Funcionamiento de EIGRP

¿Sabes cómo funciona EIGRP (Protocolo de Ruteo de Puerta de enlace Interior Mejorado)? Aquí se explica cómo se forman las adyacencias de vecinos y el propósito de las métricas en EIGRP.

1. Detección inicial de rutas EIGRP

El objetivo de cualquier protocolo de routing dinámico es descubrir redes remotas de otros routers y lograr la convergencia en el dominio de routing. Antes de que se pueda intercambiar cualquier paquete de actualización EIGRP entre routers, EIGRP debe descubrir a sus vecinos.

Los EIGRP vecinos son otros routers que ejecutan EIGRP en redes conectadas directamente.

1.1. Adyacencia de vecinos EIGRP

EIGRP utiliza paquetes de saludo para establecer y mantener las adyacencias de vecinos. Para que dos routers EIGRP se conviertan en vecinos, deben coincidir varios parámetros entre ambos. Por ejemplo, dos routers EIGRP deben usar los mismos parámetros de métrica de EIGRP y ambos deben estar configurados con el mismo número de sistema autónomo.

Cada router EIGRP mantiene una tabla de vecinos, que contiene una lista de los routers en los enlaces compartidos que tienen una adyacencia EIGRP con ese router. La tabla de vecinos se usa para rastrear el estado de estos vecinos EIGRP.

En la ilustración se muestran dos routers EIGRP que intercambian paquetes de saludo EIGRP iniciales. Cuando un router con EIGRP habilitado recibe un paquete de saludo en una interfaz, agrega a ese router a su tabla de vecinos.

1. Un nuevo router (R1) aparece en el enlace y envía un paquete de saludo EIGRP a través de todas sus interfaces EIGRP configuradas.
2. El router R2 recibe el paquete de saludo en una interfaz con EIGRP habilitado. El R2 responde con un paquete de actualización EIGRP que contiene todas las rutas incluidas en su tabla de routing, excepto aquellas descubiertas por medio de esa interfaz (horizonte dividido). Sin embargo, la adyacencia de vecino no se establece hasta que el R2 también envía un paquete de saludo EIGRP al R1.
3. Una vez que ambos routers intercambian saludos, se establece la adyacencia de vecino. El R1 y el R2 actualizan sus tablas de vecinos EIGRP y agregan el router adyacente como vecino.

1.2. Tabla de topología de EIGRP

Las actualizaciones de EIGRP contienen redes a las que se puede llegar desde el router que envía la actualización. A medida que se intercambian actualizaciones EIGRP entre vecinos, el router receptor agrega esas entradas a su tabla de topología de EIGRP.

Cada router EIGRP mantiene una tabla de topología para cada protocolo de routing configurado, como IPv4 e IPv6. La tabla de topología incluye las entradas de ruta para cada destino que el router descubre de sus vecinos EIGRP conectados directamente.

En la ilustración, se muestra la continuación del proceso inicial de descubrimiento de rutas de la página anterior. Ahora, se muestra la actualización de la tabla de topología.

Cuando un router recibe una actualización de routing EIGRP, agrega la información de routing a su tabla de topología de EIGRP y responde con un acuse de recibo EIGRP.

1. El R1 recibe la actualización de EIGRP del vecino R2 e incluye información acerca de las rutas que anuncia el vecino, incluida la métrica a cada destino. El R1 agrega todas las entradas de actualización a su tabla de topología. La tabla de topología incluye todos los destinos anunciados por los routers vecinos (adyacentes) y el costo (métrica) para llegar a cada red.
2. Los paquetes de actualización EIGRP utilizan entrega confiable; por lo tanto, el R1 responde con un paquete de acuse de recibo EIGRP que informa al R2 que recibió la actualización.
3. El R1 envía una actualización de EIGRP al R2 en la que anuncia las redes que conoce, excepto aquellas descubiertas del R2 (horizonte dividido).
4. El R2 recibe la actualización de EIGRP del vecino R1 y agrega esta información a su propia tabla de topología.
5. El R2 responde al paquete de actualización EIGRP del R1 con un acuse de recibo EIGRP.

1.3. Convergencia de EIGRP

En la ilustración, se muestran los últimos pasos del proceso inicial de descubrimiento de rutas.

1. Después de recibir los paquetes de actualización EIGRP del R2, el R1 utiliza la información en la tabla de topología para actualizar su tabla de routing IP con la mejor ruta a cada destino, incluidos la métrica y el router del siguiente salto.
2. De la misma manera que el R1, el R2 actualiza su tabla de routing IP con las mejores rutas a cada red.

Llegado a este punto, se considera que EIGRP está en estado convergente en ambos routers.

2. Métricas

De manera predeterminada, EIGRP utiliza los siguientes valores en su métrica compuesta para calcular la ruta preferida a una red:

• Ancho de banda: el ancho de banda más lento entre todas las interfaces de salida, a lo largo de la ruta de origen a destino.
• Retraso: la acumulación (suma) de todos los retrasos de las interfaces a lo largo de la ruta (en decenas de microsegundos).

Se pueden utilizar los valores siguientes, pero no se recomienda, porque generalmente dan como resultado recálculos frecuentes de la tabla de topología:

• Confiabilidad: representa la peor confiabilidad entre origen y destino, que se basa en keepalives.
• Carga: representa la peor carga en un enlace entre origen y destino, que se calcula sobre la base de la velocidad de paquetes y el ancho de banda configurado de la interfaz.

2.1. Métrica compuesta de EIGRP

En la Imagen 4, se muestra la fórmula de métrica compuesta que utiliza EIGRP.

La fórmula consiste en los valores K1 a K5, conocidos como “ponderaciones de la métrica de EIGRP“. K1 y K3 representan el ancho de banda y el retraso, respectivamente. K2 representa carga, y K4 y K5 representan la confiabilidad.

De manera predeterminada, K1 y K3 están establecidos en 1, y K2, K4 y K5 están establecidos en 0. Como resultado, solamente se usan los valores de ancho de banda y de retraso en el cómputo de la métrica compuesta predeterminada. En EIGRP para IPv4 y EIGRP para IPv6 se utiliza la misma fórmula para la métrica compuesta.

El método para calcular la métrica (valores k) y el número de sistema autónomo de EIGRP deben coincidir entre vecinos EIGRP. Si no coinciden, los routers no forman una adyacencia.

Los valores k predeterminados se pueden cambiar con el comando metric weights del modo de configuración del router:

Router(config-router)# metric weights tos k1 k2 k3 k4 k5

Verificación de los valores k

El comando show ip protocols se utiliza para verificar los valores k. En la Imagen 5, se muestra el resultado del comando para el R1. Observe que los valores k en el R1 están establecidos en la configuración predeterminada.

2.2. Análisis de los valores de interfaz

El comando show interfaces muestra información de las interfaces, incluidos los parámetros utilizados para el cálculo de la métrica de EIGRP. En la ilustración, se muestra el comando show interfaces para la interfaz Serial 0/0/0 en el R1.

• BW: ancho de banda de la interfaz (en kilobits por segundo | kb/s = Kbit/sec).
• DLY: retraso de la interfaz (en microsegundos | usec).
• Reliability: confiabilidad de la interfaz expresada como una fracción de 255 (255/255 es una confiabilidad del 100%), calculada como un promedio exponencial durante cinco minutos.

De manera predeterminada, EIGRP no incluye su valor al calcular la métrica.

• Txload, Rxload: carga transmitida y recibida a través de la interfaz expresada como una fracción de 255 (255/255 es completamente saturada), calculada como un promedio exponencial durante cinco minutos. De manera predeterminada, EIGRP no incluye su valor al calcular la métrica.

2.3. Métrica de ancho de banda

La métrica de ancho de banda es un valor estático que usan algunos protocolos de routing, como EIGRP y OSPF, para calcular la métrica de routing.

El ancho de banda se muestra en kilobits por segundo (kb/s). La mayoría de las interfaces seriales usan el valor de ancho de banda predeterminado de 1544 kb/s o 1 544 000 b/s (1,544 Mb/s). Éste es el ancho de banda de una conexión T1.

Sin embargo, algunas interfaces seriales utilizan otro valor de ancho de banda predeterminado. En la Imagen 7, se muestra la topología que se utiliza en esta sección. Es posible que los tipos de interfaces seriales y sus anchos de banda asociados no reflejen necesariamente los tipos de conexiones más frecuentes que se encuentran en las redes en la actualidad.

Verifique siempre el ancho de banda con el comando show interfaces.

El valor predeterminado del ancho de banda puede reflejar o no el ancho de banda físico real de la interfaz. Si el ancho de banda real del enlace difiere del valor de ancho de banda predeterminado, se debe modificar el valor de ancho de banda.

Configuración del parámetro de ancho de banda

En la mayoría de los enlaces seriales, la métrica de ancho de banda predeterminada es 1544 kb/s. Debido a que EIGRP y OSPF utilizan el ancho de banda en los cálculos métricos predeterminados, un valor correcto para el ancho de banda es muy importante para la precisión de la información de enrutamiento.

Utilice el siguiente comando del modo de configuración de interfaz para modificar la métrica de ancho de banda:

Router(config-if)# bandwidth kilobits-bandwidth-value

A continuación, se muestra la configuración utilizada en los tres routers para modificar el ancho de banda en las interfaces seriales adecuadas.

R1(config)# interface s 0/0/0
R1(config-if)# bandwidth 64

R2(config)# interface s 0/0/0
R2(config-if)# bandwidth 64
R2(config-if)# exit
R2(config)# interface s 0/0/1
R2(config-if)# bandwidth 1024

R3(config)# interface s 0/0/1
R3(config-if)# bandwidth 1024

Verificación del parámetro de ancho de banda

Utilice el comando show interfaces para verificar los nuevos parámetros de ancho de banda, como se muestra en la Imagen 8. Es importante modificar la métrica del ancho de banda en ambos lados del enlace para garantizar el enrutamiento adecuado en ambas direcciones.

La modificación del valor del ancho de banda no cambia el ancho de banda real del enlace. El comando bandwidth solo modifica la métrica de ancho de banda que utilizan los protocolos de routing, como EIGRP y OSPF.

2.4. Métrica de retraso

El retraso es la medida del tiempo que tarda un paquete en atravesar la ruta.

La métrica del retardo (DLY) es un valor estático determinado en función del tipo de enlace al cual se encuentra conectada la interfaz y se expresa en microsegundos.

El retardo no se mide de manera dinámica. En otras palabras, el router no hace un seguimiento realmente del tiempo que les toma a los paquetes llegar al destino. El valor de retardo, como el valor de ancho de banda, es un valor predeterminado que el administrador de red puede modificar.

Cuando se utiliza para determinar la métrica de EIGRP, el retraso es la acumulación (suma) de todos los retrasos de las interfaces a lo largo de la ruta (medida en decenas de microsegundos).

En la tabla de la Imagen 9, se muestran los valores de retraso predeterminados para diversas interfaces. Observe que el valor predeterminado es de 20 000 microsegundos para las interfaces seriales y de 10 microsegundos para las interfaces GigabitEthernet.

Utilice el comando show interfaces para verificar el valor de retraso en una interfaz, como se muestra en la Imagen 10.

Si bien una interfaz con varios anchos de banda puede tener el mismo valor de retraso predeterminado, Cisco recomienda no modificar el parámetro de retraso, salvo que el administrador de red tenga una razón específica para hacerlo.

2.5. Cómo calcular la métrica de EIGRP

Si bien EIGRP calcula automáticamente la métrica de la tabla de routing utilizada para elegir la mejor ruta, es importante que el administrador de red comprenda cómo se determinaron estas métricas.

La figura muestra la métrica compuesta utilizada por EIGRP. Mediante el uso de los valores predeterminados para K1 y K3, el cálculo puede simplificarse al ancho de banda más lento (o ancho de banda mínimo), más la suma de todos los retrasos.

En otras palabras, al analizar los valores de ancho de banda y de retraso para todas las interfaces de salida de la ruta, podemos determinar la métrica de EIGRP de la siguiente manera:

• Paso 1. Determine el enlace con el ancho de banda más lento. Utilice ese valor para calcular el ancho de banda (10 000 000/ancho de banda).
• Paso 2. Determine el valor de retraso para cada interfaz de salida en el camino al destino. Sume los valores de retraso y divida por 10 (suma de los retrasos/10).
• Paso 3. Sume los valores de ancho de banda y de retraso calculados y multiplique la suma por 256 para obtener la métrica de EIGRP.

El resultado de la tabla de routing para el R2 muestra que la ruta a 192.168.1.0/24 tiene una métrica de EIGRP de 3 012 096.

2.6. Cálculo de la métrica de EIGRP

En la Imagen 12, se muestra la topología de los tres routers. Este ejemplo ilustra la manera en que EIGRP determina la métrica que se muestra en la tabla de routing del R2 para la red 192.168.1.0/24.

Ancho de banda

EIGRP usa el ancho de banda más lento en el cálculo de su métrica. El ancho de banda más lento se puede determinar por medio de analizar cada interfaz entre el R2 y la red de destino 192.168.1.0.

La interfaz Serial 0/0/1 en el R2 tiene un ancho de banda de 1024 kb/s. La interfaz GigabitEthernet 0/0 en el R3 tiene un ancho de banda de 1 000 000 kb/s. Por lo tanto, el ancho de banda más lento es de 1024 kb/s y se usa en el cálculo de la métrica.

EIGRP divide un valor de ancho de banda de referencia de 10 000 000 por el valor en kb/s del ancho de banda de la interfaz. Como resultado, los valores más altos de ancho de banda reciben una métrica más baja, y los valores más bajos de ancho de banda reciben una métrica más alta. 10 000 000 se divide por 1024.

Si el resultado no es un número entero, el valor se redondea hacia abajo. En este caso, 10 000 000 dividido por 1024 es igual a 9765,625. Los decimales (625) se descartan, y el resultado es 9765 para la porción de ancho de banda de la métrica compuesta, como se muestra en la Imagen 13.

Retardo

Como se muestra en la Imagen 14, se utilizan las mismas interfaces de salida para determinar el valor de retraso.

EIGRP usa la suma de todos los retrasos hasta el destino. La interfaz Serial 0/0/1en el R2 tiene un retraso de 20 000 microsegundos. La interfaz Gigabit 0/0 en el R3 tiene un retraso de 10 microsegundos. La suma de estos retrasos se divide por 10.

En el ejemplo, (20 000+10)/10, da como resultado un valor de 2001 para la porción de retraso de la métrica compuesta.

Cálculo de la métrica

Finalmente, utilice los valores calculados para el ancho de banda y el retraso en la fórmula de la métrica. El resultado es una métrica de 3 012 096, como se muestra en la Imagen 15.

Este valor coincide con el valor que se muestra en la tabla de routing para el R2.