Seri CCNA – Bài 13 – Giao thức EIGRP Phần 1

Giới thiệu về giao thức EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

EIGRP là giao thức định tuyến do Cisco phát triển và chủ yếu hoạt động trên các thiết bị Cisco. Khác với RIP hay OSPF là các giao thức chuẩn có thể chạy trên nhiều hãng router khác nhau.

EIGRP được gọi là giao thức Hybrid (lai) hay Advanced Distance Vector vì nó kết hợp đặc điểm của cả Distance Vector và Link State.

Đặc điểm của EIGRP:

Không sử dụng broadcast để gửi thông tin định tuyến mà dùng multicast hoặc unicast.
Có các cơ chế chống loop giống Distance Vector như:
- Split Horizon
- Route Poisoning
- Poison Reverse
Sử dụng bảng Topology và thuật toán DUAL nên có tốc độ hội tụ rất nhanh.
Chạy trực tiếp trên IP với Protocol ID là 88.

Giá trị AD của EIGRP:

90 cho Internal Route
170 cho External Route

EIGRP sử dụng 3 bảng chính:

Neighbor Table: lưu thông tin các router láng giềng trực tiếp.
Topology Table: lưu tất cả các route học được từ neighbor cùng metric của chúng.
Routing Table: chứa các đường đi tốt nhất (best-route) được chọn từ Topology Table.

Cơ chế hoạt động:

Các router EIGRP gửi gói tin Hello để tìm và thiết lập neighbor.
Sau khi trở thành neighbor, các router sẽ trao đổi thông tin định tuyến.
Các route học được sẽ lưu trong Topology Table.
Sau đó, các best-route sẽ được đưa vào Routing Table để thực hiện định tuyến.

Hoạt động lựa chọn đường đi của EIGRP Thiết lập quan hệ láng giềng:

Khi bật EIGRP trên một cổng, router sẽ gửi các gói tin Hello ra khỏi cổng đó để thiết lập quan hệ láng giềng (Neighbor) với các router kết nối trực tiếp. Các gói Hello được gửi đến địa chỉ multicast 224.0.0.10 với chu kỳ mặc định là 5 giây.

Để hai router thiết lập được quan hệ láng giềng, các thông số sau phải khớp nhau:

Cùng số AS (Autonomous System)
Địa chỉ IP kết nối phải cùng subnet
Cùng cấu hình xác thực (Authentication)
Cùng bộ tham số K

Các điều kiện thiết lập Neighbor

AS Number

Hai router phải cấu hình cùng số AS thì mới có thể trở thành neighbor với nhau.

Địa chỉ kết nối

Hai cổng kết nối giữa hai router phải thuộc cùng một subnet.

Authentication

Nếu cấu hình xác thực bằng mật khẩu, cả hai router phải sử dụng cùng password.

Bộ tham số K

EIGRP tính metric dựa trên:

Bandwidth
Delay
Load
Reliability

Công thức metric: $Metric = f(bandwidth, delay, load, reliability)$ Metric=f(bandwidth,delay,load,reliability)

Các tham số K gồm:

K1, K2, K3, K4, K5

Các router phải sử dụng cùng bộ K-value thì mới thiết lập được neighbor.

Cơ chế tính toán metric của EIGRP

EIGRP sử dụng hai giá trị quan trọng:

AD (Advertised Distance):
Là metric mà neighbor quảng bá cho biết khoảng cách từ neighbor đến destination.
FD (Feasible Distance):
Là tổng metric từ router hiện tại đến destination.

Ví dụ:

R3 quảng bá đến R2 metric đến Destination là 5. Giá trị này được gọi là AD.
Metric giữa R2 và R3 là 10.
Khi đó:

$FD = 10 + 5 = 15$ FD=10+5=15

R2 sẽ lưu:

AD = 5
FD = 15

Sau đó:

R2 gửi FD = 15 cho R1.
R1 xem giá trị này là AD từ R2.
Nếu metric giữa R1 và R2 là 10 thì:

$FD = 10 + 15 = 25$ FD=10+15=25

Thông tin này sẽ được lưu trong Topology Table.

Successor và Feasible Successor

Đường đi có FD nhỏ nhất sẽ được chọn làm đường đi tốt nhất (Best Path).
Đường đi chính này được gọi là Successor và sẽ được đưa vào Routing Table.

Ngoài ra, EIGRP còn có khả năng tạo sẵn đường dự phòng gọi là Feasible Successor.

Feasible Successor là tuyến backup có thể được sử dụng ngay khi tuyến chính gặp sự cố mà không cần tính toán lại toàn bộ topology, giúp EIGRP hội tụ rất nhanh

Ta thiết lập bảng Topology của sơ đồ trên cho R1:

	AD	FD
R5	10	15
R2	5	10	Successor
R4	9	109

Theo bảng Topology trên thì Đường đi qua R2 sẻ trở thành Successor (vì có FDmin đến Destination).

Để chọn đường dự phòng Feasible Successor, EIGRP sử dụng điều kiện:

[
AD < FD_{Successor}
]

Nói cách khác:

AD của tuyến dự phòng phải nhỏ hơn FD của tuyến chính (Successor).

Ví dụ:

Nếu tuyến đi qua R4 có AD = 9
Và tuyến Successor có FD = 10

Thì:
[
9 < 10
]

→ Tuyến qua R4 sẽ được chọn làm Feasible Successor và được dùng làm đường backup.

Thông thường chỉ có tuyến Successor được đưa vào Routing Table. Tuy nhiên, khi tuyến Successor bị lỗi:

EIGRP sẽ lập tức đưa Feasible Successor vào Routing Table mà không cần tính toán lại topology.

Đây chính là lý do EIGRP có tốc độ hội tụ rất nhanh.

Load Balancing trong EIGRP

EIGRP có khả năng cân bằng tải (Load Balancing) trên các đường có metric không bằng nhau bằng tham số variance.

Điều kiện để một Feasible Successor được tham gia load balancing:

[
FD_{Feasible\ Successor} \leq Variance \times FD_{Successor}
]

Ví dụ:

Successor có FD = 10
Feasible Successor có FD = 109

Kiểm tra:

variance = 2
[
2 \times 10 = 20 < 109
]
→ Không đạt
variance = 7
[
7 \times 10 = 70 < 109
]
→ Không đạt
variance = 11
[
11 \times 10 = 110 > 109
]
→ Đạt điều kiện

Khi cấu hình:

variance 11

thì tuyến Feasible Successor sẽ được đưa vào Routing Table và thực hiện load balancing cùng với Successor theo tỷ lệ 11:1.

Các gói loại gói tin của EIGRP

EIGRP sử dụng các gói tin Hello để:

Tìm kiếm neighbor (Neighbor Discovery)
Duy trì quan hệ láng giềng (Recovery)

Nếu router không còn nhận được gói Hello từ neighbor, quan hệ neighbor sẽ bị hủy.

EIGRP sử dụng giao thức RTP (Reliable Transport Protocol) để truyền dữ liệu một cách tin cậy. RTP hỗ trợ:

Multicast
Unicast

“Tính tin cậy” nghĩa là khi router gửi một gói tin quan trọng, nó sẽ yêu cầu neighbor phản hồi bằng gói ACK để xác nhận đã nhận thành công.

Trong môi trường Multiaccess, EIGRP sử dụng multicast để giảm số lượng gói tin cần gửi.

Địa chỉ multicast của EIGRP:

224.0.0.10

Các loại Packet trong EIGRP

1. Hello Packet

Dùng để tìm và duy trì neighbor.
Sau khi trao đổi Hello, các router sẽ thiết lập adjacency.

2. Update Packet

Chứa thông tin định tuyến.
Được gửi theo cơ chế reliable (có ACK).
Có thể gửi bằng multicast hoặc unicast.

3. Query Packet

Được sử dụng khi router mất route và không có đường backup.
Router sẽ hỏi neighbor xem có biết route đó hay không.

4. Reply Packet

Dùng để trả lời Query.
Được gửi theo cơ chế reliable.

5. ACK Packet

Dùng để xác nhận đã nhận:
- Update
- Query
- Reply
ACK luôn gửi bằng unicast.

Các bảng trong EIGRP

EIGRP sử dụng 3 bảng chính:

Neighbor Table : Lưu thông tin các neighbor kết nối trực tiếp.

Topology Table : Lưu tất cả route học được từ neighbor.

Routing Table : Lưu các best-route được chọn từ Topology Table.

Quá trình thiết lập Neighbor EIGRP

Bước 1: Hai router được cấu hình EIGRP và bắt đầu gửi Hello packet.

Bước 2: Sau khi nhận Hello:

Router sẽ gửi Update packet chứa thông tin định tuyến.
Các route học từ chính interface nhận vào sẽ không quảng bá ngược lại do Split Horizon.

Bước 3: Hai router tiếp tục trao đổi Hello packet và thiết lập adjacency.

Bước 4: Router gửi ACK để xác nhận đã nhận Update packet. Thông tin định tuyến sẽ được lưu vào Topology Table.

Bước 5: Hai router tiếp tục trao đổi Update packet để đồng bộ routing information.

Bước 6: Sau khi hoàn tất trao đổi:

EIGRP chọn best-route
Đưa route tốt nhất vào Routing Table

Ví dụ cấu hình EIGRP

Router Test1

router eigrp 1
 no auto-summary
 network 11.11.11.0 0.0.0.255
 network 172.16.12.0 0.0.0.255

Router Test2

router eigrp 1
 no auto-summary
 network 22.22.22.0 0.0.0.255
 network 172.16.12.0 0.0.0.255

Debug Hello Packet

debug eigrp packets hello

Router sẽ hiển thị quá trình gửi và nhận Hello packet để thiết lập neighbor.

Khi adjacency được hình thành, router sẽ xuất hiện log:

%DUAL-5-NBRCHANGE:
EIGRP-IPv4 1:
Neighbor 172.16.12.1 (Ethernet0/0) is up: new adjacency

Điều này cho biết quan hệ neighbor đã được thiết lập thành công.

Debug Update Packet

clear ip eigrp neighbors

Lệnh này xóa neighbor hiện tại để EIGRP thực hiện lại quá trình thiết lập adjacency và trao đổi Update packet từ đầu.

Nguồn: ITForVN