Protocolo EIGRP: Definición y Características

Se describe las características básicas de EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol), los tipos de paquetes que se utilizan para establecer y mantener una adyacencia de vecino y la encapsulación de los mensajes EIGRP.

1. ¿Qué es EIGRP?

El protocolo de routing de gateway interior mejorado (EIGRP – Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) es un protocolo de routing vector distancia avanzado desarrollado por Cisco Systems. Como lo sugiere el nombre, EIGRP es una mejora de otro protocolo de routing de Cisco: el protocolo de routing de gateway interior (IGRP).

IGRP es un protocolo de routing vector distancia con clase anterior, que quedó obsoleto a partir del IOS 12.3.

EIGRP incluye características propias de los protocolos de routing de estado de enlace. EIGRP es apto para numerosas topologías y medios diferentes. En una red bien diseñada, EIGRP puede escalar para incluir varias topologías y puede proporcionar tiempos de convergencia extremadamente rápidos con un mínimo tráfico de red.

EIGRP se lanzó originalmente en 1992 como un protocolo exclusivo disponible solamente en los dispositivos de Cisco. En 2013, Cisco cedió una funcionalidad básica de EIGRP como estándar abierto al IETF, como una RFC informativa.

2. Características de EIGRP

EIGRP se basa en el principio clave del protocolo de routing vector distancia, según el cual la información acerca del resto de la red se obtiene a partir de vecinos conectados directamente.

• Algoritmo de actualización difusa

El algoritmo de actualización por difusión (DUAL), constituye el centro del protocolo de routing. DUAL garantiza rutas de respaldo y sin bucles en todo el dominio de routing.

Al usar DUAL, EIGRP almacena todas las rutas de respaldo disponibles a los destinos, de manera que se puede adaptar rápidamente a rutas alternativas si es necesario.

• Establecimiento de adyacencias de vecinos

EIGRP establece relaciones con routers conectados directamente que también están habilitados para EIGRP. Las adyacencias de vecinos se usan para rastrear el estado de esos vecinos.

• Protocolo de transporte confiable

El protocolo de transporte confiable (RTP) es exclusivo de EIGRP y se encarga de la entrega de los paquetes EIGRP a los vecinos.

• Actualizaciones parciales y limitadas

En lo que respecta a sus actualizaciones, en EIGRP se utilizan los términos “parcial” y “limitada”. A diferencia de RIP, EIGRP no envía actualizaciones periódicas, y las entradas de ruta no vencen.

El término “parcial” significa que la actualización solo incluye información acerca de cambios de ruta, como un nuevo enlace o un enlace que deja de estar disponible.

El término “limitada” se refiere a la propagación de las actualizaciones parciales que se envían solo a aquellos routers que se ven afectados por el cambio.

• Balanceo de carga de mismo costo o con distinto costo

EIGRP admite balanceo de carga de mismo costo y balanceo de carga con distinto costo, lo que permite a los administradores distribuir mejor el flujo de tráfico en sus redes.

2.1. Módulos dependientes de protocolo

EIGRP tiene la capacidad para enrutar varios protocolos diferentes, incluidos IPv4 e IPv6, mediante el uso de módulos dependientes de protocolo (PDM).

Los PDM son responsables de tareas específicas de los protocolos de capa de red. Un ejemplo de esto es el módulo de EIGRP, que es responsable de enviar y recibir paquetes EIGRP encapsulados en IPv4.

Este módulo también es responsable de analizar los paquetes EIGRP y de informar a DUAL la nueva información recibida. EIGRP pide a DUAL que tome decisiones de routing, pero los resultados se almacenan en la tabla de routing IPv4.

Los PDM son responsables de las tareas específicas de routing de cada protocolo de capa de red, incluido lo siguiente:

• Mantener las tablas de vecinos y de topología de los routers EIGRP que pertenecen a esa suite de protocolos.
• Construir y traducir paquetes específicos del protocolo para DUAL.
• Conectar a DUAL con la tabla de routing específica del protocolo.
• Calcular la métrica y pasar esa información a DUAL.
• Implementar listas de filtrado y de acceso.
• Realizar funciones de redistribución hacia otros protocolos de routing y desde ellos.
• Redistribuir rutas descubiertas por otros protocolos de routing.

2.2. Protocolo de transporte confiable

EIGRP utiliza el protocolo de transporte confiable (RTP) para la entrega y recepción de paquetes EIGRP.

EIGRP se diseñó como un protocolo de routing independiente de capa de red y; debido a este diseño, no puede usar los servicios de UDP o TCP. Esto permite que EIGRP se utilice para protocolos distintos de aquellos de la suite de protocolos TCP/IP, como IPX y Apple Talk. En la ilustración se muestra conceptualmente cómo opera RTP.

Si bien el término “confiable” forma parte de su nombre, RTP incluye entrega confiable y entrega poco confiable de los paquetes EIGRP, de manera similar a TCP y UDP respectivamente.

Por ejemplo, un paquete de actualización EIGRP se envía de manera confiable por RTP y requiere un acuse de recibo. Un paquete de saludo EIGRP también se envía por RTP, pero de manera poco confiable.

RTP puede enviar paquetes EIGRP como unidifusión o multidifusión.

• Los paquetes de multidifusión EIGRP para IPv4 utilizan la dirección IPv4 de multidifusión reservada 224.0.0.10.
• Los paquetes de multidifusión EIGRP para IPv6 se envían a la dirección IPv6 de multidifusión reservada FF02::A.

2.3. Autenticación

Al igual que otros protocolos de routing, EIGRP puede configurarse para autenticación. RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS y BGP pueden configurarse para autenticar la información de routing.

Es aconsejable autenticar la información de routing que se transmite. Al hacerlo, se asegura de que los routers solo acepten información de routing de otros routers que se configuraron con la misma contraseña o información de autenticación.

3. Tipos de paquetes EIGRP

EIGRP utiliza cinco tipos de paquetes distintos, algunos en pares. Los tipos de paquetes EIGRP también reciben el nombre de “formatos de paquetes EIGRP” o “mensajes EIGRP”.

Los cinco tipos de paquetes EIGRP incluyen:

• Paquetes de saludo: se utilizan para descubrir a los vecinos y para mantener las adyacencias de vecinos.
• Paquetes de actualización: propagan información de routing a vecinos EIGRP.
• Paquetes de acuse de recibo: se utilizan para acusar recibo de un mensaje EIGRP que se envió con entrega confiable.
• Paquetes de consulta: se utilizan para consultar rutas de vecinos.
• Paquetes de respuesta: se envían en respuesta a consultas EIGRP.

En la Imagen 5, se muestra que los mensajes EIGRP normalmente se encapsulan en paquetes IPv4 o IPv6.

Los mensajes EIGRP para IPv4 usan IPv4 como el protocolo de capa de red. El campo de protocolo IPv4 usa 88 para indicar que la porción de datos del paquete es un mensaje EIGRP para IPv4.

Los mensajes EIGRP para IPv6 se encapsulan en paquetes IPv6 que utilizan el campo de encabezado siguiente 88. Al igual que el campo de protocolo para IPv4, el campo de encabezado siguiente de IPv6 indica el tipo de datos transportados en el paquete IPv6.

3.1. Paquetes de saludo EIGRP

EIGRP utiliza pequeños paquetes de saludo para descubrir otros routers con EIGRP habilitado en enlaces conectados directamente. Los routers utilizan los paquetes de saludo para formar adyacencias de vecinos EIGRP, también conocidas como “relaciones de vecinos”.

Los paquetes de saludo EIGRP se envían como transmisiones IPv4 o IPv6 de multidifusión y utilizan entrega RTP poco confiable. Esto significa que el receptor no responde con un paquete de acuse de recibo.

• La dirección de multidifusión EIGRP reservada para IPv4 es 224.0.0.10.
• La dirección de multidifusión EIGRP reservada para IPv6 es FF02::A.

En la mayoría de las redes, los paquetes de saludo EIGRP se envían como paquetes de multidifusión cada cinco segundos. Sin embargo, en redes multipunto multiacceso sin difusión (NBMA), como X.25, Frame Relay, e interfaces de modo de transferencia asíncrona (ATM) con enlaces de acceso de T1 (1,544 Mb/s) o más lentos, los paquetes de saludo se envían como paquetes de unidifusión cada 60 segundos.

EIGRP utiliza un temporizador de espera para determinar el tiempo máximo que el router debe esperar para recibir el siguiente saludo antes de declarar que el vecino es inalcanzable.

De manera predeterminada, el tiempo de espera es tres veces el intervalo de saludo, es decir, 15 segundos en la mayoría de las redes y 180 segundos en redes NBMA de baja velocidad. Si el tiempo de espera expira, EIGRP declara la ruta como inactiva y DUAL busca una nueva ruta mediante el envío de consultas.

3.2. Paquetes de actualización y acuse de recibo EIGRP

Paquetes de actualización EIGRP

EIGRP envía paquetes de actualización para propagar información de routing. Los paquetes de actualización se envían sólo cuando es necesario.

A diferencia de RIP, EIGRP (otro protocolo de routing vector distancia) no envía actualizaciones periódicas, y las entradas de ruta no vencen.

En cambio, EIGRP envía actualizaciones incrementales solo cuando se modifica el estado de un destino. Esto puede incluir cuando una nueva red está disponible, cuando una red existente deja de estar disponible, o cuando ocurre un cambio en la métrica de routing de una red existente.

En lo que respecta a sus actualizaciones, en EIGRP se utilizan los términos parcial y limitada. El término parcial significa que la actualización sólo envía información acerca de los cambios de ruta. El término “limitada” se refiere a la propagación de las actualizaciones parciales que se envían solo a aquellos routers que se ven afectados por el cambio.

Al enviar solo la información de routing necesaria únicamente a los routers que la necesitan, EIGRP minimiza el ancho de banda que se requiere para enviar actualizaciones EIGRP.

Los paquetes de actualización EIGRP usan entrega confiable, lo que significa que el router emisor requiere un acuse de recibo. Los paquetes de actualización se envían como multicast cuando son requeridos por múltiples routers, o como unicast cuando son requeridos por sólo un router.

En la Imagen 7, debido a que los enlaces son punto a punto, las actualizaciones se envían como unicast.

Paquetes de acuse de recibo EIGRP

EIGRP envía paquetes de acuse de recibo (ACK) cuando se usa el método de entrega confiable. Un acuse de recibo EIGRP es un paquete de saludo EIGRP sin ningún dato.

RTP utiliza una entrega confiable para los paquetes EIGRP de actualización, consulta y respuesta. Los paquetes de acuse de recibo EIGRP se envían siempre como transmisiones de unidifusión poco confiables. El sentido de la entrega poco confiable es que, de otra manera, habría un bucle interminable de acuses de recibo.

En la Imagen 7, el R2 perdió la conectividad a la LAN conectada a su interfaz Gigabit Ethernet. El R2 envía inmediatamente una actualización al R1 y al R3, donde se señala la ruta fuera de servicio. El R1 y el R3 responden con un acuse de recibo para que el R2 sepa que recibieron la actualización.

3.3. Paquetes de consulta y de respuesta EIGRP

Paquetes de consulta EIGRP

DUAL utiliza paquetes de consulta y de respuesta cuando busca redes y cuando realiza otras tareas. Los paquetes de consulta y respuesta utilizan una entrega confiable. Las consultas utilizan multicast o unicast, mientras que las respuestas se envíen siempre como unicast.

En la Imagen 8, R2 ha perdido la conectividad con LAN y envía consultas a todos los vecinos EIGRP y busca cualquier ruta posible hacia la LAN.

Debido a que las consultas utilizan entrega confiable, el router receptor debe devolver un paquete de acuse de recibo EIGRP. El acuse de recibo informa al emisor de la consulta que se recibió el mensaje de consulta. Para que el ejemplo sea más simple, se omitieron los acuses de recibo en el gráfico.

Paquetes de respuesta EIGRP

Todos los vecinos deben enviar una respuesta, independientemente de si tienen o no una ruta a la red fuera de servicio. Debido a que las respuestas también usan entrega confiable, los routers como el R2 deben enviar un acuse de recibo.

Quizá no sea obvio por qué el R2 debería enviar una consulta para una red que sabe que está inactiva. En realidad, solo la interfaz del R2 que está conectada a la red está inactiva. Otro router podría estar conectado a la misma LAN y tener una ruta alternativa a la misma red. Por lo tanto, el R2 consulta por un router tal antes de eliminar completamente la red de su tabla de topología.

4. Mensajes de EIGRP

4.1. Encapsulación de mensajes EIGRP

La porción de datos de un mensaje EIGRP se encapsula en un paquete. Este campo de datos se llama “tipo, longitud, valor” (TLV). Los tipos de TLV pertinentes a este curso son los parámetros de EIGRP, las rutas IP internas y las rutas IP externas.

El encabezado del paquete EIGRP se incluye con cada paquete EIGRP, independientemente de su tipo. Luego, el encabezado del paquete EIGRP y el TLV se encapsulan en un paquete IPv4.

En el encabezado del paquete IPv4, el campo de protocolo se establece en 88 para indicar EIGRP, y la dirección IPv4 de destino se establece en multidifusión 224.0.0.10. Si el paquete EIGRP se encapsula en una trama de Ethernet, la dirección MAC de destino también es una dirección de multidifusión, 01-00-5E-00-00-0A.

4.2. Encabezado de paquetes EIGRP

Todos los paquetes EIGRP incluyen el encabezado, como se muestra en la Imagen 10.

Los campos importantes incluyen el campo de código de operación y el campo de número de sistema autónomo. El código de operación especifica el tipo de paquete EIGRP de la siguiente manera:

• Actualizar
• Consulta
• Respuesta
• Saludo

El número de sistema autónomo especifica el proceso de routing EIGRP. A diferencia de RIP, se pueden ejecutar varias instancias de EIGRP en una red, y el número de sistema autónomo se usa para realizar el seguimiento de cada proceso EIGRP en ejecución.

4.3. Tipos de TLV

TLV de parámetros de EIGRP

El mensaje de parámetros de EIGRP incluye las ponderaciones que EIGRP usa para su métrica compuesta. Solo el ancho de banda y el retardo se ponderan de manera predeterminada. Ambos se ponderan de igual manera, por ello, tanto el campo K1 para el ancho de banda como el campo K3 para el retraso se establecen en uno (1). Los demás valores K se establecen en cero (0).

El Tiempo de espera es la cantidad de tiempo que el vecino EIGRP que recibe este mensaje debe esperar antes de considerar que router que realiza la notificación se encuentra desactivado.

TLV de rutas IP internas

El mensaje de IP internas se usa para anunciar las rutas EIGRP dentro de un sistema autónomo. Los campos importantes incluyen los campos de métrica (retraso y ancho de banda), el campo de máscara de subred (longitud de prefijo) y el campo de destino.

El retardo se calcula como la suma de retardos desde el origen hacia el destino en unidades de 10 microsegundos. El ancho de banda es el que cuenta con la configuración más baja en todas las interfaces de la ruta.

La máscara de subred se especifica como la duración de prefijo o el número de bits de la red en la máscara de subred. Por ejemplo, la longitud de prefijo para la máscara de subred 255.255.255.0 es 24, porque 24 es el número de bits de red.

El campo Destino almacena la dirección de la red de destino. A pesar de que se muestran sólo 24 bits en esta figura, este campo varía en función del valor de la porción de red de la dirección de red de 32 bits.

Por ejemplo, la porción de red de 10.1.0.0/16 es 10.1; por lo tanto, el campo de destino almacena los primeros 16 bits. Como la longitud mínima de este campo es de 24 bits, el resto del campo se rellena con ceros. Si una dirección de red es más larga que 24 bits (192.168.1.32/27, por ejemplo), entonces el campo Destino se extiende otros 32 bits más (con un total de 56 bits) y los bits no utilizados se completan con ceros.

TLV de rutas IP externas

El mensaje de IP externas se usa cuando las rutas externas se importan al proceso de routing EIGRP. Observe que la mitad inferior del TLV de rutas IP externas incluye todos los campos utilizados por el TLV de IP internas.