楊蕾 王健 高玉宏 張作君 侯振陽(yáng)

摘? ?要：EIGRP是一個(gè)高級(jí)距離矢量路由協(xié)議，支持中到大型網(wǎng)絡(luò)，屬于基于傳聞協(xié)議在一組網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行EIGRP中路由器之間路由更新機(jī)制，是依靠擴(kuò)散更新DUAL算法進(jìn)行觸發(fā)路由更新。但是，這種算法在某些網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，會(huì)出現(xiàn)發(fā)送大量查詢路由報(bào)文、浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備CUP和內(nèi)存資源、消耗大量網(wǎng)絡(luò)鏈路帶寬等問(wèn)題。文章提出了兩種方法來(lái)減少擴(kuò)散更新DUAL算法中查詢路由，對(duì)今后網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行EIGPR動(dòng)態(tài)選擇路由協(xié)議，提供了一些參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：EIGRP;DUAL算法;路由查詢;優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TP393.1? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： EIGRP is an advanced distance vector routing protocol， a gossip-based protocol. It supports medium-scale and large-scale networks. The routing update mechanism between routers of EIGRP in one group of network operation depends on DUAL to trigger the routing update. However， in some network architectures， such algorithm will send lots of query routing messages， waste the CUP and memory of network devices， consume a large amount of network link bandwidths. Therefore， two methods are proposed to reduce the DUAL query routing， to provide reference for the dynamic selection of routing protocols of EIGPR in network operation in the future.

Key words： EIGRP; DUAL; routing query; optimization

1 引言

EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol，增強(qiáng)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由選擇協(xié)議）是思科的一個(gè)私有協(xié)議，是一個(gè)無(wú)類、增強(qiáng)的距離矢量協(xié)議，使用了自治系統(tǒng)的概念來(lái)描述相鄰路由器的集合，自治系統(tǒng)中的路由器使用相同的路由協(xié)議并共享相同的路由信息。2013年這個(gè)協(xié)議開(kāi)始公開(kāi)稱為公有協(xié)議[1]。

EIGRP具有距離矢量和鏈路狀態(tài)特性，相反，它的發(fā)送傳統(tǒng)的距離矢量更新，其中包含網(wǎng)絡(luò)信息以及從發(fā)送通告的路由器到達(dá)這些網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)銷[2]。運(yùn)行EIGRP中會(huì)同步相鄰路由器上的路由表，并在每次拓?fù)涓臅r(shí)發(fā)送特定的更新數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有鏈路狀態(tài)協(xié)議特征。

EIGRP不是使用跳數(shù)作為度量值，跳數(shù)只是用來(lái)限定EIGRP路由更新數(shù)據(jù)包在被拋棄之前可以經(jīng)過(guò)的路由器個(gè)數(shù)，這個(gè)跳數(shù)的數(shù)值用于限定AS的大小，最大跳數(shù)為255（其默認(rèn)值為100），與度量值計(jì)算無(wú)關(guān)[3]。

2 EIGRP協(xié)議原理

一組網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行EIGRP路由選擇協(xié)議，首次路由器彼此用Hello包來(lái)建立鄰居關(guān)系，路由器初次更新會(huì)把所有路由都全部發(fā)送一遍給其他路由器。為了維持這種鄰居關(guān)系，EIGRP路由器依賴于Hello數(shù)據(jù)包來(lái)維護(hù)鄰居狀態(tài)，并且不發(fā)送路由信息[4]。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化（網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)或者更換路徑）時(shí)，會(huì)影響路由器的路由表中路由條目，只會(huì)把發(fā)送變化的路由信息進(jìn)行更新，這也叫做觸發(fā)更新（或增量觸發(fā)更新）。

EIGRP有四種子協(xié)議分別為鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議、可靠傳輸協(xié)議、擴(kuò)散更新算法（DUAL算法）、PDM協(xié)議依賴模塊。鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議為Hello協(xié)議，兩個(gè)路由器先交互Hello包，再建立鄰居關(guān)系，依靠周期性發(fā)送Hello包來(lái)維護(hù)維持鄰居關(guān)系。用專用RTP（Reliable Transport Protocol）管理路由器間的信息傳輸，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)更新的快速投遞以及對(duì)接收數(shù)據(jù)的跟蹤，為可靠傳輸協(xié)議。DUAL算法為EIGRP提供選擇為維護(hù)到達(dá)每個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑，可以實(shí)現(xiàn)路由備份、動(dòng)態(tài)的路由恢復(fù)和查詢路由等功能。PDM協(xié)議依賴模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的支持，每個(gè)EIGRP的PDM將會(huì)為指定的協(xié)議維護(hù)多個(gè)相互獨(dú)立的表，這些表保存著特定協(xié)議的路由選擇信息。

3 擴(kuò)散更新DUAL算法

DUAL算法是EIGRP的核心，包含兩種計(jì)算方式：本地計(jì)算和擴(kuò)散計(jì)算。可以使EIGRP選擇到達(dá)每個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑，并且保證這些路徑都是無(wú)環(huán)的。在初始化收斂和網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時(shí)收斂是這些動(dòng)態(tài)路由選擇協(xié)議中最快的。

在一組網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)本地路由器丟失路由時(shí)，在拓?fù)浔碇姓业絺浞萋酚?，備份路由將替換最優(yōu)路由，直接進(jìn)行路由切換，并將備份路由添加到本地路由器路由表中，并且要向所有路由器發(fā)送更改更新，通告所有路由器以替換路由，這就是本地計(jì)算。

在一組網(wǎng)絡(luò)中，本地路由器丟失一條路由時(shí)，在拓?fù)浔碇袥](méi)有備份路由，會(huì)通過(guò)擴(kuò)散更新計(jì)算來(lái)發(fā)送查詢，路由器將發(fā)送query包給所有鄰居，詢問(wèn)鄰居是否存在這條丟失路由的路徑信息[5]。鄰居收到查詢后，根據(jù)自身路由表的路由條目進(jìn)行響應(yīng)，根據(jù)鄰居答復(fù)，判斷哪條路徑最優(yōu)從而加入本地路由表，使用新的路徑來(lái)訪問(wèn)目的地，這就是擴(kuò)散計(jì)算。

4 DUAL算法查詢路由的工作原理

擴(kuò)散更新DUAL算法在某些網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，存在一些浪費(fèi)查詢情況。如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中運(yùn)行EIGRP協(xié)議，R1路由器中一條去往目的×網(wǎng)絡(luò)的路由丟失，R1將會(huì)聯(lián)動(dòng)所有鄰居路由器進(jìn)行DUAL算法查詢這條去往目的×網(wǎng)絡(luò)的路由信息。