Оптимальный и резервный маршруты в протоколе EIGRP

Как и любой другой протокол маршрутизации, EIGRP рассчитывает метрики для всех маршрутов ко всем подсетям. Маршрут с наилучшей (минимальной) метрикой до какой-либо подсети называется оптимальным (successor), устройство устанавливает такой маршрут в таблицу маршрутизации. Метрику такого маршрута называют оптимальным расстоянием (feasible distance — FD).

К той же самой подсети может вести несколько маршрутов с метрикой, которая больше, чем FD; из таких маршрутов протокол EIGRP пытается выбрать некоторый резервный маршрут, который можно использовать мгновенно для передачи данных после пропадания основного. Для расчетов протокол EIGRP использует некоторый простой алгоритм, с помощью которого помечает резервные маршруты в топологической таблице, на которые будет происходить мгновенное переключение в случает отказа оптимального пути, а также генерирует отсутствие кольцевых маршрутов среди них. Такие альтернативные готовые к использованию маршруты называются резервными (feasible successor). Может ли маршрут использоваться в качестве резервного, определяется следующим правилом.             

Если расстояние RD для не оптимального маршрута строго меньше, чем FD, такой маршрут будет резервным.

Понять принцип выбора резервного маршрута нам поможет схема сети, представленная ниже. На ней проиллюстрировано, как протокол eigrp выбирает резервные маршруты к подсети 1. В данной сети маршрутизатор Д обнаруживает три маршрута к подсети 1: маршруты через маршрутизаторы Б, В и Г.

После того как на основании полосы пропускания и задержки рассчитаны метрики маршрутов для маршрутизатора Д и учтены метрики, полученные в обновлениях маршрутной информации, маршрутизатор Д выбирает маршрут через устройство Г (поскольку у него минимальная метрика) и устанавливает его в таблицу маршрутизации. Рассчитанное значение FD (оптимальная метрика) для этого маршрута равно 14000 (рис. 2).

Рис. 2. Оптимальный и резервный маршруты

Протокол маршрутизации EIGRP определяет, может ли маршрут быть резервным, на основании метрики к подсети, анонсированной соседом (т.е. анонсируемого расстояния — RD); такая метрика должна быть меньше, чем метрика оптимального маршрута к подсети для данного маршрутизатора (т.е. меньше оптимального расстояния — FD). Если анонсируемая соседним маршрутизатором метрика пути к подсети меньше, чем оптимальная для текущего устройства, то говорят, что для маршрута выполняется условие резервирования (feasibility condition).

В нашем примере маршрутизатор Д рассчитал метрику оптимального маршрута (FD) и получил число, равное 14 000 (через маршрутизатор Г). Рассчитанная маршрутизатором В метрика — анонсируемое расстояние маршрута к подсети — (13 000) меньше, чем оптимальное расстояние (14 000).

Следовательно, маршрутизатор Д в такой топологии сети по метрики определяет, что маршрут к рассматриваемой подсети для маршрутизатора В не указывает на устройство Д, поэтому в случае пропадания основного маршрута можно переключиться на резервный (через маршрутизатор В), не рискуя получить кольцевой маршрут. После таких расчетов маршрутизатор Д маркирует маршрут через маршрутизатор В в своей топологической таблице как резервный (successor route). Аналогичные расчеты выполняются и для маршрутизатора Б, анонсируемое расстояние до той же самой подсети для которого равно 15 000. Это значение больше оптимального расстояния для устройства Д (14 000), следовательно, такой маршрут нельзя использовать в качестве резервного.

Процесс запросов и ответов

Если к какой-либо подсети пропадает маршрут и для него нет резервного (feasible successor), то в протоколе EIGRP запускается специализированный алгоритм, называемый алгоритмом распределенных обновлений (Diffusing Update Algorithm — DUAL). Задача такого алгоритма — разослать запросы соседним устройствам, чтобы обнаружить маршрут к подсети и гарантировать отсутствие петель в маршрутизации. Когда такой маршрут обнаружен, алгоритм DUAL добавляет его в таблицу маршрутизации. Процесс DUAL использует специальный механизм обмена сообщениями, чтобы установить, существует ли альтернативный маршрут, убедиться в том, что такой маршрут не будет создавать маршрутных петель, и заменить нерабочий маршрут в таблице маршрутизации новым. Обратимся к рассматриваемой выше схеме.

Представим, что два маршрутизатора В и Г, отказали. У маршрутизатора Д в таком случает не будет резервного (feasible successor) маршрута к подсети 1, но зато в сети есть вполне очевидный путь через маршрутизатор Б. Чтобы использовать этот маршрут, устройство Д сначала должно послать запрос (query) всем соседним устройствам (в данном случае маршрутизатору Б).

Маршрут устройства Б к подсети 1 является корректным, поэтому маршрутизатор Б ответит специализированным сообщением-ответом (reply), содержащим информацию о маршруте и подтверждающим его работоспособность. Маршрутизатор Д после этого добавит новый маршрут к подсети 1 в свою таблицу маршрутизации.

Замена отказавшего маршрута резервным (feasible successor) происходит очень быстро и обычно длится 1-2 секунды. Когда же используется механизм запросов и ответов, конвергенция сети может продолжаться дольше, в большинстве сетей время конвергенции обычно составляет порядка 10 секунд.