【CCNA：路由協議和概念】 11_RIPv1&EIGRP
一、RIPv1：距離向量，有類路由協議
1. RIP特徵
RIP訊息的資料部分封裝在UDP資料段內，其源埠和目的埠號都被設為520。在訊息從所有配置了RIP的介面傳送出去之前，IP報頭和資料鏈路報頭會加入廣播地址作為目的地址。
2. RIP訊息格式：RIP報頭
資料鏈路幀報頭 |IP資料包報頭 |UDP資料段報頭 |RIP訊息(512位元組：最多25條路由)
RIPv1訊息欄位描述：
命令：請求(1)；響應(2)
版本：RIPv1(1)；RIPv2(2)
地址型別識別符號：2表示IP，如果請求完整的路由表則設定為0
IP地址：目的路由地址，可以是網路、子網或主機地址
度量：1到16之間的跳數。在發出訊息之前傳送方路由器會增加度量。
二、路由表結構
1. 第1級路由
第1級路由是指子網掩碼等於或小於網路地址有類掩碼的路由。
第1級路由可作以下用途：
a. 預設路由：是指地址為0.0.0.0/0的靜態路由；
b. 超網路由：是指掩碼小於有類掩碼的網路地址；
c. 網路路由：是指子網掩碼等於有類掩碼的路由。網路路由也可以是父路由。
第1級路由的來源可以是直連網路、靜態路由或動態路由協議。
最終路由是指包括以下內容的路由：
a. 下一跳地址(另一路徑)；
b. 送出介面。
2. 父路由和子路由：有類路由
第1級父路由是指不包含任何網路的下一跳IP地址或送出介面的網路路由。父路由實際上是表示存在第2級路由的一個標題，第2級路由也稱為子路由。
只要向路由表中新增一個子網，就會在表中自動建立第1級父路由。也就是說，只要向路由表中輸入一條掩碼大於有類掩碼的路由，就會在表中生成父路由。
第2級路由是指有類網路地址的子網路由。與第1級路由一樣，第2級路由的來源可以是直連網路、靜態路由或動態路由協議。
三、EIGRP：距離向量，無類路由協議
EIGRP的幾項特性：
a. 可靠傳輸協議(RTP)；
b. 限定更新；
c. 擴散更新演算法(DUAL)；
d. 建立鄰接關係；
e. 鄰居表和拓撲表。
1. 傳統距離向量與EIGRP的比較
| 傳統距離向量路由協議 | 增強型距離向量路由協議：EIGRP |
| 使用 Bellman-Ford 或 Ford-Fulkerson 演算法 | 使用 DUAL |
| 路由條目會過期，並使用定期更新 | 路由條目不會過期，不使用定期更新 |
| 僅跟蹤最佳路由，即到達目的網路的最佳路徑 | 路由表外還有一個拓撲表，其包括最佳路徑和所有無環備用路徑 |
| 當路由不可用後，路由器必須等待新的路由更新 | 路由不可用後，DUAL 使用拓撲表中的備用路徑 |
| 抑制計時器降低了收斂速度 | 由於不使用抑制計時器及並列路由計算系統，因此可更快速收斂 |
1.1 演算法
EIGRP使用一種輕巧的Hello協議來監控它與鄰居的連線狀態。僅當路由資訊變化時，如新增了鏈路或鏈路變得不可用時，才會產生路由更新。EIGRP路由更新仍然是傳輸給直連鄰居的距離向量。
1.2 路徑確定
“無環”表示鄰居沒有通過本路由器到達目的網路的路由。
路徑必須滿足一個稱為可行性條件的要求，才能被DUAL確定為有效的無環備用路徑。符合此條件的所有備用路徑一定是無環路徑。由於EIGRP是一種距離向量路由協議，因此可能存在不符合可行性條件的無環備用路徑，並且這些路徑不會被DUAL作為有效無環備用路徑存入拓撲表。
1.3 收斂
EIGRP不使用抑制計時器，而是使用一種在路由器間協調的路由計算系統(擴散計算)來實現無環路徑。
2. 訊息格式
資料鏈路幀報頭|IP資料包報頭|EIGRP資料包報頭|型別/長度/值型別
EIGRP訊息的資料部分封裝在資料包內。此資料欄位稱為型別/長度/值或TLV。
每個EIGRP資料包無論型別如何，都具有EIGRP資料包報頭。然後，EIGRP資料包報頭和TLV被封裝到一個IP資料包中。在該IP資料包報頭中，協議欄位被設為88以指明為EIGRP。
EIGRP資料包報頭的重要欄位：
Opcode(操作碼)：用於指定EIGRP資料包型別：
a. 更新；
b. 查詢；
c. 應答；
d. Hello。
自治系統編號用於指定EIGRP路由過程。思科路由器可以執行多個EIGRP例項，這一點與RIP不同。AS編號用於跟蹤不同的EIGRP例項。
IP內部路由TLV重要欄位：
度量欄位(延遲和頻寬)：延遲根據從源裝置到目的裝置的總延遲來計算，單位為10微秒。頻寬是路由沿途的所有介面的最低配置頻寬。
子網掩碼欄位(字首長度)：子網掩碼被指定為字首長度或子網掩碼中網路位的數量。
目的欄位：用於儲存目的網路的地址。此欄位取決於32位網路地址的網路部分的值。例如，10.1.0.0/16，因此，該目的欄位會儲存開始的16位。因為此欄位的長度最小為24位，不足24位時欄位的其餘部分用零填充。如果網路地址長於24位，則目的欄位會擴充套件32位(共56位)，未使用的欄位用零填充。
3. RTP和EIGRP資料包型別
可靠傳輸協議(RTP)是EIGRP用於傳送和接收EIGRP資料包的協議。EIGRP被設計為與網路層無關的路由協議，因此，它無法使用UDP和TCP的服務，原因在於IPX和Appletalk不使用TCP/IP協議簇中的協議。
儘管其名稱中有可靠，RTP其實包括EIGRP資料包的可靠傳輸和不可靠傳輸兩種方式，它們分別類似於TCP和UDP。可靠RTP需要接收方向傳送方返回一個確認。不可靠的RTP資料包不需要確認。
RTP能以單播或組播方式傳送資料包。組播EIGRP資料包使用保留的組播地址224.0.0.10。
3.1 EIGRP資料包型別
EIGRP使用5種不同的資料包型別，某些型別會成對使用。
Hello資料包用於發現鄰居並與所發現的鄰居建立鄰接關係。EIGRP Hello資料包以組播方式傳送，且使用不可靠傳輸。
EIGRP更新資料包使用可靠傳輸。當多臺路由器需要更新資料包時，通過組播發送；當只有一臺路由器需要更新資料包時，則通過單播發送。
確認(Ack)資料包由EIGRP在使用可靠傳輸時傳送。對於EIGRP更新、查詢和應答資料包，RTP使用可靠傳輸。EIGRP確認資料包始終以不可靠單播方式傳送。EIGRP確認資料包使用不可靠傳輸。
查詢和應答使用可靠傳輸。查詢可以使用組播或單播，但應答則始終以單播發送。
| 資料包型別 | 傳輸方式 | 組播/單播 | 備註 |
| Hello資料包 | 不可靠傳輸 | 單播 | 發現鄰居並與所發現的鄰居建立鄰接關係 |
| 確認（Ack）資料包 | 不可靠傳輸 | 單播 | 在 EIGRP 使用可靠傳輸時傳送 |
| 更新資料包 | 可靠傳輸 | 組播或單播 | - |
| 查詢資料包 | 可靠傳輸 | 組播或單播 | - |
| 應答資料包 | 可靠傳輸 | 單播 | - |
4. Hello協議
EIGRP必須首先發現其鄰居，才能在路由器間交換EIGRP資料包。EIGRP鄰居是指在直連的、共享網路上執行EIGRP的其他路由器。
EIGRP使用Hello資料包來發現相鄰路由器並與之建立鄰接關係。在大多數網路中，每5秒傳送一次EIGRP Hello資料包。在多點非廣播多路訪問(NBMA)網路上，例如X.25、幀中繼和帶有T1(1.544Mbit/s)或更慢訪問鏈路的ATM介面上，每60秒單播一次Hello資料包。EIGRP路由器假定，只要它還能收到鄰居發來的Hello資料包，該鄰居及其路由就仍然保持可用。
保持時間告訴路由器在宣告鄰居不可達前應等待該裝置傳送下一個Hello的最長時間。預設情況下，保持時間是Hello間隔的3倍，即大多數網路上為15秒，在低速NBMA網路上則為180秒。保持時間到期後，EIGRP將宣告該路由發生故障，而DUAL則將通過查詢拓撲表或發出查詢來尋找新路徑。
5. EIGRP 限定更新
EIGRP 使用術語部分或限定來描述其更新資料包。與RIP不同的是，EIGRP 不傳送定期更新，而僅在路由度量發生變化時才傳送更新。
術語部分是指更新僅包含與路由變化相關的資訊。EIGRP 在目的狀態變化時傳送這些增量更新，而非傳送路由表的全部內容。
術語限定是指部分更新僅傳播給受變化影響的路由器。部分更新自動‘’受到限定‘’，這樣，只有需要該資訊的路由器才會被更新。
EIGRP 僅傳送必要的資訊且僅向需要該資訊的路由器傳送，從而將傳送 EIGRP 資料包時佔用的頻寬降到最低。