EIGRP

3. EIGRP 메트릭

EIGRP는 경로 선택을 위해 복합 메트릭을 사용하며, 다음과 같은 메트릭을 고려한다.^[5]

• 대역폭 (Bandwidth): 목적지 망까지의 경로에서 가장 낮은 대역폭 (킬로비트/초)
• 부하 (Load): 1부터 255 사이의 값으로 표현되는 네트워크 링크의 부하 정도 (255는 포화 상태)
• 지연 (Delay): 목적지 망까지의 경로에서 발생하는 지연 시간의 총합
• 신뢰도 (Reliability): 1부터 255 사이의 값으로 표현되는 네트워크 링크의 신뢰도 (255는 가장 신뢰할 수 있음)
• MTU (Maximum Transmission Unit): 경로 상의 최소 MTU 값 (메트릭 계산에는 사용되지 않음)
• 홉 수 (Hop Count): 패킷이 목적지 네트워크에 도달하기 위해 통과하는 라우터 수. EIGRP AS를 제한하는 데 사용된다. 홉 수가 최대값(기본 100, 최대 255)을 초과하면 도달 불가능으로 간주한다.^[13]

3. 1. EIGRP 컴포지트, 벡터 메트릭

이 메트릭 정보들을 종합하여 복합 메트릭(Composite Metric)을 계산한다.

: $\backslash bigg\; [\; \backslash bigg\; (\; K\_1\; \backslash cdot\; \backslash text\{Bandwidth\}\; +\; \backslash frac\{K\_2\; \backslash cdot\; \backslash text\{Bandwidth\}\}\{256-\backslash text\{Load\}\}\; +\; K\_3\; \backslash cdot\; \backslash text\{Delay\}$

\bigg )

\cdot \frac {K_5}{K_4 + \text{Reliability}} \bigg ] \cdot 256

• $K\_1$ ~ $K\_5$: 상수로, 사용자가 설정 가능하며, 기본값은 $K\_1$ = $K\_3$ = 1, 나머지 상수는 0이다.
• $K\_5$가 0이면, $\backslash tfrac\; \{K\_5\}\{K\_4\; +\; \backslash text\{Reliability\}\}$ 항은 1로 간주한다.

• EIGRP 대역폭 = 10⁷ / 인터페이스 대역폭 (kbit/s)
• EIGRP 지연 = 인터페이스 지연 (10 μs)

3. 2. 라우팅 메트릭 계산

• 총 지연(Total Delay, 10μs 단위)
• 최소 대역폭(Minimum Bandwidth, kbit/s 단위)
• 신뢰도(Reliability, 1부터 255 사이의 값, 255가 가장 신뢰할 수 있음)
• 부하(Load, 1부터 255 사이의 값, 255가 가장 부하가 높음)
• 최소 MTU (실제 계산에는 사용되지 않음)

• EIGRP의 대역폭 = 10⁷ / 인터페이스의 대역폭
• EIGRP의 지연 = 인터페이스의 지연 / 10

4. 석세서와 피저블 석세서

EIGRP는 최적 경로인 석세서(Successor)와 백업 경로인 피저블 석세서(Feasible Successor)를 사용하여 네트워크 경로를 효율적으로 관리한다. 석세서는 목적지까지 최소 거리를 제공하고 라우팅 루프에 포함되지 않는 최적 경로를 가리키는 다음 홉 라우터이다. 피저블 석세서는 라우팅 루프에 포함되지 않지만, 석세서보다 거리가 멀어 백업 경로 역할을 하는 다음 홉 라우터이다.

EIGRP는 석세서와 피저블 석세서를 토폴로지 테이블에 기록하여 관리한다. 석세서는 라우팅 테이블에 등록되어 실제 트래픽 전송에 사용되며, 피저블 석세서는 석세서를 사용할 수 없을 때 대체 경로로 사용된다. 피저블 석세서는 비등가 비용 부하 분산(unequal-cost load balancing)에도 활용되는데, 네트워크 트래픽을 경로 비용에 반비례하여 분산시킬 때 부하 분산 대상 목적지에 대한 라우팅 테이블의 다음 홉으로 사용될 수 있다.

기본적으로 라우팅 테이블에는 목적지별로 최대 4개의 석세서와 피저블 석세서를 저장할 수 있다. 이 제한은 1에서 6 사이로 변경할 수 있으며, 최신 Cisco IOS 버전(12.4 이후)에서는 1에서 16까지 설정 가능하다.^[5]

4. 1. 석세서 (Successor)

• 목적지에 대한 최소 거리를 제공한다.
• 동일한 라우팅 루프의 일부가 아님이 확실하다.

4. 2. 피저블 석세서 (Feasible Successor)

• 특정 라우팅 루프의 일부가 아님이 확실하다.

5. 액티브 상태와 패시브 상태

토폴로지 테이블에서 각 목적지는 패시브(passive) 또는 액티브(active) 상태로 표시된다. 패시브 상태는 라우터가 해당 목적지에 대한 석세서(successor, 후임자)를 식별한 안정적인 상태이다.^[5] 액티브 상태는 석세서가 피저빌리티 컨디션(feasibility condition, 적합성 조건)을 더 이상 만족하지 않고, 피저블 석세서(feasible successor, 적합한 후임자)가 없는 경우(즉, 백업 경로가 없는 경우)에 해당 목적지가 변경되는 상태이다.^[5] 이는 경로 업데이트 중인 상태를 의미한다. 라우터가 인접 라우터에 보낸 모든 쿼리에 대한 응답을 받으면 목적지는 액티브에서 패시브로 다시 변경된다. 석세서가 피저빌리티 컨디션을 더 이상 충족하지 않지만 사용 가능한 피저블 석세서가 최소 하나 이상 있는 경우, 라우터는 총 거리가 가장 낮은 피저블 석세서를 새로운 석세서로 승격시키고 목적지는 패시브 상태로 유지된다.^[5]

6. 피저빌리티 컨디션 (Feasibility Condition)

피저빌리티 컨디션(Feasibility Condition)은 EIGRP 네트워크에서 루프가 없는 경로, 즉 루프 프리(loop-free) 경로를 보장하기 위한 충분 조건이다. 이 조건은 목적지까지 루프 없는 경로를 가질 것이 보장되는 후계자(Successor) 및 가용 후계자(Feasible Successor)를 선택하는 데 사용된다.

간단히 설명하면, "어떤 목적지에 대해 인접 라우터가 광고하는 거리가 도달 가능 거리(Feasible Distance) 이하이면, 해당 인접 라우터는 해당 목적지까지 루프 없는 경로상에 있다"는 것이다. 다시 말해, "어떤 목적지에 대해, 인접 라우터가 현재까지 알려진 라우터보다 목적지에 더 가깝다고 알려온다면, 해당 인접 라우터는 목적지까지 루프 없는 경로상에 있다"는 의미이다.

좀 더 정확하게 표현하면, 어떤 목적지에 대해 보고 거리(AD, Advertised Distance)가 도달 가능 거리(FD, Feasible Distance)보다 작은 (< AD < FD) 인접 라우터는 해당 목적지로 가는 루프 프리 경로상에 있다고 할 수 있다.

이 조건은 소스 노드 컨디션(Source Node Condition)이라고도 불리며, SRI의 J. J. 가르시아 루나 아세베스(J. J. Garcia-Luna-Aceves)가 제안한 조건 중 하나이다. 소스 노드 컨디션은 DUAL(Diffusing Update Algorithm)에 관한 논문에 나와있다.^[20]

이 조건은 충분 조건일 뿐, 필요 조건은 아니라는 점을 기억해야 한다. 즉, 이 조건을 만족하는 인접 라우터는 루프 없는 경로상에 있는 것이 보장되지만, 이 조건을 만족하지 않더라도 루프 없는 경로상에 있는 다른 인접 라우터가 존재할 수 있다. 그러나 이러한 라우터들은 목적지까지의 최단 경로를 제공하지는 않으므로, 사용하지 않더라도 네트워크 기능에 큰 영향을 주지 않는다. 만약 라우터가 해당 목적지에 대해 활성(active) 상태로 전환될 경우, 이러한 인접 라우터들은 다시 평가될 것이다.

6. 1. 보고 거리 (Advertised Distance, AD)

6. 2. 도달 가능 거리 (Feasible Distance, FD)

7. 불균등 경로 비용 부하 분산 (Unequal Path Cost Load Balancing)

EIGRP는 서로 다른 비용을 가진 경로에 대한 부하 분산을 지원한다. 부하 분산에 포함할 경로를 결정하기 위해 분산값(Variance)을 사용한다. 분산값은 기본적으로 1로 설정되어 있으며, 이는 동일 비용 경로에 대한 부하 분산을 의미한다. 최대 분산값은 128이다. 경로의 최소 메트릭에 분산값을 곱한 값보다 작은 메트릭을 가진 모든 경로는 부하 분산에 사용된다.^[14]

EIGRP의 불균등 경로 비용 부하 분산 기능은 OSPF에서는 불가능한 네트워크 설계를 가능하게 한다. 이 기능을 통해 트래픽 관리를 함으로써 네트워크 설계를 유연하게 할 수 있다.

8. 기타 특징

EIGRP는 다음과 같은 기능을 지원한다.^[3]

• 사이트 간 병렬 링크에서 부하 분산을 지원한다.
• 서로 다른 시간에 서로 다른 인증 비밀번호를 사용할 수 있다.
• 두 라우터 간의 MD5 및 SHA-2 인증을 지원한다.
• 경로가 변경될 때 전체 라우팅 테이블을 전송하는 대신 토폴로지 변경 사항을 전송한다.
• 주기적으로 경로의 가용성을 확인하고 변경 사항이 발생한 경우 인접 라우터에 라우팅 변경 사항을 전파한다.
• 프로토콜 종속 모듈(PDM)을 사용하여 인터넷 프로토콜(IP), IPv6, IPX 및 AppleTalk에 대한 별도의 라우팅 프로세스를 실행한다.
• IGRP 라우팅 프로토콜과의 하위 호환성을 지원한다.^[4]

9. EIGRP와 타사 벤더 간의 호환성

Cisco는 다중 벤더 환경에서 네트워크를 운영하는 회사를 지원하기 위해 독점 라우팅 프로토콜인 EIGRP에 대한 세부 정보를 RFC에 공개했다. 이 프로토콜은 RFC 7868에 설명되어 있다.^[1] 그러나 Cisco는 EIGRP가 오픈 표준이라고 밝혔지만, RFC 정의에서 몇 가지 핵심 세부 사항을 제외하여 프로토콜을 사용할 때 서로 다른 벤더의 라우터 간 상호 운용성을 설정하기 어렵게 만들었다.^[16]

10. EIGRP 구성 (시스코 IOS 예시)

사설 네트워크를 위한 시스코 IOS 라우터에서 EIGRP를 설정하는 예시는 다음과 같다. 이 예시에서 0.0.15.255 와일드카드는 최대 4094개의 호스트를 가진 서브넷을 나타낸다. 이는 서브넷 마스크 255.255.240.0의 비트 보수이다. '''no auto-summary''' 명령은 클래스풀 경계에서 자동 경로 요약을 방지하며, 그렇지 않으면 불연속 네트워크에서 라우팅 루프가 발생할 수 있다.^[1]

```text

Router# configure terminal

Router(config)# router eigrp 1

Router (config-router)# network 10.201.96.0 0.0.15.255

Router (config-router)# no auto-summary

Router (config-router)# exit

11. EIGRP 관련 명령어 (시스코 IOS)

• `show ip protocols` (라우팅 프로토콜의 상태를 표시한다. 동작하고 있는 EIGRP의 AS 번호별로 K값, 라우터 ID 정보, 자동 집약 유무를 확인할 수 있다.)
• `show ip eigrp topology` (EIGRP의 토폴로지 테이블을 표시한다. 서세서, 피지블 서세서, FD 값, AD 값을 확인할 수 있다.)
• `show ip eigrp interfaces` (EIGRP가 동작하는 인터페이스 정보를 표시한다. 각 인터페이스에서 확립하고 있는 네이버 수도 표시된다. detail 옵션이 있다.)
• `show ip eigrp neighbors` (EIGRP의 인접 장비 정보를 표시한다.)

참조

<sub>[1]</sub> 웹사이트 Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) https://www.cisco.co[...] 2022-09-02
<sub>[2]</sub> 웹사이트 Why Is Cisco Bothering with "Open" EIGRP? - Packet Pushers https://packetpusher[...] 2013-01-31
<sub>[3]</sub> 간행물 Cisco Training White Paper https://web.archive.[...] Global Knowledge Training LLC 2013-09-17
<sub>[4]</sub> 웹사이트 Introduction to EIGRP http://www.cisco.com[...] Cisco 2014-05-30
<sub>[5]</sub> 간행물 Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) Wide Metrics http://www.cisco.com[...] Cisco Systems 2014-03-14
<sub>[6]</sub> 웹사이트 EIGRP Messages Types https://www.gns3netw[...]
<sub>[7]</sub> 웹사이트 What is Administrative Distance? http://www.cisco.com[...] Cisco Systems 2013-09-14
<sub>[8]</sub> 웹사이트 RTP in EIGRP http://packetlife.ne[...] Packet Life 2009-01-17
<sub>[9]</sub> 서적 Troubleshooting IP Routing Protocols (CCIE Professional Development Series) https://books.google[...] Cisco Press 2002-05-07
<sub>[10]</sub> 웹사이트 CCIE Practical Studies, Volume I | Chapter 11. Hybrid: Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) http://www.informit.[...] InformIT 2014-05-30
<sub>[11]</sub> 논문 Comparative Analysis of Link State and Hybrid Routing Protocols http://www.ijcsmr.or[...]
<sub>[12]</sub> 논문 EIGRP a fast routing protocol based on distance vectors Proc. Network ID/Interop 1994-05
<sub>[13]</sub> 뉴스 What is 10.0.0.1 IP Address ? and How to login into 10.0.0.1 ? https://10-0-0-0-1.o[...] 10.0.0.0.1 Consortium 2018-03-03
<sub>[14]</sub> 웹사이트 How Does Unequal Cost Path Load Balancing (Variance) Work in IGRP and EIGRP http://www.cisco.com[...] Cisco 2017-03-24
<sub>[15]</sub> 웹사이트 Enhanced Interior Gateway Routing Protocol https://www.cisco.co[...] CISCO 2017-09-02
<sub>[16]</sub> 웹사이트 Cisco Nexus 9000 Series NX-OS Unicast Routing Configuration Guide, Release 6.x - Configuring EIGRP [Cisco Nexus 9000 Series Switches] https://www.cisco.co[...] 2022-09-02
<sub>[17]</sub> 웹사이트 FRRouting https://frrouting.or[...] 2022-09-02
<sub>[18]</sub> 웹사이트 EIGRP — FRR latest documentation https://docs.frrouti[...] 2022-09-02
<sub>[19]</sub> 웹사이트 Feasible Distance, Reported Distance, and Feasible Successor http://www.cisco.com[...] Enhanced Interior Gateway Routing Protocol、CISCO
<sub>[20]</sub> 논문 Loop-Free Routing Using Diffusing Computations http://www.soe.ucsc.[...] IEEE/ACM Transactions of Networking 1993-02