Optimizing EIGRP Implementations

EIGRP это масштабируемый протокол маршрутизации, гарантирующий, что даже при быстром росте сети, он будет работать эффективно и быстро подстраиваться под изменения. Данная статья описывает практические, особые для EIGRP, методы для реализации эффективной, масштабируемой корпоративной сети.

Масштабируемость EIGRP в больших сетях

Работа (operation) одной большой flat<ref name="flat">Flat network , </ref> EIGRP is normally not scalable. Некоторые issues, которые необходимо рассмотреть:

• Большие таблицы маршрутизации, которые должны быть обработаны.
• Из-за больших таблиц (маршрутизации, соседей) большие требования к памяти.
• Большие требования к полосе пропускания из-за большого числа обновлений маршрутизации, отправки множества запросов и ответов в пределах домена EIGRP (учитывая наличие медленных каналов и некоторого числа ошибок передачи).

Сетевые администраторы должны понимать способы конструирования и настройки сетей EIGRP для развертывания эффективных масштабируемых сетей.

Некоторые из многих факторов, влияющих на масштабируемость:

• Объем информации о маршрутах (amount of information exchanged between neighbor). Если трафик маршрутизации между EIGRP-соседями потребляет полосу канала выше, чем необходимо для правильного функционирования маршрутизации, то маршрутизаторы медленнее реагируют на изменения в сети.
• Количество маршрутизаторов. Потребление ресурсов протоколом EIGRP при изменениях топологии сети прямо пропорционально количеству маршрутизаторов, которые должны изучить эти изменения.
• Глубина топологии (the topology's depth). Глубина топологии может влиять на время сходимости. Глубина топологии - это число hop-ов, через которые должна пройти информация для того, чтобы достигнуть все маршрутизаторы.

Например, multinational network без суммирования маршрутов, имею большую глубину (depth), что увеличивает время конвергенции.

Трехуровневая структура сети (см. Сетевые_модели) является наиболее рекомендуемой для любого окружения с IP-маршрутизацией. Между любыми двумя маршрутизаторами в сети должно быть не более семи hop-ов. Иначе время конвергенции при изменениях в сети вырастет из-за задержек распространения информации.

• Количество альтернативных маршрутов в сети. Сеть должна предоставлять альтернативные маршруты во избежание появления точек отказа. Однако, слишком большое количество резервных маршрутов может привести к проблемам сходимости, т.к. EIGRP использует запросы для обнаружения всех возможных маршрутов (вместо пропавших). Эта сложность создает идеальные условия для перехода маршрута в режим SIA (stuck in active - застрял в активном режиме) - ждущего ответы на запросы, отправленные им через множество альтернативных путей.

При внедрении протокола маршрутизации EIGRP должны быть решены некоторые проектировочные проблемы. Три основных:

• Размер топологической и таблицы маршрутизации, на которые влияет число соседей.
• Число изменений в сети.
• Загрузка WAN-каналов протоколом EIGRP.

Эти три главных фактора диктуют дизайн EIGRP, требуя ввода границ распространения запросов (использованием суммирования, редистрибуции и т.д.). Без определения границ, запросы будут распространяться через весь домен EIGRP, и очень скоро все маршрутизаторы будут вовлечены в расчёты DUAL, в результате чего вырастет использование п/п и CPU. Частые расчёты будут влиять на все таблицы, используемые маршрутизаторами, включая таблицы EIGRP и кэш процесса пренаправления (caches built during the forwarding process).

EIGRP-запросы и Stuck-in-Active

Будучи усовершенствованным дистанционно-векторным протоколом, EIGRP полагается на своих соседей, предоставляющих информацию о маршрутизации. Если маршрутизатор теряет маршрут и не имеет ни одного возможного преемника, он ищет альтернативные маршруты. Этот процесс называется переходом маршрута в активное состояние (going active). Маршрутизатор рассылает query-пакеты всем соседям по всем интерфейсам, кроме интерфейса, который использовался для достижения предыдущего successor (split horizont - расщепление горизонта). Если маршрутизатор имеет альтернативный маршрут, он отвечает на запрос и не распространяет запрос дальше. Ответ содержит альтернативный маршрут. Если сосед не знает про альтернативный маршрут, он рассылает запросы своим соседям. Таким образом запросы распространяются по сети, образуя и расширяя дерево запросов. Когда маршрутизатор отвечает на запрос, он останавливает рассылку запросов в свои сегменты сети, однако запросы могут продолжать распространяться другими маршрутизаторами, которые пытаются найти альтернативные маршруты.

SIA соединения в EIGRP

EIGRP использует надежный многоадресный способ доставки для поиска альтернативных маршрутов. Поэтому необходимо, чтобы EIGRP получил ответ на каждый посланный в сеть запрос.

С момента перехода в активный режим и рассылки запросов запись таблицы топологии может вернуться в пассивное состояние только при получении ответа на каждый query-пакет. Если маршрутизатор не получает ответы на все запросы в течении трех минут (по умолчанию), запись переходит в состояние SIA.

SIA-состояния являются одними из самых сложных проблем в EIGRP-сетях. Если запись переходит в режим SIA, маршрутизатор сбрасывает соседские отношения с маршрутизаторами, от которых не был получен ответ. Эта ситуация приводит к тому, что маршрутизатор переводит в активное состояние все записи, содержащие этих соседей, и заново объявляет все маршруты, изученные через них.

Наиболее общие причины появления SIA-записей:

   Маршрутизатор слишком занят, чтобы ответить на запрос, из-за высокой загрузки CPU и проблем с ОЗУ.
   Неисправное соединение между двумя маршрутизаторами. Некоторые пакеты могут быть потеряны.
   Неисправное соединение, вызывающее одностороннюю связь между маршрутизаторами (unidirectional link).
   Большое количество альтернативных маршрутов, создающих проблемы сходимости сети.

Graceful Shutdown

Gracefull Shutdown (дословно: изящное выключение), использующее goodbay-сообщения, призвано улучшить сходимость EIGRP-сети. Gracefull shutdown предотвращает потерю пакетов при выключении маршрутизатора.

На рисунке показано, как маршрутизатор A использует B в качестве преемника для нескольких маршрутов. Маршрутизатор С - является возможным преемником для тех же маршрутов. В обычном режиме B не сообщает A о выключении EIGRP процесса. A вынужден ждать пока истечет hold-таймер, прежде чем он обнаружит изменения и отреагирует на них. Пакеты, посланные в этот период времени будут утеряны.

При использовании gracefull shutdown, маршрутизатор широковещательно рассылает goodbay-сообщения перед выключением EIGRP-процесса, информируя соседей о предстоящем изменении топологии. Эта функция позволяет EIGRP-соседям более эффективно синхронизироваться и пересмотреть соседские отношения.

Goodbay-сообщения поддерживаются IOS 12.3(2), 12.3(3)B, 12.3(2)T и более поздними. Goodbay-сообщение встраивается в hello-пакет. EIGRP посылает goodbay-сообщение устанавливая значения весовых коэффициентов K1 - K5 равными 255. При получении goodbay-сообщения маршрутизатор выводит следующее:

R1#
*Mar  1 00:02:43.331: %DUAL-5-NBRCHANGE: IP-EIGRP(0) 100: Neighbor 192.168.0.2
(FastEthernet0/0) is down: Interface Goodbye received

Маршрутизаторы Cisco, не поддерживающие goodbay-сообщения, не принимают во внимание значения коэффициентов K1-K5=255. В этом случае выводится сообщение о неправильном значении весовых коэффициентов (K-value mismatch). Но это не нарушает сетевые операции. Маршрутизатор закрывает сессию по истечении hold-таймера. Соседские отношения нормально возобновляются после запуска EIGRP на отправителе.

Примечания

<references />