tcp ip协议的高级协议(TCPIP卷一9EIGRP的数据包格式)

说明

之前介绍过EIGRP建立邻居的过程,并且介绍了一些特性,这次主要看的是EIGRP的数据包格式,包括TLV,和EIGRP的三张表的内容。

EIGRP的包头字段

tcp ip协议的高级协议(TCPIP卷一9EIGRP的数据包格式)(1)

1、版本:从EIGRP发布以来,一直为版本22、操作码:指出EIGRP数据包的类型,1为更新 3为查询 4为答复 5为hello和ACK3、标记:包括两个标记,一个为init位,表示新的邻居开始,第二位为接收位,使用一个私有可靠组播算法4、序列号:RTP中使用的32位序列号5、确认序列号(ACK):本地路由器从邻居路由器那收到最新的序列号,单播传送的6、自主系统号(AS):指定EIGRP协议所处的标示号,所以,两端都必须一致7、TLV:(1)一般TLV:携带K值和hold time时间,包括序列、软件版本和下一个组播序列(一般用Hello包进行发送)

TLV的类型

在EIGRP中引用TLV的字段,TLV称为 Type/Length/Value ,这个TLV在路由选择协议中有非常好的扩展性,特别是ISIS中,它就是利用TLV字段来扩展支持更多的特性,当一个新的协议或者特性出现,路由协议需要去支持它,像OSPF的话,IPV6的支持就必须开发新的版本了,而ISIS对IPV6的支持,直接用TLV字段就能实现,EIGRP也是如此。

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(1)一般TLV:携带K值和hold time时间,包括序列、软件版本和下一个组播序列(一般用Hello包进行发送)

tcp ip协议的高级协议(TCPIP卷一9EIGRP的数据包格式)(3)

(2)IP内部路由TLV:从同一个AS内学习到的路由参数

1、下一跳:包括这个路由的更新源,如果为0.0.0.0,那么表示自身2、延迟(delay):以10us为单位,沿途更新入向接口延迟总和3、带宽(bandwidth):2560 000 000/沿途更新入向接口的最小带宽4、MTU:指路由器沿途抵达目的地路由器上所有链路中最小的MTU,一般不作为metric的参数计算5、跳数:表示到达目的地路由的跳数,最大为255。6、可靠性:用于反映到达目的的路由上接口的出站误码率的总和,取值0x01~0xFF7、负载:用于反映到达目的的路由上接口的出站负载的总和,取值0x01~0xFF8、保留字段:未使用的字段9、前缀长度:携带子网掩码10、目的地址:一个路由的目的地址

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(3)IP外部路由TLV:从不同AS或不同路由协议重分布进本AS内的路由参数

1、下一跳:路由的下一跳地址。2、原路由器:一个IP地址,或者重分布外部路由到EIGRP的RID3、原自主系统号:始发路由的路由器所在的AS4、Arbitrary Tag:路由映射 Tag5、外部协议度量:标注外部路由的度量值6、保留字段:不被使用7、外部协议ID:用来标示外部路由从哪个协议学习到。8、标记:定义了两个值,如果为0x01的话,那么表示外部路由,如果是0x02表示缺省路由

EIGRP的五种类型数据包

1、hello :目标地址为224.0.0.10,用于发现和维持邻居关系。邻居收到后不需要确认,Hello间隔由接口类型决定,低速链路–90s,高速链路–5s。(hello包中包含版本号、Opcode=5、seq、ACK、AS、EIGRP K值,seq和ACK永远为0,AS和EIGRP包括IP包的源地址是检查能否成为邻居的关键)

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在Hello包中携带了K值、hold time时间,还包括软件的版本号,Opcode为5,如果两边邻居处于同一网段的话,邻居检查Hello包,还会看K值是否一致,如果不一致,则邻居建立不起来。

K值和软件版本是携带在TLV中传递的,也就是一般TLV字段

2、Update:发送给邻居路由表,通过单播或组播发送update数据包,邻居收到以后必须回复确认信息,如果没有收到来自邻居的确认信息,那么就会单播发送这个跟新包16次,在16次后还没有关于这个邻居的ACK信息,则认为邻居失效。会标明这路由信息属于外部还是内部的,内部的只携带了K值的参数,而外部标明了起源着是谁,还有tag信息。

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在update包中,携带了路由信息,可以看到我ip interal route,它就是内部TLV字段,内部TLV的每个路由条目中包含的内容,在TLV字段中介绍了,可以查看数据包看看

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可以看到Opcode为1,携带了子网掩码,和5个K值的参数,next hop为0.0.0.0,怎么是自己发送的。

3、Query:当路由信息丢失并没有备用路由时,使用Query数据包向邻居查询,邻居必须回复确认ACK和等待邻居的reply。

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可以看到Opcode为3,当一条路由失效,并且没有FS的时候,就会对邻居进行插叙,可以看到192.168.4.0/24标记为目的不可达,这里序列号为46,看下回应的ACK内容

tcp ip协议的高级协议(TCPIP卷一9EIGRP的数据包格式)(9)

回应了ACK 46,并且是单播回应给10.0.0.2的

4、Reply:是对邻居Query数据包的回复,也需要邻居回复确认。

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Opcode为4,reply,它回应的是关于192.168.4.0/24的不可达信息,另外,看下啊 Sequece:57,Acnowledge为48,这个48回应就是之前query,它的序列号为48,这是一种可靠性的表现查看关于回应ACK的信息,因为在收到一个reply后,也需要回应ACK

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5、Ack:是对收到的数据包的确认,告诉邻居我已经收到数据包了,收到ACK,不需要对ACK做回复,这样导致死循环 (因为在IP中没有可靠的传输机制,必须依靠EIGRP来完成)

其中hello包中还携带了hold time时间,这个时间是给邻居使用的 ,告诉邻居如果在这个时间内还没收到关于我的任何hello信息的话,那么就认为邻居不存在了。

EIGRP的三张表探讨

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地址信息如图,从R1上观看EIGRP的三张表情况,与在A与B之间还有个网段10.1.1.0/24

R1(config)#router eigrp 1R1(config-router)#network 10.1.1.1 0.0.0.0R1(config-router)#network 12.1.1.0 0.0.0.255

R2(config)#router eigrp 1R2(config-router)#network 12.1.1.2 0.0.0.0R2(config-router)#network 23.0.0.0R2(config-router)#network 10.1.1.2 0.0.0.0

R3(config)#router eigrp 1R3(config-router)#network 23.1.1.2 0.0.0.0

这里一定要注意IGP也就是内部协议network的含义匹配上network范围的网段都参路由协议,并且把这个网段宣告出去,也就是说12.1.1.2 0.0.0.0代表精确匹配,这里掩码为反掩码,0代表精确匹配,1代表忽略,就像12.1.1.0 0.0.0.255,它匹配的范围就是,12.1.1不变,因为0代表精确匹配,而255,则为忽略,也就是1~254, 另外不携带反掩码信息的话,那么就是以主类网络宣告

一、邻居表

通过 show ip eigrp neighbos查看邻居状态,包括可以加 detail参数,可以看到更加详细的内容

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1、H:代表序列号,邻居的先后建立的顺序

2、address:显示邻居建立的地址信息,EIGRP对于同一个直连路由器建立的邻居,在有多条链路的情况下,会认为是多个邻居存在,就像B一样,同一台路由器,有多条链路,在A看来是不同的邻居存放的

3、interface:自己哪个接口参与建立的邻居关系

4、hold:在对方Hello包中携带的参数,在高速链路上,默认为15,也就是Hello包的3倍,当15s没有收到来自邻居的Hello包后,就认为对方失效 ,当然在正常情况下,每5s收到一个对方的Hello包,也就是hlod不低于10

5、uptime:与邻居建立的时间计时器。

6、SRTT(Smooth Round-Trip Timer):平均往返时间,用来计算当一个路由器发送EIGRP数据包到邻居,从邻居接收到该数据包并且确认的平均时间。

7、multicast flow tmer:在说RTO之前,介绍个组播流计时器,当一个更新发送出去以后,邻居没有回应,那么这个等待的时间就由组播计时器决定,当计时器超时以后,就切换成单播来再次发送更新给邻居,等待邻居回应的ACK

8、RTO:决定单播传送之间的间隔时间

9、Q:当组播发送了更新后,而对方没有回应ACK的时候,会缓存在本地 ,那么会以单播的形式重新发送这个数据包给邻居,如果16次还没收到ACK,重置邻居

10、 Seq : 收到了邻居更新的次数,每次增加1

这里说下,关于SRTT和RTP是思科私有的算法,所以,没有公开的计算方法,在正常情况下,RTO是ST的6倍,但是,当邻居出现了故障以后,这个参数就会改变,RTO最大值为5000, 另外 在Cisco IOS中,没有可以定义这两个值的命令,卷一也没有提及过。

二、拓扑表

对于EIGRP来说,拓扑表中存在的内容是整个网络收敛的关键,对于EIGRP在网络中部署的关键,就是让每条路由都有可用的FS,关于FS和其他概念在DUAL算法总总结,这里拓扑表只做一个小小的介绍。

show ip eigrp topology来查看参数

tcp ip协议的高级协议(TCPIP卷一9EIGRP的数据包格式)(14)

可以看到,拓扑表中存放着去往每个目的地的路由信息,这里有FD和AD的概念,这个是DUAL的核心算法,在后面会再次介绍,当有多条路径去往同一个目的地的,当满足了特定的条件后,它也会出现在拓扑表中,这个条件就是FC,这个在DUAL算法的时候进行详细说明。

三、路由表

路由表是存放最优的下一跳的信息,可以看到在拓扑表中去往23.0.0.0/8,经过不同的下一跳到达,在路由表中出现的则只会是最优的,在拓扑表中为FD is 3087200,也就是最优的,下一跳为12.1.1.2。

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总结:这次详细讲解了EIGRP的数据包格式,包括TLV中的作用,另外关于拓扑表的详细内容必须到DUAL算法中才好讲解,拓扑表的内容都是通过DUAL算法得来的。

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