Cisco 300-410: EIGRPの設計、メトリック、収束 — 学習ガイド
こちらの一部です: Cisco CCNP Enterprise 300-410 ENARSI — 学習ガイド. 検証済みの解答で練習: Cisco試験ハブ, または時間制限付き模擬試験に挑戦: ExamRoll.io.
概要
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) は、高速に収束する、ループフリーな、ディスタンスベクター型ルーティングプロトコルです。Diffusing Update Algorithm (DUAL) を使用してバックアップパスを計算し、一時的なループを回避します。メトリック、パス選択、クエリの抑制、集約、ネイバー形成、認証、再配送に関する設計上の選択は、安定性と収束時間に直接影響します。このセクションでは、IPv4およびIPv6展開全体で決定論的な動作を実現するためのEIGRPの設計、設定、およびトラブルシューティングの方法について説明します。
DUALの動作とパス選択
EIGRPはDUALを使用して、ループフリーなトポロジを維持し、収束を高速化します。
- Successor: 宛先へのプライマリなネクストホップ。ルーティングテーブルにインストールされます。
- Feasible Distance (FD): ローカルルーターから宛先までの既知の最良メトリック(サクセサ経由)。
- Reported Distance (RD): ネイバーによって報告された宛先へのメトリック(アドバタイズドディスタンスとも呼ばれる)。
- Feasible Successor (FS): フィージビリティコンディション (Feasibility Condition, FC) によってループフリーであることが保証されているバックアップのネクストホップ。
フィージビリティコンディション: ネイバーの宛先へのRDが、現在のサクセサを経由したローカルの宛先へのFDよりも厳密に小さい場合、そのネイバーはフィージブルサクセサとして認定されます: RDneighbor < FDlocal。これにより、ネイバーがローカルルーターよりも宛先に近いことが保証され、完全なSPF計算を必要とせずにループを防ぎます。
動作の結果:
- 宛先がサクセサを失い、少なくとも1つのFSが存在する場合、ルーターはクエリなしで即座にローカルでの切り替えを実行し、LANスピードのリンクでサブ秒の収束を実現します。
- FSが存在しない場合、宛先はActive状態になり、ルーターは代替を見つけるためにネイバーにクエリを送信します。遅延を避けるためには、クエリスコーピングの設計が重要になります。
バリアンス (variance) を使用した不等コストロードバランシング:
- EIGRPは、varianceが設定され、それらのパスがFSである場合に複数のパスをインストールします。パスが適格である条件は、そのFD ≤ (variance × 最良サクセサのFD) です。トラフィック共有のためにインストールできるのはFSのみです。等コストの非FSパスはループを避けるために使用されません。
- トラフィック共有は、balanced (デフォルト、メトリックの逆数に比例) または
traffic-share min across-interfacesで最小化することができます。
例:
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設計上の注意: 複数のリンクが存在するがFCを満たさない場合は、FD/RDの関係に影響を与えるためにインターフェイスのdelay (bandwidthではない) を調整することを検討してください。この目的でK値を変更しないでください。
設定モデル、ネイバー形成、認証
EIGRPは、クラシック設定モデルと名前付き設定モデルをサポートしています。
クラシックEIGRP (IPv4):
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- インターフェイスごとの集約と認証は、インターフェイスで設定されます。
名前付きEIGRP (IPv4/IPv6を統合し、ポリシーを集中管理):
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ネイバーディスカバリ:
- Hello/Holdタイマー: 高速リンクではデフォルト5/15秒、低速リンクでは60/180秒。タイマーは一致する必要はありません。受け入れられるホールドタイムは、ネイバーがアドバタイズするものです。
- マルチキャスト宛先: 224.0.0.10 (IPv4) および FF02::A (IPv6)。
passive-interfaceはHelloを抑制します。アクセス向けのポートや、隣接関係を形成すべきでない場所で使用します。
認証:
- クラシックなインターフェイスごとのMD5/HMAC-SHA認証:
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- 名前付きモードでは、af-interfaceの下で認証を適用します。セグメント上のすべてのネイバーは、アルゴリズムとキーを共有する必要があります。不一致があると隣接関係が形成されません。
スタブルーティング:
- スタブ自体にのみ設定します。ネイバーはスタブ機能を学習し、不要なクエリを抑制します。
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デフォルトのスタブオプションは、connectedおよびsummaryルートをアドバタイズします。必要に応じてstaticまたはredistributedを追加します。
IPv6 EIGRP:
- 32ビットのルーターIDとインターフェイスごとの有効化が必要です。
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メトリック: コンポジットとワイド、K値、互換性
コンポジットメトリック (クラシック):
- デフォルトのK値: K1=1 (bandwidth)、K3=1 (delay)、K2=K4=K5=0。実効メトリック = 256 × (最小リンク帯域幅の逆数 + 累積遅延)。負荷と信頼性はデフォルトでは無視されます。
- 本番環境の設計でK値を変更しないでください。すべてのネイバーはK値を完全に一致させる必要があり、さもなければ隣接関係が失敗します。
ワイドメトリック:
- ワイドメトリックは、メトリックのスケールと精度を拡張し(特に非常に高い帯域幅/低い遅延のリンクで顕著)、TE機能のためのヘッドルームを追加します。すべてのネイバーは、同じEIGRPメトリックバージョンをサポートし、ネゴシエートする必要があります。メトリックバージョンまたはK値が一致しないと、隣接関係が形成されません。
- メトリック操作のベストプラクティス:
- パス優先度に影響を与えるには、インターフェイスのdelayを変更することを推奨します。これは加算的で決定論的です。
- 非現実的なbandwidthの設定は避けてください。QoSや他のサブシステムにも影響します。
- 再配送には
default-metricまたは明示的なメトリックを使用して、予測可能なパス選択を保証します。
再配送メトリック:
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収束、クエリ、集約、およびクエリ境界
クエリとStuck-in-Active (SIA):
- FSが存在しない場合、ルートはActive状態になり、ルータはスタブまたは集約境界を持つネイバーを除くすべてのネイバーにクエリを送信します。クエリを受け取った各ネイバーは、active-timeが期限切れになる前(デフォルトは3分)に返信しなければなりません。すべての返信を受信できない場合、SIAが発生し、ネイバーがリセットされ、ルートがパージ(削除)されることがあります。
- EIGRPのSIA-Query/SIA-Reply拡張機能は、応答の遅いルータをより早期に検出しますが、設計による対策が主要な緩和策です。
クエリ抑制戦略:
- 集約: ディストリビューション層やABRのような境界で集約ルートを作成し、クエリがその境界を越えるのを防ぎます。EIGRPは、集約ルートに対してローカルなNull0破棄ルート(アドミニストレーティブディスタンス5)をインストールします。そのメトリックは、最良の構成ルートのメトリックと同じです。これにより、クエリの範囲が縮小されると同時に、特定のルートが欠落した場合のブラックホール化を防ぎます。
- スタブルーティング: スポークサイトやリーフサイトで設定し、機能が限定されたデバイスを通過するトランジットクエリを停止させます。
- フィルタリング: 不要なルートの伝播を制限し、トポロジのフットプリントを削減します。
leak-mapを使用したIPv4集約:
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leak-map(リークマップ)を使用すると、集約ルートと並行して、選択したより具体的なルート(more-specifics)をアドバタイズできます。例えば、ポリシーに基づいて重要なサブネットへのトラフィックを誘導したり、残りのルートに対するクエリを抑制しつつ最適なパスを維持したりするために使用します。
設計上のトレードオフ:
- 粗い(Coarseな)集約は安定性を最大化しますが、最適でないパスを隠蔽し、トラフィックがより長いルートをたどる原因となる可能性があります。必要なルートのみをリークさせるようにしてください。
- 過度なvariance設定はロードバランシングのパスを増やすことができますが、それはFS(フィージブルサクセサ)間でのみ有効です。重要な宛先に対してFSが存在するように、クエリの抑制を確実に行ってください。
ポリシー、再配送、確認、およびトラブルシューティング
EIGRPへの/からの再配送:
- EIGRPに再配送されたルートは外部ルート(アドミニストレーティブディスタンス 170)になります。相互再配送時のループを防ぐため、常に決定論的なメトリックを設定し、タグ付けを適用してください。
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確認の要点:
- ネイバー:
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- トポロジ:
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, および名前付きモードでの
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配下の同等コマンド
- ルーティング:
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- プロトコル状態:
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- トラフィックとクエリ:
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コンバージェнスのトラブルシューティングワークフロー:
- 隣接関係の前提条件を確認します: AS、K値/メトリックバージョン、認証の一致、およびトランジットリンクにpassive-interfaceが設定されていないこと。
- タイマーとインターフェイスの状態を検査します。フラップは頻繁なアクティブ状態を引き起こします。hello/holdタイマーの調整は必要な場合にのみ行い、基盤となるメディアの問題を修正することを優先します。
- SIAの兆候やクエリストームを確認します。クエリを抑制するために、集約を追加または調整し、リーフルータにスタブを設定します。
- トポロジ内のFSの可用性を評価します。FSが存在しない場合は、Feasible Condition (FC)が満たされるかを確認します。設計上必要であれば、遅延を調整して実行可能なバックアップを作成します。
- 再配送のメトリックとタグを検証します。デフォルト値が欠落しているとメトリックが無限になり、ルートがドロップされます。タグがないとループが発生する可能性があります。
- IPv6の場合、ルータIDが設定され、インターフェイスごとの有効化が行われていることを確認します。IPv6 EIGRPはIPv4のnetworkステートメントを使用しません。
実践的な問題シナリオ
Northwind Logistics社は、数十のスポーク倉庫を持つデュアルハブのEIGRPネットワークを運用しています。リモートサイトでのアクセス回線の時折のフラップがクエリストームを引き起こし、ハブで断続的なSIAやフェイルオーバーの遅延を発生させています。同社はまた、IPv4と並行してIPv6を有効化する計画があり、リージョナルデータセンターでEIGRPとOSPF間の相互再配送ループを防ぐ必要があります。
アプローチ:
- ディストリビューション層での集約によってクエリを抑制する。
- スポークに向かう各ディストリビューションインターフェイスで、インターフェイスごとのIPv4集約を設定し、最適なルーティングが必要な重要なサブネットをリークします。これにより、スポークがより具体的なルートを失った際のクエリ範囲を縮小しつつ、主要なプレフィックスのパフォーマンスを維持します。
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根拠: 集約は、一致しないサブプレフィックスに対してNull0の破棄ルート(AD 5)を作成し、アクティブ状態が集約境界を越えて伝播するのを防ぎ、SIAのリスクを大幅に削減します。
- スポークを、connectedルートとsummaryルートのみを持つスタブとして宣言する。
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根拠: ハブは広範囲のクエリをスポークに送信しなくなります。スポークは改善できないルートに応答する必要がなくなり、コンバージェンス時間を短縮し、ローエンドCPEのCPU/メモリを節約します。
- FCが満たされるデュアルハブ間で不等コストロードシェアリングを有効にする。
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根拠: Varianceにより、FCが維持されている限り、ループフリーの保証を侵害することなく、ハブへの複数のFSパスを使用でき、スループットと回復力が向上します。
- メトリックを標準化し、K値の変更を避ける。
- K値を変更しません。データセンターで再配送メトリックを明示的に設定します。
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根拠: 一貫したメトリックは予測可能なパス選択をもたらします。タグは外部ルートをマークし、再度の侵入によるループを防ぎます。
- EIGRPからOSPFへの再配送ループをブロックする。
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根拠: タグは、同じルートがプロトコル間を行き来するのを防ぎ、チャーンやメトリックの混乱を回避します。
- ハブのLANセグメントで認証を行い、ネイバー形成を強化する。
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根拠: 不正な隣接関係や、サードパーティ製デバイスによる偶発的なメトリック/K値の不一致を防ぎます。
- インターフェイスごとにIPv6 EIGRPを展開し、ルータIDを設定する。
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根拠: IPv6 EIGRPは、インターフェイスごとの明示的な有効化と32ビットのルータIDを必要とします。これは、FF02::Aを介して個別の隣接関係を持つIPv4の動作を反映しています。
- 検証と監視を行う。
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を使用してFSの存在を確認し、
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でタイマー/認証を確認し、
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で変更後にクエリ数が減少したことを確認します。 根拠: 設計変更によってアクティブ状態/SIAが減少し、迅速な切り替えのために複数のFSが利用可能であることを確認します。
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