Chapter6 Enhanced IGRP(EIGRP) and Open Shortest Path First(OSPF)

- EIGRP 是 1 种无分类(classless),增强的距离向量路由协议,和 IGRP 类似,EIGRP 也使用 AS, 但是和 IGRP 不同的是,EIGRP 在它的路由更新信息中要包含子网掩码的信息.这样,在我们设 计的网络的时候,就允许我们使用 VLSM 和 summarization.EIGRP 有时候也算是混合型路由 协议,因为它同时具有了距离向量路和链路状态的一些特征:比如它不像 OSPF 那样发送链路 状态包而发送传统的距离向量更新;EIGRP 也有链路状态协议的特征比如它在相邻 router 启 动的时候同步路由表,然后只在拓扑结构发生变化的时候发送 1 些更新.这样就使得 EIGRP 能 够很好的在 1 个大型网络中工作.EIGRP 的主要特点如下:.
- 1.通过 PDMs(Protocol-Dependent Module)来支持 IP,IPX 和 AppleTalk 2.有效的邻 router 的发现.
- EIGRP 的 1 大特点是它可以支持几种网络层协议:IP,IPX 和 AppleTalk 等.能像 EIGRP 那样支 持数种网络层协议的还有 Intermediate System-to-Intermediate System(IS-IS)协议,但是这个协 议只支持 IP 和 Connectionless Network Service(CLNS).EIGRP 通过 PDMs 来支持不同的网络 层协议.每个 EIGRP 的 PDM 保持 1 个单独的路由信息表来装载某种协议(比如 IP)的路由信 息.也就是有 IP/EIGRP 表,IPX/EIGRP 的表和 AppleTalk/EIGRP 表.
- 在运行了 EIGRP 的 router 彼此进行交换信息之前,它们首先必须成为邻居(neighbor).建立邻居.
- 1.Hello 信息或接受收 ACK 2.AS 号匹配.
- 链路状态协议趋向于使用 Hello 信息来建立邻居关系,它不会像距离向量那样周期性的发送 路由更新.为了保持邻居关系,运行了 EIGRP 的 router 必须持续从邻居那里收到 Hellos.
- 如果不在 1 个 AS 内,router 之间是不会共享路由信息的,也不会建立邻居关系.这样做的优点 是在大型网络中可以减少特定某个 AS 内路由信息的传播.
- 当 EIGRP 发现新邻居的时候,就开始通告整个路由表给别的 router,当所有的 router 都知道新.
- 成员的加入,学习到新的路径以后,从那开始,路由表中有变动的部分才会传播给别的 router.当.
- 1.可行距离(feasible distance):到达一个目的地的最短路由的度.
- 2.后继(successor):后继是一个直接连接的邻居 router,通过它具有到达目的地的最短路由.通过.
- 3.通告距离(reported distance):相邻 router 所通告的相邻 router 自己到达某个目的地的最短路 由的度.
- 个 router 是因为通过它到达目的地的路由的度比其他 router 高,但它的通告距离小于可行距离,.
- 因而被保存在拓扑表中,用做备择路由 Reliable Transport Protocol(RTP).
- EIGRP 使用一种叫做 RTP 的私有协议,来管理使用了 EIGRP 的 router 之间的通信,如 RTP 的.
- EIGRP 使用 DUAL 来选择和保持到远端的最佳路径.它能使 router 判决某邻居通告的一个路.
- 径是否处于循环状态,并允许 router 找到替代路径而无须等待来自其他 router 的更新.这样做 有助于加快网络的汇聚.这个算法顾及以下几点:.
- 1.备份的路由线路 2.支持 VLSM 3.动态路由恢复.
- EIGRP 在大型网络中能够工作的很好,包含了很多优点比如:.
- 3.路由发现和保持.
- 只有 AS 号相同的 router 才能共享路由信息.把大型网络分成不同的 AS,可以有效的加快汇.
- 如图可以看到,2 个子网 和 由 来连接,但是 routerA 和 B 认为它们只有网络 172.16.0.0.
- EIGRP 支持在任何运行 EIGRP 的 router 上 summary 的手动创建,这样可以减少路由表的体.
- 积.EIGRP 自动把网络 summarize 到等级边界,如下图:.
- 类似一些链路状态的协议,EIGRP 通过 Hello 信息来发现邻居;而它又和距离向量类似,使用传 闻路由的机制,即不主动去发现,而是听从别人的信息.EIGRP 使用一系列的表来存储信息:.
- 1.邻居表,记录了邻居的一些信息 2.拓扑表,记录了网络中的拓扑状态 3.路由表,根据这个来做路由决定 EIGRP Metrics.
- 配置 EIGRP,首先在全局配置模式下使用 router eigrp [AS 号]命令.接下来再使用 network 命令 定义直接相连的网络.仍然可以像配置 IGRP 那样使用 passive-interface 命令来禁止某个接口 接收或发送 Hello 信息.并且记住 EIGRP 的 AD 是 90.
- 来看 1 个配置实例,如图:.
- s fa RouterC s fa 配置 RouterA:.
- 记住配置 EIGRP 和配置 IGRP 十分类似,唯一不同的是 EIGRP 是无分类路由(classless routing) 配置 RouterB:.
- 配置 RouterC:.
- 这样配置看上去好象没什么问题,EIGRP 的 AD 比之前配置的 RIPv1 和 IGRP 的低,但是有个 问题就是:增加了 CPU 的负担,而且占用了额外的带宽.
- A 的配置如下:.
- A(config)#router eigrp 100 A(config-router)#netw A(config-router)#netw 10.0.0.0 A(config-router)#no auto-summary B 的配置如下:.
- 在刚才配置好的情况下使用 show ip route 命令查看路由信息,如下:.
- show ip route eigrp 命令只显示路由表中的 EIGRP 选项 show ip eigrp neighbors:显示所有的 EIGRP 邻居.
- P,说明 router 失去了到这个网络的路径并且在寻找替代路径.
- 在 1 个大型网络中,假如不是所有的设备都是 Cisco 的,EIGRP 明显就不行,因为它是私有的..
- 所以就可以使用 OSPF 协议或者路由 redistribution(路由协议之间的翻译服务).OSPF 使用.
- 的是,OSPF 只支持 IP 路由.OSPF 也能够设计网络为层次化的,这样就把 1 个大的网络分割成 几个小的网络,叫做区域(area).这是 OSPF 最好的设计方法.把 OSPF 设计成层次化的好处是:.
- 1.减少路由成本(overhead) 2.加速汇聚.
- 3.把大网络分割成小的区域.
- 1.link:网络或分配给网络的 router 的接口.当接口被加到 OSPF 的进程中以后,OSPF 把它认为.
- 2.Router ID(RID):用来鉴别 router 的 IP 地址,Cisco 通过使用回环(loopback)接口的最高的 IP 地址来鉴别 router.如果回环接口没有配置 IP 地址,OSPF 将选择所有物理接口中最高的 IP 地 址.
- 3.neighbors:2 个或多个拥有连接到某个网络的接口的 router.
- 4.adjacency:允许直接进行路由更新的运行了 OSPF 的 2 个 router 的关系.不像 EIGRP,OSPF 直接和建立了 adjacency 关系的邻居共享路由信息.并不是所有的邻居都是 adjacency 关系,这 个取决于网络类型和 router 的配置.
- 5.neighborship database:所有运行 OSPF 的能够接收 Hello 信息的 router 的名单列表.各种信息, 包括 RID 和状态等,都保持在每个 router 的 neighborship database 中.
- 6.topology database:包含了从链路状态通告(link state advertisement,LSA)包得来的信息.router 把它输入到 Dijkstra 算法中算出最短路径.
- 7.link state advertisement:共享在运行了 OSPF 的 router 之间的链路状态和路由信息.router 和 与它建立了 adjacency 关系的交换 LSA 包.
- 8.designated router(DR):多路访问网络中为避免 router 间建立完全相邻关系而引起大量开.
- 销,OSPF 在区域中选举一个 DR,每个 router 都与之建立完全相邻关系.router 用 Hello 信息选.
- 举一个 DR.在广播型网络里 Hello 信息使用多播地址 224.0.0.5 周期性广播,并发现邻居.在非.
- 广播型多路访问网络中,DR 负责向其他 router 逐一发送 Hello 信息.
- 9.backup designated router(BDR):多路访问网络中 DR 的备用 router,BDR 从拥有 adjacency 关.
- 系的 router 接收路由更新,但是不会刷新 LSA 更新.
- 10.OSPF areas:连续的网络和 router 的分组.在相同区域的 router 共享相同的 area ID.因为 1 个.
- 以属于区域 1,而其他的属于区域 0.在相同的区域的 router 拥有相同的拓扑表.当你配置 OSPF 的时候,记住必须要有个区域 0,而且这个一般配置在连接到骨干的那个 router 上.区域扮演着 层次话网络的角色.
- 11.boradcast(multi-access):广播型(多路访问)网络.比如以太网,允许多个设备连接,访问相同的 网络;而且提供广播的能力.在这样的网络中必须要有 1 个 DR 和 BDR.
- 12.nonbroadcast multi-access(NBMA):这类网络类型有帧中继(Frame Relay),X.25 和异步传输 模式(Asynchronous Transfer Mode,ATM),这类网络允许多路访问,但是不提供广播能力.
- 13.point-to-point:点对点网络.一个物理上的串行电路连接或者是逻辑上的,不需要 DR 和 BDR,.
- 14.point-to-multipoint:点对多点网络.不需要 DR 和 BDR.
- 在 1 个区域内,每个 router 计算最佳最短的路径,这个计算是基于拓扑数据库里的信息和最短 路径优先(shortest path first,SPF)算法的.
- SPF算法是OSPF的基础.当router启动后,它就初始化路由协议数据结构,然后等待下层协议关 于接口已可用的通知信息.当router确认接口已准备好,就用OSPF Hello信息来获取邻居信息, 即具有在共同的网络上接口的router.router向邻居发送Hello包并接收它们的Hello包.除了帮 助学习邻居外,Hello包也有keep-alive的功能.
- 在多路访问网络中,Hello 选出一个 DR 和一个 BDR.DR 负责为整个网络生成 LSA,它可以减 少网络通信量和拓扑数据库的大小.
- 当两个相邻 router 的链接状态数据库同步后,就称为邻接.在多路访问网络中,DR 决定哪些.
- router 应该相邻接,拓扑数据库在邻接 router 间进行同步.邻接控制路由协议包的分发,只在邻.
- 每个 router 周期性地发送 LSA,提供其邻接点的信息或当其状态改变时通知其它 router.通过.
- 对已建立的邻接关系和链接状态进行比较,失效的 router 可以很快被检测出来,网络拓扑相应 地更动.从 LSA 生成的拓扑数据库中,每个 router 计算最短路径树,以自己为根.这个最短路径 树就生成了路由表.
- 比如 100Mbps 的快速以太网接口的耗费就为 1,10Mbps 的就为.
- 10,64Kbps 的耗费为 1563.可以使用 ip ospf cost 命令来修改耗费,值的范围是 1 到 65535.
- 在 CCNA 的认证课程里,我们只讨论单域(single area)的 OSPF 配置.配置 OSPF 的 2 个要素:.
- 2.配置 OSPF 的区域.
- 启用 OSPF 在全局配置模式下使用 router ospf [进程 ID]命令,进程 ID 范围是 1 到 65535.可以 在同 1 个 router 上使用不止 1 个的 OSPF 进程,但是这并不等于多域(multi-area)的 OSPF.第二 个进程保持完整的拓扑数据库的拷贝,而且独立于第一个进程进行管理通信.
- OSPF 使用 wildmask 来进行配置,如下:.
- 如上 为 wildmask,0 的部分表示必须精确匹配,255 表示为任意匹配.network area 0 这个命令的作用是:鉴定 OSPF 操作的接口,而且也会加进 OSPF LSA 通告的范围呢.OSPF 使用这个命令查找所有处在 10.0.0.0 的网络里的接口,然后把它们放 进区域 0.
- 由于 OSPF 的 AD 为 110,IGRP 的为 100,EIGRP 的为 90.所以要先去掉之前所配置的协.
- 议,RouterA 配置如下:.
- RouterB 的配置如下:.
- 注意这里的参数 代表查找 里的任何接口,并把它们放到区 域 0 里.
- RouterC 的配置如下:.
- 其他的一些验证命令:.
- show ip ospf:显示每条或所有 ODPF 进程的相关信息,包括 RID,区域信息,SPF 信息和 LAS 计.
- 时器信息等,如下:.
- 如上可知道 RID 为 即 router 的最高的那个 IP 地址.
- show ip ospf database:显示拓扑数据库信息,如下:.
- show ip ospf interface:显示接口相关的 OSPF 信息,包含:.
- 1.接口 IP 地址信息 2.区域的分配信息 3.进程 ID.
- 4.RID 5.网络类型 6.耗费(cost) 7.优先级(priority) 8.DR/BDR.
- 9.计时器间隔(timer intervals) 10.邻接的邻居信息.
- show ip ospf neighbor:显示邻居的信息,如果 DR 和 BDR 存在的话,它们的信息也会被显示出.
- show ip protocols:显示配置了的所有路由协议的相关信息.
- 在配置 OSPF 路由协议的时候配置回环(loopback)接口是很重要的 1 件事.Cisco 建议你配置 OSPF 的时候顺便配置回环接口.所谓回环接口,是逻辑接口而非物理接口,即不是你触摸的到.
- 是概念,回环接口永远不会 down 掉,你就可以通过连上回环接口来进行管理 Configuring Loopback Interfaces.
- 配置回环接口前先使用 show ip ospf 命令查看 RID,接下来对接口进行配置,如下:.
- RouterA 的配置:.
- RouterB 的配置:.
- RouterC 的配置:.
- 注意 2 个回环接口的 IP 地址配置机制为任意配置,但是 IP 地址必须处于不同的子网内.
- 验证回环接口的地址,可以使用 show running-config 的命令查看,如下:.
- 可以使用 show ip ospf database 命令,show ip ospf interface 命令和 show ip ospf 命令查看 RID 信息.记住在你重新启动 router 前,新的 RID 是不会显示出来的,如下,启动后的 RID 信息:

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