IGRP обладает рядом характеристик, предназначенных для повышения своей стабильности. В их число входят временное удерживание изменений, расщепленные горизонты и корректировки отмены.

Временное удерживание изменений используется для того, чтобы помешать регулярным сообщениям о коррректировке незаконно восстановить в правах маршрут, который возможно был испорчен. Когда какой-нибудь роутер выходит из строя, соседние роутеры обнаруживают это через отсутствие регурярного поступления запланированных сообщений. Далее эти роутеры вычисляют новые маршруты и отправляют сообщения о корректировке маршрутизации, чтобы информировать своих соседей о данном изменении маршрута. Результатом этой деятельности является запуск целой волны корректировок, которые фильтруются через сеть.

Приведенные в действие корректировки поступают в каждое сетевое устройство не одновременно. Поэтому возможно, что какое-нибудь устройство, которое еще не было оповещено о неисправности в сети, может отправить регулярное сообщение о корректировке (указывающее, что какой-нибудь маршрут, который только что отказал, все еще считается исправным) в другое устройство, которое только что получило уведомление о данной неисправности в сети. В этом случае последнее устройство будет теперь содержать (и возможно, рекламировать) неправильную информацию о маршрутизации.

Команды о временном удерживании изменений предписывают роутерам удерживать в течение некоторого периода времени любые изменения, которые могут повлиять на маршруты. Период удерживания изменений обычно рассчитывается так, чтобы он был больше периода времени, необходимого для корректировки всей сети в соответствии с каким-либо изменением маршрутизации.

Расщепленные горизонты

Понятие о расщепленных горизонтах проистекает из того факта, что никогда не бывает полезным отправлять информацию о каком-нибудь маршруте обратно в том направлении, из которого она пришла. Для иллюстрации этого положения рассмотрим рисунке.

Роутер 1 (R1) первоначально об'являет, что у него есть какой-то маршрут до Сети А. Роутеру 2 (R2) нет оснований включать этот маршрут в свою корректировку, отправляемую в R1, т.к. R1 ближе к Сети А. В правиле о расщепленных горизонтах говорится, что R2 должен исключить этот маршрут независимо от того, какие корректировки он отправляет в R1.

Правило о расщепленных горизонтах помогает предотвращать зацикливание маршрутов. Например, рассмотрим случай, когда интерфейс R1 с Сетью А отказывает. Без расщепленных горизонтов R2 продолжал бы информировать R1, что он может попасть в Сеть А (через R1!). Если R1 не располагает достаточным интеллектом, он действительно может выбрать маршрут, предлагаемый R2, в качестве альтернативы своему отказавшему прямому соединению, что приводит к образованию маршрутной петли. И хотя удерживание изменений должно помешать этому, в IGRP реализованы также расщепленные горизонты, т.к. они обеспечивают дополнительную стабильность алгоритма.

Корректировки отмены маршрута

В то время как расщепленные горизонты должны препятствовать зацикливанию маршрутов между соседними роутерами, корректировки отмены маршрута предназначены для борьбы с более крупными маршрутными петлями. Увеличение значений показателей маршрутизации обычно указывает на появление маршрутных петель. В этом случае посылаются корректировки отмены, чтобы удалить этот маршрут и перевести его в состояние удерживания. В реализации IGRP компании Cisco корректировки отмены отправляются в том случае, если показатель маршрута увеличивается на коэффициент 1.1 или более.

Таймеры

IGRP обеспечивает ряд таймеров и переменных, содержащих временные интервалы. Сюда входят таймер корректировки, таймер недействующих маршрутов, период времени удерживания изменений и таймер отключения. Таймер корректировки определяет, как часто должны отправляться сообщения о корректировке маршрутов. Для IGRP значение этой переменной, устанавливаемое по умолчанию, равно 90 сек. Таймер недействующих маршрутов определяет, сколько времени должен ожидать роутер при отсутствии сообщений о корректировке какого-нибудь конкретного маршрута, прежде чем об'явить этот маршрут недействующим. Время по умолчанию IGRP для этой переменной в три раза превышает период корректировки. Переменная величина времени удерживания определяет промежуток времени удерживания. Время по умолчанию IGRP для этой переменной в три раза больше периода таймера корректировки, плюс 10 сек. И наконец, таймер отключения указывает, сколько времени должно пройти прежде, чем какой-нибудь роутер должен быть исключен из маршрутной таблицы. Время по умолчанию IGRP для этой величины в семь раз превышает период корректировки маршрутизации

Вычисление метрики

Для характеристики маршрутов протокол IGRP использует набор параметров (метрик), что обеспечивает значительную гибкость при математическом описании линии связи. На базе этих параметров вычисляется так называемая составная метрика, которая и определяет, насколько хорош тот или иной маршрут. Для вычисления составной метрики используется следующая формула:

[(K1/Be) + (K2*D)]*R,

где K1 и K2 - константы; Bе - эффективная ширина полосы пропускания канала связи (Be = Bu (1-N), где

Bu - ширина полосы пропускания незагруженного канала, а N - степень его загруженности); D - топологическая задержка; R - величина, характеризующая надежность канала.

K1 и K2 фактически являются весовыми коэффициентами, определяющими важность величин ширины полосы пропускания и задержки. Значения этих коэффициентов зависят от типа обслуживания, запрашиваемого для пакета.

На самом деле вычисление составной метрики гораздо проще, чем это может показаться, глядя на приведенную выше формулу. Если два маршрутизатора соединены через свои последовательные порты, то при вычислении метрики ширина полосы пропускания по умолчанию принимается равной 1,544 Мбит/с (скорость линии T1). Для линии T1 алгоритм IGRP использует величину общего времени задержки, равную 21 мс. По умолчанию значения K1, K2 и R считаются равными 10 000 000, 100 000 и 1 соответственно. При этом независимо от реальной пропускной способности линии, мы получаем метрику, равную 8576 для каждого соединения через последовательный порт. Значение метрики можно узнать, используя команду "show ip route A.B.C.D", где A.B.C.D - IP-адрес устройства на другом конце последовательной линии связи. Чтобы отразить реальную полосу пропускания, доступную для соединения, значение метрики можно изменить с помощью соответствующей команды.

Лучшим считается путь с наименьшей метрикой. Если же несколько путей имеют одинаковую метрику, то трафик распределяется равномерно между ними. Эта функциональная возможность протокола IGRP требует некоторой осторожности при проектировании сети. Если протоколы канального или транспортного уровней сохраняют порядок следования пакетов, то все хорошо. Но, например, при наличии нескольких маршрутов для пересылки пакетов User Datagram Protocol (UDP) с помощью протокола Frame Relay упомянутое свойство IGRP может вызвать проблему, поскольку ни Frame Relay, ни UDP не гарантируют сохранение порядка следования пакетов. В этом случае решить возникшую проблему можно перейдя на использование транспортного протокола Transmission Control Protocol (TCP).

Компоненты работы протокола EIGRP

Протокол EIGRP состоит из четырех основных компонентов:

· Обнаружение/Восстановление соседа (Neighbor Discovery/Recovery)

· Надежный транспортный протокол (Reliable Transport Protocol)

· Блок конечных состояний алгоритма DUAL (DUAL Finite State Machine)

· Модули, зависимые от протоколов (Protocol Dependent Modules)

Обнаружение/Восстановление соседа - это процесс, используемый маршрутизатором для динамического распознавания других маршрутизаторов в сетях, к которым они непосредственно подключены. Маршрутизаторы должны также распознавать отсутствие доступа к соседу или прекращение его работы. Этот процесс обеспечивается с помощью посылки маленьких пакетов приветствий (Hello), при этом непроизводительные издержки весьма незначительны. Пока маршрутизатор получает пакеты Hello, он может определять, что его сосед функционирует нормально. Как только это определено, сосед может осуществлять обмен маршрутизируемой информацией.

Надежный транспортный протокол отвечает за гарантированную, упорядоченную доставку пакетов EIGRP всем соседям. Он поддерживает разнотипную передачу пакетов как в режиме мультиотправки, так и одиночной отправки. Одни пакеты EIGRP должны передаваться с большой степенью надежности, а для других это совсем необязательно. Для повышения эффективности надежность предоставляется только в случае необходимости. Например, в сети с мультидоступом и возможностями мультиотправки, такой как Ethernet, нет нужды посылать повышающие надежность пакеты Hello всем соседям индивидуально. Поэтому EIGRP посылает в режиме мультиотправки один пакет Hello с указанием (записанным в пакете), информирующим получателей, что прием этого пакета не нужно подтверждать. Другие типы пакетов, например Update (Обновление), требуют подтверждения получения, что и указывается в пакете. Надежный транспортный протокол обеспечен средствами быстрой передачи пакетов в режиме мультиотправки в том случае, если неподтвержденные пакеты ожидают отправки. Такие средства помогают не увеличивать время конвергенции при наличии каналов связи, работающих с различной скоростью.

Блок конечных состояний алгоритма DUAL реализует процесс принятия решений для расчетов всех маршрутов. Блок отслеживает все маршруты, объявленные всеми соседями. Дистанционная информация - это показатель, который используется алгоритмом DUAL для выбора эффективных путей, не содержащих циклов. Алгоритм DUAL выбирает маршруты, которые включаются в таблицу маршрутизации, основанную на принципе вероятных последующих элементов. Последующий элемент - это соседний маршрутизатор, используемый для передачи пакетов и имеющий самый дешевый путь к пункту назначения, при гарантии, что такой путь не является частью цикла маршрутизации. Когда нет вероятных последующих элементов, но есть соседи, объявляющие пункт назначения, необходимо производить пересчет. При этом определяется новый последующий элемент. Время пересчета влияет на общее время конвергенции. И хотя пересчет не требует интенсивного использования процессора, старайтесь избегать их без необходимости. При изменении топологии алгоритм DUAL проверяет наличие вероятных последующих элементов. Если они присутствуют, алгоритм использует все, которые обнаруживает, чтобы предотвратить лишние пересчеты. Более подробно вероятные последующие элементы будут рассмотрены ниже.

Модули, зависимые от протоколов , - отвечают за сетевой уровень и обрабатывают требования специфических протоколов. Например, модуль IP-EIGRP отвечает за отправку и получение пакетов EIGRP, инкапсулированных в протокол IP. Модуль IP-EIGRP отвечает за анализ (разбиение на компоненты) пакетов EIGRP и уведомление алгоритма DUAL о получении новой информации. IP-EIGRP обращается к алгоритму DUAL за принятием решений о маршрутизации, результаты которых хранятся в IP-таблице маршрутизации. IP-EIGRP отвечает за перераспределение маршрутов, обнаруженных другими IP-протоколами маршрутизации.

Таблица соседей.

Каждый маршрутизатор хранит сведения о смежных соседях. При обнаружении нового соседа записывается его адрес и интерфейс. Эта информация хранится в структуре данных этого соседа.

Таблица соседей содержит элементы этой структуры. Для каждого модуля, зависимого от протокола, ведется одна Таблица соседей. Когда маршрутизатор посылает пакет Hello, он объявляет HoldTime - время, в течение которого маршрутизатор ждет отклика соседа. Если пакет Hello не принимается в течение отведенного времени, то это свидетельствует о том, что сосед или недоступен, или не работает. Истечение времени HoldTime является признаком, по которому алгоритм DUAL определяет изменение топологии сети.

Элемент Таблицы соседей также включает в себя информацию, необходимую для механизма работы Надежного транспортного протокола. Для согласования подтверждения приема пакетов данных используются последовательные номера. Записывается последний последовательный номер, полученный от соседа, таким образом можно обнаружить несогласованные пакеты. Для постановки пакетов в очередь на случай повторной передачи применяется список передачи (transmission list), который составляется для каждого соседа. Для оценки оптимальных интервалов повторной передачи в структуре данных соседа хранятся Таймеры полного обхода маршрута.

Таблица топологии.