آموزش پروتکل مسیریابی EIGRP به زبان ساده

تاریخچه EIGRP:

پروتکل مسیریابی EIGRP مخفف Enhanced Interior Gateway Routing Protocol که یک پروتکل عالی است زیرا از شبکه های بزرگ پشتیبانی می کند. اگرچه قبل ازEIGRP ،IGRP گزینه ­های مناسبی برای تکنولوژی در دهه 1980 میلادی به حساب می آمد، اما دارای محدودیت های فنی زیادی بود. به همین دلیل با گسترش و رشد TCP/IP در شبکه ­های سازمانی در دهه 1990 میلادی، جهان به پروتکل ­های مسیریابی بهتری نیاز داشت.

پروتکل EIGRP تا سال 2012 به عنوان پروتکل اختصاص سیسکو بود و تنها بر روی تجهیزات شبکه این شرکت قابل استفاده بود. اما در سال 2013 توسط شرکت سیسکو به عنوان یک پروتکل استاندارد معرفی شد و در حال حاضر روی برخی از تجهیزات دیگر نیز قابل استفاده است.

بیشتر بخوانید: انواع پروتکل مسیریابی

EIGRP چیست؟

به عنوان یک مهندس سیسکو برای انجام Routing در یک محیط Multi Network نیاز به انتخاب و پیکربندی یک پروتکل مسیریابی خواهید داشت که برای انتخاب این پروتکل مسیریابی نیاز به شناخت صحیح درباره پروتکل های مسیریابی می باشد.

همانطور که گفته شد، پروتکل مسیریابی EIGRP، پروتکل اختصاصی شرکت سیسکو بوده که دارای توانمندی ها و نقاط مثبت بسیاری نسبت به پروتکل های Distance vector مانند پروتکل RIP می باشد. شرکت سیسکو کلیه توانمندی های محبوب پروتکل های Linkstate و Distance Vector را در این پروتکل قرار داده و آن را به صورت یک پروتکل اختصاصی رائه نموده است. پروتکل EIGRP از الگوریتم DUAL که برگرفته از عبارت Diffusing update algorithm می باشد، برای انتخاب بهترین مسیر استفاده خواهد کرد. یکی از نقاط مثبت این پروتکل مسیریابی در مقایسه با پروتکل مانند RIP، ارسال تغییرات به روترهای یا Neighbor Router به جای ارسال کل جدول مسیریابی می باشد.

روترهایی که پروتکل EIGRP بر روی آنها فعال می شود قادر به برقراری رابطه مجاورت با روترهای همسایه خواهند بود که این رابطه مجاورت یا همسایگی به Neighbor Relationship معروف می باشد. این روترها از توانمندی و قابلیتی به نام Neighbor Discovery پشتیبانی می کنند که به وسیله این توانمندی هر روتر EIGRP قادر به شناسایی کلیه روترهای همسایه متصل شده به خود می باشد. روترهای EIGRP برای شناسایی روترهای همسایه از پیام Hello استفاده می کنند. یعنی روترهای EIGRP پیام های Hello را مرتبا از اینترفیس های فعال برای شناسایی همسایگان ارسال خواهند کرد.

به این نکته توجه کنید که ارسال مرتب پیام Hello به دو منظور در پروتکل مسیریابی EIGRP استفاده خواهد شد، هم به منظور برقراری رابطه مجاورت با روترهای همسایه و هم به منظور حفظ رابطه مجاورت برقرار شده با همسایه ها استفاده خواهند. دریافت پیام Hello از یک روتر نشان دهنده سلامت و کارکرد پروتکل مسیریابی EIGRP بر روی آن روتر می باشد.

ویژگی های کلیدی پروتکل مسیریابی EIGRP:

1. پیکربندی ساده و راحت
2. پشتیبانی و قابل استفاده در شبکه LAN و WAN
3. پشتیانی از توپولوژی های مختلف مانند VPN، MPLS، Wireless، Leased Line و غیره
4. یک پروتکل Classless می باشد به عبارتی این پروتکل همراه پیام های Update ارسالی، اطلاعات Subnet Mask را نیز ارسال خواهد کردو به همین علت این پروتکل از VLSM پشتیبانی می کند.
5. قادر به مسیریابی در شبکه های IP، IPX و Appletalk می باشد.
6. روترهای همسایه را با استفاده از پیام های Hello به صورت خودکار شناسایی می کند که این توانمندی به نام Neighbor Discovery معروف می باشد.
7. پروتکل مسیریابی EIGRP دارای سرعت همگرایی بالا می باشد منظور از سرعت همگرایی مقطع زمانی که جدول مسیریابی کلیه روترهای یک سازمان یا شرکت ایجاد و روترها اطلاعات مسیرهای مختلف را از روترهای همسایه دریافت و قادر به انجام وظیفه مسیریابی می باشند.
8. از پیام های Multicast و Unicast برای Update جدول مسیریابی استفاده می کنند، به جای استفاده از پیام های Broadcast که باعث کاهش کارایی شبکه خواهد شد.
9. از Metric های پیشرفته برای انتخاب بهترین مسیر استفاده می کند برای محاسبه Metric و انتخاب بهترین مسیر از پارامترهای Bandwidth و Delay به صورت پیش فرض استفاده خواهد کرد.
10. امکان Load Blancing بر روی 6 مسیر با ارزش مساوی و 6 مسیر با ارزش نامساوی را دارا می باشد.
11. قادر به فعالیت در شبکه های بزرگ و گسترده نیز می باشد.
12. با پروتکل قدیمی سیسکو IGRP سازگار می باشد.
13. فقط بر روی تجهیزات سیسکو قابل استفاده می باشد و تنها در صورتی می توانید از آن استفاده کنید که روترهای شما سیسکو باشد.

جداول پروتکل مسیریابی EIGRP:

هر روتری که پروتکل مسیریابی EIGRP بر روی آن پیکربندی شده است دارای سه جدول به شرح زیر می باشد:

ـ Neighbor Table:

در این مرحله روترهای که پروتکل مسیریابی EIGRP بر روی آنها فعال باشد اقدام به ارسال و دریافت پیام Hello از روترهای همسایه خواهند کرد. بعد از ارسال و دریافت پیام Hello از روترهای همسایه در صورتی که AS آنها یکی باشد می توانند با یکدیگر رابطه مجاورت برقرار کنند. در صورتی که یک روتر از همسایه خود Hello دریافت نکند بعد از 15 ثانیه آن روتر را یک روتر دچار مشکل شده فرض می کند، این زمان 15 ثانیه در پیکربندی پروتکل مسیریابی EIGRP به Hold-Time معروف می باشد.

بعد از دریافت پیام Hello از روترهای همسایه، روتر آن را در جدولی به نام Neighbor Table اضافه خواهد کرد.

نکته: روترهای EIGRP از توانمندی و قابلیتی به نام Neighbor Discovery پشتیبانی می کنند. که به وسیله این توانمندی هر روتر EIGRP قادر به شناسایی کلیه روترهای همسایه متصل شده به خود می باشد. روترهای EIGRP برای شناسای روترهای همسایه از یک پیام هایی به نام Hello استفاده می کنند یعنی روترهای EIGRP پیام های Hello را مرتباً از اینترفیس های فعال برای شناسایی همسایگان ارسال خواهند کرد.

به این نکته توجه کنید که ارسال مرتب پیام Hello به دو منظور در پروتکل مسیریابی EIGRP استفاده خواهد شد، هم به منظور حفظ رابطه مجاورت برقرار شده با همسایه ها استفاده خواهد شد. در واقع دریافت پیام Hello از یک روتر نشان دهنده سلامت و کارکرد پروتکل مسیریابی EIGRP بر روی آن روتر می باشد.

به تصویر زیر توجه کنید:

تصویر بالا ارسال پیام های Hello بین سه عدد روتر EIGRP نمایش می دهد. به صورت پیش فرض هر 5 ثانیه یکبار روترهایی که بر روی آنها پروتکل مسیریابی EIGRP پیکربندی شده است به سوی هم پیام های Hello را ارسال می کنند. این زمان 5 ثانیه در پروتکل مسیریابی EIGRP به Hello-interval معروف می باشد. در صورتی که یک روتر از همسایه خود پیام Hello را دریافت نکند بعد از 15 ثانیه آن را روتری مشکل دار تلقی می کند. این زمان 15 ثانیه در پیکربندی پروتکل مسیریابی EIGRP به Hold-time معروف می باشد.

بعد از آنکه روترها که بر روی آنها پروتکل EGRP نصب شده، پیام های Hello را به سمت یکدیگر ارسال و دریافت کردند، هر روتر اسم و اطلاعات روترهای همسایه که با آنها رابطه مجاورت برقرار کرده است را در جدولی به نام Neighbor Table اضافه خواهد کرد.

ـ Topology Table:

بعد از کامل شدن جدول Neighbor Table روترها اقدام به ارسال Update ها و مسیرهای که در جدول مسیریابی خود دارند برای روترهای که در مجاورت آنها برقرار کرده اند انجام می دهند. به این نکته توجه داشته باشید روترهای EIGRP کلیه Update ها و مسیرهای دریافتی از روترها را جمع آوری کرده و در جدولی به نام Topology Table قرار خواهند داد. در حقیقت Topology Table شامل کلیه مسیرهای دریافتی برای هر مقصد می باشد که روتر توسط پیام های update از روترهای همسایه دریافت کرده است.

ـ Routing Table:

بعد از کامل شدن جدول Topology Table الگوریتم DUAL بر روی Topology Table اجرا می شود و بهترین مسیرها را شناسایی و در جدول مسیریابی که به Routing Table معروف می باشد قرار می دهد.

نکته: در Routing Table بهترین مسیرها برای دسترسی به هر مقصد قرار خواهند گرفت.

انتخاب بهترین مسیر در پروتکل EIGRP:

پروتکل مسیریابی EIGRP از الگوریتم Dual یا Diffusing update algorithm استفاده می کند، که بهترین مسیری که کمترین Metric را دارد را به عنوان مسیر اصلی و مسیرهای دیگر را که بعد از مسیر اصلی کمترین Metric را داشته باشد به عنوان مسیر جایگزین استفاده می شود.

پروتکل مسیریابی EIGRP برای محاسبه Metric از روش ترکیبی استفاده می کند. برای محاسبه Metric از روش های ترکیبی استفاده می کند. برای محاسبه Metric در EIGRP از 5 پارامتر استفاده خواهد شد که به صورت پیش فرض از 2 پارامتر برای محاسبه Metric استفاده خواهد شد، که این پارامترها Bandwidth و Delay می باشد.

EIGRP می تواند از پارامترهای دیگری مانند Reliability، Loading و MTU که برگرفته از عبارت Maximum Transmission Unit می باشد نیز استفاده نماید که استفاده از این پارامترها هر چند می تواند شرایط بیشتری را برای محاسبه Metric  بررسی کند ولی استفاده از این پارامترها به علت احتمال کاهش کارایی مسیریابی توصیه نمی شود.

نحوه محاسبه Metric در پروتکل EIGRP:

در پروتکل مسیریابی EIGRP یکسری پارامترها که برای محاسبه Metric به کار می روند به صورت K Value مشخص شده اند. همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید هر K Value معادل یک پارامتر می باشد که در محاسبه Metric می تواند در نظر گرفته شود یا خیر که مقدار K Value را می تواند در جدول زیر مشاهده می کنید.

تنظیم پیش فرض برای محاسبه Metric روی EIGRP Metric به صورت زیر است که در آن K1=1 ،K2=0، K3=1، K4=0 و K5=0 می باشد. پس همانطور که مشاهده کردید از پارامترهای Bandwidth و Delay برای محاسبه Metric در پروتکل مسیریابی EIGRP استفاده می شود.

در داخل پیام های Hello packet که به صورت متناوب از طریق روتر هایی که بر روی آنها پروتکل مسیریابی EIGRP پیکربندی شده است، برای روترهای همسایه ارسال می شود. در صورتی که مقدار موجود در Hello ها یکی نباشد دو عدد روتر که پروتکل مسیریابی EIGRP بر روی آنها پیکربندی شده است قادر به برقراری رابطه مجاورت به صورت صحیح نمی باشند.

فرمول محاسبه Metric به صورت زیر است: 

ـ Bandwidth: کمترین پهنای باند لینک های موجود در مسیر*256 / 10000000

ـ Delay: جمع کل ( Delay) مسیر

ـ Metric EIGRP: BandWidth+Delay