[IP 라우팅] - 5. EIGRP 라우팅 프로토콜

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

• Cisco 전용 라우팅 프로토콜
• Advanced Distance Vector
• Classless Routing Protocol, VLSM, CIDR
• auto-summary -> 불필요한 기능이기에 no auto-summary 해줘야 함
• IGP

 

EIGRP는 Cisco 장비만 사용하는 환경이라면 OSPF에 비해 설정이 간단하고 성능도 비슷하기 때문에 사용하기 좋다.

 

하지만 현재는 Cisco 장비뿐만 아니라 다양한 제조사의 장비를 함께 사용하는 경우가 많아,

장비 호환성을 고려하면 EIGRP를 선택하기가 애매하다.

 

1) EIGRP 라우팅 프로토콜 설정 방법

Router(config)#router eigrp [AS Number 1~65535]
Router(config-router)#no auto-summary
Router(config-router)#network A.0.0.0
Router(config-router)#network B.B.0.0
Router(config-router)#network C.C.C.0
Router(config-router)#end

▶ 로컬 네트워크 서브넷을 원본 클래스 이름으로 설정

• 추가로, passive interface 적용하면 좋음

 

EIGRP에서는 AS 번호를 이용해여 EIGRP 라우팅 프로토콜 프로세스를 구분한다.

이때, 인접 라우터와 AS 번호가 동일해야지만 EIGRP 네이버를 성립하고 라우팅 업데이트를 실시한다.

 

 

EIGRP는 IGP이므로 인터넷에서 사용하는 AS 번호를 할당받는 것이 아니다.

따라서 EIGRP에서 사용하는 AS 번호는 임의의 값을 지정해도 된다.

(단, EIGRP 네이버를 맺는 라우터 간에는 동일한 AS 번호를 사용해야 한다.)

• IGP: 하나의 AS 내부에서 라우팅
• EGP: 서로 다른 AS 사이에서 라우팅 (AS 번호 할당 받아 사용해야 함)

 

※ AS 번호: ISP 업체가 만든 망 단위(AS)를 식별하기 위한 번호이다.

 

show run
show ip eigrp neighbors
show ip route

▶ EIGRP 확인 명령어

 

2) 네이버 성립 및 라우팅 업데이트

EIGRP는 30초마다 라우팅 업데이트를 하는 RIP과 달리, 전체 라우팅 정보를 주기적으로 전송하지 않는다.

 

초기 네이버 관계를 성립 후 라우팅 정보를 교환(라우팅 업데이트)하고,

이후에는 네트워크에 변화가 발생했을 때 변경된 라우팅 정보만 업데이트 한다.

 

라우팅 업데이트 시 목적지 IP 주소를 멀티캐스트(224.0.0.10) 또는 유니캐스트로 설정한다.

 

3) 네이버 성립 조건

인접 라우터와 AS 번호와 K 상수값(metric weight)이 동일해야지만 네이버를 성립할 수 있다.

• 같은 AS 번호: 우리 같은 EIGRP 그룹 맞지?
• 같은 K 상수값: 우리 경로 계산 기준도 똑같지?

 

K 상수는 K1 ~ K6가 있으며, 기본 설정에서는 K1과 K3만 활성화(1)된다.

따라서 기본 설정을 사용하는 경우 인접 라우터의 K 상수값이 동일하므로, K 상수값은 신경쓰지 않아도 된다.

 

4) EIGRP 동작 과정

▶ EIGRP 동작 과정 1: 네이버 성립 및 라우팅 업데이트

• Hello 패킷을 교환하여 네이버를 성립하고 라우팅 업데이트를 실시한다.

 

네이버 성립 이후에도, 관계 유지를 위해 Hello 패킷을 계속 교환한다.

그리고 일정 시간(e.g., 15초) 내에 Hello 패킷을 주지 않으면 neighbor 관계를 끊는다. (Hold time)

 

R1 → R2 : Hello
R2 → R1 : Hello
       ↓
   네이버 성립
       ↓
R1 → R2 : Update   ← R1의 라우팅 정보
R2 → R1 : Ack

R2 → R1 : Update   ← R2의 라우팅 정보
R1 → R2 : Ack

 

이때, ACK를 못 받으면 재전송(최대 16번)한다. (TCP와 유사)

 

▶ EIGRP 동작 과정 2

• 기존 경로에 문제가 발생하면 Query와 Reply 패킷을 교환하여 새로운 경로를 확인한다.
  • Query: 장애 발생 경로와, 해당 경로에 대한 대체 경로가 있는지 질문
  • Reply: 대체 경로의 존재 여부와, 경로 정보를 응답

 

   장애 발생
       ↓
R1 → R2 : Query   
R2 → R1 : Ack

R2 → R1 : Reply   
R1 → R2 : Ack

 

5) EIGRP 패킷 유형

유형	내용
Hello	네이버 관계를 성립하기 위해서 교환하며, 주기적인 교환으로 네이버 관계를 유지한다.
Update	네이버 관계를 성립한 라우터 간에 라우팅 업데이트할 때 전송한다.
Query	EIGRP 네트워크 장애 발생 시, 네이버에게 도달 불가능한 정보 및 대체 경로를 질의한다.
Reply	Query 패킷에 대한 도달 가능한 경로 정보 또는 도달 불가능한 정보를 응답한다.
Ack	Update, Query, Reply 패킷을 수신하면 Ack 패킷을 전송하여 수신 확인을 알린다.

 

6) EIGRP 토폴로지 테이블

EIGRP에 포함된 네트워크 및 경로를 관리하는 테이블이다.

이러한 토폴로지 테이블에 등록된 경로 중에 최적 경로를 선출하여 라우팅 테이블에 등록한다.

 

▶ 예시

▶ R1# show ip eigrp topology 

• P: Passive 상태, 경로 계산이 완료된 상태(라우팅 테이블 등록된 상태)
• A: Active 상태, 경로 계산이 진행되는 상태(라우팅 테이블 등록 및 삭제 불가능 상태)
• 13.13.30.0/24: 목적지 네트워크 이름
• successors: 최적 경로 상에 네이버 라우터(최적 경로)
• FD is 2684416: 로컬 라우터에서 목적지까지 EIGRP 메트릭
• via 13.13.12.2: 경유하는 라우터(넥스트-홉 라우터)
• (2684416/: FD 메트릭, 로컬 라우터에서 목적지까지 EIGRP 메트릭
• /2172416): AD 메트릭, 네이버 라우터에서 목적지까지 EIGRP 메트릭
• Serial1/0: 라우팅에 의해서 패킷을 출력하는 인터페이스

 

최적 경로가 두 개 이상이면, 패킷을 로드 분산한다.

 

※ "show ip eigrp topology" 명령어 뒤에 "all-likn s" 옵션을 붙여서 실행하면 최적 경로가 아닌 다른 경로까지 확인 가능하다.

 

7) EIGRP Dual 알고리즘

EIGRP 토폴로지 정보를 기반으로 경로를 선출하는 알고리즘이며, EIGRP 경로 선출 과정은 다음과 같다.

• FD 메트릭이 가장 작은 경로를 최적 경로로 선출한다.
• 최적 경로의 FD 매트릭보다 AD 매트릭이 작은 경로를 후속(백업) 경로로 선출한다.

 

AD >= 최적 경로의 FD인 경로를 후속 경로로 선출하지 않는 이뉴는,

최적 경로의 넥스트-홉 라우터를 다시 거쳐가는 경로일 수 있기 때문이다. (라우팅 루프가 발생 위험)

 

※ 최적, 후속 두 경로를 뽑기에 Dual 알고리즘이다. (-> EIGRP는 라우팅 테이블에 D로 등록)

 

Ex) 다음 중 후속 경로가 있는 경우는 몇 번인가?

• Answer) 2번

 

후속 경로가 없는 경우에 최적 경로에 장애가 생기면, 경로는 다시 계산해야 하기에 P -> A로 전환 후,

모든 이웃 라우터들에게 Query를 보내고 Reply를 받아 새로운 최적 경로를 계산하여 다시 라우팅 테이블에 등록(A -> P)한다.

 

후속 경로가 있는 경우에는 장애가 생겨도 P -> A로 전환할 필요 없이, 바로 후속 경로를 라우팅 테이블에 등록한다.

 

8) 균등 로드 분산

목적지 네트워크에 대한 경로의 메트릭이 동일한 경우 자동으로 구현된다.

 

9) 비균등 로드 분산

대기하고 있는 후속 경로를 라우팅 테이블에 등록하여, 최적 경로와 후속 경로를 동시에 사용할 수 있다.

 

비균등 로드 분산을 수행하려면 'variance" 명령어를 사용하면 된다.

 

R1(config)#router eigrp 100
R1(config-router)# variance 2

▶ variance [배수] 형태로 입력

 

variance 뒤에 들어가는 숫자는 "최적 경로 FD의 몇 배까지 허용할 것인가?"를 뜻하는 배수 기준값이다.

 

그리고 이때 로드 분산되는 패킷은 완전 균등하게 분할되어 보내지지 않고,

매트릭이 더 작은 쪽에 패킷이 많이 가도록 한다. (비균등 로드 분산)

 

※ EIGRP의 매트릭 계산 시 사용되는 핵심 요소는 Bandwidth이고, 대역폭(Bandwidth) 변경하는 명령어는 다음과 같다.

@R2
conf t
int s1/0
	bandwidth 2048
    end

@R3
conf t
int s1/0
	bandwidth 2048
!
int s1/1
	bnadwidth 2048
    end
    
@R4
conf t
int s1/1
	bandwidth 2048
    end

 

Ex) R1에서 'variance 2' 명령어를 실행할 경우, 비균등 로드 분산이 가능한 경우는 몇 번인가?

• Answer) 1번
  • 1번의 경우, "280746*2 >= 3219456"이기에 후속 경로를 라우팅 테이블에 등록할 수 있다.
  • 2번과 3번은 후속 경로가 아예 없는 경로이다. (AD < 최적 경로의 FD에 위배) 

 

10) EIGRP 메트릭

EIGRP 메트릭은 'Bandwidth'와 'Delay' 값을 기반으로 계산한다.

메트릭	내용
Vector 메트릭	MTU, Bandwidth, Delay, reliability, load
K 상수	K1 = 1, K2 = 0, K3 = 1, K4 = 0, K5 = 0

 

Vector 메트릭

• MTU: Maximum Transmission Unit, 경로 상에서 가장 작은 인터페이스의 최대 패킷 사이즈 (기본값 1500 bytes)
• BW: 경로 상에서 가장 낮은 인터페이스의 대역폭
• DLY: 경로 상의 모든 인터페이스 지연 시간의 합
• reliability: 인터페이스의 에러율을 기반으로 한 신뢰성 (1~255 범위, 255가 100% 신뢰)
• txload/rxload: 송신(transmit)/수신(receive) 트래픽 부하량 (1~255 범위, 1이 부하가 거의 없는 상태)

 

K 상수는  Vector 메트릭에 대한 가중치이다.

 

▶ EIGRP 메트릭 계산 공식

• K1: 대역폭 가중치
• K2: 부하 가중치
• K3: 지연 가중치
• K4: 신뢰도 가중치
• K5: 신뢰도 보조 가중치

 

Load와 Reliability는 시간에 따라 수시로 바뀌는 동적 수치이다.

 

때문에 이 값들을 메트릭 계산에 반영하면 트래픽이 변할 때마다 EIGRP가 경로를 계속 다시 계산하여

라우터 CPU 과부하 및 라우팅 플래팅(Flapping, 경로가 끊임없이 요동치는 현상)이 발생할 수 있다.

 

-> EIGRP는 고정 값인 BW, DLY만 사용하여 안정적인 경로 조성을 유지한다.

 

※ MTU는 메트릭 계산 공식에는 포함되지 않는다.

 

Ex) R1에서 '13.13.30.0/24' 메트릭 계산

• Answer) EIGRP Metric = [6476 + 4010] * 256 = 10486 * 256 = 2684416

 

11) 수동 요약 기능

라우팅 업데이트 시, 요약 경로만 업데이트하여 라우팅 테이블에 등록된 경로 개수를 최적화시킬 수 있다. (메모리 최적화)

 

128.28.8.0/24 ~ 128.28.12.0/24

128.28.00001 000.0
128.28.00001 001.0
128.28.00001 010.0
128.28.00001 011.0
128.28.00001 100.0

255.255.11111 000.0 -> 255.255.248.0 -> /21

=> 128.28.8.0/21 (상세 요약 결과)

▶ 128.28.8.0/24 ~ 128.28.12.0/24 상세 요약 

 

R2(config-if)#ip summary-address eigrp 100 128.28.8.0 255.255.248.0

▶ 수동 요약

 

수동 요약은 보통 분배 계층이 코어(상위) 계층으로 라우팅 업데이트 시, 사용된다.

 

12) EIGRP 외부 경로

경로 유형	내용
D	동일한 AS 안에서 라우팅 업데이트를 실시한 EIGRP 내부 경로이며 신뢰도는 90이다.
D EX	다른 환경에서 라우팅 업데이트를 실시한 EIGRP 외부 경로이며 신뢰도는 170이다.

 

R3(config-router)#router eigrp 100
R3(config-router)#redistribute rip metric 1544 2000 255 1 1500
R3(config-router)#end
R3#

▶ rip 네트워크 정보를 eigrp로 라우팅 업데이트 (재배포)

 

13) EIGRP 기본 경로 라우팅 업데이트

R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 61.41.612.130

▶ ISP 라우터로 기본 경로 설정 (명령어)

 

R2와 R3에도 기본 경로를 설정해야 하는데, 방법은 두 가지가 있다. 

 

첫 번째 방법은 R2와 R3에도 각각 직접 설정하는 것이다. 

두 번째 방법은 R1에 기본 경로를 설정한 후, 아래처럼 EIGRP 통해 다른 라우터에게 기본 경로를 전달하는 것이다.

 

R1(config)#router eigrp 100
R1(config-router)#redistribute static

▶  EIGRP을 통해 다른 라우터에게 기본 경로 전달 (명령어)

• 라우팅 테이블에 등록된 static 경로를 EIGRP로 라우팅 업데이트 (재배포, D* EX)

 

위 방법을 사용하려면, 인터넷에 연결된 라우터에 기본 경로를 정적(static) 설정해 주어야 한다.

 

14) EIGRP 100 삭제

R1#conf t 
R1(config)#no router eigrp 100
R1(config)#end 
R1#show run

▶ EIGRP 삭제