EIGRP - Enhanced Interior Gateway Routing Protocol Diego Matos 1 Felipe Bernardes 1 Jackson Bervian 1 Manoel F. Ramos 1 Luís Gustavo Nunes 1 1 Segurança da Informação Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS) Roteamento de Redes de Computadores Prof. Me. Jeferson Librelotto Prevedello Av. Unisinos, 950 Caixa Postal 274 CEP 93022-000 São Leopoldo RS Brasil {digomatos,fbernardes15,bervian.jackson,manoelfr1981,gustavo.cbjj} @gmail.com Abstract. This article aims to provide an objective and simple protocol property of the Company Cisco Systems, EIGRP, Enhanced Interior Gateway Routing Protocol, showing the entire evolution since the beginning, with details, comparison with predecessors and their future. The emergence of distance vector protocols will be addressed, IGRP Protocol, the comparison between the routing protocol information (RIP) with the EIGRP protocol metrics and the DUAL algorithm, the launch of Informational RFC and a case study demonstrating the operation of the protocol. Resumo. Este artigo tem como finalidade apresentar de forma objetiva e simples o protocolo de propriedade da Empresa Cisco Systems, o EIGRP, Protocolo de Roteamento de Gateway Interior Avançado, mostrando toda a evolução desde os primórdios, com o detalhamento, comparação com antecessores e o seu futuro. Será abordado o surgimento dos protocolos de vetor de distância, o Protocolo IGRP, a comparação entre o protocolo de roteamento de informação (RIP) com o protocolo EIGRP, as métricas e o algoritmo DUAL, o lançamento da RFC Informativa e um estudo de caso demonstrando o funcionamento do protocolo. Keywords: EIGRP, IGRP, Routers, Internet 1. INTRODUÇÃO Atualmente, as grandes redes estão organizadas em hierarquias proporcionando vantagens como redução de tráfego desnecessário e flexibilidade na administração. Para isso a ISO (International Organization for Standardization) adotou convenções de terminologia para as entidades de endereçamentos de rede. O Protocolo de roteamento com vetor de distância RIP é categorizado como intra-as e era o protocolo mais popular até 1985. Com o crescimento da internet os limites estavam sendo saturados mesmo sendo um protocolo extremamente útil e importante em redes de tamanhos pequenos. O limite de saltos (hops) se restringia a 16, e sua medida somente de saltos não permitia flexibilidade de ambientes complexos. Com o aquecimento do mercado e da indústria de telecomunicações, a empresa Cisco Systems Inc, se conceituou no mercado, agregando credibilidade na sociedade, tornando-se uma corporação gigante líder de mercado, principalmente por investir com grande potencial em projetos de pesquisa e desenvolvimento, também no comércio de roteadores robustos. Página 1 de 19
Com o crescimento constante de redes no mundo e verificada as limitações do RIP, em 1986 a Cisco desenvolveu e implementou o Protocolo de Roteamento de Gateway Interno IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) [CISCO-2005-1], protocolo de gateway interno (Interior Gateway Routing Protocol) de vetor de distância que tem como objetivo fornecer um protocolo mais robusto para o roteamento em um AS. Após isso a Cisco lança no início da década de 1990, o IGRP avançado, conhecido também como EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol). O EIGRP é uma evolução do IGRP, resultante das demandas de diferentes redes de grandes proporções e nas modificações das redes. Segundo [HUITEMA-1999], o EIGRP utiliza o Algoritmo de Atualização por difusão (DUAL Diffusing Update Algorithm), desenvolvido pelo Dr. J.J. Garcia-Luna-Aceves na organização SRI International, proporcionando a interoperação e compatibilidade com roteadores IGRP. Esse artigo tem como objetivo apresentar de forma detalhada o protocolo EIGRP, mostrando as melhorias perante ao IGRP, seu cabeçalho, sua estrutura e o detalhamento de métrica, a definição de sua RFC (Request for Comments) e o seu futuro. 2. IGRP - Interior Gateway Routing Protocol O IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) é um protocolo de roteamento de vetor de distância proprietário desenvolvido pela CISCO, utilizado para comunicar informações de roteamento dentro de uma rede. O IGRP gerencia o fluxo de informações entre os roteadores conectados na rede do sistema ou sistema autônomo. O protocolo garante que os roteadores tenham as tabela atualizadas com o melhor caminho disponível. O IGRP também evita loops de roteamento, atualizando-se com as mudanças que ocorrem na rede pelo gerenciamento de erros. A cisco desenvolve o IGRP, em resposta as limitações do Routing Information Protocol (RIP), que lida com uma contagem máxima de saltos de 15. O IGRP suporta uma contagem máxima de saltos até 255. Os dois principais objetivos do IGRP são, comunicação das informações de roteamento para todos os roteadores conectados dentro de seu limite ou sistema autônomo, atualizando sempre que houver uma mudança topológica de rede ou caminho, cada mudança que ocorre o IGRP envia uma notificação e as informações sobre seu estado para os seus vizinhos a cada 90 segundos. O IGRP gera uma tabela de roteamento com o caminho mais ideal para os respectivos nós e redes dentro da rede pai, é utilizado vários parâmetros para calcular a métrica para o melhor caminho para um destino especifico, estes parâmetros incluem atrás, largura de banda, confiabilidade, carga e unidade de transmissão máxima (MTU), sendo que os administradores de rede podem definir os fatores de ponderação para cada uma dessas medidas [CISCO-2000]. Para proporcionar maior flexibilidade adicional, o IGRP permite o roteamento em caminhos múltiplos. Com isto, duas linhas iguais e com a mesma largura de banda podem executar um único fluxo de tráfego de forma circular, permitindo que se um caminho for três vezes maior que o outro é porque a sua medida é três vezes menos e o melhor caminho, geralmente, será três vezes usado. Página 2 de 19
Ele oferece diversas características voltadas para melhorar a sua estabilidade. Pode destacar que os recursos que garantem esta estabilidade são o hold-down (manter), o poison-reverse updates (atualizações de efeito contrário) e o split-horizons (dividir horizontes). O hold-down é utilizado para impedir a transmissão de mensagens de atualização a partir do restabelecimento inadequado de uma rota que pode ser ruim. Quando um determinado roteador for desativado, esta ação é detectada pelos roteadores vizinhos através da ausência das mensagens de atualização e, respectivamente, estes roteadores enviam suas mensagens de atualização informando após o recálculo de novas rotas. Isto é um problema pois tais informações não chegam de forma dinâmica e ao mesmo tempo para todos os roteadores da rede e, com esta situação, é possível que algum roteador da rede fique enviando atualizações regulares informando que uma rota que está realmente desativada como se a mesma estivesse funcionando perfeitamente, gerando alto grau de processamento de informações e uma demora significante na atualização de todas as rotas de perfeito estado em todos os demais roteadores. Já o recurso split-horizons determina que nunca é útil retornar informações sobre uma determinada rota para o mesmo local de onde ela chegou, dando-se razões pelo seu nome divisor de horizontes. Este recurso permite que loops de roteamento entre roteadores adjacentes sejam evitados. E o recurso poison-reverse updates, somente é utilizado onde existem grandes roteamentos. As mensagens poison-reverse updates são enviados para remover uma determinada rota e coloca-la em hold down. Estas mensagens são enviadas para os roteadores vizinhos quando uma métrica recebida possui o valor 1,1 ou superior [CISCO- 2012]. Além das características de estabilidade, o IGRP mantém diversos controles de tempo de variáveis, sendo eles o controle de tempo de validade, que especifica quanto tempo um roteador deverá aguardar no caso do não recebimento de mensagens (três vezes o período de atualização), o controle de tempo de atualização, que especifica o tempo da frequência com que as mensagens de atualização da tabela de roteamento são enviadas (padrão de 90 segundos), o controle de tempo de período de espera, que especifica a duração do estado de hold-down (o triplo de duração do controle de atualização com o acréscimo de 10 segundos) e o controle de tempo de exclusão, que determinada o tempo que deve ser aguardado para que uma tabela de roteamento seja excluída (valor padrão de sete vezes o período de atualização). 3. EIGRP - Enhanced Interior Gateway Routing Protocol O EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol), referido como um protocolo avançado de vetor de distância que oferece melhorias radicais comparado ao IGRP. Protocolos vetores de distância como RIP e IGRP utilizam taxas de atualizações periódicas de roteamento com todos os seus vizinhos, salvando a melhor distância (métrica) e o vetor (próximo salto) para cada destino. O EIGRP se difere em que ele salva não só a melhor rota (menor custo) mas todas as rotas, permitindo a convergência ser muito mais rápida. Além disso as atualizações EIGRP não são periódicas, somente são enviadas em caso de mudança na topologia de rede. Suas modificações permitiram que roteadores IGRP trabalhassem perfeitamente com roteadores EIGRP, fazendo com que os padrões métricos dos dois protocolos sejam Página 3 de 19
diretamente traduzidos, comparando-os como se fossem rotas originadas em seus próprios ASs. 3.1. Capacidades Para fornecer a capacidade do administrador de rede personalizar os roteamentos entre IGRP e EIGRP, o EIGRP trata as rotas IGRP como rotas externas. A convergência rápida, o suporte à VLSM (Variable Lenght Subnet Mask), o suporte a atualizações parciais e o suporte a vários protocolos da camada de rede. Conforme [CISCO-2000], a convergência rápida permite que um roteador rodando o protocolo EIGRP armazene todas as tabelas de roteamento dos roteadores vizinhos e, consequentemente, permitem uma rápida adaptação para rotas alternativas. Caso nenhuma rota apropriada existir, o EIGRP consultará os seus roteadores vizinhos para descobrir e determinar uma rota alternativa. Essas consultas se propagam até que uma rota alternativa seja encontrada. Com o suporte à VLSM, permite que as rotas sejam resumidas automaticamente ao limite da rede, permitindo também criar resumos em qualquer limite de bit de qualquer interface. Com as atualizações parciais, sua propagação é vinculada automaticamente para que apenas os roteadores que precisam das informações sejam atualizados. É importante destacar que, com estas características, o EIGRP consome menos largura de banda do que o IGRP e além do mais, suporta os protocolos AppelTalk que redistribui as rotas aprendidas através do protocolo RTMP (Real Time Messaging Protocol) da Adobe [ADOBE-2012], o protocolo IP (Internet Protocol) [RFC-791], que permite a redistribuição das rotas identificadas através dos protocolos OSPF, RIP, IS-IS e EGP (Exterior Gateway Protocol) e o protocolo Novell que permite a redistribuição de rotas identificadas através do protocolo Novell RIP ou do protocolo SAP (Service Advertising Protocol). 3.2. Tecnologias Subjacentes O EIGRP emprega quatro tecnologias importantes e combinadas com o objetivo de agregar maior desempenho na capacidade de roteamento e que o difere perante as demais tecnologias de roteamento sendo elas: 3.2.1. Descoberta/recuperação de roteadores vizinhos: É utilizada pelos roteadores para aprender dinamicamente sobre outros roteadores existentes diretamente conectados. Esse processo é realizado com uma baixa sobrecarga pois pequenos pacotes de HELLO são enviados periodicamente, recebendo os pacotes HELLO o roteador considera que seu vizinho está funcional e os dois podem trocar informações. 3.2.2. Protocolo de transporte confiável (RTP - Reliable Transport Protocol): É responsável pela entrega garantida e ordenada de pacotes do protocolo EIGRP a todos vizinhos. O protocolo RTP suporta a transmissão mista de pacotes multicast ou unicast. Para maior eficácia, somente certos pacotes EIGRP são transmitidos de modo confiável. 3.2.3. A máquina de estados finitos DUAL: desenvolvida com a implementação do algoritmo de atualização por difusão DUAL (Diffusing Update Algorithm), utiliza três tabelas diferentes para o cálculo da rota. Essas tabelas são criadas usando as informações trocadas entre os roteadores que utilizam o EIGRP. A informação é diferente do que trocadas por protocolos de roteamento link-state. No EIGRP, as informações trocadas Página 4 de 19
inclui as rotas, "métrica" ou o custo de cada rota e as informações necessárias para formar um relacionamento próximo (como AS número, timers, e valores de K) 3.2.4. Os módulos dependentes de protocolos: responsáveis pelas exigências do protocolo de camada de rede. Como por exemplo, o EIGRP-IP é o responsável por enviar e receber pacotes EIGRP que estão encapsulados em IP. Com isto, o EIGRP-IP também é o responsável por analisar os pacotes EIGRP e por informar à máquina DUAL as novas informações recebidas, assim como solicitar que a máquina DUAL realize as decisões de roteamento, cujos resultados são armazenados na tabela de roteamento IP e, por fim, sendo o responsável pelas redistribuições das rotas apreendidas pelos demais protocolos de roteamento IP [CISCO-2000]. 3.3. Roteamento O EIGRP é baseado em alguns conceitos, sendo eles: Tabela de Vizinhos: A tabela de vizinhos é construída a partir dos pacotes IGRP HELLO, que inclui as informações de endereço IP do roteador vizinho, a interface local que recebeu o pacote HELLO do vizinho, o temporizador de espera (HoldTime), e um número de sequência indicando a ordem que foram aprendidas. O último número de sequência recebido do vizinho é gravado para que pacotes fora de ordem possam ser detectado. Temporizadores de ida e volta são mantidos para estimar o tempo de retransmissão. Figura 3 Tabela de Vizinhos Tabela de Topologia: A tabela de topologia é preenchida pelos módulos dependentes e colocada em pratica pela máquina de estado finito DUAL. Ela contém todos os destinos que foram anunciados pelos roteadores vizinhos. É feita a associação de cada entrada entre o endereço de destino e os vizinhos que anunciaram. Essa métrica que o vizinho armazena em sua tabela de roteamento. Se o vizinho anunciou o destino ele deve estar usando a rota para encaminhar os pacotes. Também armazena a métrica que o roteador usa para chegar ao destino, essa é a melhor anunciada por todos vizinhos mais o custo de link para o melhor vizinho. Página 5 de 19
Figura 4 Tabela de Topologia Estado da rota: Se trata de uma entrada da tabela de topologia relativa a um destino poderá existir em um de dois estados, sendo eles no estado ativo, quando um roteador não está executando um novo cálculo, ou no estado passivo, quando um roteador está executando o novo cálculo. Um novo cálculo é evitado se os sucessores viáveis estiverem sempre disponíveis, fazendo com que um destino nunca precise estar no estado ativo. Tags da rota: Como o EIGRP suporta rotas internas e externas, as rotas internas se originam em um AS. Sendo assim, uma rota interna é considerada quando uma rede configurada com o EIGRP é anexada diretamente e é propagada juntamente com suas informações no AS. É importante salientar que rotas externas são apreendidas por outros protocolos de roteamento ou existem na tabela de roteamento como rotas estáticas. Estas rotas recebem tags individuais, contendo as seguintes informações categorizadas como identidade de sua origem e as mesmas permitem que o administrador da rede personalize o roteamento, controlando políticas de forma flexível: ID do roteador EIGRP que redistribuem a rota; Tag configurada pelo administrador; ID do protocolo externo; Medida do protocolo Externo; Flags de bit para as rotas padrões. Número do AS de destino; Página 6 de 19
3.4. Pacotes do EIGRP Pacotes Hello: transmitidos em multicast são utilizados para descoberta de vizinhos, assim que o roteador envia o pacote HELLO e recebe-los os roteadores vão tentar formar a adjacência com os roteadores vizinhos. Pacotes de Atualização: São informações de roteamento e são enviados confiavelmente a qualquer roteador que requer esta informação. Pacotes de atualização podem ser enviados para um único vizinho usando unicast ou para um grupo de vizinhos que usam multicast. Pacotes de Consulta: São utilizados quando o roteador EIGRP perdeu informações sobre uma determinada rede e não possui caminhos de backup. O roteador envia pacotes de consultas para os seus vizinhos pedindo-lhes se eles tem informações sobre essa rede em particular. Pacote de Resposta: São pacotes enviados em resposta aos pacotes de consultas. Um pacote de resposta indica que uma nova rota para o destino foi encontrada. É considerado um pacote confiável. Pacotes ACK: Pacotes ACK são usados para reconhecer o recebimento de pacotes de atualização, consulta e reprodução. Pacotes ACK são enviados usando unicast. 3.5. Algoritmo Dual (Algorithm Diffusing Update Algorithm) Os protocolos de roteamento de vetor a distância, como o RIP, inibem loops de roteamento com temporizadores de hold-down e split horitzon. Já o EIGRP mesmo utilizando-se das duas técnicas, ele as utiliza de uma forma diferente. A principal maneira com a qual o EIGRP impede loops de roteamento é por meio do algoritmo DUAL. O algoritmo Dual mantém uma lista de rotas de backup que já foi determinada como sendo sem loop. Se a rota primária na tabela de roteamento falhar, a melhor rota de backup será imediatamente adicionada à tabela de roteamento 3.6. Formato da mensagem Toda mensagem do EIGRP inclui o cabeçalho, onde os campos de Opcode e o campo Número de sistema autônomo. O opcode especifica o tipo de pacote EIGRP: Atualização, Consulta, Resposta e Hello. A mensagem de parâmetros EIGRP inclui os pesos que o EIGRP utiliza para sua métrica composta. Onde por padrão, somente a largura de banda e o atraso são considerados. Sendo que ambos são igualmente considerados, portanto, o campo K1 para largura de banda e o campo K3 para atraso são ambos definidos como 1 e os outros valores de K são definidos como zero(0). Página 7 de 19
3.7. Fórmula composta completa: métrica = [K1 * largura de banda + (k2 * largura de banda)/(256 carga) + K3 * atraso]*[k5/(confiabilidade + K4)] (Não utilizado se o K for =0) Formula composta padrão: métrica = [K1 * largura de banda+ K3 * atraso] Onde: K1 (1) = banda; K2 (0) = atraso; K3(1) = carga; K4(0) = confiabilidade; K5(0) = MTU; K1 e K3 são as constantes ativas normalmente. O protocolo EIGRP utiliza um algoritmo para calcular as métricas entre origem e destino, e este por sua vez baseia-se em uma fórmula para definir o melhor caminho entre as partes. Todos os protocolos de rede possuem uma definição de métrica, podendo ser citado dois protocolos grandemente conhecidos, difundidos e utilizados [CISCO-2005-2]. O RIP (Routing Information Protocol), que trata de forma direta com o algoritmo de vetor de distância, assim como o EIGRP integrados aos protocolos de estado de enlace, e o OSPF baseado no algoritmo SPF - Shortest Path First (menor rota primeiro) [RNP-RIP] [ALINE-1998]. - A métrica normalmente utiliza a menor largura de banda entre o roteador e a rede e soma dos atrasos dos enlaces entre o roteador e o alvo; - Quando utilizado K4 (confiabilidade), utiliza-se a menor confiabilidade dentre os segmentos desde o roteador até a rede alvo. Quando utilizado K2(load), utiliza-se na computação o load do pior segmento de rede entre o roteador que está calculando a métrica e a rede alvo. Por fim, com relação a MTU, utiliza-se a menos MTU no caminho; - Os valores de K(quais são 1 e quais são 0) são enviados de pacotes Hello. Quando há um mismatch entre valores de K entre dois vizinhos, a vizinhança pode ser eliminada; - K3(atraso)é a soma dos atrasos de dezenas de microssegundos, multiplicados por 256.Sendo que este atraso demostrado pelo show interfaces mostra o atraso como microssegundos e não em dezenas; -K1 (banda)é a menor largura de banda em Kbps (10ˆ7 é dividido por esta informação e o resultado multiplicado por 256). Fazendo um paralelo, lembre-se que a métrica no OSPF Página 8 de 19
é baseado na largura de banda e á dividisse 10ˆ8(100Mbps) pela largura de banda da interface. Em ambos os protocolos de roteamento é importante o uso do comando bandwidth; 4. RIP versus EIGRP O RIP (Routing Information Protocol) [RFC-1058] é baseado no algoritmo Bellman-Ford [BELLNAN-1957] que é um algoritmo de vetor de distância. O algoritmo de vetor de distância se baseia na distância entre dois pontos e essa distância se refere ao número de roteadores que existem na rota. Ele limita o número de saltos (hops) entre hosts a 15 (16 é considerado infinito), o que limita sua utilização a ambientes tamanho moderado que não possuam alto nível de complexidade. Outra deficiência é sua lenta convergência ou seja, leva relativamente muito tempo para que alterações na rede fiquem sendo conhecidas por todos os roteadores, também prejudica seu desempenho. Esta lentidão pode causar loops de roteamento, por causa da falta de sincronia nas informações dos roteadores. Outra via o IGP (Interior Gateway Protocol) que é um protocolo utilizado de um AS (Autonomous System) que é um grupo de redes e roteadores controlados por uma única autoridade administrativa. Desvantagens RIP v1 Limita o número de saltos (hops) entre hosts a 15 (16 é considerado infinito) Havendo alguma alteração na rede, pode levar muito tempo para que essa alteração seja recebida por todos roteadores na rede podendo gerar loop s de roteamento pelo fato dos roteadores não conseguirem ficar sincronizados; Utiliza métricas fixas como alternativa para comparar rotas, isso porque esse protocolo não foi projetado para suportar situações onde as rotas precisam ser escolhidas, se baseando em parâmetros em tempo real como delay, confiabilidade ou carga; Utiliza grande largura de banda da rede, pois a cada 30 segundos o RIP faz um broadcast da sua tabela de roteamento com as informações obtidas por ele, para os roteadores vizinhos. Não possui nenhum mecanismo de segurança para autenticação de rotas. Ele não pode suportar VLSM (Variable Length Subnet Mask) ou CIDR (Classless Interdomain Routing), ou seja, todos os dispositivos que estão em uma determinada rede precisam ter a mesma máscara de sub rede. O RIP v2 é uma versão melhorada protocolo RIP v1, nele foram adicionadas algumas características como: Utiliza roteamento classless, onde sub-redes que estão dentro de uma rede, utilizam máscaras de sub-rede diferentes, é o caso do VLSM que proporciona o roteamento de prefixo, ou seja, quando é feita uma atualização de rotas para os Página 9 de 19
roteadores as informações de máscaras de sub-rede são enviadas junto com a nova rota para os roteadores. Possui segurança com autenticação para rotas utilizando criptografia MD5. Utiliza tags para identificar uma rota que foi aprendida de uma fonte externa, essas tags são utilizadas para separar rotas RIP de rotas externas. Usa o multicast para enviar as atualizações de roteamento ao invés de broadcast, o que gera menos tráfego na rede. Porém o RIP v2 a permanece com algumas deficiências do RIP v1 como o limite de holps que são 15, faz a atualização da tabela de roteamento a cada 30 segundos e utiliza métricas fixas. O EIGRP é um protocolo que suporta VLSM e CIDR. O CIDR e o VLSM permitem que uma porção de um endereço IP seja dividida recursivamente em pequenos pedaços. A diferença entre os dois é o fato de que o VLSM faz a divisão de um endereço IP da Internet alocado à uma organização porém isto não é visível na Internet. Já o CIDR permite alocação de um bloco de endereços por um registro na Internet em um alto nível de ISP, em um nível médio de ISP, em um baixo nível ISP, e finalmente para uma rede de uma organização privada. O EIGRP não envia atualizações de roteamento periodicamente, permite autenticação com senhas simples ou com criptografia MD5, faz auto sumarização de redes e pode balancear a carga de mais de um caminho com custo diferente. O EIGRP é um protocolo de vetor de distância avançada que possui algumas características semelhantes às dos protocolos de estado de enlace. Ele anuncia sua tabela de roteamento para seus vizinhos com o protocolo de vetor de distância, mas tem contato frequente com os roteadores vizinhos com o protocolos de estado de enlace. O algoritmo de vetor de distância usado pelo EIGRP é o DUAL. O EIGRP envia atualizações parciais quando encontra alguma mudanças na topologia da rede. Ele não envia atualizações completas da tabela de roteamento de forma periódica como fazem os protocolos vetor de distância [STRETCH-2009]. As diferenças entre o RIP v1 e RIP v2 para o EIGRP: O RIP é a melhor alternativa para pequenas redes e o EIGRP é melhor para grandes redes; O RIP atualiza a cada 30 segundos a tabela de roteamento dos roteadores vizinhos e o EIGRP atualiza a tabela de roteamento dos roteadores apenas quando há uma mudança na economia de largura de banda da rede; O EIGRP suporta outros protocolos o RIP não tem suporte a outros protocolos. O RIP calcula a melhor rota pelo número de saltos, já o EIGRP pela rota que tem o custo mais baixo [CISCO-2003] e [CCNA-2009]. 5. OSPF vs EIGRP OSPF foi desenvolvido pelo IETF (Internet Engineering Task Force) como substituto para o protocolo RIP. Caracteriza-se por ser um protocolo intra-domi nio, hiera rquico, Página 10 de 19
baseado no algoritmo de Estado de Enlace (Link-State) e foi especificamente projetado para operar com redes grandes. Outras características do protocolo OSPF são: A inclusão de roteamento por tipo de serviço (TOS - type of service routing). Por exemplo, um acesso FTP poderia ser feito por um link de satélite, enquanto que um acesso a terminal poderia evitar este link, que tem grande tempo de retardo, e ser feito através de outro enlace; O fornecimento de balanceamento de carga, que permite ao administrador especificar múltiplas rotas com o mesmo custo para um mesmo destino. O OSPF distribui o tráfego igualmente por todas as rotas; O fornecimento de balanceamento de carga, que permite ao administrador especificar múltiplas rotas com o mesmo custo para um mesmo destino. O OSPF distribui o tráfego igualmente por todas as rotas; O suporte a rotas para hosts, sub-redes e redes especifica; A possibilidade de configuração de uma topologia virtual de rede, independente da topologia das conexões físicas. Por exemplo, um administrador pode configurar um link virtual entre dois roteadores mesmo que a conexão física entre eles passe através de outra rede; A utilização de pequenos "hello packets" para verificar a operação dos links sem ter que transferir grandes tabelas. Em redes estáveis, as maiores atualizações ocorrem uma vez a cada 30 minutos. O protocolo ainda especifica que todos os anúncios entre roteadores sejam autenticados (isto não quer dizer que necessariamente reflita a realidade das implementações). Permite mais de uma variedade de esquema de autenticação e que diferentes áreas de roteamento. A principal vantagem da ligação estado de roteamento (OSPF) é que o conhecimento completo da topologia permite que os roteadores para calcular rotas que satisfazem a solicitação de entrada. O que pode ser útil para fins de engenharia de tráfego onde as rotas podem ser manipulados para atender diferentes necessidades de serviço. Desvantagens A sua complexidade; Maior necessidade por memória e poder computacional, característica inerente aos protocolos que usam o algoritmo de Estado de Enlace (Link-State). O OSPF suporta, ainda, roteamento hierárquico de dois níveis dentro de um Sistema Autônomo, possibilitando a divisão do mesmo em áreas de roteamento. Uma área de roteamento é tipicamente uma coleção de uma ou mais sub-redes intimamente relacionadas. Todas as áreas de roteamento precisam estar conectadas ao backbone do Página 11 de 19
Sistema Autônomo, no caso, a Área 0. Se o trafego precisar viajar entre duas áreas, os pacotes são primeiramente roteados para a Área 0 (o backbone). Roteamento inter-areas enquanto os pacotes não alcançam o backbone. Chegando a Área 0, os pacotes são roteados para a Área de Destino, que é responsável pela entrega final. Esta hierarquia permite a consolidação dos endereços por área, reduzindo o tamanho das tabelas de roteamento. Redes pequenas, no entanto, podem operar utilizando uma única área OSPF. [RFC 1583] O EIGRP foi desenvolvido para ser usado com qualquer tipo de mídia e topologia da rede. Ele usa um algoritmo chamado DUAL (Diffuning Update Algorithm) para calcular um caminho livre de loop para cada rede. Que tem provado mais ideia para vários níveis de hierarquia, devido à capacidade de sintetizar, a qualquer interface do roteador. Reduz a quantidade de tráfego de atualização, pois ele reduz o comprimento das tabelas de roteamento, e estabelece limites para consultas. Quando um roteador perde o seu caminho para uma rede e não tem backup, em seguida, ele deve consultar todos os seus vizinhos. Se esses roteadores não tem o caminho de backup, então eles devem consultar os seus vizinhos e assim por diante. EIGRP também adapta-se a vários tipos de links de rede. Ele envia mensagens de hello menos frequente em links lentos. EIGRP principais recursos que o distinguem de outros protocolos de roteamento incluem: Convergência rápida - um roteador armazena todos os seus vizinhos tabelas de roteamento de modo que possa se adaptar rapidamente às rotas alternativas. Máscara de tamanho variável - ele suporta máscaras de sub-rede de comprimento variável permite que rotas sejam automaticamente resumidos em uma rede. O suporte para atualizações parciais - EIGRP envia atualizações parciais quando a métrica de uma rota mudanças. Propagação de atualizações parciais é automaticamente limitada, de modo que apenas os roteadores que precisam das informações são atualizadas. Suporte para múltiplos protocolos da camada de rede - EIGRP suporta AppleTalk que redistribui rotas aprendidas a partir de RTMP, IP redistribui rotas aprendidas com OSPF e RIP, ISIS, EGP e BGP, e implementação Novell NetWare redistribui rotas aprendidas a partir Novell RIP ou SAP. Em conclusão, o protocolo de estado de enlace padrão (OSPF) vantagem principal de roteamento de estado de link é que o conhecimento completo da topologia permite que os roteadores para calcular rotas que satisfazem a solicitação de entrada. No lado de baixo de um protocolo de estado de enlace é que ele não escala bem quando mais roteadores são adicionados ao domínio de roteamento. Quanto ao Interior Gateway Routing Protocol, o EIGRP possui vantagens de melhorias. Ele utiliza o DUAL (Update Algorithm Diffuning), que calcula um caminho livre de loop para cada rede. Que tem provado mais ideia para vários níveis de hierarquia, devido à capacidade de sintetizar, a qualquer interface do roteador. EIGRPs desvantagens são, por padrão, automaticamente resumir rotas nos limites classful. Semelhante ao de RIP e IGRP. Página 12 de 19
6. IGRP vs EIGRP Devido às limitações do protocolo de roteamento RIP, em meados dos anos 1980, a Cisco Systems, Inc criado IGRP para superar os problemas. IGRP é um protocolo de gateway interior (IGP), que é um protocolo de roteamento de vetor de distância usada dentro de um sistema autônomo (AS). Os roteadores que usam protocolo de vetor de distância deve enviar toda ou parte de sua tabela de roteamento em intervalos regulares a cada um de seus roteadores vizinhos. Com as informações de roteamento distribuída através da rede, os roteadores podem identificar novos destinos quando eles são adicionados á rede. EIGRP é um protocolo de vetor distância que evoluiu a partir do IGRP.O que significa que ele salva a distância, tais como o próximo salto para determinar o melhor caminho para um destino. O EIGRP utiliza um algoritmo desenvolvido na SRI International pelo Dr. JJ Garcia- Luna- Aceves(DUAL),o qual permite determinar se um caminho anunciado por um vizinho for repetido ou livre de loop, e permite que um roteador encontre um caminho alternativo sem esperar atualizações de outros roteadores. Desta forma o EIGRP minimiza tanto a instabilidade desencadeada por mudanças na topologia e do uso de largura de banda e poder de processamento no roteador. Quando uma mudança acontece na rede, os roteadores com EIGRP enviam apenas as alterações na tabela de roteamento. Além disso não há limitação quanto ao número de saltos para que ele possa chegar ao destino. Também podemos notar que o IGRP não suporta VLSM onde o EIGRP faz. VLSM (comprimento de sub-rede máscara variável) permite subdividir uma rede em sub redes classful. Existe compatibilidade entre o EIGRP e o IGRP, devido a existência de um mecanismo automático de redistribuição que permite rotas IGRP a ser importada para EIGRP, e vice-versa. Porque as métricas para ambos os protocolos são diretamente traduzível. IGRP e EIGRP caminho seleção é baseada na métrica de largura de banda / Delay. Usando alguns comandos EIGRP largura de banda máxima pode ser alterado conforme a necessidade 7. RFC Informativa do EIGRP Como já mencionado, o EIGRP é uma protocolo proprietário da empresa Cisco Systems Inc, ou seja, é um protocolo presente exclusivamente em equipamentos da organização. Porém, em fevereiro de 2013, no evento Cisco Live London 2013 [CISCO-2013-1], foi anunciado que o protocolo estava sendo liberado para IETF (The Internet Engineering Task Force) [EITF-2013] como RFC (Request for Comments) Informativa. O Cisco Live London é um evento anual da Cisco onde são apresentados novos produtos e outras novidades da empresa. O evento reúne profissionais de Tecnologia de todo o mundo onde são ministradas diversas palestras e treinamentos sobre produtos e tecnologias Cisco. A RFC informativa está disponível em duas versões, sendo elas a versão 00 [RFC- EIGRP-00] e a versão 01 [RFC-EIGRP-01]. Segundo Donnie Savage, engenheiro do EIGRP e um dos membros da equipe de desenvolvimento da RFC, com essa RFC Informativa, o protocolo EIGRP ainda continua sendo de propriedade da Cisco porém, está disponível em uma versão básica para que qualquer administrador de rede possa implementar o protocolo em seus equipamentos. Esta liberação da Cisco também vai contribuir com o esgotamento do protocolo IPv4. Como o EIGRP suporta tanto o Página 13 de 19
protocolo IPv4 quanto o IPv6, se precisar trocar a instância do protocolo de roteamento que está implementada em seu funcionamento, como acontece no caso do protocolo OSPF, onde o suporte ao protocolo IPv6 está disponível somente na versão OSPF v3. É importante destacar que os recursos avançados do EIGRP não foram divulgados pela Cisco na RFC Informativa. Tais recursos continuarão presentes somente em equipamentos específicos de propriedade da própria empresa ou através de licenciamento. Um dos principais benefícios impulsionados através das RFC Informativa é que qualquer fabricante de roteadores de rede pode implementar os recursos básicos do EIGRP em seus equipamentos e interagir o mesmo com as milhares de redes em execução com o EIGRP nos dias de hoje [CISCO-2013-2]. 8. ESTUDO DE CASO A figura 5 apresenta a topologia que representa uma organização com 5 roteadores. Figura 5 Tabela de Topologia É importante destacar que o enlace entre o roteador 2 (R2) e o roteador 4 (R4) estão interconectados em interfaces Ethernet e os enlaces dos demais roteadores estão interconectados em interfaces Fast Ethernet. Para a comunicação entre a rede 10.10.0.0/24 e a rede 192.168.10.0/24, o caminho mais curto será entre os roteadores R1 > R3 > R4 > R5, conforme é demonstrado no comando Traceroute executado no roteador 1 (R1): Página 14 de 19
Figura 6 Traceroute A definição deste caminho foi feita através da aplicabilidade do protocolo EIGRP que, através de sua métrica, escolheu o melhor caminho a ser percorrido. A figura 7 representa os cálculos das métricas entre os dois caminhos para chegar na rede 192.168.10.0/24, tanto pelo roteador 2 (R2) quanto pelo roteador 3 (R3). Figura 7 Tabela de Roteamento Na figura 7 é importante destacar que a métrica da rede 172.16.0.12/30 é maior do que a rede 172.16.0.8/30. 8. CONVERGÊNCIA DE ROTAS O teste da convergência de rotas pode ser executado após a simulação da queda do roteador 3 (R3). Com isto, o comando traceroute, no roteador R1, ilustrado na figura 8, representa a convergência após a queda do roteador R3. Página 15 de 19
Figura 8 Convergência EIGRP Na figura 8, onde apresenta a informação %DUAL-5-NBRCHANGE: IP-EIGRP 100: Neighbor 172.16.0.6 (FastEthernet0/1) is down..., significa que o EIGRP identificou que o seu vizinho principal (R3) ficou indisponível e desta forma ele convergiu a tabela de roteamento, com saída através do roteador 2 (R2). Para completar, o comando traceroute comprova o roteamento através do roteador 2 (R2). A figura 9, ilustra a tabela de roteamento do roteador 1 (R1) após esta convergência. Figura 9 Tabela de roteamento Página 16 de 19
9. CONCLUSÃO O EIGRP é um protocolo proprietário Cisco System é a evolução IGRP, que resultou nas modificações e evoluções das redes existentes em ASs. Ele integra as capacidades de entendimento e comunicação entre protocolos de estado de enlace, com por exemplo o OSPF, em protocolos de vetor de distância e integra o algoritmo DUAL. O EIGRP pode ser considerado um dos principais protocolos utilizados mundo. Sua evolução é constante e, através da divulgação dos seus recursos básicos através RFC Informativa, proporcionará que outras infraestruturas, que não utilizam equipamentos proprietários da empresa Cisco Systems, poderão trabalhar de forma homogênea, contribuindo ainda mais com a evolução das redes de computadores. 10. REFERÊNCIAS [CISCO-2013-1] CISCO, INC. Cisco Live London 2013. Fevereiro de 2013. Acessado em 09/05/2014. Disponível em: https://ciscolive365.com/connect/sessiondetail.ww?session_id=5994. [EITF-2013] Internet Engineering Task Force (IETF). Acessado em 09/05/2014. Disponível em: http://www.ietf.org/. [RFC-EIGRP-00] SAVAGE, D. SLICE, D. NG, J. MOORE, S. WHITE, R Enhanced Interior Gateway Routing Protocol draft-savage-eigrp-00.txt - THE INTERNET ENGINEERING TASK FORCE (IETF), 18 February 2013. Acessado em 09/05/2014. Disponível em: http://tools.ietf.org/html/draft-savage-eigrp-00. [RFC-EIGRP-01] SAVAGE, D. SLICE, D. NG, J. MOORE, S. WHITE, R Enhanced Interior Gateway Routing Protocol draft-savage-eigrp-01.txt - THE INTERNET ENGINEERING TASK FORCE (IETF), 07 October 2013. Acessado em 09/05/2014. Disponível em: http://tools.ietf.org/html/draft-savage-eigrp-01. [CISCO-2013-2] CISCO, INC. Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) Informational RFC Frequently Asked Questions. Cisco Systems Março de 2013 USA CISCO - C67-726299-02. Acessado em 09/05/2014. Disponível em: http://www.cisco.com/en/us/prod/collateral/iosswrel/ps6537/ps6554/ps6599/ps6630/qa _C67-726299.pdf. [CISCO-2003] BRUNO, Anthony. KIM, Jacqueline. CCDA Self-Study: RIP, IGRP, and EIGRP Characteristics and Design. Sample Chapter is provided courtesy of Cisco Press. 2nd. Edition. Cisco System 12 de Dezembro de 2003. Acessado em 09/05/2014. Disponível em: http://www.ciscopress.com/articles/article.asp?p=102174&seqnum=4. Página 17 de 19
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