EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) là một giao thức định tuyến tiên tiến, kế thừa và mở rộng từ giao thức IGRP. Điểm khác biệt quan trọng là EIGRP thuộc loại Classless, cho phép mang thông tin subnet mask trong quá trình cập nhật, trong khi IGRP là Classfull. EIGRP được xem là giao thức định tuyến lai (Hybrid Routing), kết hợp ưu điểm của cả giao thức Distance Vector và Link State, mang lại hiệu quả định tuyến tối ưu. Mặc dù dựa trên Distance Vector, EIGRP hoạt động tương tự Link State trong việc cập nhật và duy trì thông tin về láng giềng và định tuyến.
EIGRP hoạt động dựa trên việc trao đổi thông tin định tuyến giữa các router láng giềng. Các router sẽ học hỏi lẫn nhau về cấu trúc mạng và các tuyến đường khả thi để đến các mạng đích. EIGRP sử dụng thuật toán DUAL (Diffusing Update Algorithm) để đảm bảo tính nhất quán và tránh vòng lặp trong quá trình định tuyến.
Mục Lục
Ưu điểm vượt trội của EIGRP
So với các giao thức định tuyến vector khoảng cách truyền thống, EIGRP sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật:
-
Hội tụ nhanh chóng: Nhờ thuật toán DUAL, EIGRP đảm bảo không có vòng lặp định tuyến và cho phép các router đồng bộ nhanh chóng khi có thay đổi trong mạng. Điều này giúp giảm thiểu thời gian gián đoạn và cải thiện trải nghiệm người dùng.
-
Tiết kiệm băng thông: EIGRP chỉ gửi thông tin cập nhật một phần và có giới hạn, thay vì gửi toàn bộ bảng định tuyến. Điều này giúp tiết kiệm băng thông đáng kể, đặc biệt trong các mạng lớn. Tương tự như OSPF, EIGRP chỉ gửi thông tin cập nhật cho các router cần thiết, không quảng bá tràn lan. Các router EIGRP giữ liên lạc với nhau bằng các gói hello nhỏ, định kỳ, tiêu tốn rất ít băng thông.
-
Hỗ trợ VLSM và CIDR: Không giống như IGRP, EIGRP hỗ trợ VLSM (Variable Length Subnet Mask) và CIDR (Classless Inter-Domain Routing), cho phép hoạt động hiệu quả với các mạng có cấu trúc địa chỉ IP phức tạp, không đồng nhất về lớp mạng.
-
Hỗ trợ đa giao thức: EIGRP hỗ trợ định tuyến cho nhiều giao thức khác nhau như IP, IPX và AppleTalk thông qua cấu trúc PDMs (Protocol Dependent Modules). Điều này giúp EIGRP có thể tích hợp và làm việc trong nhiều môi trường mạng khác nhau.
-
Hoạt động trực tiếp trên IP: EIGRP chạy trực tiếp trên giao thức IP với protocol number là 88, giúp đơn giản hóa quá trình cấu hình và triển khai.
-
Cân bằng tải: EIGRP hỗ trợ cân bằng tải trên các đường dẫn có chi phí khác nhau, giúp tận dụng tối đa băng thông và tăng cường khả năng chịu lỗi của mạng.
-
Hỗ trợ các giao thức và cấu trúc dữ liệu Layer 2: EIGRP tương thích với nhiều giao thức và cấu trúc dữ liệu ở tầng liên kết dữ liệu (Layer 2), đảm bảo khả năng tương thích rộng rãi.
-
Sử dụng Multicast và Unicast: Thay vì broadcast, EIGRP sử dụng multicast hoặc unicast trong các trường hợp cụ thể, giúp giảm tải cho mạng và tăng cường bảo mật.
-
Hỗ trợ chứng thực: EIGRP hỗ trợ cơ chế chứng thực, giúp ngăn chặn các router giả mạo và bảo vệ thông tin định tuyến.
-
Tóm tắt tuyến đường thủ công: Cho phép tóm tắt tuyến đường (manual summary) trên bất kỳ interface nào, giúp giảm kích thước bảng định tuyến và đơn giản hóa cấu trúc mạng.
Nhược điểm cần lưu ý
Mặc dù sở hữu nhiều ưu điểm, EIGRP vẫn tồn tại một số hạn chế:
- Tính độc quyền: EIGRP là giao thức độc quyền của Cisco, có nghĩa là nó chỉ chạy trên các thiết bị của Cisco. Điều này có thể là một hạn chế đối với các tổ chức sử dụng thiết bị từ nhiều nhà cung cấp khác nhau. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng Cisco là nhà sản xuất thiết bị mạng hàng đầu thế giới, và EIGRP vẫn là một lựa chọn phổ biến trong nhiều mạng doanh nghiệp lớn.
Nguyên lý hoạt động chi tiết của EIGRP
EIGRP hoạt động dựa trên ba bảng chính để lưu trữ thông tin về mạng và các tuyến đường:
-
Bảng láng giềng (Neighbor Table): Chứa danh sách các router láng giềng trực tiếp kết nối với router hiện tại. Thông tin bao gồm địa chỉ IP, cổng kết nối và thời gian hoạt động gần nhất.
-
Bảng cấu trúc mạng (Topology Table): Lưu trữ thông tin về tất cả các tuyến đường mà router học được, bao gồm cả các tuyến đường tốt nhất (successor) và các tuyến đường dự phòng (feasible successor). Thuật toán DUAL sử dụng thông tin từ bảng láng giềng và bảng cấu trúc mạng để chọn ra đường đi có chi phí thấp nhất đến từng mạng đích.
-
Bảng định tuyến (Routing Table): Chứa danh sách các tuyến đường tốt nhất (successor) đến các mạng đích, được chọn từ bảng cấu trúc mạng. Bảng định tuyến được sử dụng để đưa ra quyết định chuyển tiếp gói tin.
Hình ảnh minh họa bảng cấu trúc mạng (Topology Table) trong EIGRP.
Các thông tin quan trọng trong bảng cấu trúc mạng
- Feasible Distance (FD): Khoảng cách (metric) nhỏ nhất mà EIGRP tính được đến một mạng đích cụ thể.
- Router Source: Nguồn gốc của thông tin định tuyến, thường là router quảng bá thông tin này đầu tiên (đối với các mạng ngoài EIGRP).
- Reported Distance (RD): Khoảng cách được báo cáo bởi một router láng giềng đến mạng đích.
- Interface: Cổng giao tiếp mà router sử dụng để đến mạng đích.
- Trạng thái đường đi:
- Passive (P): Đường đi ổn định và sẵn sàng sử dụng.
- Active (A): Đường đi đang trong quá trình tính toán lại bởi thuật toán DUAL.
Khi một router phát hiện sự thay đổi trong mạng (ví dụ: một đường dẫn bị hỏng), nó sẽ đánh dấu đường dẫn đó là “Active” và bắt đầu gửi các gói tin truy vấn (query) đến các router láng giềng để tìm kiếm một đường dẫn thay thế. Khi một đường dẫn thay thế được tìm thấy (hoặc không tìm thấy), router sẽ cập nhật bảng cấu trúc mạng và bảng định tuyến của mình, và sau đó thông báo cho các router láng giềng về sự thay đổi này.
Đường đi Successor và Feasible Successor
Trong EIGRP, đường đi tốt nhất đến một mạng đích được gọi là Successor. EIGRP cũng có thể lưu trữ một hoặc nhiều đường đi dự phòng, được gọi là Feasible Successor (FS), trong bảng cấu trúc mạng. Một đường đi được coi là Feasible Successor nếu nó đáp ứng điều kiện Feasibility Condition (FC), đảm bảo rằng đường đi đó không tạo ra vòng lặp định tuyến.
Khi đường đi Successor bị hỏng, EIGRP sẽ tự động sử dụng một đường đi Feasible Successor (nếu có) để thay thế, giúp giảm thiểu thời gian gián đoạn. Nếu không có Feasible Successor, EIGRP sẽ phải thực hiện quá trình hội tụ lại (reconvergence), có thể mất nhiều thời gian hơn.
Kết luận
EIGRP là một giao thức định tuyến mạnh mẽ và linh hoạt, phù hợp cho nhiều loại mạng doanh nghiệp. Với khả năng hội tụ nhanh, tiết kiệm băng thông và hỗ trợ nhiều tính năng tiên tiến, EIGRP là một lựa chọn tuyệt vời cho các tổ chức muốn xây dựng một mạng lưới ổn định, hiệu quả và có khả năng mở rộng. Tuy nhiên, cần xem xét tính độc quyền của giao thức và đảm bảo rằng các thiết bị mạng trong hệ thống đều hỗ trợ EIGRP.