Interior Gateway Protocol

EIGRP
라우팅과 장애 수렴

이웃 관계에서 DUAL, SIA 대응, 경로 제어와 MD5 인증까지. 제공된 EIGRP 노트북 실습 내용을 수업용 슬라이드로 재구성했습니다.

Arrow keys / Space: next | Home / End: first / last

Roadmap

오늘의 흐름

EIGRP의 역할과 3개 테이블
실습 토폴로지
5가지 패킷과 이웃 관계
복합 메트릭과 K 값
DUAL, FD/RD, Successor/FS
ECMP와 UCMP
Query, Reply, Active, SIA
Prefix-list 기반 필터링
MD5 Key-chain 인증
축약, Passive-interface, 대역폭 제한
검증 명령과 실습 시나리오
용어 정리

01 / Overview & Architecture

EIGRP의 위치와 설계 특징

Advanced Distance Vector

전통적 distance-vector처럼 이웃에게 경로를 학습하지만, 전체 토폴로지와 DUAL을 사용해 loop-free 대체 경로를 계산합니다. 따라서 흔히 하이브리드 특성이라고 설명합니다.

Classless Routing

VLSM과 CIDR을 지원하며 prefix length를 경로 정보에 포함합니다. no auto-summary는 discontiguous network 실습에서 명시적으로 확인합니다.

빠른 수렴

Successor 장애 시 Feasible Successor가 있으면 Query 없이 즉시 승격됩니다. FS가 없으면 DUAL이 Query/Reply 확산을 시작합니다.

목표: loop-free + 예측 가능한 Query 범위

EIGRP는 단순히 “빠른 프로토콜”이 아니라, 상태를 Passive로 안정적으로 되돌릴 수 있는 경로 계산과 범위 설계가 핵심입니다.

02 / DUAL & Transport

DUAL과 RTP가 함께 수렴을 완성한다

DUAL (Diffusing Update Algorithm)

최적 경로는 Successor(S)로 선정합니다.
Reported Distance가 현재 FD보다 작은 경로는 Feasible Successor(FS)로 저장합니다.
FS가 없을 때만 Active, Query, Reply 계산을 수행합니다.
Feasibility Condition은 loop-free 경로의 충분조건입니다.

RTP (Reliable Transport Protocol)

EIGRP의 Update, Query, Reply를 신뢰성 있게 전달합니다.
수신 확인 ACK와 재전송, 순서 번호를 관리합니다.
Hello와 ACK 자체는 신뢰성 확인 대상이 아닙니다.
멀티캐스트가 실패하면 필요한 이웃에 유니캐스트로 재전송할 수 있습니다.

RTP는 TCP가 아닙니다. EIGRP 패킷에 필요한 신뢰성만 프로토콜 내부에서 제공합니다.

03 / Packet Mechanics

5가지 패킷과 상태 전이

Hello224.0.0.10
Neighbor 발견/유지

Update경로 정보
동기화/변경

ACK유니캐스트
수신 확인

Query대체 경로
질의

ReplyQuery origin에
응답

Passive

경로 계산이 완료되어 안정적으로 RIB에 설치된 상태.

Active

Successor가 사라지고 FS가 없어 Query가 진행 중인 상태.

SIA

필요한 Reply가 만료 시간까지 오지 않아 이웃 관계를 재설정하는 상태.

확인 명령: show ip eigrp topology의 P/A/Q/R/r/s 코드와 show ip eigrp traffic의 패킷 카운터를 함께 읽습니다.

04 / Composite Metric

전체 K-value와 메트릭 계산

metric = 256 × [(K1 × BW + K2 × BW/(256−Load) + K3 × Delay) × (K5/(Reliability+K4))]

기본 K-value

K	요소	기본
K1	Bandwidth	1
K2	Load	0
K3	Delay	1
K4	Reliability 보정	0
K5	Reliability 보정	0

계산 실습 순서

경로의 최소 bandwidth를 Kbps로 기록합니다.
각 인터페이스 delay를 microsecond 단위로 합산합니다.
기본값에서는 K1과 K3 항만 남겨 계산합니다.
비기본 K값을 쓰면 모든 이웃에 동일하게 적용하고 adjacency를 재확인합니다.

기본값에서 흔히 쓰는 단순형은 256 × (10^7 / minimum BW + total delay/10)입니다. 장비의 실제 topology FD를 정답으로 삼아 비교합니다.

01 / Foundation

EIGRP는 무엇을 관리하는가

이웃 테이블

직접 연결된 EIGRP 라우터와 adjacency를 관리합니다.

show ip eigrp neighbors

토폴로지 테이블

학습한 경로와 DUAL 계산 상태를 보관합니다.

show ip eigrp topology

라우팅 테이블

최선의 Successor 경로만 RIB에 설치합니다.

show ip route eigrp

EIGRP는 distance-vector 계열이면서 토폴로지 정보를 유지하고 DUAL로 loop-free 경로를 빠르게 계산하는 advanced distance-vector IGP입니다.

02 / Topology

실습 공통 토폴로지

R1
1.1.1.1

R2
2.2.2.2

R3
3.3.3.3

10.12.12.0/3010.23.23.0/30LAN-A 172.16.1.0/24LAN-B 172.16.2.0/24LAN-C 172.16.3.0/24

실선은 기본 링크, 점선 R1-R3은 Feasible Successor 및 UCMP 비교를 위한 선택 링크입니다. 세 라우터는 AS 100을 사용합니다.

03 / Base Configuration

기본 EIGRP 기동 설정

! R1 예시
router eigrp 100
 eigrp router-id 1.1.1.1
 network 10.12.12.0 0.0.0.3
 network 172.16.1.0 0.0.0.255
 passive-interface default
 no passive-interface Serial1/0

설정 원칙

인접 라우터는 같은 AS 번호를 사용합니다.
network는 해당 인터페이스에서 EIGRP를 활성화하고 연결 prefix를 광고합니다.
명시적인 router-id는 장애 분석 시 식별을 단순화합니다.
말단 LAN은 passive로 두어 Hello와 인접 형성을 막습니다.

클래식 모드 예시입니다. IOS 버전에 따라 named mode 및 자동 요약 기본 동작이 다를 수 있으므로 show ip protocols로 확인합니다.

03 / Neighbor Discovery

5가지 EIGRP 패킷

패킷	용도	전송 및 확인
Hello	이웃 발견과 keepalive. AS와 K 값 등 호환 조건을 확인합니다.	224.0.0.10 멀티캐스트. ACK 없음.
Ack	신뢰성 전송된 Update, Query, Reply 수신 확인입니다.	유니캐스트, 데이터 없음.
Update	새 이웃 동기화 또는 변경된 경로 정보를 전달합니다.	신뢰성 전송. 초기 동기화는 유니캐스트 가능.
Query	FS가 없는 경로 장애 시 대체 경로를 질의합니다.	신뢰성 전송, 이웃에게 전파.
Reply	Query에 대한 응답입니다.	질의한 이웃에게 유니캐스트.

일반 Hello/Hold 기본값은 고속 및 point-to-point 5초/15초, NBMA 60초/180초입니다. 실제 값은 장비와 인터페이스에서 확인합니다.

04 / Metric

복합 메트릭과 K 값

metric = 256 x (K1 x bandwidth + K3 x delay)

기본값은 K1=1, K3=1이며 Load(K2), Reliability(K4/K5)는 기본적으로 사용하지 않습니다. MTU는 Update에 전달되지만 메트릭 계산에는 쓰이지 않습니다.

모든 이웃의 K 값은 반드시 일치해야 adjacency가 형성됩니다.

두 값의 의미

Bandwidth: 경로의 최저 대역폭을 기준으로 계산

Delay: 각 인터페이스 지연의 누적값

bandwidth 명령은 EIGRP 계산용 참조값이며 실제 회선 속도를 바꾸지 않습니다.

05 / DUAL

Loop-free 경로를 미리 계산한다

Successor

FD가 가장 낮아 라우팅 테이블에 설치된 최적 next hop입니다.

FD: 로컬 라우터에서 목적지까지의 전체 메트릭.

Feasible Successor

장애 시 즉시 Successor로 승격 가능한 백업 경로입니다.

RD/AD: 이웃이 광고한 목적지까지의 메트릭.

Feasibility condition이웃 RD < 현재 Successor FD

조건 충족FS로 보관, 즉시 수렴

조건 미충족Query로 대체 경로 탐색

Feasibility condition은 loop-free 보장을 위한 충분조건입니다. 이를 만족하지 않는 경로가 반드시 loop라는 뜻은 아닙니다.

06 / Load Balancing

ECMP와 UCMP

ECMP

동일한 메트릭의 Successor 경로를 동시에 사용합니다.

router eigrp 100
 maximum-paths 4

UCMP

Feasibility condition을 만족하는 불균등 비용 경로도 variance 범위에 포함할 수 있습니다.

router eigrp 100
 variance 2

최적 FD x variance 이하인 FS가 후보가 됩니다. 예: 최적 FD 100, variance 2이면 FD 200 이하의 조건 충족 FS를 로드밸런싱합니다. variance 범위는 1~128입니다.

07 / Convergence

Active 상태와 SIA

1. 장애 감지

Successor가 사라지고 FS가 없으면 해당 prefix가 Active가 됩니다.

2. Query 확산

이웃에게 Query를 보내고 Reply를 기다립니다. 이 동안 해당 prefix 전달은 보류됩니다.

3. SIA

Reply가 기한 내 도착하지 않으면 Stuck In Active입니다. 응답하지 않은 이웃 adjacency가 reset됩니다.

R2# show ip eigrp topology 172.16.1.0/24
A 172.16.1.0/24, 1 successors, FD is Inaccessible, Q
  1 replies, active 00:00:34, query-origin: Successor Origin
  Remaining replies:
    via 10.23.23.3, r, Serial1/0

예방: 수동 축약, stub 경계, 재분배 설계로 Query 범위를 줄이고 CPU, 손실, 필터 문제를 점검합니다. 단순 timer 증가는 근본 해결책이 아닙니다.

08 / SIA Supplement from EIGRP.pdf

SIA 발생 흐름과 원인 분석

두 가지 경로 변화

FS가 존재: 기존 Successor 장애 → FS가 Successor로 승격 → 빠르게 Passive 복귀.
FS가 없음: 목적지 상태가 Active로 전환 → 인접 라우터에 Query → Reply 수신 후 DUAL 계산 → Passive 복귀.

Active 동안 해당 목적지의 패킷 전달은 보류될 수 있습니다. PDF의 실습 출력은 A prefix, FD is Inaccessible, Q와 남은 Reply를 보여줍니다.

SIA 타이밍

상황	결과
Query ACK 미수신	신뢰성 전송 재시도 후 neighbor 단절 가능. PDF는 최대 16회 재전송을 설명.
Reply 미수신	Active 상태가 기본 active timer(약 3분)를 넘으면 SIA 및 neighbor reset.
Neighbor 단절 후	해당 neighbor가 제공한 모든 경로 삭제, Hello 재수립 뒤 대규모 Update.

PDF의 SIA 관찰 명령

router eigrp 100\n eigrp stub connected summary\n timers active-time 1\n! 타이머 실험 후 기본값 원복\n no timers active-time\ndebug eigrp fsm
show ip eigrp topology active
show logging | include DUAL|SIA
undebug all

Find FS, entering active state, Set reply-status table, RT installed 로그를 상태 전이와 함께 읽습니다.

예방 우선순위

summary로 Query 범위를 축소
재분배 경계와 EIGRP stub으로 말단 Query 차단
CPU, 링크 손실, 필터, 혼잡 및 Q Cnt 점검
bandwidth-percent로 EIGRP 제어 트래픽 상한 설정

Active timer를 3분에서 5분으로 늘리는 것만으로 SIA 원인을 해결하지 않습니다. PDF도 타이머 증가는 권장 대책이 아님을 강조합니다.

09 / SIA Lab Pattern

PDF ACL 예제의 의미와 주의점

PDF는 인접 라우터 사이의 EIGRP 패킷을 선택적으로 차단해 Reply 미수신을 관찰하는 예제를 제시합니다. 아래 명령은 반드시 격리된 랩에서만 사용합니다.

access-list 106 deny eigrp host 17.0.0.1 host 17.0.0.2
access-list 106 permit eigrp any any
access-list 106 permit ip any any
interface Serial1/1
 ip access-group 106 out

실험 해석

ACL은 EIGRP protocol 88 패킷을 차단하므로 Hello, Query, Reply 모두 영향을 받을 수 있습니다.
실제 SIA와 단순 neighbor down을 구분하려면 show ip eigrp topology active, ACL hit count, Hold Time을 함께 확인합니다.
실험 종료 후 no ip access-group 106 out, ACL 삭제, undebug all을 반드시 실행합니다.

PDF의 ACL 예제는 교육용 장애 유발 패턴입니다. 운영망에 적용하면 광범위한 adjacency reset을 만들 수 있습니다.

08 / Prefix Filtering

Prefix-list로 광고 경로 제어

! R3: 172.16.1.0/24 광고 차단
ip prefix-list EIGRP-OUT seq 5 deny 172.16.1.0/24
ip prefix-list EIGRP-OUT seq 10 permit 0.0.0.0/0 le 32
router eigrp 100
 distribute-list prefix EIGRP-OUT out Serial1/0

핵심 규칙

prefix-list는 순서대로 평가하며 첫 match에서 종료합니다.
마지막 permit 문이 없으면 암묵적 deny가 적용됩니다.
le 32는 해당 prefix 및 더 긴 모든 IPv4 prefix를 허용합니다.
sequence 번호로 중간 항목을 삽입 및 삭제할 수 있습니다.

ACL 기반 distribute-list도 가능하지만 prefix-list는 prefix 길이 조건을 더 분명하게 표현합니다.

09 / Authentication

MD5 Key-chain으로 이웃 인증

! 양쪽 인터페이스에 동일하게 구성
key chain EIGRP_KEY
 key 1
  key-string cisco
interface Serial1/0
 ip authentication key-chain eigrp 100 EIGRP_KEY
 ip authentication mode eigrp 100 md5

검증 포인트

양단 AS, key-chain, key-string, 인증 모드가 호환되어야 합니다.
인증 불일치 시 adjacency가 형성되지 않습니다.
운영 환경에서는 충분히 강한 비밀값과 key rotation 정책을 사용합니다.

인증은 신뢰할 라우팅 이웃을 제한하지만 접근 제어 정책 자체를 대체하지는 않습니다.

10 / Summarization

Auto-Summary와 Manual Summary

Auto-Summary

과거 IOS의 classful 경계에서 자동으로 major network로 요약하는 동작입니다. VLSM, CIDR, discontiguous network 환경에서는 예기치 않은 경로가 될 수 있어 실습에서는 보통 다음처럼 비활성화합니다.

router eigrp 100
 no auto-summary

Manual Summary

원하는 경계 인터페이스에서 원하는 prefix로 요약합니다. 요약 경로의 metric은 해당 인터페이스에 연결된 포함 경로 중 최저 metric을 기준으로 광고됩니다.

interface Serial0/0
 ip summary-address eigrp 100 172.16.0.0 255.255.252.0
!
show ip route 172.16.0.0

요약은 라우팅 테이블 크기와 Query 범위를 줄이지만, 너무 넓은 요약은 실제로 존재하지 않는 목적지까지 도달 가능하다고 광고할 수 있습니다. 경계와 Null0 동작을 함께 검증합니다.

10 / Route Policy

distribute-list와 offset-list

distribute-list: 경로 정보 허용/차단

라우팅 업데이트가 특정 인터페이스로 들어오거나 나갈 때 prefix를 필터링합니다. ACL 또는 prefix-list를 호출하며, 필터링된 경로는 RIB와 topology에 반영되지 않습니다.

ip prefix-list DENY-LAN seq 5 deny 172.16.1.0/24
ip prefix-list DENY-LAN seq 10 permit 0.0.0.0/0 le 32
router eigrp 100
 distribute-list prefix DENY-LAN out Serial1/0
!
show ip prefix-list
show ip route eigrp
show ip eigrp topology

in: 해당 인터페이스에서 학습하기 전 차단. out: 해당 인터페이스로 광고하기 전 차단. 마지막 permit이 없으면 암묵적 deny입니다.

offset-list: 선택 경로의 메트릭 증가

경로를 차단하지 않고 ACL에 match한 EIGRP 경로의 metric에 offset을 더합니다. 특정 경로의 선호도를 낮춰 다른 Successor/FS를 선택하게 만드는 용도입니다.

access-list 10 permit 172.16.3.0 0.0.0.255
router eigrp 100
 offset-list 10 in 100000 Serial1/0
!
show ip eigrp topology 172.16.3.0/24
show ip route 172.16.3.0

in은 수신 경로 metric에 더하고 out은 광고 metric에 더합니다. offset은 EIGRP 복합 metric에 가산되며 경로를 직접 삭제하지 않습니다.

구분법: distribute-list = 보이지 않게 차단, offset-list = 보이지만 비용을 높임. 변경 전후 FD/RD, Successor, RIB next hop을 함께 기록하고 실습 후 ACL/offset-list를 원복합니다.

10 / Operational Controls

축약, Passive, 대역폭 제한

수동 축약

interface S1/0
 ip summary-address eigrp 100 172.16.0.0 255.255.252.0

경계에서 상세 경로를 하나로 요약해 Query 범위를 줄입니다.

Passive-interface

router eigrp 100
 passive-interface default
 no passive-interface S1/0

해당 인터페이스에서 Hello와 Update를 보내지 않아 불필요한 이웃을 막습니다.

대역폭 사용률

interface S1/1
 ip bandwidth-percent eigrp 100 10

EIGRP가 인터페이스 대역폭의 일정 비율 이상을 쓰지 않도록 제한합니다.

11 / Verification

운영 확인과 실습 시나리오

확인 명령

show ip eigrp neighbors: Hold, SRTT, RTO, Q Cnt
show ip eigrp topology: P/Active, FD/RD, FS
show ip route eigrp: 설치된 next hop
show ip protocols: AS, K 값, 필터, passive 설정
show ip prefix-list: sequence와 match count

실습 순서

AS 100 기본 수렴을 확인합니다.
R1-R3 선택 링크로 FS를 만들고 FD/RD를 비교합니다.
FS 없는 경로 장애에서 Active와 Reply를 관찰합니다.
prefix-list 적용 뒤 RIB 변화를 확인합니다.
MD5 정상과 불일치 상태를 비교합니다.

Query/Reply 차단이나 인증 불일치 실험은 격리된 랩에서만 수행합니다.

12 / Glossary

용어 정리

용어	정의
Adjacency	Hello 호환 조건을 만족하여 EIGRP 정보를 교환하는 이웃 관계.
AS	EIGRP 프로세스 식별 번호. 이웃 간 동일해야 함.
DUAL	Diffusing Update Algorithm. loop-free 경로 선택과 빠른 수렴을 수행.
FD / RD	로컬 전체 경로 메트릭 / 이웃이 보고한 목적지까지의 메트릭.
Successor / FS	RIB에 설치된 최적 경로 / 즉시 사용할 수 있는 loop-free 백업 경로.
Passive / Active	경로 안정 상태 / Query를 통해 재계산 중인 상태.
SIA	필요한 Reply가 기한 내 오지 않아 이웃이 reset되는 현상.
ECMP / UCMP	동일 비용 / variance를 이용한 불균등 비용 다중 경로.
SRTT / RTO	왕복 시간의 평활화 값 / 신뢰성 패킷 재전송 타이머.

작성 근거: 43일차_라우터_EIGRP.ipynb, 45일차_Net_EIGRP_SIA.ipynb, 46일차_Net_EIGRP_prefix_auth.ipynb. 현재 디렉터리에는 참조 가능한 chunk 파일이 없습니다.

13 / Wrap-up

핵심 정리

설계 원칙

FS를 가질 수 있는 토폴로지는 빠른 수렴에 유리합니다.
축약과 stub 경계로 Query의 폭을 제한합니다.
필터, 인증, 대역폭은 검증 명령과 함께 적용합니다.

장애 분석 순서

이웃이 정상인가: Hold, Q Cnt, 인증
토폴로지가 Active인가: 남은 Reply가 누구인가
RIB, 필터, 요약 때문에 경로가 사라졌는가

좋은 EIGRP 설계의 목표는 빠른 수렴 자체가 아니라, 장애 때 Query가 작고 예측 가능한 범위에서 끝나도록 만드는 것입니다.

EIGRP라우팅과 장애 수렴

오늘의 흐름

EIGRP의 위치와 설계 특징

Advanced Distance Vector

Classless Routing

빠른 수렴

DUAL과 RTP가 함께 수렴을 완성한다

DUAL (Diffusing Update Algorithm)

RTP (Reliable Transport Protocol)

5가지 패킷과 상태 전이

Passive

Active

SIA

전체 K-value와 메트릭 계산

기본 K-value

계산 실습 순서

EIGRP는 무엇을 관리하는가

이웃 테이블

토폴로지 테이블

라우팅 테이블

실습 공통 토폴로지

기본 EIGRP 기동 설정

설정 원칙

5가지 EIGRP 패킷

복합 메트릭과 K 값

두 값의 의미

Loop-free 경로를 미리 계산한다

Successor

Feasible Successor

ECMP와 UCMP

ECMP

UCMP

Active 상태와 SIA

1. 장애 감지

2. Query 확산

3. SIA

SIA 발생 흐름과 원인 분석

두 가지 경로 변화

SIA 타이밍

PDF의 SIA 관찰 명령

예방 우선순위

PDF ACL 예제의 의미와 주의점

실험 해석

Prefix-list로 광고 경로 제어

핵심 규칙

MD5 Key-chain으로 이웃 인증

검증 포인트

Auto-Summary와 Manual Summary

Auto-Summary

Manual Summary

distribute-list와 offset-list

distribute-list: 경로 정보 허용/차단

offset-list: 선택 경로의 메트릭 증가

축약, Passive, 대역폭 제한

수동 축약

Passive-interface

대역폭 사용률

운영 확인과 실습 시나리오

확인 명령

실습 순서

용어 정리

핵심 정리

설계 원칙

장애 분석 순서

EIGRP
라우팅과 장애 수렴