TCPIP卷一（12）：EIGRP的负载均衡方式 And RouterID、default Rout
作者：互联网
说明
关于EIGRP的负载均衡方式在所有IGP协议中是比较特别的，我们都知道RIP、OSPF这些路由协议都只支持等价方式的负载均衡，也就是说当有多条路径去往同一个目的地的时候，并且在这个协议认为多条路径的开销是一致的，那么就会在路由表中出现负载均衡的方式。而EIGRP则支持一个另外的特性，就是非等价负载均衡，当多条路径的开销不一致的时候，也能实现负载均衡，并且是根据链路的优劣来自动分配流量。
案例分析一：等价和非等价负载均衡 And EIGRP Metric计算
地址信息如图，R1为.1，R2为.2， 主要研究EIGRP的Metric计算和非等价负载均衡。
R1(config)#router eigrp 1
R1(config-router)#no auto-summary
R1(config-router)#network 0.0.0.0 0.0.0.0
R2(config)#router eigrp 1
R2(config-router)#no auto-summary
R2(config-router)#network 0.0.0.0 0.0.0.0
R3(config)#router eigrp 1
R3(config-router)#no auto-summary
R3(config-router)#network 0.0.0.0 0.0.0.0
R4(config)#router eigrp 1
R4(config-router)#no auto-summary
R4(config-router)#network 0.0.0.0 0.0.0.0
R5(config)#router eigrp 1
R5(config-router)#no auto-summary
R5(config-router)#network 45.1.1.5 0.0.0.0
R5(config-router)#network 5.5.5.5 0.0.0.0
分析：R5的5.5.5.5，在传递到R1的时候，R1可以经过两个路径去往5.5.5.5，一个是R1—-R2—–R4—-R5，另外一个R1—-R3—-R4—-R5，但是，由于R3和R4之间是串行链路，所以，路由表出现的肯定是去往最优路径的，也就下一跳12.1.1.2
在topology中发现，关于5.5.5.5只有Successor存在，并没有FS的存在，因为另外一条链路的AD大于了，Successor的FD了，所以，并不满足FC条件。
这里加上了all-links参数，发现还是没有看到关于另外一条路径的信息，这是因为EIGRP不会把差距太大的路径放入拓扑表中，而发现34.1.1.0/24则出现了，它FS的AD=S的FD了。
这时候就需要想办法让另外一条路径出现在拓扑表中，我们必须先了解EIGRP的Metric计算。
一、EIGRP计算Metric的时候会考虑五个因素： 1、Bandwidth K1 2、Delay （10微秒） K3 3、Reliabitity K2 4、Loading K4 5、MTU K5。其中，可靠性、负载、MTU都是经常变化的值，所以并不作为Metric计算的一部分。 K1=1. K2=0 K3=1 K4=0 K5=0
简化后的公式就是
10的七次方 Delay之和
（—————— + —————— ） *256 只取整数，不能四舍五入。
BW（KB） 10 其中 Bandwidth 取沿途更新入向接口带宽的最小值。 Dealy取沿途更新入向接口延迟总和
关于5.5.5.5学习到的Metric是 460800， 带宽取沿途更新入向接口带宽最小值，由于上面链路都是快速以太网，也就是100M，那么10^7/100M=1000KB，延迟之和是取沿途更新入向接口延迟总和，R5（Loopback 5000 usec），R4（F0/0 1000 usec）,R2 （F0/1，1000 usec）， R1（ F0/0, 1000 usec，），总共为8000/10=800。 这里注意5.5.5.5就是Loopback自身，它更新出来也算作入方向，另外接口上面的延迟是以 usec计算的，而EIGRP则以10 usec为单位，所以必须要除以10.
10^7 8000
（—————— + —————— ） *256 =1800*256=460800. 只取整数，不能四舍五入。
10000（KB） 10
这时候知道EIGRP的Metric怎么计算了，则可以计算出R1——R3—–R4——–R5经过的了，通过一些手段让它出现在拓扑表中。
带宽：在整个入向接口中，肯定是串口链路的带宽最小了，1544KB，10^7/1544=6476，（计算出来后面的小数点全部省略，不能四舍五入）延迟，R5（Loopback 5000 usec），R4（F0/0 1000 usec）,R3 （S1/0，20000 usec）， R1（ F0/0, 1000 usec，）
27000/10=2700
10^7 27000
（—————— + —————— ） *256 =（6476+2700）*256=2349056. 只取整数，不能四舍五入。
1544（KB） 10
与最优链路之间的Metric相差5倍！！，我们都知道EIGRP参考的Metric计算是带宽和延迟，通常情况下是不建议修改带宽的，因为可能网络中还存在其他应用，比如OSPF，QOS，那么 修改延迟成为了更好的选择， 但是，如果一旦修改了延迟，那么整个拓扑表的信息都会跟着改变，有时候是不希望的。那么EIGRP提供了另外一个功能，就是offic-list，这对于距离矢量协议来说，都具有这个特性。它只修改定义的路由条目，而不改变其他的。
2349056-460800=1888256，我们只需要把最优路径的关于5.5.5.5的路由的Metric增加这么多，那么是不是就负载均衡了呢？
可以看到关于5.5.5.5的延迟现在8000，当通过offic-list修改后，看它是否会发生改变？
R1(config)#access-list 1 permit 5.5.5.5 0.0.0.0
R1(config)#router eigrp 1
R1(config-router)#offset-list 1 in 1888256 f0/0
对于R1来说，5.5.5.5是进入方向的，所有为in，而1888256则控制的是在现有的Metric上增加这么多，而且不能减少，后面接口是明确定义修改从哪个接口进入的，如果不定义的话，则影响运行了EIGRP进程的接口。
这时候，关于5.5.5.5就负载均衡了。
这时候在看关于5.5.5.5，下一跳12.1.1.2的delay时候，已经发生了改变，之前是8000，而现在是81760，也就是说offic-list其实改变的最终还是delay，只是用一种更加直观的方式转换成了Metric。
非等价负载均衡的条件必须是FS存在的，也就是满足了FC条件， FS的AD小于S的FD，那么我们可以把关于5.5.5.5的Metric改成比FS的小点，这样它就不负载均衡了。
R1(config-router)#offset-list 1 in 1888200 fastEthernet 0/0
这时候更改Metric增加1888200，比FS的路由的Metric要小。
可以看到关于5.5.5.5是有FS存在的，它的AD是2323456，小于S的FD 2349000，也就是说满足FS条件，那么它可以作为非等价负载均衡的出现。
卷一提到，用于实现非等价负载均衡的参数叫做 差异变量 variance，它默认为1，也就是只能实现负载均衡方式，度量值必须相同，我们可以通过拓扑表看到，它们的FD是不相等的，那么相差多少呢，2349056/2349000，明显是大于1了，那么只能取整数为2.
R1(config)#router eigrp 1
R1(config-router)#variance 2
可以看到关于5.5.5.5已经负载均衡了，这个负载均衡是非等价的，也就是说当有多个主机访问的时候，它会按比例分配到不同的链路上去，为什么说是不同主机呢，因为现在的负载均衡都是基于CEF，也就是基于每目的的，而不是基于每数据包，之前在探讨负载均衡方式的时候已经说过了每数据包的弊端，所以，有些朋友在做实验的时候，发现关于5.5.5.5负载均衡走的是同一条路径，感觉没有负载均衡。其实，是负载均衡的，当不同的源访问相同的目的地时候，会走不同的路径，这样避免中间有防火墙，而出现状态化表项不一致的情况。更多的分析参考之前的负载均衡方式。
案例分析二：EIGRP下的RID
关于EIGRP来说，它也是有RID的，但是，它的RID作用仅仅在于外部路由的时候才有效，但是，也是不能被忽略的。 环境，跟之前差不多，只是R4——R5运行在AS2。
R1(config)#router eigrp 1
R1(config-router)#no auto-summary
R1(config-router)#network 0.0.0.0 0.0.0.0
R2(config)#router eigrp 1
R2(config-router)#no auto-summary
R2(config-router)#network 0.0.0.0 0.0.0.0
R3(config)#router eigrp 1
R3(config-router)#no auto-summary
R3(config-router)#network 0.0.0.0 0.0.0.0
R4(config)#router eigrp 1
R4(config-router)#no auto-summary
R4(config-router)#network 0.0.0.0 0.0.0.0
R4(config)#router eigrp 2
R4(config-router)#network 45.1.1.4 0.0.0.0
R4(config-router)#no auto-summary
R5(config)#router eigrp 2
R5(config-router)#no auto-summary
R5(config-router)#network 0.0.0.0 0.0.0.0
这时候R1是收不到关于R5的路由的，因为他们处于不同的AS中，那么我们必须通过R4来进行重分布，把路由重分布进AS1中。
R4(config)#router eigrp 1
R4(config-router)#redistribute eigrp 2 metric 1500 100 255 1 1500
可以看到收到了关于5.5.5.5的路由，是外部路由。
关于EIGRP的RID查看，可以通过 show ip eigrp topology。
EIGRP RID的选举方式，也是跟OSPF一样，1、手动指定优先 2、当没有手动指定时候，Loopback IP地址最大的优先 3、最后参考物理接口地址最大的。 4、RID并不需要参与EIGRP进程
R4(config)#router eigrp 1
R4(config-router)#eigrp router-id 4.4.4.4
我们抓包看下R1收到关于5.5.5.5的时候，携带的内容
回忆下，之前介绍的，关于外部路由的TLV，它会携带源路由器，也就是重分布该路由器的EIGRP RID地址，这个地址对于内部来说非常重要。
可以看到 originating router is 4.4.4.4，它表示一个外部路由的起源，也就是从4.4.4.4 R4传递过来的。
R1(config)#router eigrp 1
R1(config-router)#eigrp router-id 4.4.4.4
这时候，我们更改EIGRP的RID也为4.4.4.4，查看会发生什么变化。
发现关于5.5.5.5的路由消失了，而其余的内部路由则存在，这是为什么？
我们发现R1的RID和R4的RID都是4.4.4.4，回想下，之前提到过的 源路由器，它表示一个外部路由从哪学习到，它的作用就是为了防止环路存在的，当一个EIGRP收到一个外部路由的时候，它会检查源路由器标识的地址是否与自己的冲突了，如果冲突了，那么它就会拒收这条路由，这是一种防止环路的表现，也是IE考点中可能会出现的，如果在做TS的时候，如果发现什么配置都没错误，但是，就是收不到外部路由，那么很可能就是RID重复了，另外RID只是对外部路由有效，内部则不存在这样的问题。
关于多AS的设计是存在现网中的，多AS的设计可以帮助EIGRP设计出层次化的概念出来，所以，本身不自带，另外还可以避免SIA的出现，但是，在规划的时候一定要注意 RID的设计，否则很容易出现外边路由收不到的情况。
案例分析三：EIGRP下放默认路由的几种方式
配置还是引用之前的配置，只是查看下EIGRP下放默认路由的不同方式。
一、重分布静态
R4(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 null 0
R4(config)#router eigrp 2
R4(config-router)#redistribute static
R5已经收到关于默认路由了
二、network 0.0.0.0
R4(config)#router eigrp 2
R4(config-router)#no redistribute static
R4(config-router)#network 0.0.0.0 0.0.0.0
可以看到，收到的是一条内部的默认路由，而且发现除了默认路由以外，其余自身的网段都被学习到了，这是为什么呢？首先，0.0.0.0是代表所有的网段，所以，学习到了其他明细路由，但是，为什么会把null0这条默认路由，作为内部路由宣告进来呢，这条缺省路由必须是指向出接口的，EIGRP会认为是直连，所以可以宣告 ，反而如果指向的是下一跳的话则不可以了，所以，很不推荐
三、通过汇总来实现默认路由
R4(config)#router eigrp 2
R4(config-router)#no network 0.0.0.0 0.0.0.0
R4(config-router)#int f0/0
R4(config-if)#ip summary-address eigrp 2 0.0.0.0 0.0.0.0
这种方式，很适合中小型企业，网络结构不是很复杂的情况下，可以看到，即省略了路由表，还能下放默认路由
四、ip default-network
R4(config)#int f0/0
R4(config-if)#no ip summary-address eigrp 2 0.0.0.0 0.0.0.0
R4(config)#int lo 1
R4(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
R4(config)#ip default-network 192.168.1.0
R4(config)#router eigrp 2
R4(config-router)#network 192.168.1.0
这时候收到了一条关于192.168.1.0的路由，但是，注意它是*的，也就是candidate default，候选默认。
可以看到，路由表中没有关于其他路由的信息，但是还能通信，就是因为这个明细路由承载着默认路由的方式。
关于ip default-netowrk 它是以一个明细路由承载默认路由的方式，但是，有一个弊端就是 ip default-network必须是主类路由，也就是说 必须是以自然网段才行，那么导致的情况就是 EIGRP必须开启自动汇总，这样是我们不想的，唯一的解决方案就是，以C内地址作为承载，这样又不需要关闭自动汇总即可。
总结：关于负载均衡的方式，其实了解下就可以了，对于现网来说，不是负载均衡的链路越多就是越好的，一般情况下2条路径就够了，太多的话，会造成路由器的负担和大大影响收敛的速度，甚至SIA状态的出现，因为链路一多，对EIGRP来说，它认为是多个邻居存在。 对于RID来说，了解它的特性是有必要的，这是卷一中没有提到的，很容易被忽略掉。
本文首发于公众号：网络之路博客
标签：12,5.5,default,0.0,Rout,EIGRP,router,config,路由 来源： https://blog.51cto.com/ccieh3c/2653169