EIGRP

EIGRP (от англ. Enhanced Interior Gateway Routing Protocol — усовершенствованный протокол маршрутизации внутренних шлюзов) — это проприетарный протокол динамической маршрутизации, разработанный компанией Cisco Systems. Первоначально был реализован как протокол, основанный на алгоритме состояния каналов (link-state), но в окончательной версии использует гибридный подход, сочетающий свойства дистанционно-векторных протоколов (distance-vector) и протоколов состояния каналов. Основное назначение EIGRP — автоматический обмен информацией о маршрутах между маршрутизаторами в пределах одной автономной системы (AS). Отличается высокой скоростью сходимости (convergence), низким потреблением пропускной способности сети и поддержкой бесклассовой адресации (CIDR) и VLSM.

История

Разработка EIGRP началась в начале 1990-х годов как замена устаревшему протоколу IGRP (Interior Gateway Routing Protocol), также созданному Cisco. IGRP был классическим дистанционно-векторным протоколом, имевшим ряд ограничений, включая медленную сходимость и поддержку только классовой адресации. EIGRP был призван устранить эти недостатки, сохранив при этом обратную совместимость с IGRP.

Первая реализация EIGRP появилась в операционной системе Cisco IOS версии 9.21 в 1994 году. Протокол быстро завоевал популярность в корпоративных сетях благодаря своей эффективности и надёжности. В 2013 году компания Cisco опубликовала базовую спецификацию EIGRP в виде информационного RFC 7868 (от англ. Request for Comments — запрос комментариев), что сделало протокол открытым для сторонних производителей. Однако, несмотря на публикацию, EIGRP остаётся преимущественно используемым в оборудовании Cisco.

Архитектура и принципы работы

EIGRP относится к классу гибридных протоколов. Он использует алгоритм Diffusing Update Algorithm (DUAL) для расчёта маршрутов и обеспечения безпетлевой топологии. DUAL был разработан доктором Джеймсом Гарсией-Луна-Асевесом (J.J. Garcia-Luna-Aceves) в 1993 году.

Алгоритм DUAL

DUAL является ключевым компонентом EIGRP. Он позволяет маршрутизатору быстро определять альтернативные пути при отказе основного маршрута, не запуская полный пересчёт таблицы маршрутизации. Алгоритм использует два типа маршрутов:

Feasible Successor (FS) — резервный маршрут, который гарантированно не создаёт петли. Для того чтобы маршрут стал FS, он должен удовлетворять условию выполнимости (Feasibility Condition): объявленная метрика соседа (AD — Advertised Distance) должна быть меньше текущей метрики маршрута (FD — Feasible Distance).
Successor — основной маршрут с наименьшей метрикой.

При отказе основного маршрута (Successor) маршрутизатор немедленно переключается на FS, если он существует. Если FS нет, запускается процесс диффузионного обновления (Query/Reply), в ходе которого маршрутизатор запрашивает информацию у всех соседей, что может занять больше времени.

Метрика

EIGRP использует составную метрику, основанную на нескольких параметрах канала связи. По умолчанию учитываются два параметра:

Пропускная способность (Bandwidth) — минимальная пропускная способность на всём пути (в килобитах в секунду).
Задержка (Delay) — суммарная задержка на всех интерфейсах пути (в десятках микросекунд).

Формула расчёта метрики (по умолчанию): Metric = (K1 BW + (K2 BW) / (256 - Load) + K3 Delay) 256

Где K1, K2, K3 — весовые коэффициенты. По умолчанию K1 = 1, K3 = 1, K2 = 0, K4 = 0, K5 = 0. Дополнительно могут учитываться надёжность (Reliability) и загрузка (Load) канала, но это редко используется на практике.

Типы пакетов

EIGRP использует пять типов пакетов для обмена информацией:

Hello — пакеты для обнаружения и поддержания соседства. Отправляются мультикастом на адрес 224.0.0.10 (для IPv4) или FF02::A (для IPv6).
Update — пакеты, содержащие информацию о маршрутах. Отправляются только при изменении топологии.
Query — запросы, отправляемые при отсутствии FS для поиска альтернативного маршрута.
Reply — ответы на запросы Query.
ACK — подтверждение получения пакетов Update, Query и Reply.

Таблицы

Каждый маршрутизатор EIGRP ведёт три основные таблицы:

Таблица соседей (Neighbor Table) — содержит информацию о соседних маршрутизаторах, с которыми установлено отношение смежности.
Таблица топологии (Topology Table) — содержит все известные маршруты к сетям, включая Successors и Feasible Successors.
Таблица маршрутизации (Routing Table) — содержит только лучшие маршруты (Successors), которые используются для передачи данных.

Классификация

EIGRP поддерживает две версии протокола, различающиеся по типу адресации:

EIGRP для IPv4

Базовая версия, работающая с адресами IPv4. Использует мультикаст-адрес 224.0.0.10 для Hello-пакетов. Поддерживает бесклассовую междоменную маршрутизацию (CIDR) и маски переменной длины (VLSM). Может работать в режиме named mode (именованный режим), введённом в Cisco IOS 15.0(1)M, который упрощает конфигурацию.

EIGRP для IPv6

Версия протокола, адаптированная для работы с адресами IPv6. Описана в RFC 7868. Использует мультикаст-адрес FF02::A. Отличается от версии для IPv4 только транспортным уровнем и не требует обязательного наличия IPv4-адреса на интерфейсе. Поддерживает все функции DUAL и метрики, аналогичные IPv4-версии.

Преимущества и недостатки

Преимущества

Быстрая сходимость — благодаря алгоритму DUAL и наличию Feasible Successors время восстановления маршрута обычно составляет менее секунды.
Низкое потребление пропускной способности — EIGRP отправляет только инкрементальные обновления (при изменениях топологии), а не полные таблицы маршрутизации, в отличие от RIP.
Поддержка VLSM и CIDR — позволяет эффективно использовать адресное пространство.
Поддержка аутентификации — EIGRP поддерживает аутентификацию с помощью MD5 и SHA-256 для защиты от подмены пакетов.
Маршрутизация на основе политик — возможность настройки offset-list для изменения метрики отдельных маршрутов.
Поддержка мультикаста — Hello-пакеты отправляются мультикастом, что снижает нагрузку на процессор маршрутизатора.

Недостатки

Проприетарность — до 2013 года протокол был полностью закрытым. Хотя сейчас существует открытая спецификация, сторонние реализации встречаются редко.
Сложность настройки — по сравнению с RIP или OSPF, EIGRP требует более глубокого понимания алгоритма DUAL и метрик.
Отсутствие поддержки в оборудовании других вендоров — большинство маршрутизаторов не от Cisco (например, Juniper, Huawei) не поддерживают EIGRP нативно, либо требуют дополнительных лицензий.
Ограниченная масштабируемость — в крупных сетях (более нескольких сотен маршрутизаторов) EIGRP может создавать значительную нагрузку при обработке Query/Reply-пакетов.

Применение

EIGRP широко применяется в корпоративных сетях, построенных на оборудовании Cisco. Обычно используется в качестве протокола внутренней маршрутизации (IGP) в автономных системах среднего размера. Часто применяется в сочетании с протоколом BGP на границе сети. В сетях с преобладанием оборудования Cisco EIGRP часто выбирается из-за простоты настройки и высокой производительности.

Интересные факты

EIGRP поддерживает автоматическую суммаризацию маршрутов на границе автономной системы, но эта функция отключена по умолчанию в современных версиях IOS.
Протокол может работать в режиме stub (тупиковая сеть), что позволяет уменьшить количество Query-пакетов в сети.
EIGRP использует RTP (Reliable Transport Protocol) для доставки пакетов Update, Query и Reply, гарантируя их надёжную доставку.
В 2016 году компания Cisco объявила о прекращении поддержки EIGRP в некоторых продуктах, но протокол остаётся широко используемым в существующих сетях.

Критика

Основная критика EIGRP связана с его проприетарностью, что создаёт зависимость от одного вендора. Открытые протоколы, такие как OSPF и IS-IS, предпочтительнее в мультивендорных сетях. Также отмечается, что алгоритм DUAL может быть менее эффективным в очень больших сетях с частыми изменениями топологии, где большое количество Query-пакетов может вызвать перегрузку.

Источники

RFC 7868 — Cisco's Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)
Документация Cisco: «EIGRP Technology Overview»
Книга «Routing TCP/IP» (Jeff Doyle, Jennifer Carroll)
Книга «CCNP Routing and Switching ROUTE 300-101 Official Cert Guide» (Kevin Wallace)

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →