اصول EIGRP: پروتکل Distance-Vector پیشرفته سیسکو

EIGRP کجا در میان پروتکل‌های مسیریابی قرار می‌گیرد

OSPF، که پیش‌تر در این مجموعه بحث شد، یک پروتکل link-state است که یک نقشه توپولوژی کامل می‌سازد. EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) رویکرد متفاوتی اتخاذ می‌کند، که به‌عنوان یک پروتکل Advanced Distance-Vector (distance-vector پیشرفته) طبقه‌بندی می‌شود — یک نقشه توپولوژی کامل مانند OSPF نمی‌سازد، اما بر ضعف‌های همگرایی کند و اجتناب-از-حلقه پروتکل‌های distance-vector ساده‌تر با استفاده از یک الگوریتم پیچیده که در ادامه این مقاله پوشش داده می‌شود غلبه می‌کند.

معیار ترکیبی EIGRP

برخلاف مقدار هزینه واحد OSPF بر اساس پهنای باند، که پیش‌تر در این مجموعه بحث شد، EIGRP معیارش را از چند ویژگی اینترفیس ترکیب‌شده در یک مقدار ترکیبی واحد محاسبه می‌کند.

اجزای معیار EIGRP (به‌طور پیش‌فرض، فقط پهنای
باند و تأخیر واقعاً در محاسبه استفاده می‌شوند،
هرچند پروتکل هر چهار را پشتیبانی می‌کند):

Bandwidth: پهنای باند کندترین لینک
  در سراسر کل مسیر
Delay: تأخیر تجمعی در سراسر هر
  لینک در طول مسیر
Reliability: قابلیت‌اطمینان لینک (به‌طور پیش‌فرض استفاده نمی‌شود)
Load: استفاده فعلی لینک (به‌طور پیش‌فرض استفاده نمی‌شود)

فرمول پیش‌فرض ساده‌شده:
معیار = 256 × (10,000,000 / حداقل پهنای باند) +
         256 × (تأخیر تجمعی / 10)

از آنجا که معیار تأخیر تجمعی در سراسر کل مسیر را به‌جای صرفاً ویژگی‌های یک هاپ واحد ترکیب می‌کند، EIGRP می‌تواند انتخاب‌های مسیر ظریف‌تری نسبت به یک پروتکل که صرفاً به تعداد هاپ یا یک هزینه هر-هاپ ساده‌تر متکی است انجام دهد.

پیکربندی EIGRP پایه

Router(config)# router eigrp 100
Router(config-router)# network 192.168.1.0 0.0.0.255
Router(config-router)# network 10.0.0.0 0.0.0.3
Router(config-router)# no auto-summary

-- "100" شماره سیستم خودمختار است، و برخلاف
-- شناسه فرآیند OSPF، این مقدار باید بین روترهایی
-- که نیاز دارند همسایه EIGRP شوند تطبیق داشته
-- باشد -- منبع رایج شکست شکل‌گیری همسایه
-- هنگام عدم‌تطابق

دستور no auto-summary رفتار قدیمی EIGRP از خلاصه‌سازی خودکار مسیرها در مرزهای شبکه classful، که پیش‌تر در این مجموعه درباره آدرس‌دهی classful بحث شد، غیرفعال می‌کند — رفتاری که مسائل جدی مسیریابی در شبکه‌های غیرپیوسته مدرن ایجاد می‌کند و تقریباً همیشه باید غیرفعال شود.

الگوریتم DUAL: تضمین مسیرهای بدون‌حلقه

نوآوری اصلی EIGRP DUAL (Diffusing Update Algorithm) است، که اجازه می‌دهد یک روتر بلافاصله به یک مسیر پشتیبان تغییر کند بدون هیچ ریسکی از ایجاد یک حلقه مسیریابی، و بدون نیاز به آگاهی کامل توپولوژی که پروتکل‌های link-state برای همین تضمین نیاز دارند.

اصطلاحات کلیدی DUAL:

Feasible Distance (FD): بهترین (کمترین) معیار
  خود این روتر برای رسیدن به یک مقصد

Reported Distance (RD): معیار خود یک همسایه
  برای رسیدن به همان مقصد، همان‌طور که توسط
  آن همسایه گزارش می‌شود

Successor: همسایه‌ای که بهترین مسیر (کمترین FD)
  را فراهم می‌کند — این چیزی است که واقعاً
  در جدول مسیریابی ظاهر می‌شود

Feasible Successor (FS): یک همسایه پشتیبان که
  Reported Distance آن کمتر از Feasible Distance
  فعلی است -- این شرط خاص چیزی است که از نظر
  ریاضی تضمین می‌کند این مسیر پشتیبان امکان
  ندارد از میان این روتر برگردد

شرط feasibility — فاصله گزارش‌شده یک همسایه باید دقیقاً کمتر از فاصله feasible روتر محلی باشد — تضمین ریاضی‌ای است که همگرایی سریع DUAL را امن می‌کند: اگر هزینه گزارش‌شده خود یک همسایه برای رسیدن به مقصد از قبل کوچک‌تر از کل هزینه این روتر باشد، آن همسایه امکان ندارد از میان این روتر برای رسیدن به مقصد مسیریابی کند، که یک حلقه را کاملاً رد می‌کند.

چرا یک Feasible Successor همگرایی تقریباً-فوری را امکان‌پذیر می‌کند

بدون یک feasible successor موجود:
  اگر مسیر successor شکست بخورد، EIGRP باید
  همسایگان را برای یافتن یک مسیر جدید بدون‌حلقه
  پرس‌وجو کند، فرآیندی که زمان قابل‌سنجش می‌گیرد

با یک feasible successor از‌قبل‌شناسایی‌شده:
  اگر مسیر successor شکست بخورد، EIGRP بلافاصله
  feasible successor را به successor جدید ترفیع
  می‌دهد، با تأخیر همگرایی اساساً صفر، چون
  تضمین بدون‌حلقه از قبل به‌طور ریاضی از‌پیش
  ایجاد شده بود

این دلیل اصلی این است که EIGRP برای همگرایی به‌شدت سریع در توپولوژی‌های به‌درستی طراحی‌شده ارزشمند است — وقتی یک feasible successor برای هر مقصد مهمی وجود دارد، EIGRP می‌تواند اساساً بلافاصله به یک شکست لینک واکنش نشان دهد، بدون نیاز به پرس‌وجوی روترهای دیگر یا محاسبه مجدد هر چیزی.

شکل‌گیری روابط همسایه EIGRP

نیازمندی‌های همسایه EIGRP (از نظر روحی مشابه با
نیازمندی‌های OSPF، که پیش‌تر در این مجموعه بحث شد،
اما با مقادیر خاص پروتکل):

- شماره سیستم خودمختار منطبق
- مقادیر K منطبق (ثابت‌های وزن‌دهی استفاده‌شده
  در فرمول معیار ترکیبی)
- همان زیرشبکه
- بدون شناسه روتر تکراری

تأیید همسایگان EIGRP و جدول توپولوژی

Router# show ip eigrp neighbors

H   Address         Interface   Hold Uptime   SRTT
0   10.0.0.2        Gi0/1        13  00:15:42   1

Router# show ip eigrp topology

P 192.168.2.0/24, 1 successors, FD is 3072
        via 10.0.0.2 (3072/2816), GigabitEthernet0/1
        via 10.0.1.2 (3840/2816), GigabitEthernet0/2

خروجی جدول توپولوژی مستقیماً داده زیربنایی DUAL را آشکار می‌کند: اولین مسیر فهرست‌شده (از طریق 10.0.0.2) successor است، که واقعاً در جدول مسیریابی نصب شده، در حالی که مسیر دوم یک feasible successor است — فاصله گزارش‌شده‌اش ۲۸۱۶ کمتر از فاصله feasible successor یعنی ۳۰۷۲ است، که شرط feasibility را برآورده می‌کند و آن را بلافاصله به‌عنوان یک پشتیبان بدون نیاز به هیچ محاسبه مجددی در دسترس می‌کند.

تأیید جدول مسیریابی

Router# show ip route eigrp

D    192.168.2.0/24 [90/3072] via 10.0.0.2, GigabitEthernet0/1

مسیرهای EIGRP با کد D (برای "Diffusing" در نام DUAL) و یک فاصله اداری ۹۰ به‌طور پیش‌فرض ظاهر می‌شوند — مقداری کمتر از ۱۱۰ OSPF، به این معنا که اگر هر دو پروتکل به‌نحوی یک مسیر به دقیقاً همان مقصد را یاد بگیرند، مسیر EIGRP ترجیح داده می‌شود و در جدول مسیریابی نصب می‌شود.

چرا EIGRP در کنار OSPF مرتبط باقی می‌ماند

هرچند EIGRP در ابتدا اختصاصی سیسکو بود و وضعیت استاندارد-باز OSPF، که پیش‌تر در این مجموعه بحث شد، OSPF را به انتخاب رایج‌تر در محیط‌های چندفروشنده تبدیل کرد، EIGRP همچنان به‌طور گسترده در شبکه‌های سازمانی فقط-سیسکو مستقر می‌شود به‌طور خاص به‌دلیل ترکیب سادگی پیکربندی و همگرایی واقعاً سریعش در توپولوژی‌های خوب‌طراحی‌شده. درک مفهوم feasible successor و نحوه خواندن جدول توپولوژی نه‌تنها برای عملیات روزانه EIGRP ضروری است، بلکه برای موضوعات پیشرفته‌تر EIGRP — مانند تعادل بار هزینه-نابرابر و خلاصه‌سازی مسیر — که بعداً در این مجموعه پوشش داده می‌شوند نیز ضروری است.