IP : Roteamento IP

Introdução ao EIGRP

22 Maio 2008 - Tradução Manual
Outras Versões: Versão em PDFpdf | Tradução por Computador (29 Julho 2013) | Inglês (10 Agosto 2005) | Feedback


Índice

Introdução
Antes de Iniciar
     Convenções
     Pré-requisitos
     Componentes Usados
O que é IGRP?
O que é EIGRP?
Como o EIGRP Funciona?
Conceitos de EIGRP
     Tabela Vizinha
     Tabela de Topologia
     Sucessores Possíveis
     Estados da Rota
     Formatos de Pacote
     Marcação de Rota
Modo de Compatibilidade
Exemplo DUAL:
Perguntas Mais Freqüentes
     Configurar o EIGRP é tão fácil quanto configurar o IGRP?
     Tenho recursos de depuração, como o IGRP?
     Os mesmos recursos estão disponíveis em IP-EIGRP e em IP-IGRP?
     Qual porcentagem de largura de banda e recursos do processador o EIGRP usa?
     O IP-EIGRP suporta agregação e máscaras de sub-rede de comprimento variável?
     O EIGRP oferece suporte a áreas?
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Informações Relacionadas

Introdução

Este documento é uma introdução ao conjunto de protocolos de roteamento Interior Gateway Routing Protocol (IGRP), projetado e desenvolvido pela Cisco Systems. Esse documento deve ser utilizado como um documento de teor apenas informativo, elaborado como uma introdução à tecnologia, não representando qualquer especificação de protocolo nem descrição de produto.

Antes de Iniciar

Convenções

Para obter mais informações sobre convenções em documentos, consulte as Convenções de Dicas Técnicas da Cisco.

Pré-requisitos

Não existem pré-requisitos específicos para este documento.

Componentes Usados

Este documento não está restrito às versões específicas de software e de hardware.

O que é IGRP?

O IGRP é usado em Internets TCP/IP e OSI (Interconexão de sistema aberto). A versão de IP original foi projetada e desenvolvida com êxito em 1986. Ela é considerada como um IGP, mas também foi usada extensivamente como um Exterior Gateway Protocol (EGP) para roteamento entre domínios. O IGRP usa a tecnologia de roteamento de vetor de distância. O conceito é que nem todos os roteadores precisam saber de todos os relacionamentos de roteador /link para a rede inteira. Cada roteador anuncia os destinos com uma distância correspondente. Cada roteador que ouve as informações ajusta a distância e a propaga para os roteadores vizinhos.

As informações de distância no IGRP são representadas como um composto de largura de banda, atraso, utilização de carga e confiabilidade de link disponíveis. Isto permite um ajuste fino das características de link para obter caminhos ótimos.

O que é EIGRP?

EIGRP é uma versão aprimorada do IGRP. A mesma tecnologia de vetor de distância encontrada no IGRP é também usada no EIGRP, e as informações de distância subjacentes permanecem inalteradas. As propriedades de convergência e a eficiência operacional desse protocolo melhoraram significativamente. Isto permite uma arquitetura melhorada enquanto retém o investimento existente em IGRP.

A tecnologia de convergência é baseada na pesquisa conduzida na SRI International. O Algoritmo de Atualização em Difusão (DUAL) é o algoritmo usado para obter liberdade do loop em todos os instantes durante uma computação de rota. Isto permite que todos os roteadores envolvidos em uma topologia sejam alterados para sincronizar ao mesmo tempo. Os roteadores não afetados por alterações de topologia não são envolvidos no recálculo. O tempo de convergência com DUAL compete com qualquer outro protocolo de roteamento existente.

O EIGRP foi estendido para ser independente do protocolo de camada de rede, permitindo, portanto, o DUAL suportar outros conjuntos de protocolo.

Como o EIGRP Funciona?

O EIGRP tem quatro componentes básicos:

  • Descoberta/recuperação de vizinho

  • Protocolo de Transporte Confiável

  • Máquina de Estado Finito Dual

  • Módulos dependentes de protocolo

Descoberta/Recuperação de Vizinho é o processo que os roteadores usam para aprender dinamicamente de outros roteadores sobre suas redes diretamente conectadas. Os roteadores também devem descobrir quando seus vizinhos se tornam inalcançáveis ou inoperantes. Esse processo é obtido com sobrecarga baixa, enviando periodicamente pequenos pacotes de saudações. Assim que os pacotes de saudação são recebidos, um roteador pode determinar que um vizinho esteja ativo e em funcionamento. Depois que isso for determinado, os roteadores vizinhos poderão trocar informações de roteamento.

O transporte confiável é responsável pela entrega solicitada e garantida de pacotes EIGRP a todos os vizinhos. Suporta transmissão mesclada de pacotes de multicast ou unicast. Alguns pacotes de EIGRP devem ser transmitidos de maneira confiável e outros não precisam. Por eficiência, a confiabilidade é fornecida apenas quando necessário. Por exemplo, em uma rede multiacesso que tem recursos de multicast, como a Ethernet, não é necessário enviar saudações de maneira confiável a todos os vizinhos individualmente. Portanto, o EIGRP envia uma única saudação de multicast múltipla com uma indicação no pacote informando aos receptores que o pacote não precisa ser reconhecido. Outros tipos de pacotes, como atualizações, requerem reconhecimento e isso é indicado no pacote. O transporte confiável tem uma provisão para enviar pacotes de multicast rapidamente quando há pacotes desconhecidos pendentes. Isto ajuda a garantir que o tempo de convergência permaneça baixo na presença de links de velocidade variada.

A máquina de estado finito DUAL incorpora o processo de decisão para todos os cálculos de rota. Ela rastreia todas as rotas anunciadas por todos os vizinhos. As informações de distância, conhecidas como uma métrica, são usadas por DUAL para selecionar caminhos livres de circuito eficiente. O DUAL seleciona as rotas a serem inseridas em uma tabela de roteamento com base nos sucessores possíveis. Um sucessor é um roteador vizinho usado para o encaminhamento de pacotes que tenham um caminho de custo mínimo para um destino que realmente não faça parte de um loop de roteamento. Quando não há sucessores possíveis, mas há vizinhos que anunciam o destino, deve ocorrer um recálculo. Este é o processo em que um novo sucessor é determinado. A quantidade de tempo utilizada para recalcular a rota afeta o tempo de convergência. Mesmo se o recálculo não for intensivo por processador, é vantajoso evitar o recálculo, caso ele não seja necessário. Quando ocorrer uma alteração de topologia, o DUAL será testado quanto a sucessores possíveis. Se houver sucessores possíveis, o DUAL usará qualquer um que localizar para evitar qualquer recálculo desnecessário. Os sucessores possíveis são definidos com mais detalhes posteriormente neste documento.

Os módulos dependentes de protocolo são responsáveis por requisitos específicos de protocolo da camada de rede. Por exemplo, o módulo IP-EIGRP é responsável pelo envio e pelo recebimento de pacotes EIGRP que são encapsulados em IP. O IP-EIGRP é responsável pela análise de pacotes EIGRP e por informar DUAL sobre novas informações recebidas. O IP-EIGRP solicita que o DUAL tome decisões de roteamento cujos resultados são armazenados na tabela de IP routing. O IP-EIGRP é responsável pela redistribuição de rotas aprendidas por outros protocolos de IP routing IP.

Conceitos de EIGRP

Esta seção descreve alguns detalhes sobre a implementação de EIGRP da Cisco. Tanto as estruturas de dados como os conceitos de DUAL são abordados.

Tabela Vizinha

Cada roteador mantém as informações de estado sobre vizinhos adjacentes. Quando vizinhos recém-descobertos são aprendidos, o endereço e a interface do vizinho são registrados. Essas informações são armazenadas na estrutura de dados vizinha. A tabela vizinha retém essas entradas. Há uma tabela vizinha para cada módulo dependente de protocolo. Quando um vizinho envia uma saudação, ele anuncia um HoldTime. O HoldTime é a quantidade de tempo em que um roteador trata um vizinho como alcançável e operacional. Em outras palavras, se um pacote de saudação não for ouvido dentro do HoldTime, o HoldTime expirará. Quando HoldTime expira, DUAL é informado da alteração de topologia.

A entrada da tabela vizinha também inclui as informações exigidas pelo mecanismo de transporte confiável. Números de seqüência são usados para fazer a correspondência de reconhecimentos com pacotes de dados. O último número de seqüência recebido do vizinho é gravado para que os pacotes estragados possam ser detectados. Uma lista de transmissão é usada para enfileirar pacotes por vizinho para uma possível retransmissão. Os cronômetros de round-trip são mantidos na estrutura de dados vizinha para estimar o intervalo de retransmissão ótimo.

Tabela de Topologia

A tabela de topologia é preenchida pelos módulos dependentes do protocolo e recebe a ação da máquina de estado finito DUAL. Ela contém todos os destinos anunciados por roteadores vizinhos. O endereço de destino e uma lista de vizinhos que anunciaram o destino estão associados a cada entrada. Para cada vizinho, a métrica anunciada é registrada. Essa é a métrica que o vizinho armazena em sua tabela de roteamento. Se o vizinho estiver anunciando esse destino, ele deverá estar usando a rota para encaminhar pacotes. Esta é uma regra importante que os protocolos do vetor de distância devem seguir.

A métrica que o roteador usa para chegar ao destino também está associada ao destino. Esta é a soma da melhor métrica anunciada de todos os vizinhos mais o custo de link para o melhor vizinho. Essa é a métrica que o roteador usa na tabela de roteamento e para anunciar a outros roteadores.

Sucessores Possíveis

Uma entrada de destino é transferida da tabela de topologias para a tabela de roteamento na qual existe um sucessor viável. Todos os caminhos de custo mínimo ao destino formam um conjunto. A partir desse conjunto, os vizinhos com uma métrica anunciada menor que a métrica da tabela de roteamento atual são considerados sucessores possíveis.

Os sucessores possíveis são vistos por um roteador como vizinhos que estão downstream em relação ao destino. Esses vizinhos e as métricas associadas são colocados na tabela de encaminhamento.

Quando um vizinho altera a métrica que ele estava anunciando ou quando ocorre uma alteração de topologia na rede, o conjunto de sucessores viáveis talvez tenha que ser reavaliado. No entanto, isto não é categorizado como um recálculo de rota.

Estados da Rota

Uma entrada na tabela de topologia para um destino pode ter um de dois estados. Considera-se que uma rota esteja no estado Passivo quando um roteador não está executando um recálculo da rota. A rota está no estado Ativo quando um roteador está passando um recálculo da rota. Se sempre houver sucessores possíveis, uma rota nunca terá de ir para o estado Ativo e isso impedirá um recálculo de rota.

Quando não houver sucessores possíveis, uma rota vai para o estado Active e um recálculo de rota ocorre. Uma nova computação de rota começa com um roteador enviando um pacote de consulta para todos os vizinhos. Os roteadores vizinhos poderão responder se eles têm sucessores possíveis para o destino ou, como opção, poderão retornar uma pergunta indicando que eles estão executando um recálculo de rota. Enquanto estiver em estado Ativo, um roteador não poderá alterar o vizinho do próximo salto para encaminhar pacotes. Depois que todas as respostas de determinada consulta forem recebidas, o destino poderá fazer a transição para o estado Passivo e um novo sucessor poderá ser selecionado.

Quando um link para um vizinho que é o único sucessor viável se desconecta, todas as rotas que passam por esse vizinho iniciam um novo cálculo de rota e entram no estado Active (Ativo).

Formatos de Pacote

O EIGRP usa cinco tipos de pacotes:

  • Saudação/Reconhecimentos

  • Atualizações

  • Consultas

  • Respostas

  • Requisições

Conforme dito anteriormente, as saudações são multicast para descoberta/recuperação de vizinho. Eles não necessitam de reconhecimento. Uma saudação sem dados também é usada como um reconhecimento (ack). Acks são sempre enviados usando um endereço de unicast e contêm um número de reconhecimento diferente de zero.

As atualizações são utilizadas para transmitir a alcançabilidade de destinos. Quando um novo vizinho é descoberto, pacotes de atualização são enviados para que ele possa criar sua tabela de topologias. Neste caso, os pacotes de atualização são unicast. Em outros casos, por exemplo, uma alteração no custo do link, as alterações são multicast. As atualizações são sempre transmitidas de maneira confiável.

Consultas e respostas são enviadas quando os destinos entram no estado Ativo. As consultas são sempre transmitidas por multicast, a menos que as mesmas sejam enviadas em resposta a uma consulta já recebida. Neste caso, ela é unicast novamente para o sucessor que originou a consulta. As respostas são sempre enviadas em resposta a consultas para indicar ao originador que ele não precisa entrar no estado Active (Ativo) porque tem sucessores possíveis. As respostas são unicast para o originador da consulta. As consultas e respostas são transmitidas de forma confiável.

Pacotes de requisição são usados para obter informações específicas a partir de um ou mais vizinhos. Os pacotes de requisição são usados em aplicativos do servidor de rotas. Eles podem ser multicast ou unicast. As requisições são transmitidas de modo não confiável.

Marcação de Rota

O EIGRP reconhece rotas internas e externas. As rotas internas são aquelas que se originaram dentro de um AS (sistema autônomo) do EIGRP. Portanto, uma rede diretamente conectada configurada para executar EIGRP é considerada uma rota interna e propagada com essas informações pelo AS EIGRP. Rotas externas são aquelas que foram aprendidas por outros protocolos de roteamento ou residem na tabela de roteamento como rotas estáticas. Essas rotas estão marcadas individualmente com a identidade de suas origens.

As rotas externas estão marcadas com as seguintes informações:

  • O ID do roteador de EIGRP que redistribuiu a rota.

  • O número AS onde o destino se localiza.

  • Uma tag de administrador configurável.

  • ID do protocolo externo.

  • A métrica do protocolo externo.

  • Bit indica roteamento padrão.

Conforme demonstrado pelo exemplo, suponha que há um AS com três roteadores de borda. Um roteador de borda é aquele que executa mais de um protocolo de roteamento. O AS usa EIGRP como o protocolo de roteamento. Por exemplo, dois dos roteadores de borda BR1 e BR2 usam o Open Shortest Path First (OSPF) e o outro, BR3, usa o Routing Information Protocol (RIP).

As rotas aprendidas por um dos roteadores de borda OSPF, BR1, podem ser condicionalmente redistribuídas no EIGRP. Isso significa que o EIGRP em execução no BR1 anuncia as rotas OSPF em seu próprio AS. Quando ele faz isso, anuncia a rota e a marca como uma rota aprendida por OSPF com uma métrica igual à métrica da tabela de roteamento da rota de OSPF. O router-id está definido como BR1. A rota de EIGRP é propagada para os outros roteadores de borda. Vamos dizer que BR3, o roteador de borda de RIP, também anuncia o mesmo destino como BR1. Portanto, o BR3 redistribui as rotas de RIP no AS de EIGRP. Então, BR2, tem informação suficiente para determinar o ponto de entrada de AS para a rota, o protocolo de roteamento original utilizado e a métrica. Além disso, o administrador de rede poderá atribuir valores de tag a destinos específicos na redistribuição da rota. O BR2 pode utilizar essas informações para usar a rota ou anunciá-la novamente de volta ao OSPF.

A utilização da marcação da rota EIGRP pode proporcionar ao administrador da rede controles flexíveis de política e ajudar a personalizar o roteamento. A marcação de rota é especialmente útil em ASs de trânsito onde EIGRP geralmente interagiria com um protocolo de roteamento entre domínios que implementa políticas mais globais. Isso se ajusta a políticas muito escaláveis baseadas em roteamento.

Modo de Compatibilidade

O EIGRP proporciona compatibilidade e interoperação contínua com roteadores de IGRP. Isto é importante para que os usuários possam tirar proveitos dos benefícios de ambos os protocolos. Os recursos de compatibilidade não necessitam que os usuários tenham um dia específico para ativar o EIGRP. Com o devido cuidado, o EIGRP pode ser habilitado em locais estratégicos sem prejuízo para o desempenho do IGRP.

Há um mecanismo de redistribuição automática usado para que as rotas de IGRP sejam importadas para o EIGRP e vice-versa. Como as métricas para os dois protocolos podem ser convertidas diretamente, elas serão facilmente comparáveis como se fossem rotas originadas em seus próprios ASs. Além disso, as rotas de IGRP são tratadas como rotas externas em EIGRP, de modo que as capacidades de marcação estejam disponíveis para ajuste personalizado.

Por padrão, as rotas IGRP têm precedência sobre as rotas EIGRP. Isso pode ser alterado com um comando de configuração que não exige o reinício dos processos de roteamento.

Exemplo DUAL:

O diagrama de rede a seguir ilustra como o DUAL é convertido. O exemplo se concentra no destino N apenas. Cada nó mostra seu respectivo custo para N (em saltos). As setas mostram o sucessor do nó. Portanto, por exemplo, C usa A para alcançar N e o custo é 2.

1a.gif

Se o link entre A e B falhar, B enviará uma consulta informando seus vizinhos que perdeu seu sucessor viável. D recebe a consulta e determina se ela tem algum outro sucessor possível. Se isto não acontecer, D precisará iniciar um cálculo de roteamento e entrar no estado ativo. Entretanto, neste caso, C é um sucessor possível porque seu custo (2) é inferior ao custo atual de D (3) para o destino N. D pode comutar para C como seu sucessor. Observe que A e C não participaram porque não foram afetados pela alteração.

Agora, vamos provocar um cálculo de rota. Nesse cenário, digamos que o link entre A e C falhe. C determina que perdeu seu sucessor e não tem nenhum outro sucessor viável. D não é considerado um sucessor possível porque sua métrica anunciada (3) é maior que o custo atual do C (2) para alcançar o destino N. C deve realizar um cálculo de rota para o destino N. C envia uma consulta para o seu único vizinho D. D responde por que seu sucessor não alterou. D não precisa fazer um cálculo de rota. Quando C recebe a resposta, ele sabe que todos os vizinhos processaram as notícias sobre a falha para N. Neste ponto, C pode escolher seu novo sucessor possível D com um custo de (4) para alcançar o destino N. Observe que A e B não foram afetados pela alteração de topologia e D precisava simplesmente responder para C.

Perguntas Mais Freqüentes

Configurar o EIGRP é tão fácil quanto configurar o IGRP?

Sim, você configura o EIGRP assim como configura o IGRP. Você configura um processo de roteamento e em quais redes o protocolo deve ser executado. Os arquivos de configuração existentes podem ser usados.

Tenho recursos de depuração, como o IGRP?

Sim, existem comandos debug dependentes e independentes de protocolo que informam a você o que o protocolo está fazendo. Existe um conjunto de comandos show que fornecem o status da tabela de vizinhos, o status da tabela de topologia e as estatísticas de tráfego do EIGRP.

Os mesmos recursos estão disponíveis em IP-EIGRP e em IP-IGRP?

Todos os recursos usados que você usou em IGRP estão disponíveis em EIGRP. Um recurso a ser indicado são vários processos de roteamento. Você pode usar um único processo que executa IGRP e EIGRP. Também pode usar vários processos que executem ambos os protocolos. Pode usar um processo que execute IGRP e outro para executar EIGRP. Você pode misturar e fazer a correspondência. Isto pode ajudar a personalizar o seu roteamento para um protocolo específico à medida que suas necessidades são alteradas.

Qual porcentagem de largura de banda e recursos do processador o EIGRP usa?

O problema de utilização da largura de banda foi determinado implementando atualizações parciais e incrementais. Portanto, apenas quando ocorre uma alteração de topologia, as informações de roteamento são enviadas. Com relação à utilização do processador, a tecnologia de sucessores possíveis reduz muito a utilização total do processador de um AS, exigindo que apenas os roteadores afetados por uma alteração de topologia executem o recálculo de rota. Além disso, o recálculo de rota ocorre apenas para as rotas que foram afetadas. Apenas estas estruturas de dados são acessadas e usadas. Isto reduz bastante o tempo de sessão em estruturas de dados complexas.

O IP-EIGRP suporta agregação e máscaras de sub-rede de comprimento variável?

Sim, ele suporta. O IP-EIGRP executa a agregação de rota da mesma maneira que o IGRP. Isto é, as sub-redes de uma rede de IP não são anunciadas em outra rede de IP. As rotas de sub-rede são resumidas em um único número agregado de rede. Além disso, o IP-EIGRP permitirá a agregação em qualquer limite de bit em um endereço IP e pode ser configurado na granularidade da interface de rede.

O EIGRP oferece suporte a áreas?

Não, um único processo de EIGRP é análogo a um protocolo de status de link de área. Entretanto, dentro do processo, as informações podem ser filtradas e agregadas em qualquer fronteira de interface. Se um indivíduo desejar restringir a propagação de informações de roteamento, vários processos de roteamento poderão ser configurados para atingir uma hierarquia. Como o DUAL em si limita a propagação de rotas, vários processos de roteamento geralmente são usados para definir limites organizacionais.


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