EIGRP Metric
Die EIGRP-Metrik hat viele Netzwerktechniker verwirrt, die versuchen, das Protokoll zu verstehen. In diesem Artikel wird erläutert, was die Metrik ist und wie sie in ihre vereinfachte Form gebracht werden kann.
Formel und K-Werte
EIGRP ist ein proprietäres Routing-Protokoll von Cisco, das in den 1980er Jahren entwickelt wurde. Als solches war Cisco der einzige Anbieter, der die Rechte hatte, dieses Protokoll zu implementieren. Bis 1998, als Cisco die Spezifikation als IETF-Entwurf veröffentlichte.
Einer der Hauptvorteile von EIGRP ist die Möglichkeit, viele verschiedene Attribute bei der Berechnung der Kosten oder Metrik einer Route zu berücksichtigen. EIGRP ist nämlich eines der wenigen Routing-Protokolle, das eine beliebige Kombination aus Bandbreite, Last, Verzögerung und Zuverlässigkeit in die Kostenberechnung einbeziehen kann.
Jedes dieser Attribute wird durch einen sogenannten K-Wert gesteuert. Diese K-Werte ermöglichen jeweils die Berücksichtigung eines der vorgenannten Attribute sowie der Skala, in der das Attribut betrachtet wird.
K1 = Bandbreite K2 = Last K3 = Verzögerung K4 & K5 = Zuverlässigkeit
Jeder dieser Werte wird in dem verwendet, was EIGRP eine zusammengesetzte Metrikformel nennt. Diese Formel lautet wie folgt:
EIGRP-Metrik:
256 * { K1*BW + + (K3*delay) } * { K5/(BW+K4) }
Es sieht ziemlich kompliziert aus, aber Sie können es etwas vereinfachen, indem Sie es in ein anderes Format umschreiben und jedes Teil mit hübschen Farben aufteilen:
Die K-Werte selbst sind eine Zahl zwischen 0 und 255. Sie können jeden Wert unabhängig davon festlegen, was bei der Kostenberechnung für jede Route berücksichtigt werden soll. Wenn Sie in Ihrer Routingdomäne eines der oben genannten Attribute nicht berücksichtigen möchten, können Sie den entsprechenden K-Wert auf Null setzen. Wenn Sie ein Attribut berücksichtigen möchten, können Sie den entsprechenden K-Wert auf eins setzen.
Da die K-Werte einen beliebigen Wert bis zu 255 haben können, können Sie auch skalieren, wie stark ein bestimmter Wert berücksichtigt wird. Wenn Sie beispielsweise möchten, dass die Bandbreite doppelt so wichtig ist wie die Verzögerung, können Sie den Wert K1 auf 2 und den Wert K3 auf 1 setzen. Wenn Sie Bandbreite und Verzögerung im Verhältnis 2:3 berücksichtigen möchten, können Sie K1 auf 2 und K3 auf 3 einstellen. Dies gibt EIGRP eine solche Flexibilität im Kostenvergleich, dass Sie auswählen können, welche Attribute und wie wichtig jedes Attribut für Ihre Routing-Domain ist.
Es sollte jedoch beachtet werden, dass zwei Router, bevor sie EIGRP-Nachbarn werden, übereinstimmende K-Werte haben müssen. Was sinnvoll ist, denn wenn ein Router die Verzögerung als äußerst wichtig und der andere die Bandbreite als äußerst wichtig ansieht, sind sie sich möglicherweise nicht einig, welcher Pfad zu einem Zielnetzwerk der beste ist.
EIGRP-Standardmetrik
Trotz der Flexibilität der Kostenberechnung verlassen sich die meisten Implementierungen von EIGRP nur auf die Standard-K-Werte für ihre Metrik. Die Standard-K-Werte berücksichtigen nur Bandbreite und Verzögerung und ignorieren Last und Zuverlässigkeit.
Es gibt zwei Gründe, warum Last und Zuverlässigkeit nicht in der Standard—EIGRP-Metrik enthalten sind:
Erstens führt EIGRP keine regelmäßigen Updates durch – nur ausgelöste Updates. Infolgedessen werden die Werte für Last und Zuverlässigkeit einmal berechnet, wenn eine Route zum ersten Mal erlernt wird, aber nicht dynamisch aktualisiert, wenn eine Schnittstelle mehr oder weniger gesättigt wird. Eine Änderung der Last / Zuverlässigkeit löst kein neues EIGRP-Update aus.
Zweitens spiegeln die Last- und Zuverlässigkeitswerte nicht die Last und Zuverlässigkeit des gesamten Pfades wider, sondern nur die direkt angeschlossene Verbindung.
Daher hat Cisco beschlossen, Bandbreite und Verzögerung nur zu berücksichtigen und sie in der standardmäßigen EIGRP-Metrikberechnung gleich zu gewichten. Die Standard-K-Werte sind K1 und K3 auf eins und K2, K4 und K5 auf Null gesetzt.
Wir können die Standard-K-Werte in die obige Formel einfügen, um zu sehen, wie sie vereinfacht werden können:
Mit dem obigen Bild können wir die komplizierte vollständige EIGRP-zusammengesetzte Metrik auf genau diese:
256 × (Bandbreite + Verzögerung)
Das ist viel einfacher zu handhaben als die oben aufgeführte vollständige zusammengesetzte Formel
Berechnung von EIGRP-Metriken
An dieser Stelle wäre es ratsam zu diskutieren, wie der Bandbreitenwert und die Verzögerungswerte erreicht werden.
Wir verwenden die folgende Topologie:
Um es einfach zu halten, verwenden wir die Metrikberechnung für 10.4.5.x Netzwerk aus der Perspektive oder R4. Der show interfaces Befehl von R4 gibt uns unsere Startwerte:
R4# show interfaces FastEthernet 0/0FastEthernet0/0 is up, line protocol is up Hardware is Gt96k FE, address is c204.8b8c.0000 (bia c204.8b8c.0000) Internet address is 10.4.5.4/24 MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit/sec, DLY 100 usec,
Wir werden diese als Beispiel verwenden, um Ihnen zu zeigen, wie die EIGRP-Metrik berechnet wird.
Bandbreitenberechnung
Der Bandbreitenwert basiert auf der minimalen Bandbreitenverbindung über den gesamten Pfad. Da jedoch Metrikwerte in jedem Routingprotokoll einen niedrigeren Wert als überlegen betrachten, muss eine Formel verwendet werden, um eine höhere Bandbreite in niedrigere resultierende Metriken umzuwandeln. Diese Formel lautet wie folgt:
Bandbreite = 10 ^ 7 / BW in Kbit / s
Für R4, der direkt mit dem 10.4.5 verbunden ist.0/24 netzwerk Auf einer 100 Mbit / s-Verbindung würde die Berechnung zu Folgendem führen:
Bandbreite = 10.000.000 / 100.000 kbit / s = Bandbreitenwert von 100
Der Bandbreitenwert von 100 wird in unsere vereinfachte EIGRP-Metrikformel eingefügt, die wir zuvor abgeleitet haben.
Verzögerungsberechnung
Verzögerung soll eine Berechnung der Zeit sein, die ein Bit benötigt, um an einen benachbarten Nachbarn übertragen zu werden. In Wirklichkeit ist es jedoch einfach ein konstanter Wert, der auf der Schnittstellenbandbreite basiert. Da dieser Faktor jedoch additiv ist, funktioniert er im Wesentlichen als Hopfenzählung. Oder vielleicht sollten wir eine intelligente Hop-Zählung sagen, da sie auch die Bandbreite jedes Hops berücksichtigt.
In der obigen Ausgabe wird die DLY als usec angezeigt, die eine Mikrosekunde oder ein Millionstel einer Sekunde ist. Der in der EIGRP-Metrikberechnung verwendete Verzögerungswert ist die Verzögerung in 10 Mikrosekunden. Um den Verzögerungswert zu berechnen, teilen Sie einfach die DLY im Befehl show interface durch 10.
Für die Schnittstelle von R4 oben erhalten Sie:
Delay = 100 usec / 10 = Verzögerungswert von 10
Der Verzögerungswert von 10 wird in unsere vereinfachte EIGRP-Metrikformel eingefügt, die wir zuvor abgeleitet haben.
Beachten Sie, dass die Verzögerung in der Metrikberechnung der kumulative Wert entlang jedes Hops zum Zielnetzwerk ist. In diesem Fall können wir die Verzögerung der Schnittstelle direkt in unserer Formel verwenden, da R4 direkt mit dem 10.4.5.0 / 24-Netzwerk verbunden ist.
Die vollständige Tabelle der Verzögerungswerte basierend auf der Bandbreite finden Sie hier. Dieses Dokument listet jede Schnittstellenbandbreite in Kbit / s und den zugehörigen Verzögerungswert in Pikosekunden auf – eine Billionstel Sekunde.
Die am häufigsten verwendeten Werte finden Sie in der folgenden Tabelle sowie die konvertierten Werte für Mbit/s, bps und usec.
| Interface Bandwidth | BW in bps | BW in Kbps | Delay Value | Delay in usec |
|---|---|---|---|---|
| 10 Mbps | 10,000,000 | 10,000 | 1,000,000 | 1,000 |
| 100 Mbps | 100,000,000 | 100,000 | 100,000 | 100 |
| 1 Gbps | 1,000,000,000 | 1,000,000 | 10,000 | 10 |
| 10 Gbps | 10,000,000,000 | 10,000,000 | 10,000 | 10 |
EIGRP Metric Calculation
We can use the resulting Bandwidth Value and Delay Value from above in the simplified EIGRP composite metric formula we deduced earlier:
256 × (Bandbreitenwert + Verzögerungswert)
256 × (100 + 10)
256 × 110 = 28160
Wir können dies mit der Ausgabe der EIGRP-Topologietabelle von R4 für das 10.4.5.0 /24-Netzwerk vergleichen, um zu bestätigen, dass wir alles richtig gemacht haben:
R4# show ip eigrp topology 10.4.5.0/24IP-EIGRP (AS 99): Topology entry for 10.4.5.0/24 State is Passive, Query origin flag is 1, 1 Successor(s), FD is 28160 Routing Descriptor Blocks: 0.0.0.0 (FastEthernet0/0), from Connected, Send flag is 0x0 Composite metric is (28160/0), Route is Internal Vector metric: Minimum bandwidth is 100000 Kbit Total delay is 100 microseconds Reliability is 255/255 Load is 1/255 Minimum MTU is 1500 Hop count is 0
Die Routenmetrik wird in Klammern als ( feasible_distance / reported_distance ) angezeigt. Die mögliche Entfernung ist die Gesamtmetrikberechnung von R4, um zum Zielnetzwerk zu gelangen. Die gemeldete Entfernung ist 0, da kein Router diese Route an R4 beworben hat – R4 war tatsächlich direkt mit dem Netzwerk verbunden.
Verbleibende Router
Um den Kreis zu schließen, zeigen wir Ihnen die Berechnung der zusammengesetzten Metrik für R3, R2 und R1 für dasselbe 10.4.5.0/24-Netzwerk.
Hinweis Die Verbindung zwischen R2 und R3 ist eine 10Mbps Verbindung. Wir können dies verwenden, um den Effekt der minimalen Pfadbandbreite anzuzeigen, die verwendet wird, wenn wir die Route zu 10.4.5.0 / 24 von R1, R2 und R3 untersuchen. Der Vollständigkeit halber werden wir auch die Berechnung von R4 erneut anzeigen und dasselbe Topologiebild unten platzieren, um Ihnen das ständige Scrollen nach oben zu ersparen.
R4# show ip eigrp topology 10.4.5.0/24IP-EIGRP (AS 99): Topology entry for 10.4.5.0/24 State is Passive, Query origin flag is 1, 1 Successor(s), FD is 28160 Routing Descriptor Blocks: 0.0.0.0 (FastEthernet0/0), from Connected, Send flag is 0x0 Composite metric is (28160/0), Route is Internal Vector metric: Minimum bandwidth is 100000 Kbit Total delay is 100 microseconds Reliability is 255/255 Load is 1/255 Minimum MTU is 1500 Hop count is 0
Bandwidth Value = 10,000,000 / Minimum Path Bandwidth in KbpsBandwidth Value = 10,000,000 / 100,000 Kbps = 100Delay Value = Cumulative Delay in usec / 10Delay Value = 100 usec / 10 = 10Composite Metric = 256 × ( Bandwidth Value + Delay Value )Composite Metric = 256 × ( 100 + 10 )Composite Metric = 256 × 110 = 28160
R3# show ip eigrp topology 10.4.5.0/24IP-EIGRP (AS 99): Topology entry for 10.4.5.0/24 State is Passive, Query origin flag is 1, 1 Successor(s), FD is 30720 Routing Descriptor Blocks: 10.3.4.4 (FastEthernet0/1), from 10.3.4.4, Send flag is 0x0 Composite metric is (30720/28160), Route is Internal Vector metric: Minimum bandwidth is 100000 Kbit Total delay is 200 microseconds Reliability is 255/255 Load is 1/255 Minimum MTU is 1500 Hop count is 1
Bandwidth Value = 10,000,000 / Minimum Path Bandwidth in KbpsBandwidth Value = 10,000,000 / 100,000 Kbps = 100Delay Value = Cumulative Delay in usec / 10Delay Value = 200 usec / 10 = 20Composite Metric = 256 × ( Bandwidth Value + Delay Value )Composite Metric = 256 × ( 100 + 20 )Composite Metric = 256 × 120 = 30720
R2# show ip eigrp topology 10.4.5.0/24IP-EIGRP (AS 99): Topology entry for 10.4.5.0/24 State is Passive, Query origin flag is 1, 1 Successor(s), FD is 286720 Routing Descriptor Blocks: 10.2.3.3 (FastEthernet0/0), from 10.2.3.3, Send flag is 0x0 Composite metric is (286720/30720), Route is Internal Vector metric: Minimum bandwidth is 10000 Kbit Total delay is 1200 microseconds Reliability is 255/255 Load is 1/255 Minimum MTU is 1500 Hop count is 2
Bandwidth Value = 10,000,000 / Minimum Path Bandwidth in KbpsBandwidth Value = 10,000,000 / 10,000 Kbps = 1000Delay Value = Cumulative Delay in usec / 10Delay Value = 1200 usec / 10 = 120Composite Metric = 256 × ( Bandwidth Value + Delay Value )Composite Metric = 256 × ( 1000 + 120 )Composite Metric = 256 × 1120 = 286720
R1# show ip eigrp topology 10.4.5.0/24IP-EIGRP (AS 99): Topology entry for 10.4.5.0/24 State is Passive, Query origin flag is 1, 1 Successor(s), FD is 289280 Routing Descriptor Blocks: 10.1.2.2 (FastEthernet0/1), from 10.1.2.2, Send flag is 0x0 Composite metric is (289280/286720), Route is Internal Vector metric: Minimum bandwidth is 10000 Kbit Total delay is 1300 microseconds Reliability is 255/255 Load is 1/255 Minimum MTU is 1500 Hop count is 3
Bandwidth Value = 10,000,000 / Minimum Path Bandwidth in KbpsBandwidth Value = 10,000,000 / 10,000 Kbps = 1000Delay Value = Cumulative Delay in usec / 10Delay Value = 1300 usec / 10 = 130Composite Metric = 256 × ( Bandwidth Value + Delay Value )Composite Metric = 256 × ( 1000 + 130 )Zusammengesetzte Metrik = 256 × 1130 = 289280
Beachten Sie, dass die zusammengesetzte Metrik bei R2 aufgrund der 10-mbit / s-Verbindung sehr groß wird (auch bekannt als weniger bevorzugt).
Wenn Sie in der Lage sind, die Berechnung in jeder der obigen Registerkarten zu verfolgen, sind Sie jetzt ein Meister der EIGRP-Metrik. Bis auf vielleicht ein letztes verwirrendes, metrisches Wissen: die Machbarkeitsbedingung. Aber keine Sorge, das wird in einem anderen Artikel behandelt.