协议连接网络 B, 因为它们被划分为不同类的网络 人们使用 不连续子网 这个术语描述这种场景 大部分距离矢量路由协议生成的路由通告中不会披露子网掩码, 而有类路由就是因为这一事实而产生的 当使用有类路由协议时, 同一主网的所有子网 (A B 或 C 类 ) 必须使用相同的子网掩码, 但不一定是默认主类子网掩码 运行有类路由协议的路由器可以跨过网络边界执行自动路由汇总 由于互联网上很少使用有类模型, 有类路由也在某种程度上渐渐趋于淘汰 因为互联网 IP 地址出现枯竭, 大部分互联网地址块均通过无类 (Classless) 路由和可变长子网掩码进行划分 人们很可能会在 AS 边界使用 RFC 1918 中定义的私有 IP 地址和网络地址转换 (NAT) 的私营企业中看到有类地址分配的身影 图 3-2 有类路由域示例 无类路由协议可以看作是第二代协议, 因为它们旨在解决早期有类路由协议的部分局限 有类网络环境中的一个严重局限是, 在路由更新过程中没有交换子网掩码, 从而导致同一主网内的所有子网都需要使用相同的子网掩码 有类方法的另一个局限是, 需要在所有主网边界自动汇总到有类网络编号 在无类环境中, 汇总过程为手

5 74 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 动控制, 并且通常可以在地址内的任意位调用 因为子网路由在整个路由域中传播, 所以可能需要执行手动汇总, 使路由表的大小易于管理 无类路由协议包括 BGP RIPv2 EIGRP OSPF 和 IS-IS 有类路由协议包括 Cisco IGRP 和 RIPv1 注意 RFC 1918 将以下网络定义为私人用途, 这意味着不在公共互联网上路由这些网络 : / /16 ~ /26 和 /24 ~ /24 有关 RFC 1918 的详细信息, 请参阅 管理距离 可以同时使用多个路由协议和静态路由 如果路由信息有多个来源, 包括特定路由协议 静态路由以及直连网络, 则使用管理距离值来衡量每个路由信息来源的可信度 当获得来自两个或多个路由来源的同一目的网络的信息时,Cisco IOS 软件使用管理距离功能来选择最佳路径 管理距离是 0 ~ 255 的一个整数 管理距离较低的路由协议比管理距离较高的路由协议更可信 默认管理距离如表 3-1 所示 表 3-1 默认管理距离 路由来源 默认管理距离 直连接口 0 静态路由 1 ebgp( 外部 BGP, 位于两个不同 AS 之间 ) 20 EIGRP 90 OSPF 110 RIP( 包括 v1 和 v2) 120 外部 EIGRP 170 ibgp( 内部 BGP, 位于 AS 内 ) 200 未知 / 不可信来源 255 注意 还有很多其他管理距离, 但本文将不介绍 有关详细信息, 请参阅 com/en/us/tech/tk365/technologies_tech_note09186a shtml 如图 3-3 所示, 路由器必须将数据包从网络 A 传输到网络 B 路由器必须在两个 路由之间做出选择 一个由 EIGRP 路由, 另一个由 OSPF 路由 虽然 OSPF 路由似乎 是合乎逻辑的选择, 但由于其到达目的网络的跳数更少, 所以 EIGRP 路由将被视为更 可信的路由并添加到路由器的路由表中 图 3-3 管理距离

6 3.1 动态路由概述 75 检测路由器上配置了哪些路由协议的有效方式是执行 show ip protocols 示例 3-1 显示运行 OSPF EIGRP 和 BGP 的示例路由器的输出 该命令将提供有关各路由协议的详细信息, 包括管理距离 ( 简称 距离 ) 路由协议使用的值以及其他功能( 如路由过滤 ) 示例 3-1 show ip protocols 命令输出

7 76 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 3.2 EIGRP 的特点和功能 EIGRP 是思科专有的路由协议, 它结合了链路状态路由协议和距离矢量路由协议的优点 EIGRP 可以被当作一个链路状态路由协议, 因为它使用 Hello 协议来发现邻居并建立邻居关系, 而且在发生变化时, 只发送部分更新 但 EIGRP 依然基于距离矢量路由协议的核心原理, 其中关于其他网络的信息是从直连的邻居获得的 EIGRP 是一种高级距离矢量路由协议, 它具有以下功能 快速收敛 :EIGRP 使用 DUAL 算法实现快速收敛 作为驱动 EIGRP 的计算引擎,DUAL 位于路由协议的主计算引擎, 在整个路由域内确保实现无环路路径和备用路径 ( 称为 可行后继路由 ) 使用 EIGRP 的路由器会保存所有能够到达目标的所有可用备份路由, 以便迅速切换到备用路由 如果路由表中的主路由发生故障, 则会立即将最佳的备用路由添加到路由表中 如果本地路由表中没有适当的路由或备份路由,EIGRP 会询问其邻居以查找备用路由 负载均衡 :EIGRP 既支持等价度量负载均衡, 也支持非等价度量负载均衡, 从而让管理

8 3.2 EIGRP 的特点和功能 77 员更好地分配网络中的流量 无环路 无类路由 : 由于 EIGRP 是无类路由协议, 所以它会为每个目的网络通告路由掩码 路由掩码功能让 EIGRP 能够支持不连续子网和可变长子网掩码 (VLSM) 降低带宽使用率 :EIGRP 使用术语 部分 和 有线 指代其更新 EIGRP 不会定期发送更新 部分 一词表示更新仅包含关于路由更改的信息 EIGRP 在目标状态变化时发送这些增量更新, 而非发送路由表的全部内容 有线 一词是指部分更新指定发送到更改所影响的路由器 通过仅向需要路由信息的路由器发送路由信息,EIGRP 可最大限度地降低发送 EIGRP 更新所需的带宽 EIGRP 使用组播和单播, 而不使用广播 组播 EIGRP 数据包使用保留的组播地址 因此, 路由更新以及对拓扑信息的请求不会影响终端 EIGRP 包含 4 个基本组件 邻居发现 / 恢复 可靠的传输协议 DUAL 有限状态机 基于协议的模块 邻居发现 / 恢复是指路由器用来动态了解直连网络上的其他路由器的过程 当邻居无法到达或运行不正常时, 路由器也必须执行发现操作 只需定期发送小型数据包, 在开销极低的情况下即可完成此过程 只要收到 hello 数据包, 路由器便可确定邻居处于活动状态并正常运行 一经确认, 相邻的路由器间就能交换路由信息 可靠的传输协议 ( 不要与实时协议 (RTP) 混淆, 用于通过 IP 通信传输语音 ) 负责通过可靠有序的方式将 EIGRP 数据包传输到所有邻居 支持同时使用组播数据包或单播数据包 只须完美传输部分 EIGRP 数据包 为了提高效率, 仅在必要时提供可靠性 例如, 在具有多项组播功能 ( 如以太网 ) 的多路访问网络上, 无需通过可靠方式将 hello 数据包分别发送给所有邻居 因此,EIGRP 在发送每个多播 hello 数据包时, 会在数据包中随附说明, 通知接收方无需对该数据包进行确认 其他类型的数据包 ( 如更新 ) 需要确认, 数据包中将予以指示 当存在等待确认的未确认数据包时, 可靠的传输协议还可以快速发送多播数据包 这样可确保存在变速链路时, 依然能够保持较短的收敛时间 DUAL 有限状态机在所有路由计算中均纳入了决策过程 跟踪所有邻居通告的所有路由 DUAL 使用距离信息 ( 称为 度量 ) 选择有效的无环路路径 DUAL 选择将要基于可行后继路由插入路由表的路由 后继路由是指用于转发数据包的相邻路由器, 它具有到达路由环路外的目的地的最低成本路径 当没有可行后继路由, 但邻居通告该目的地时, 必须重新进行计算 在此过程中, 确定新的后继路由 重新计算路由所需的时间量会影响收敛时间 即使重新计算并不需要占用大量处理器资源, 最好也要尽可能避免重新计算 当拓扑发生变化时,DUAL 测试可行后继路由 如果有可行后继路由, 则会使用发现的任意可行后继路由, 以避免所有不必要的重新计算 稍后, 将详细介绍可行后继路由

9 78 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 基于协议的模块负责满足网络层的协议特定需求 例如,IP-EIGRP 模块负责收发封装在 IP 中的 EIGRP 数据包 IP-EIGRP 负责解析 EIGRP 数据包并通知 DUAL 接收到新的信息 IP-EIGRP 要求 DUAL 做出路由决策, 决策结果被存储到 IP 路由表中 IP-EIGRP 负责充分分配其他 IP 路由协议学习的路由 EIGRP 数据包类型 EIGRP 使用以下 5 种数据包 Hello/ACK 更新 查询 应答 请求 正如前文所说,hello 消息是邻居用于发现 / 恢复的组播 无需确认 空 hello 数据包也可用作确认 (ACK) ACK 往往通过单播地址进行发送, 并且其中包含非零确认号 更新用于提供路由相关信息 当发现新邻居时, 发送更新数据包, 这样邻居可以自行构建 EIGRP 拓扑表 在这种情况下, 更新数据包为单播形式 其他情况下 ( 如链路成本调整 ), 更新数据包为组播形式 查询和应答用于查找和传输路由 查询始终为组播形式, 除非因响应接收查询而发送 查询 ACK 始终以单播形式传回发出查询的后继路由 应答往往为响应查询而发送, 用于指示发送方无需进入活动状态, 因为其具有可行后继路由 应答将以单播形式发送到查询发送方 查询和应答均需要以可靠的方式传输 注意 EIGRP 还具有两种其他类型的数据包, 但无关紧要 : 请求数据包和 IPX SAP 数据包 请求数据包是专用数据包, 从未在 EIGRP 中全面推行 网间数据包交换 (IPX)EIGRP 具有 IPX SAP 数据包 这些数据包自身具有可选代码, 因而从技术角度而言是另一种数据包类型 EIGRP 路径选择 每台 EIGRP 路由器都会维护一个邻居表 此表包含与该路由器邻接的直连 EIGRP 路由器列表 邻居关系用于跟踪这些邻居的状态 EIGRP 使用一种低开销 Hello 协议与邻居建立连接并监控连接状态 每台 EIGRP 路由器会为每个被路由的协议配置维护拓扑表 拓扑表包含路由器从其直连 EIGRP 邻居获取的每个目标的路由条目 EIGRP 从拓扑表中选择到每个目标的最佳路由, 然后将这些路由添加到路由表中 EIGRP 使用以下两个参数来确定到目标的最佳路由 ( 后继路由 ) 和所有备份路由 ( 可行后继路由 ): 通告距离 (advertised distance,ad):eigrp 邻居到特定网络的 EIGRP 度量

10 3.2 EIGRP 的特点和功能 79 可行距离 (feasible distance,fd): 从某个 EIGRP 邻居获取的特定网络 AD 加上到达该邻居的 EIGRP 度量 这个总和表示从路由器到远程网络的端到端度量 路由器比较到达特定网络的所有 FD, 然后选择最低的 FD 并将其放入路由表中 EIGRP 拓扑表包含每个 EIGRP 邻居所知的所有路由 如图 3-4 所示, 路由器 A 和路由器 B 将各自的路由表发送给路由器 C, 路由器 C 的路由表如图所示 路由器 A 和路由器 B 都有到网络 /24 的路由, 到其他网络的路径未显示 图 3-4 EIGRP 路径选择 在路由器 C 的拓扑表中, 有两条路径可到达网络 /24 路由器 C 到达路由器 A 和路由器 B 的 EIGRP 度量是 1000 将此度量(1000) 添加到每个路由各自的 AD, 结果即表示路由器 C 到达网络 /24 的必经 FD 路由器 C 选择最小 FD(2000), 并将其安装在 IP 路由表中作为到达 /24 的最佳路由 路由表中安装的 FD 最小路由称为 后继路由 如果存在一个或多个可行后继路由, 则路由器 C 会为后继路由选择一个备份路由, 称为 可行后继路由 要成为可行后继路由, 路由必须满足以下可行性条件 : 下一跳路由器的 AD 必须小于当前后继路由的 FD( 因此, 该路由被标记为可行后继路由, 也就是到达目的地的无环路路径 ) 此规则用于确保网络无环路 如果由于拓扑发生变化等原因造成后继路由无效, 或者邻居改变了度量, 则 DUAL 会检查目的路由是否有可行后继路由 如果发现可行后继路由,DUAL 会直接使用该路由, 避免重新计算路由 如果没有可行后继路由, 路由将从被动状态变为活动状态 ( 主动向备用路由的相邻路由器发送查询 ), 并且必须重新计算才能确定新的后继路由 注意在图 3-4 中,EIGRP 度量值 FD 值和 AD 值均已经过简化, 从而确保该场景更加易于理解 真实度量通常更大

11 80 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 理解 EIGRP 度量 EIGRP 度量可以采用多种标准, 但默认情况下 EIGRP 仅使用其中两个标准 带宽 : 源和目的之间所有出站接口的最小带宽, 以千位 / 秒为单位 延迟 : 路径上所有接口延迟的累计总和, 以零点几微秒为单位 以下标准也可用于 EIGRP 度量, 但不推荐使用这些标准, 因为它们往往会导致频繁重新计算拓扑表 可靠性 : 该值表示根据 keepalive 数据包而定的源网络和目的网络间的最低可靠性 负载 : 该值表示根据数据包速率和接口上配置的带宽而计算出的源网络和目的网络间的最差负载 K 值 :K 值是指出于管理原因设置的参数, 用于操控 EIGRP 度量值 不建议更改 K 值 度量计算中将使用这些值, 默认情况下会将它们设置为 1 和 0 这样, 默认 K 值才不会影响度量 (K1 K3 为 1 K1 K4 K5 为 0) K 值的含义如下 K1 : 带宽修饰符 K2 : 负载修饰符 K3 : 延迟修饰符 K4 : 可靠性修饰符 K5 : 其他可靠性修饰符 EIGRP 使用复合度量公式计算度量值 公式包含 K1 ~ K5 5 个 K 值, 它们称为 EIGRP 度量权重 默认情况下,K1 和 K3 设置为 1,K2 K4 和 K5 设置为 0 因此, 计算默认复合度量时仅使用带宽和延迟值 EIGRP 邻居之间的度量计算方法 (K 值 ) 和 EIGRP AS 编号必须匹配 使用默认 K 值和换算度量的度量计算示例如图 3-5 所示 图 3-5 EIGRP 度量 EIGRP 使用换算值计算总度量 :256*([K1* 带宽 ]+[K2* 带宽 ]/[256 负载 ] +K3* 延迟 )*(K5/[ 可靠性 + K4]), 其中, 如果 K5 = 0,(K5/[ 可靠性 + K4]) 项不使用 ( 即它等于 1) 使用默认 K 值, 度量计算可以简化为 256 *( 带宽 + 延迟 ) 图 3-5 使用换算值计算度量 延迟和带宽经过换算, 以便从数学上组成方程式 10^7 用于带宽,10 则用于延迟 这有助于确保度量为可管理数字 虽然邻居路由器之间会通过 EIGRP 数据包交换最大传输单位 (MTU), 但计算 EIGRP 度量时并不考虑 MTU 因素 使用 show interface 命令, 可以检查在计算路由度量时所用的实际带宽 延迟 可

12 3.2 EIGRP 的特点和功能 81 靠性和负载值 示例 3-2 中的输出显示了 Serial0/0/0 接口的复合度量中所用的值 示例 3-2 使用 show interface 验证 EIGRP 度量 EIGRP 基本配置 router eigrp 全局配置命令用于启用 EIGRP 使用 router eigrp 和 network 命令可创建 EIGRP 路由进程 注意 EIGRP 需要 AS 编号 AS 参数是一个 1 ~ 的数字, 由网络管理员选定, 且必须与 EIGRP AS 中的所有路由器均匹配 network 命令用于路由器配置模式 图 3-6 所示的双节点网络示例是解释 EIGRP 配置方法的后续示例的基础 图 3-6 EIGRP 配置网络示例 示例 3-3 显示如何在分支机构路由器上配置 EIGRP 示例 3-3 在分支机构路由器上配置 EIGRP 示例 3-4 显示如何在总部路由器上配置 EIGRP 示例 3-4 在总部路由器上配置 EIGRP EIGRP 命令如表 3-2 所示 表 3-2 命令 router eigrp as_number network network_id wildcard_ mask 描述 EIGRP 命令 为指定的 AS 编号启用 EIGRP 路由进程关联网络与 EIGRP 路由进程 可以选择使用通配符掩码匹配多个网络

13 82 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 在示例 3-3 和示例 3-4 中, 使用 router eigrp 和 network 命令创建 EIGRP 路由进程 注意 EIGRP 需要 AS 编号 在这种情况下, 两个路由器的 AS 编号为 100, 因为所有 EIGRP 路由器的 AS 参数必须相符, 才能交换邻居邻接关系和路由 network 命令用于定义与路由器直接相连的主网络号 匹配 network 命令中网络地址的路由器上的所有接口将被启用, 用于发送和接收 EIGRP 更新 EIGRP 路由进程会搜索一种接口, 这种接口具有 network 命令指定的网络中的 IP 地址 EIGRP 进程在这些接口上开始 从示例 3-5 中可以看出,EIGRP 进程在该接口上运行 但是, 还配置了另一个 EIGRP 进程, 但其与 network 命令的任何接口均不匹配 示例 3-5 检查 EIGRP 邻居 注意有关 router eigrp 命令的更多详细信息, 请参阅 Cisco IOS IP 路由 :EIGRP 命令参考, 网址为 html 有关 network 命令的更多详细信息, 请参阅 Cisco IOS IP 路由 : 独立于协议的命令参考, 网址为 EIGRP 配置和操作验证使用 show ip eigrp neighbors 命令显示 EIGRP 发现的邻居并确定邻居何时变成活动状态和非活动状态 当邻居通信不正常时, 该命令也可用于调试 从图 3-7 中可以看出, 分支机构路由器与总部路由器之间存在邻居关系, 以下命令输出也表现出这一点 图 3-7 使用 show ip eigrp neighbors 命令验证 EIGRP show ip eigrp neighbors 输出的关键字段如表 3-3 所示

14 3.2 EIGRP 的特点和功能 83 表 3-3 show ip eigrp neighbors 命令的关键输出字段 字段 AS Address Interface Hold 描述 此 EIGRP 进程的 AS 修饰符 邻居的 IP 地址 EIGRP 接收 hello 数据包的邻居所在的接口 一段时间长度 ( 单位 : 秒 ), 如果 Cisco IOS 软件在该时间之内没有收到来自对等设备的消息, 则会宣布该设备已不可用 如果对等设备使用默认保持时间, 则该数字小于 15 如果对等设备配置非默认的保持时间, 则会显示非默认的保持时间 Uptime 自从本地路由器第一次接收到来自该邻居的消息之后, 所经过的时间 ( 单位 : 小时 : 分钟 : 秒 ) Q Cnt 等待软件发送的 EIGRP 数据包 ( 更新 查询和应答 ) 数 Seq Num 从邻居接收到的最后一个更新数据包 查询数据包或应答数据包的序列号 使用 show ip eigrp interfaces 命令确定活动 EIGRP 接口, 并了解有关这些接口的信息 如果指定某个接口 ( 如 show ip eigrp interfaces FastEthernet0/0), 则只会显示该接口 否则, 显示正在运行 EIGRP 的所有接口 如果指定某个 AS( 如 show ip eigrp interfaces 100), 则只会显示指定 AS 的路由进程 否则, 显示所有 EIGRP 进程 show ip eigrp interfaces 命令的关键输出字段如表 3-4 所示 表 3-4 show ip eigrp interfaces 命令的关键输出字段 字段 描述 Interface 配置 EIGRP 的接口 Peers 直连 EIGRP 邻居列表 Xmit Queue Unreliable/Reliable 不可靠队列和可靠队列中包含的数据包数量 Mean SRTT 平均顺利往返时间 (SRTT) 间隔 ( 以毫秒为单位 ) Pacing Time Un/ Reliable 用于确定何时向接口发送 EIGRP 数据包 ( 不可靠数据包和 可靠数据包 ) 的节奏时间 ( 等待时间 ) Multicast Flow Timer 发送组播 EIGRP 数据包之后路由器等待 ACK 数据包的最 长秒数, 然后才能从组播切换为单播 Pending Routes 等待发送的传输队列中数据包内的路由数 示例 3-6 中的 show ip route 命令显示路由表中的当前条目 EIGRP 内部路由的默认管理距离为 90, 重新分配的路由的默认管理距离为 170( 重新分配的路由是指从外部来源纳入路由协议的路由 ; 路由协议或静态路由 ) 相比较于其他 IGP,EIGRP 具有最小的管理距离, 它成为了 Cisco IOS 软件的首选 EIGRP 被动接口 大部分路由协议均采用被动接口 被动接口可抑制某些路由更新, 同时允许正常获取其他更新 EIGRP 与其他路由协议略有不同 EIGRP 不接收也不处理路由更新, 而且不通过被动接口建立任何邻居关系

15 84 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 被动接口在 EIGRP 配置模式下设置 ( 如下所示 ), 并且不在该接口上配置 在 FastEthernet0/0 上设置被动接口状态 以下代码将被动接口状态设置为默认行为, 并明确指定哪些接口不得为 被动 接口 这将除 FastEthernet0/0 以外的所有接口设置为被动接口 使用 show ip route 命令显示示例验证网络如图 3-8 所示 图 3-8 使用 show ip route 命令验证 EIGRP 配置 示例 3-6 中展示了该路由表 示例 3-6 使用被动接口查看路由表 在示例 3-7 展示的网络中,show ip eigrp topology 命令显示 EIGRP 拓扑表 路由处于主动状态还是被动状态 后继路由的数量以及到目标的 FD 使用 show ip eigrp topology all-links 命令显示所有路径, 包括不可行的路径

16 3.2 EIGRP 的特点和功能 85 图 3-9 使用 show ip eigrp topology 命令验证 EIGRP 配置 示例 3-7 使用 show ip eigrp topology 命令 字段 show ip eigrp topology 命令的关键输出字段如表 3-5 所示 表 3-5 描述 show ip eigrp topology 命令的关键输出字段 Codes 此拓扑表条目的状态 被动 和 主动 是指与该目的相关的 EIGRP 状态 ; 更新 查询 和 应答 是指所发送的数据包的类型 P Passive : 没有为此目的地执行 EIGRP 计算 A Active : 正为此目的地执行 EIGRP 计算 U Update : 向此目的地发送了更新数据包 Q Query : 向此目的地发送了查询数据包 R Reply : 向此目的地发送了应答数据包 r 在软件发送查询之后等待应答期间所设置的 应答 状态标志 /24 子网掩码中的目的 IP 网络号和位数 (/24= ) successors 后继路由数量 该数字对应 IP 路由表中下一跳的数量 如果 successors 为大写, 则路由或下一跳处于过渡状态 FD 可行距离 FD 是到达目标的最佳度量, 或是路由进入活动状态后所获知的最佳度量 该值用于检查可行性条件 如果路由器的通告距离 (AD)( 斜杠后的度量 ) 小于 FD, 则符合可行性条件, 且该路径即为可行后继路由 在软件确定设备拥有可行后继路由后, 不需要发送针对该目标的查询 replies 有关此目标的未决应答数, 即尚未收到的应答数 只有目标网络处于主动状态时才会显示此信息 via 对等设备的 IP 地址, 它会将关于此目标的信息告知软件这些条目的第一个 N( 即后继数量 N) 表示当前的后继 列表上其余的条目是可行后继 (156160/128256) 第一个数字为 EIGRP 度量, 表示到达目标的成本 第二个数字是此对等设备所通告的 EIGRP 度量 Serial0/0/0 获知本信息所使用的接口

17 86 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 使用 EIGRP 配置负载均衡 每种路由协议均支持等价路径负载均衡, 即路由器将流量分配到与目标地址度量相同的所有网络端口的能力 负载均衡会增加网段的使用率, 从而提升有效网络带宽 EIGRP 还支持非等价路径负载均衡 可以使用 variance n 命令指示路由器包含度量小于该目标最小度量路由的 n 倍的路由 变量 n 的值为 1 ~ 128 默认值为 1, 用于指定等价路径负载均衡 流量也按度量比例在非等价链路间分发 以下对 EIGRP 提供的两种类型的负载均衡方法进行了快速比较 等价负载均衡 默认情况下, 路由表中最多会安装 4 个其度量值等于最低度量的路由 默认情况下, 路由表最多包含同一目标的 16 个条目 非等价负载均衡 默认情况下, 不开启此项 可以对那些比最低 FD 路由差 128 倍的路径执行负载均衡 对于 IP 协议,Cisco IOS 软件在默认情况下最多可在 4 条等价路径上应用负载均衡 使用 maximum-paths 路由器配置命令, 可在路由表中保存多达 32 条等价路由, 具体数目取决于路由器类型和 Cisco IOS 版本 如果将值设置为 1, 则会禁用负载均衡 当使用进程交换方式交换数据包时, 将在等价路径上基于数据包进行负载均衡 当使用快速交换方式交换数据包时, 将在等价路径上基于目的进行负载均衡 基于数据包的负载均衡会对应用 ( 如语音和视频 ) 造成问题, 因此要求数据包按顺序送达 基于目的的交换是默认设置, 而且必须使用 ip load-sharing per-packet 接口命令才能更改为基于数据包的交换 除非网络完全没有需要按顺序送达的数据包的应用, 否则不建议更改此参数 1. 方差本部分针对图 3-10 所示的网络示例提供一个方差示例 图 3-10 显示度量网络示例 在图 3-10 中, 可通过以下 3 种方式从路由器 E 连接到网络 X

18 3.2 EIGRP 的特点和功能 87 E-B-A( 度量为 30) E-C-A( 度量为 20) E-D-A( 度量为 45) 路由器 E 选择路径 E-C-A( 度量为 20), 因为 20 优于 30 和 45, 要指示 EIGRP 也选择路径 E-B-A, 应将 variance 配置为 2 倍 此配置会将最低度量增加为 40 (2 * 20 = 40) EIGRP 包括度量小于等于 40 的所有路由, 并且满足可行性条件 本部分的配置显示,EIGRP 目前使用 E-C-A 和 E-B-A 两条路径连接网络 X, 由于这两条路径的度量均小于 40 EIGRP 不会使用度量为 45 的路径 E-D-A, 因为这个数值大于方差配置 (variance configuration) 的最低度量值 40 另外, 邻居 D 的 AD 为 25, 大于经由 C 连接的 FD 值 20 这意味着, 即使将方差设置为 3, 也不会选择路径 E-D-A 实施负载均衡, 因为路由器 D 并非可行后继路由 2. 流量共享 EIGRP 不仅可以实现非等价路径负载均衡, 而且还能实现智能负载均衡, 如流量共享 当同一目的网络的多个路由不等价时, 要控制流量在路由间的分布情况, 请使用 trafficshare balanced 命令 使用关键字 balanced 让路由器按比例分配流量, 以便与不同路由关联的度量比率相对应 以下是默认设置 图 3-10 中示例的流量共享计数如下 路径 E-C-A :30 / 20 = 3 / 2 = 1 路径 E-B-A :30 / 30 = 1 由于该比率并非整数, 所以向下取整为最近的整数 在本示例中,EIGRP 会将一个数据包发送至 E-C-A, 再将一个数据包发送至 E-B-A 如果更改该示例中链路 E 和链路 B 之间的度量, 则结果链路 B 与链路 A 之间的度量将变为 15 在这种情况下,E-B-A 的度量为 40 但是, 不会选择此路径执行负载均衡, 因为此路径的成本不小于 40(20 * 2), 其中 20 是 FD,2 是方差 要同时使用此路径进行负载共享, 应将方差更改为 3 在这种情况下, 流量共享计数比率如下 路径 E-C-A :40 / 20 = 2 路径 E-B-A :40 / 40 = 1 在这种情况下,EIGRP 会向 E-C-A 发送两个数据包, 并向 E-B-A 发送一个数据包 因此,EIGRP 将同时提供非等价路径负载均衡和智能负载均衡 同样, 当使用 traffic-share 命令和关键字 min 时, 路由器只会使用最低成本路径发送流量, 即使路由表中提供了多条路径也是如此

19 88 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 在这种情况下,EIGRP 仅通过 E-C-A 发送数据包, 这是连接目的网络的最佳路径 这与不使用 vari- ance 命令的转发行为类似 但是, 如果使用 traffic-share min 命令和 variance 命令, 即使仅通过最低成本路径发送流量, 也会将所有可行路由均安装到路由表中, 从而缩短收敛时间 EIGRP 身份验证 许多路由协议均允许添加某种形式的身份验证, 以防止从未配置相同预共享密钥的其他路由器接受路由消息 未配置此身份验证方法, 可能会致使恶意设备或配置错误的设备入侵网络 这可能会向网络中注入不同的或相互冲突的路由信息, 从而导致服务中断 要配置 EIGRP 身份验证, 必须先在全局配置模式下使用 key chain 命令, 为该路由器全局配置 密钥链 然后在设备中单独配置使用 EIGRP 的各个接口 在示例 3-9 中, 使用的是 MD5 类型的密钥加密 示例 3-8 配置 EIGRP 身份验证 配置全局密钥链后, 除 EIGRP 以外的其他应用 ( 如 RIP 版本 2 路由协议 ), 都可以使用此密钥链 接下来, 将其应用至 EIGRP 接口配置 EIGRP 身份验证基于链路 必须使用相同的密钥链配置相邻的接口 可以使用其他密钥链配置其他接口, 也可以不配置身份验证, 只要采用同样的方法配置所有邻居即可 示例 3-9 提供针对单一接口密钥链的所有必要配置 在示例 3-9 中, 直接与接口 FastEthernet0/0 中的邻居相连的路由器必须使用相同的身份验证模式和相同的密钥链 示例 3-9 在接口上部署身份验证

20 3.3 排除 EIGRP 故障 89 注意有关 EIGRP 身份验证的详细信息, 请参阅思科文档 EIGRP 消息身份验证配置示例 : shtml 3.3 排除 EIGRP 故障 排除不能以路由信息填补路由表丢失信息的问题能力, 是网络工程师最重要的技能之一, 因为他必须负责实施和维护采用路由协议的企业网络 本部分提供了建议故障排除流程并对 Cisco IOS 命令进行了说明, 可以使用这些命令从 EIGRP 数据结构和路由流程收集信息, 从而检测及更正路由问题 EIGRP 故障排除的组成部分 与处理所有网络问题一样,EIGRP 故障排除也遵循结构化方法 EIGRP 故障排除的建议流程图如图 3-11 所示 图 3-11 EIGRP 故障排除流程图 在配置 EIGRP 后, 首先使用 ping 命令测试远程网络连接 如果 ping 失败, 请检查该路由器是否具有 EIGRP 邻居, 并逐个链接排除故障 邻居邻接关系可能由于许多原因未运行 在图 3-12 所示的简单网络示例中, 通过以太网交换机连接两个 EIGRP 邻居 总部路由器具有 3 个环回接口, 两个路由器均具有两个 FastEthernet 接口 每个路由器均有一个 FastEthernet (0/0) 接口连接到交换机 该交换机仅通过一个 VLAN 连接所有端口 图 3-12 简单网络示例

21 90 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 现在, 通过 show 命令检查以下几种潜在场景 设备之间的接口已关闭 在本例中,FastEthernet0/0 关闭 可能的故障包括电缆断开 117 交换机关闭或硬件故障 两台路由器的 EIGRP AS 数不匹配 在本例中, 分支结构路由器和总部路由器配置错误, 两者的 EIGRP AS 数不等 没有为 EIGRP 进程启用正确接口 在本例中, 仅为 EIGRP 配置了一个接口 设备间的接口正常, 但无法执行 ping 操作

22 3.3 排除 EIGRP 故障 91 在本例中, 第 2 层可能存在问题 可能是交换机端口配置错误和 / 或 VLAN 配置错误 接口配置为被动接口 在本例中, 配置 passive-interface show ip protocols 命令还将识别被动接口 除此处查看的问题以外, 还有很多其他更高级的问题可能会阻止建立邻居关系 例如,EIGRP 身份验证配置错误或 K 值不匹配, 因为 EIGRP 根据 K 值计算其度量 下一部分具体介绍邻居邻接关系 排除 EIGRP 邻居故障 上一部分介绍了导致 EIGRP 运行不正常的几种可能原因 本部分进一步研究 EIGRP 邻居邻接关系故障排除 如前所述, 在路由器间建立邻居关系的一个主要前提条件是第 3 层连接 通过检查 show ip interface brief 的输出, 可以验证路由器间接口的状态和协议是否处于启用状态 在图 3-13 和示例 3-10 中, 连接分支机构路由器的 Serial0/0/0 接口是否处于启用状态 成功执行 ping 操作, 从而确认路由器间的 IP 连接正常 图 3-13 确定接口是否正常运行 示例 3-10 验证邻居间的协议和链路状态

23 92 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 如果 ping 操作失败, 如示例 3-10 所示, 应当使用第 2 章 基本连接故障的排除 中讨论的技术 首先, 检查电缆并验证所连设备上的接口是否位于同一子网上 如果发现提示 EIGRP 邻居 不在同一子网中 (not on common subnet) 的日志消息, 则表明两个 EIGRP 邻居接口中有一个接口的 IP 地址不正确 如果分支机构路由器上收到此消息, 则可能会发现报告的邻居 IP 地址与期望的地址不匹配 但是, 仍然可以保留不匹配的 IP 地址, 不理会此消息 接下来, 检查邻居间的 AS 数是否相同 启动 EIGRP 进程的命令后面均接有 AS 编号 :router eigrp as_number 此 AS 编号对于整个网络至关重要, 因为同一路由域中的所有路由器间的 AS 编号均必须相互匹配 在其他路由协议中, 用于启动该进程的编号可能仅具有唯一的本地意义 ( 例如,OSPF 路由协议以 process-id 开头, 且不使用 AS 编号 ) 在图 3-14 和示例 3-11 中,show ip protocols 可帮助确定 AS 编号是否匹配 图 3-14 确定 AS 编号 示例 3-11 使用 show ip protocols 验证 EIGRP AS 编号 同时确认 EIGRP 在正确的接口上运行 在 EIGRP 路由进程下配置的 network 命令, 可指定哪些路由器接口参与 EIGRP show ip eigrp interfaces interface 命令显示为 EIGRP 启用了哪些接口 如果没有为 EIGRP 启用相连接口, 则邻居无法形成邻接关系 如果接口不在列表中, 则意味着路由器不通过该接口与 EIGRP 通信 图 3-15 显示 EIGRP 正在分支机构路由器上运行 在总部路由器上运行同一个命令, 期望获得同样的结果 在这种情况下, 两个路由器为邻居

24 3.3 排除 EIGRP 故障 93 图 3-15 已启用 EIGRP 接口 还可以参考 show ip protocols 命令输出的 Routing for Networks 部分检查该接口 例如, 示例 3-12 表明已经配置了哪些网络, 以及这些网络中是否有任何接口参与 EIGRP 示例 3-12 检查 Routing for Networks 输出 使用 show ip protocols 命令, 还可以确认某个接口是否仅处于被动模式 passiveinterface 命令可阻止出站和入站路由更新, 因为该命令导致路由器停止通过接口发送和接收 hello 数据包 因此, 路由器不能成为邻居 例如, 需要将指向特定 LAN 的接口配置为被动状态 希望通告 LAN, 但不希望将 hello 数据包传输到 LAN 而造成安全风险 检查故障邻居关系的终极建议是确认是否存在身份验证参数不匹配 两个邻居的主要身份验证配置必须匹配 运行配置过程中应当检查密钥编号和密钥字符串 排除 EIGRP 路由表故障 本部分介绍存在适当连接和邻居关系的情况下造成路由表条目缺失的问题 路由表中应包含但却未包含某些路由, 可能由以下原因导致 : 未通告路由 路由过滤或网络汇总 由于这些问题导致的路由条目缺失可能与直接连接的 EIGRP 邻居或位于网络其他网段的 EIGRP 路由器故障息息相关 1. 未通告的路由导致的问题未通告的路由导致的路由表问题往往表现为 ping 测试失败 图 3-16 为已经实施的分支机构 / 总部示例 此示例通过检查邻居邻接关系建立

25 94 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 图 3-16 使用 show ip protocols 命令排除 EIGRP 路由表 2. 故障在这种情况下, 检查总部路由器的 show ip protocols 命令是否指示总部路由器未通告 /24 向 EIGRP 添加 network 语句可解决该问题, 如示例 3-13 所示 示例 3-13 添加 Correct Network 命令 这将会恢复路由表 如果未能恢复, 请检查路由过滤 路由过滤可通过路由映射或 ACL 实现, 请参见下一部分的内容 3. 路由过滤引发的问题可配置路由协议过滤路由 这种方法是一种有力的工具, 这一点在连接不同路由域 ( 不同 AS) 时表现尤为突出 但是, 过滤器配置错误可能难以检测 注意路由映射和分发列表不属于 CCNA 培训课程的讲授范畴, 但可以通过参加 CCNP 培训课程了解 本书仅对分发列表进行简要介绍 有关路由映射的详细信息, 请参阅 IP 路由 EIGRP 配置指南 Cisco IOS 15S 版的第 8 章 EIGRP 路由映射过滤支持 cisco.com/en/us/docs/ios-xml/ios/iproute_eigrp/confi guration/15-s/ire-15-s-book.pdf 当检查过滤问题时, 首先检查 show ip protocols 命令, 如示例 3-14 所示 示例 3-14 识别入站过滤 从中可以看出, 其中包含一个 ACL 接下来, 检查该 ACL, 如示例 3-15 所示 示例 3-15 识别用于过滤的访问列表

26 3.3 排除 EIGRP 故障 95 该 ACL 与缺失的网络相匹配 在这种情况下, 从 EIGRP 配置中删除该 ACL, 如示例 3-16 所示 示例 3-16 删除用于过滤的分发列表 控制台输出显示更改配置后的邻接关系变化, 如示例 3-17 所示 示例 3-17 重新配置导致的控制台报告邻居变化 警告如未首先从其他配置 / 接口删除 ACL 引用, 则不要删除实际的 ACL 否则, 可能会导致配置不稳定! 注意 distribute-list 中的 in 字符 ACL 可以分为入站和出站两个方向 入站列表和出站列表的结构相同, 但路由传输或接收受方向控制 4. 自动网络汇总导致的问题 EIGRP 可以配置为自动汇总有类边界的路由 如果是不连续网络, 自动汇总可能会导致路由表不一致 在图 3-17 中, 路由器 B 不接收 /24 和 /24 子网的单个路由 将 EIGRP 更新包发送到路由器 C 时, 路由器 A 和路由器 C 均将这些子网自动汇总到 /16 有类边界 图 3-17 自动汇总问题 路由器 B 包含两条指向路由表中 /16 的路由, 继而导致路由不准确及数据包丢失, 如示例 3-18 所示

27 96 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 示例 3-18 路由条目不准确 注意默认情况下, 在 Cisco IOS 15 版中,auto-summary 命令的行为处于禁用状态 旧版本的 Cisco IOS 软件可能已经默认启动自动汇总 在示例 3-19 中, 在路由器 eigrp 配置模式下, 通过输入 no auto-summary 命令禁用自动汇总 示例 3-19 禁用自动汇总 3.4 为 IPv6 实施 EIGRP 虽然 EIGRP 是一项思科专有协议, 但它和它的前身 IGRP(IGRP 协议已过时, 并已从 Cisco IOS 12.3 及更高版本的产品中淘汰 ) 已在企业网络中得到广泛部署 除 IP (AppleTalk 和 Novell IPX) 以外,EIGRP 还支持多种协议 出于上述原因,IPv6 世界仍将沿用 EIGRP 就显得合情合理 本部分介绍适用于 IPv6 的 Cisco EIGRP 支持 IPv6 与 IPv4 间的 EIGRP 理论和操作略有不同 IPv6 与 IPv4 之间的主要区别围绕协议方面, 因此本部分的一些主题将用作审查 EIGRP IPv6 工作原理 尽管用于 IPv4 的 EIGRP 和用于 IPv6 的 EIGRP 在配置和管理方面很相似, 但需要单独配置和管理它们 如前所述, 由于一直支持非 IP 协议, 所以 EIGRP 本质上是一项多协议路由协议 Novell IPX 和 AppleTalk 都是 EIGRP 早期支持的一些协议 与非 IP 协议一样,IPv6 支持作为路由器内部的一个独立模块添加 虽然要单独配置和管理 IPv6 EIGRP 与 IPv4 EIGRP, 但是精通 IPv4 EIGRP 的用户必然熟悉 IPv6 EIGRP 机制和配置技术 EIGRP 会在适当的位置部署跨协议奇偶校验功能 出于协议间的种种区别, 配置和操作可能也会略有不同 但大部分主要领域 ( 如 DUAL 和度量 ) 的原理完全相同 以下几个 ( 并非全部 ) 例子展示了 IPv4 EIGRP 与 IPv6 EIGRP 之间的共同之处

28 3.4 为 IPv6 实施 EIGRP 97 DUAL 用于通过相同的度量执行路由计算和选择 可扩展用于大型网络实施项目 保留邻居表 路由表和拓扑表 同时提供等价负载均衡和非等价负载均衡 两者间的不同之处的几个 ( 并非所有 ) 例子如下 IPv6 中不使用 network 命令 ;EIGRP 通过链路进行配置 许多 EIGRP 命令均使用 IPv6 关键字 需要于配置 EIGRP 时在各接口上明确启用 用于 IPv6 的 EIGRP 的基本要素与 IPv4 版本相同 因此, 本部分介绍 EIGRP 和 DUAL 的操作原理 与在 IPv4 中一样,IPv6 EIGRP 使用 hello 数据包来发现直连链路上支持 EIGRP 的其他路由器, 并形成邻居关系 使用可靠传输协议可以确认更新, 或者不确认更新, 取决于所交流的特定功能 该协议允许灵活地单播或组播已确认或未确认的更新 Hello 数据包和更新已设置为公认的本地链路组播地址 FF02::A, 该地址是思科从 Internet 编号分配机构 (IANA) 获得的 该组播分配技术比早期更原始的路由协议 ( 如 RIPv1) 所使用的机制更加有效 用于 IPv4 的 EIGRP 还使用组播来发布更新 注意有关 IANA 数字分配的详细信息, 请参阅 org/numbers EIGRP 在目的状态变化时发送增量更新, 而不是发送路由表的全部内容 此功能从最大限度上减少了 EIGRP 数据包所需的带宽 DUAL 是用来确定网络中最佳路径的一种 EIGRP 算法, 它使用多种度量来选择有效的无环路径 具有示例度量的拓扑如图 3-18 所示 当存在通往一个邻居的多个路由时, DUAL 会确定哪个路由具有最低度量 (FD) 并将该路由输入路由表 同时还会收到通往该邻居, 但具有较大度量的其他可能路由,DUAL 会确定通往该网络的 AD AD 定义为上游邻居针对某个目的路径所通告的总度量 DUAL 比较 AD 与 FD, 如果 AD 小于 FD, 则 DUAL 会将该路由视为可行后继路由, 并将其输入拓扑表 如果当前路由发生故障, 则具有最小度量的可行后继路由会成为当前路由的后继路由 为了避免路由循环,DUAL 确保 AD 始终小于邻居路由器到达目的网络的 FD ; 否则, 通往邻居的路由可能会通过本地路由器环回 图 3-18 EIGRP 路径选择

29 98 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 当发生故障的路由没有可行后继路由, 但邻居通告该路由时, 必须重新计算路由 这是 DUAL 确定新后继路由的过程 重新计算路由所需的时间量会影响收敛时间 重新计算需要占用大量处理器资源, 因此, 最好避免执行不必要的重新计算 当拓扑发生变化时,DUAL 测试可行后继路由 如果存在可行后继路由, 则 DUAL 使用它们来避免不必要的拓扑重新计算 在这些度量中, 默认情况下仅使用最小带宽和延迟来计算最佳路径 与大多数度量不同, 最小带宽设置为整个路径的最小带宽, 并不反映该路径中有多少跳数或低带宽链路 延迟是一个累计值, 将路径中每个网段的延迟值累加起来得到 在图 3-18 中, 路由器 1 计算到达网络 A 的最佳路径 自此网络的两个通告开始延伸 : 一个通过路由器 4, 最低带宽为 56, 总延迟为 2200 ; 另一个通过路由器 3, 最低带宽为 128, 总延迟为 1200 路由器 1 选择最低度量路径 计算度量 EIGRP 通过换算带宽及延迟度量计算总度量 EIGRP 使用以下公式换算带宽 : 带宽 = ( / bandwidth(i))* 256 其中 bandwidth(i) 是目的网络路由的所有出站接口的最低带宽 ( 以千位表示 ) EIGRP 使用以下公式换算延迟 : 延迟 = delay(i)* 256 其中 delay(i) 是目的网络路由的接口上配置的延迟总和 ( 单位为微秒 ) 如 show ipv6 eigrp topology 命令或 show interface 命令所示, 延迟均以微秒计算, 因此, 代入此公式之前必须将这两个命令的输出值除以 10 在整个部分中, 使用的都是接口上配置和显示的延迟 EIGRP 使用以下换算值确定网络的总度量 度量 = [K1 * 带宽 +(K2 * 带宽 )/(256 负载 )+ K3 * 延迟 ]* [K5 /( 可靠性 + K4)] 警告如未事先仔细思考决定, 不得更改这些 K 值 应避免做出任何修订, 只有在仔细规划后, 才能进行修订 K 值不匹配会妨碍建立邻居关系, 从而导致网络无法收敛 注意 K5=0 时, 该公式将降低为以下值 : 度量 = [K1 * 带宽 +(K2 * 带宽 )/(256 负载 ) + K3 * 延迟 ] 默认 K 值为 : K1 = 1 K2 = 0 K3 = 1 K4 = 0 K5 = 0 对于默认行为, 可将公式简化为 : 度量 = 带宽 + 延迟 思科路由器将向下取整为最近的整数, 以便正确计算度量 在本示例中, 路由器 4 的总成本为 : 最低带宽 = 56 kb total delay = = 2200 [( /56)+ 2200]x 256 = ( )x 256 = x 256 =

30 3.4 为 IPv6 实施 EIGRP 99 路由 3 的总成本为 : 最低带宽 = 128kb total delay = = 1200 [( /128)+ 1200]x 256 =( )x 256 = x 256 = 因此, 为到达网络 A, 路由器 1 选择通过路由器 3 到达该路由器 注意, 使用的带宽值和延迟值为接口上配置的值, 路由器将通过该接口到达目的网络的下一跳 例如, 路由器 2 以其以太网接口上配置的延迟通告网络 A ; 路由器 4 添加其以太网接口上配置的延迟 ; 而路由器 1 添加其串行接口上配置的延迟 当路由器发现新邻居时, 会在邻居表中将邻居地址和接口记录为一个条目 每个基于协议的模块都具有一个邻居表 ( 正如前文所说,EIGRP 针对运行的各协议运行独立于协议的模块, 因此将独立计算 IPv4 和 IPv6) 当邻居发送一个 hello 数据包时, 它会通告保持时间, 保持时间是指路由器将其邻居视为可达且运行的时间 如果在保持时间内没有收到 hello 数据包, 达到保持时间后,DUAL 将收到拓扑更改的消息 拓扑表包含由相邻路由器通告的所有目标 拓扑表中的每个条目包含目的地址和通告了该目的地的邻居列表 对于每个邻居, 条目记录了该邻居存储在其路由表中的通告度量 距离矢量协议必须遵循的一个关键规则是, 如果邻居通告了该目的地, 则邻居必须使用该路由转发数据包 虽然具有路由, 并用它来转发数据包看起来隐式链路状态协议可能会通告非直接路径路由 很显然, 可以通过边界网关协议 (BGP) 实现这一点, 但本文不会就该主题进行讨论 注意 与 IPv4 一样,IPv6 MTU 通过 EIGRP hello 数据包承载, 但不用于执行度量计算 1.EIGRP IPv6 可行后继路由根据前文的定义, 可行距离是到达目的网络路径的最佳度量, 包括通告该网络的邻居的度量 报告距离是到达目的网络的路径的总度量, 参见上游邻居通告 可行后继路由是指 AD 小于 FD( 当前最佳路径 ) 的路径 图 3-19 对此过程进行了说明 图 3-19 度量计算拓扑示例 路由器 1 识别到达网络 A 的两条路由, 一条通过路由器 3, 另一条通过路由器 4 通过路由器 4 的路由成本为 ,AD 为 通过路由器 3 的路由成本为 ,AD 为

31 100 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 注意, 在每种情况下,EIGRP 都会计算从通告路由的路由器到该网络的 AD 换句话说, 路由器 4 的 AD 是从路由器 4 到达网络 A 的度量, 而路由 3 的 AD 是从路由器 3 到达网络 A 的度量 EIGRP 选择通过路由器 3 的路由作为最佳路径, 并将通过路由器 3 的度量作为 FD 由于通过路由器 4 到达该网络的 AD 小于 FD, 路由器 1 将通过路由器 4 的路径视为可行后继路由 当路由器 1 与路由器 3 之间的链路断开时, 路由器一会检查到达网络 A 的各已知路径, 并发现通过路由器的路径为可行后继路由 路由器 1 使用此路由, 并将通过路由器 4 的度量作为新的 FD 该网络立即收敛, 下游邻居更新成为该路由协议的唯一通信 2.EIGRP IPv6 负载均衡与 IPv4 一样,IPv6 同时支持等价负载均衡和非等价负载均衡 默认情况下,Cisco IOS 软件最多可在 4 个等价路径间实现负载均衡 使用 maximum-paths 路由器配置命令, 可在路由表中保存多达 32 条等价路由, 具体数目取决于路由器类型和 Cisco IOS 版本 如果将值设置为 1, 则会禁用等价负载均衡 EIGRP 支持非等价路径负载均衡 使用 variance n 命令指示路由器包含度量小于该目标最小度量路由 n 倍的路由 变量 n 的值为 1 ~ 128 默认值为 1, 用于指示等价负载均衡 还可以在度量方面按比例为不等价链路分配流量 如果路径并非可行后继路由, 它就不能用于执行负载均衡 用于 IPv6 的 EIGRP 命令语法 本部分介绍用于 IPv6 的 EIGRP 配置的一些基础知识 基本 IPv6 路由的过程如示例 3-20 所示 其中展示了如何在接口上配置 IPv6 地址和 EIGRP 路由协议, 以及如何验证 EIGRP 进程是否启动 示例 3-20 配置和验证用于 IPv6 的 EIGRP

32 3.4 为 IPv6 实施 EIGRP 101 示例 3-20 中使用的一些基本命令如表 3-6 所示 表 3-6 示例 3-20 中使用的命令 命令 描述 interface FastEthernet0/0 输入接口模式 ipv6 address 2001:DB8:A00:1::1/32 在接口上分配 IPv6 地址 ipv6 unicast-routing 启用 IPv6 路由 ipv6 router eigrp 1 在 AS 编号为 1 的情况下配置 EIGRP no shutdown 启用 EIGRP 进程 show ipv6 protocol 验证 EIGRP 进程是否启动 ( 下一部分将重点介绍 EIGRP 验证 / show 命令 ) 注意有关配置 IPv6 的详细信息, 请参阅 IOS IPv6 配置指南 Cisco IOS 15.1.S 版 : guration/15-1s/ipv6-15-1s-book.html 1.EIGRP IPv6 操作验证用于 IPv6 的 EIGRP 拓扑如示例 3-21 所示 值得注意的是, 命令执行和显示的信息与 IPv4 版本的命令 ( 参见图 3-7) 类似, 仅通过 IPv4 与 IPv6 协议之间的区别来区分 示例 3-21 用于 IPv6 的 EIGRP 拓扑 EIGRP 邻居如示例 3-22 所示

33 102 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 示例 3-22 验证 EIGRP 邻居 关联的路由表如示例 3-23 所示 示例 3-23 验证路由表 示例 3-20 ~ 示例 3-23 的 show 命令与用于 IPv4 的 EIGRP 的作用相同 区别在于协议输出 要显示用于 IPv6 的 EIGRP 拓扑表中的条目, 请在特权 EXEC 模式中使用 show ipv6 eigrp topology 命令 要显示由用于 IPv6 的 EIGRP 所发现的邻居, 请使用 show ipv6 eigrp neighbors 命令 show ipv6 route eigrp 命令显示 IPv6 路由表的内容, 该路由表包含特定于 EIGRP 的路由 2. 用于 IPv6 的 EIGRP 配置示例图 3-20 及示例 3-24 和示例 3-25 中的配置提供了一个包含分支机构路由器和总部路由器的简单双节点网络 图 3-20 双路由器 IPv6 网络

34 3.4 为 IPv6 实施 EIGRP 103 在分支机构路由器上, 用于 IPv6 的 EIGRP 已通过 AS 100 启用 接着, 在接口 GigabitEthernet0/1 上启用 EIGRP 示例 3-24 分支机构路由器配置 如示例 3-25 所示, 在总部路由器上, 已通过 AS 100 启用第一个用于 IPv6 的 EIGRP 之后, 接口 GigabitEthernet0/0 和 GigabitEthernet0/1 均启用 IPv6 EIGRP 示例 3-25 总部路由器配置 在示例 3-26 中的分支机构路由器的 show ipv6 eigrp interfaces 命令输出中, 一个邻居位于 GigabitEthernet0/1 接口, 即 EIGRP 进程包含的唯一接口 示例 3-26 验证 EIGRP 接口 示例 3-27 显示分支机构的 show ipv6 eigrp neighbors 命令的输出 该命令输出的字段如表 3-7 所示

35 104 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 示例 3-27 查看 EIGRP 邻居 表 3-7 字段 Link-local address Interface Hold Uptime 分支机构路由器 show ipv6 eigrp neighbors 命令的有效字段 描述 仅限单个子网本地通信使用的 IPv6 接口地址 不路由本地链路数据包 EIGRP IPv6 使用此地址建立邻居关系 EIGRP 接口 EIGRP 邻居等待邻居发送的 hello 数据包的时间量, 从而确定邻居关系是否超时及中断 默认值为保持时间的 3 倍 建立邻居关系的时间 show ipv6 eigrp topology 命令显示用于 IPv6 路由的 EIGRP 的拓扑表, 如示例 3-28 所示 所有路由都在拓扑表中, 但只有最佳路由位于路由表中 示例 3-28 IPv6 拓扑 示例 3-29 显示 show ipv6 route eigrp 命令的输出 可以看到由 EIGRP 路由协议获取的路由 示例 3-29 验证路由表中的 EIGRP 路由

36 复习题 用于 IPv6 的 EIGRP 的故障排除用于 IPv6 的 EIGRP 与用于 IPv4 的 EIGRP 具有很多相似之处 命令具有类似之处, 算法完全相同, 并且度量工作原理也很相似 但是, 认识一些主要区别和关键点可以简化故障排除过程 以下几点对此进行了简要总结 用于 IPv6 的 EIGRP 直接在其运行的接口上设计 此功能可以在不使用全局 IPv6 地址的情况下配置用于 IPv6 的 EIGRP 用于 IPv6 的 EIGRP 不包含任何网络语句 在系统启动时逐个接口设计的过程中, 如果已经在接口上配置 EIGRP, 那么可能会在执行任何 EIGRP 路由器模式命令之前开始运行 EIGRP 协议 用于 IPv6 的 EIGRP 协议实例只有具有路由器 ID 才能开始运行 用于 IPv6 的 EIGRP 具有关闭功能 路由进程只有处于 no shutdown 模式才能开始运行 使用 passive-interface 配置时, 无需在设置为被动状态的接口上配置用于 IPv6 的 EIGRP 用于 IPv6 的 EIGRP 使用 distribute-list 命令实施路由过滤 注意与 IPv4 EIGRP 一样, 将在实施 Cisco IP 路由 (ROUTE) 课程以及 Cisco IP 路由 (ROUTE) 考试实施准备相关文本中对分发列表进行详细介绍 本章小结 动态路由协议按类型 距离矢量和链路状态进行定义 Distance 矢量协议使用度量通过网络逐跳确定路径 链路状态协议将在网络中纳入一个包含所有路由器和链路的拓扑 EIGRP 和 RIP 是典型的距离矢量协议示例 OSPF 和 BGP 则是典型的链路状态协议示例 动态路由协议分为外部网关协议 (EGP) 和内部网关协议 (IGP) EGP 旨在不同的自治系统之间使用, 如连接公共互联网的自治系统 IGP 在网络内部使用 目前,BGP 是唯一一个用于 IPv4 和 IPV6 的 EGP 典型的 IGP 示例有 OSPF EIGRP 和 RIP EIGRP 是一种 IGP, 人们将之视为一项高级距离矢量协议, 因为其中包含许多附加功能, 如部分更新 EIGRP 使用 DUAL 算法执行拓扑和度量计算, 适用于大量网络设计, 并通过多项独立进程 ( 称为基于协议的模块 ) 支持多项协议 用于 IPv4 的 EIGRP 和用于 IPv6 的 EIGRP 的操作模式 ( 如配置和故障排除 ) 类似 IPv4 与 IPv6 是两种不同的协议 两者的主要区别是,IPv6 使用本地链路寻址建立 EIGRP (IPv6) 邻居 ; 用于 IPv6 的 EIGRP 逐接口进行配置 ; 不通过配置接口 ( 而是通过添加被动接口配置 ) 在 IPv6 中创建被动接口 复习题 回答以下问题, 复习本章的内容 可以在附录 A 各章复习题答案 中找到正确

37 106 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 答案和解答 1. 在 IPv6 上配置 EIGRP 与在 IPv4 上配置 EIGRP 有以下哪两方面的区别?( 请选择两项 )( 来源 : 用于 IPv6 的 EIGRP 命令语法 ) A. 在用于 IPv6 的 EIGRP 中,network 命令更改为 ipv6 network 命令 B. 用于 IPv6 的 EIGRP 只能使用 no shutdown 命令显式启用 无 network 命令 C. 用于 IPv6 的 EIGRP 在思科路由器的每个接口上进行配置 D. 如果运行用于 IPv6 的 EIGRP, 就必须运行用于 IPv4 的 EIGRP ; 但是, 如果运行用于 IPv4 的 EIGRP, 则不需要运行用于 IPv6 的 EIGRP 2. 可以使用哪个命令显示用于 IPv6 的 EIGRP 是否运行?( 来源 : 用于 IPv6 的 EIGRP 命令语法 ) A.show ipv6 interface B.show ipv6 protocol C.show ipv6 eigrp dual D.show eigrp ipv6 dual 3. 以下哪项不是有效 IPv6 EIGRP 命令?( 来源 :EIGRP 基本配置 ) A.show ipv6 eigrp topology B.show ipv6 route eigrp C.show ipv6 eigrp status D.show ipv6 eigrp interfaces 4. 以下哪项适用于 EIGRP AS 编号?( 来源 : 排除 EIGRP 邻居故障 ) A. 仅需要 EIGRP 邻居相互匹配 B. 如果重新分发路由, 需要匹配 OSPF 区域编号 C. 需要匹配拓扑中的所有 EIGRP 路由 D. 无需任何匹配 E. 必须匹配 BGP AS 编号 5. 以下哪项命令对于确定是否出于连接问题未能建立 EIGRP 邻居关系最有效?( 来源 : 排除 EIGRP 邻居故障 ) A.show ip protocols B.show ip eigrp neighbors C.show eigrp topology D.show ip protocols E.show ip interfaces brief 6. 以下哪项适用于 EIGRP 被动接口?( 来源 : 排除 EIGRP 邻居故障 ) A. 只有在直接连接的子网上的邻居发起该连接时, 才能建立邻居关系 B. 可通过 show ip eigrp passive-interfaces 命令查看 C. 可通过 show ip protocols 命令查看 D. 可为其分配不同的 AS 编号 7. 可以在以下哪条路由上实施路由过滤?( 来源 : 路由过滤引发的问题 ) A. 仅入站路由 B. 仅出站路由 C. 入站路由或出站路由 8. 在何处执行自动汇总?( 来源 : 有类路由与无类路由 ) A. 任何连续网络块 B. 有类网络边界 C. 可同时在跨越多个网段的同一有类边界上执行 D. 有类路由协议和无类路由协议的交汇点

38 复习题 哪个命令正确指定网络 直接连接正在运行 EIGRP 的路由器并且需要通告?( 来源 : 为 IPv6 实施 EIGRP ) A.Router(config)# network B.Router(config)# router eigrp C.Router(config-router)# network D.Router(config-router)# router eigrp 连接左侧的各项 EIGRP 功能与右侧的描述 ( 来源 : 为 IPv6 实施 EIGRP ) 1. 降低带宽使用率 A.EIGRP 实现快速收敛的 EIGRP 算法 2. 无类路由 B. 使用部分更新的一种直接结果 3. 负载均衡 C.EIGRP 识别两类负载均衡 : 等价和非等价 4.DUAL D. 为每个目的网络通告路由掩码 11. 默认情况下,EIGRP 使用哪两个标准来计算其度量?( 请选择两项 )( 来源 : 为 IPv6 实施 EIGRP ) A. 带宽 B. 可靠性 C. 负载 D.MTU E. 延迟 12. 连接左侧的各术语与右侧的描述 ( 来源 : 为 IPv6 实施 EIGRP ) 1. 可行距离 A.EIGRP 邻居到达特定网络的最佳 EIGRP 度量 2. 通告距离 B. 从远程网络路由器传输的端到端度量 3. 管理距离 C. 从路由器到达特定网络的端到端 EIGRP 度量 4. 复合度量 D. 用于衡量每个路由信息来源的可信度 13. 以下哪个字母用于表示源自 EIGRP 的 show ip routes 命令的路由?( 来源 : EIGRP 配置和操作验证 ) A.A B.D C.E D.L 14. 以下哪项不是有效命令?( 来源 : EIGRP 配置和操作验证 ) A.show ip eigrp dual process as_number B.show ip eigrp interfaces C.show ip route D.show ip eigrp neighbors 15. 所有路由协议均支持不等价负载均衡 判断正误 ( 来源 : 使用 EIGRP 配置负载均衡 ) 16. 分支机构路由器上的哪些接口不具有 EIGRP 邻居?( 来源 : EIGRP 配置和操作验证 ) A.Gigabit0/0 B.Gigabit0/1 C.Gigabit0/2 D.Gigabit0/3 E. 所有接口均具有 EIGRP 邻居 F. 所有接口均不具有 EIGRP 邻居

39 108 第 3 章实施 EIGRP 解决方案 17. 以下哪两项不是 EIGRP 的特征?( 来源 : 动态路由概述 ) A. 确定到达网络中任何目标的距离 B. 使用 DUAL 算法 C. 使用 SPF 算法 D. 具有包含网络中各目标的地图 18. 可以使用下面哪个命令来检查为 EIGRP 路由进程启用的接口?( 来源 : 排除 EIGRP 邻居故障 ) A.show ip eigrp interfaces B.show ip eigrp neighbors C.show ip interfaces brief D.show eigrp enabled interfaces 19. 下列哪些陈述是错误的?( 来源 : 用于 IPv6 的 EIGRP 的故障排除 ) A. 在系统启动时, 逐个接口进行配置的过程中, 如果已经在接口上配置 IPv6 EIGRP, 那么可能会在执行任何 EIGRP 路由器模式命令之前开始运行 IPv6 EIGRP 协议 B. 用于 IPv6 的 EIGRP 协议实例无需路由器 ID 即可开始运行 路由器 ID 可稍后添加 C. 当使用 passive-interface 配置时, 无需在设置为被动状态的接口上配置用于 IPv6 的 EIGRP D. 用于 IPv6 的 EIGRP 不直接在其运行的接口上设计 在用于 IPv6 的 EIGRP 网络语句中, 必须明确定义该接口 E. 用于 IPv6 的 EIGRP 具有关闭功能 路由进程只有处于 no shutdown 模式, 才能开始运行 F. 用于 IPv6 的 EIGRP 使用 distribute-list prefix-list 命令实施路由过滤 不支持通过分发列表使用 route-map 命令执行路由过滤 G.EIGRP 使用高级 DUAL 算法 ( 为网络上的每个节点设置一个数据库 ) 20. 以下哪项不是 EIGRP 的基本组件?( 来源 : EIGRP 的特点和功能 ) A. 拓扑数据库 B.DUAL 算法 C. 基于协议的模块 D.Hello 数据包 21. 以下哪项不是有效的动态路由协议分类?( 来源 : 动态路由概述 ) A. 混合 B. 距离矢量 C. 链路状态

40 复习题 连接左侧的各术语与右侧的定义 ( 来源 : 动态路由概述 ) 1. 距离矢量协议 A. 跟踪网络中的所有链路和路由器 2.EGP B. 单一路由域的内部路由 3. 链路状态协议 C. 逐跳跟踪网络路径 4.IGP D. 连接路由域