Pertemuan 6: EIGRP Theory & DUAL Algorithm

Minggu ke-6
Topik: EIGRP & DUAL Algorithm
Dosen: Ir. H.A. Mooduto, M.Kom.

1. Pendahuluan: Apa itu EIGRP?

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) adalah protokol routing Cisco proprietary yang menggabungkan kelebihan Distance Vector dan Link-State.

Karakteristik Unik EIGRP

  • Advanced Distance Vector: Mengirim update seperti Distance Vector tapi dengan informasi lebih detail
  • Rapid Convergence: Menggunakan DUAL algorithm untuk failover yang cepat
  • Partial Updates: Hanya mengirim update ketika ada perubahan topology
  • Multiple Network Layer Support: Mendukung IPv4, IPv6, IPX, AppleTalk
  • Backward Compatibility: Compatible dengan IGRP (legacy protocol)

Status EIGRP

  • Awalnya proprietary Cisco, sekarang menjadi open standard (RFC 7868)
  • Masih sangat populer di lingkungan Cisco-only network
  • Dianggap sebagai "Hybrid" routing protocol

EIGRP vs Traditional Protocols

Feature RIP OSPF EIGRP
Algorithm Bellman-Ford Dijkstra (SPF) DUAL
Convergence Slow (minutes) Fast (seconds) Very Fast (sub-second)
Metric Hop Count Cost (Bandwidth) Composite (BW + Delay)
Update Method Periodic Full Triggered Partial Triggered Partial
Vendor Multi-vendor Multi-vendor Cisco (now open)

2. Komponen Fundamental EIGRP

A. Metric Calculation: Lebih Cerdas dari RIP

EIGRP menggunakan composite metric yang mempertimbangkan multiple faktor:

Formula Metric EIGRP:

Metric = [K1 × Bandwidth + (K2 × Bandwidth)/(256-Load) + K3 × Delay] × [K5/(Reliability + K4)]

Default nilai K: K1 = 1, K2 = 0, K3 = 1, K4 = 0, K5 = 0

Simplified formula (yang paling sering digunakan):
Metric = 256 × (Bandwidth + Delay)

Komponen Metric EIGRP

  • Bandwidth: Bandwidth terkecil sepanjang path (dalam Kbps)
  • Delay: Total delay sepanjang path (dalam microseconds)
  • Reliability: Keandalan link berdasarkan error rate
  • Load: Utilization link (1-255)

B. EIGRP Terminology yang Wajib Dipahami

Successor

Rute terbaik menuju suatu network berdasarkan metric terendah

Feasible Successor (FS)

Backup route yang memenuhi feasibility condition

Feasible Distance (FD)

Metric terbaik menuju suatu network dari perspektif local router

Reported Distance (RD)

Metric yang diumumkan oleh neighbor menuju network tersebut

Feasibility Condition (FC)

RD dari Feasible Successor harus < FD current Successor

Analogi EIGRP Terminology

Bayangkan Anda ingin ke Bandara. Anda punya beberapa pilihan:

  • Successor: Jalan tol (30 menit) - rute terbaik
  • Feasible Successor: Jalan alternatif (40 menit) - siap digunakan jika tol macet
  • Non-Feasible: Jalan tikus (20 menit) - TAPI teman bilang dia butuh 35 menit (RD > FD), jadi tidak feasible (risk loop)

3. DUAL Algorithm: Jantung EIGRP

A. Konsep DUAL (Diffusing Update Algorithm)

DUAL adalah algoritma yang menjamin loop-free paths dan fast convergence.

Keunggulan DUAL Algorithm

  • Loop Prevention: Secara matematis menjamin tidak ada routing loops
  • Instant Failover: Dengan Feasible Successor, convergence dalam milidetik
  • Query Process: Jika tidak ada FS, DUAL melakukan query ke neighbors
  • Feasibility Condition: Kunci utama untuk loop-free operation

B. Feasibility Condition: Kunci Loop-Free

Feasibility Condition: RD dari neighbor < FD lokal

Jika Reported Distance dari neighbor lebih kecil daripada Feasible Distance lokal, maka rute tersebut FEASIBLE (bebas loop).

Mengapa Feasibility Condition Penting?

  • Memastikan backup route tidak menyebabkan routing loops
  • Memungkinkan convergence dalam milidetik (tanpa menunggu update)
  • Memberikan mathematical guarantee untuk loop-free paths
  • Mencegah counting-to-infinity problems seperti di RIP

C. DUAL Finite State Machine (FSM)

DUAL FSM mengatur bagaimana EIGRP merespon perubahan topology:

A

Active State

Rute sedang di-recalculate (ketika successor down dan tidak ada FS)

  • Mengirim query packets ke neighbors
  • Menunggu reply dari semua neighbors
  • Route unavailable selama active state
P

Passive State

Rute stabil, tidak ada perhitungan aktif

  • Successor dan FS tersedia
  • Route available untuk forwarding
  • Normal operating state

Memonitor DUAL States:

! Melihat topology table termasuk successors dan FS
Router# show ip eigrp topology

! Melihat active routes (sedang di-recalculate)
Router# show ip eigrp topology active

! Melihat passive routes (stabil)
Router# show ip eigrp topology passive

! Debug DUAL events
Router# debug eigrp fsm

4. EIGRP Packet Types

Packet Type Fungsi Reliable? Multicast/Unicast
Hello Membentuk/maintain neighborship No Multicast (224.0.0.10)
Update Mengirim routing updates Yes Unicast/Multicast
Query Meminta informasi route ketika masuk active state Yes Multicast
Reply Menjawab query Yes Unicast
ACK Acknowledgment untuk reliable packets No Unicast

EIGRP Multicast Address

EIGRP menggunakan 224.0.0.10 untuk multicast communication. Ini adalah link-local multicast address yang tidak bisa di-rute.

Reliable Transport Protocol (RTP)

EIGRP menggunakan RTP untuk mengirim packets secara reliable:

  • Sequence Numbers: Setiap reliable packet memiliki sequence number
  • ACK Mechanism: Receiver harus mengirim ACK untuk reliable packets
  • Retransmission: Jika ACK tidak diterima, packet akan di-retransmit
  • Conditional Receive: Optimasi untuk multiple receivers

5. EIGRP Neighborship Formation

Persyaratan Neighborship

1 AS Number sama - Harus dalam Autonomous System yang sama
2 K-values sama - Metric weights harus identik
3 Authentication sama - Jika menggunakan authentication
4 Primary address pada subnet yang sama - Harus directly connected

Proses Neighborship

1

Hello Packets

Dikirim setiap 5 detik (point-to-point) atau 60 detik (low-speed)

2

Hold Timer

15 detik atau 180 detik (3x hello interval)

3

Update Exchange

Pertukaran routing information setelah neighborship terbentuk

4

Topology Table Sync

Database topology disinkronisasi antara neighbors

Konfigurasi Basic EIGRP:

! Mengaktifkan EIGRP dengan AS number
Router(config)# router eigrp 100

! Mendefinisikan networks yang participate
Router(config-router)# network 192.168.1.0
Router(config-router)# network 10.0.0.0

! Atau menggunakan wildcard mask
Router(config-router)# network 192.168.1.0 0.0.0.255

! Verifikasi neighbors
Router# show ip eigrp neighbors
Router# show ip eigrp interfaces

6. Contoh Studi Kasus Perhitungan EIGRP Metric

Topologi untuk Perhitungan

R1
192.168.1.1
100Mbps
Delay 1000µs
R2
192.168.2.1
10Mbps
Delay 1000µs
R3
192.168.3.1
Network: 192.168.100.0/24 ada di R3

Step-by-Step Perhitungan

Step 1: Hitung Bandwidth

Path: R1 → R2 → R3

Bandwidth tersempit: 10Mbps = 10,000 Kbps

Bandwidth = 10^7 / Bandwidth(Kbps) = 10^7 / 10,000 = 1000

Step 2: Hitung Delay

Delay R1-R2: 1000 microseconds (default Ethernet)

Delay R2-R3: 1000 microseconds

Total Delay = 2000 microseconds

Delay = Total Delay / 10 = 2000 / 10 = 200

Step 3: Hitung Metric

Metric = 256 × (Bandwidth + Delay)

Metric = 256 × (1000 + 200) = 256 × 1200 = 307,200

Hasil Perhitungan

FD dari R1 ke network di R3 adalah 307,200

Ini adalah Feasible Distance yang akan digunakan untuk feasibility condition.

7. Successor vs Feasible Successor: Contoh Nyata

Scenario Topologi Complex

R1
FD: 100
Cost 20
R2
FD: 200
RD: 80
Cost 50
R3
Target Network
R4
FD: 300
RD: 250

Analisis dari Perspektif R1

Path via R2

FD: 100 (metric dari R1 ke network di R3)

RD dari R2: 80 (metric dari R2 ke network di R3)

Status: SUCCESSOR

RD (80) < FD (100) → FEASIBLE

Path via R4

FD: 100 (current best metric)

RD dari R4: 250 (metric dari R4 ke network di R3)

Status: NOT FEASIBLE

RD (250) > FD (100) → NOT FEASIBLE (risk loop)

Konsekuensi Tidak Ada Feasible Successor

Jika link R1-R2 down dan tidak ada Feasible Successor:

  • Rute masuk Active State
  • R1 mengirim Query packets ke semua neighbors
  • Route unavailable sampai mendapatkan Reply dari neighbors
  • Proses ini disebut "Going Active"

Verifikasi Topology Table:

Router# show ip eigrp topology

P 192.168.100.0/24, 1 successors, FD is 307200
via 192.168.1.2 (307200/281600), Serial0/0
via 192.168.2.2 (360000/307200), Serial0/1

! Keterangan:
! P = Passive state
! FD = Feasible Distance
! (307200/281600) = (FD/RD)
! First path = Successor
! Second path = Feasible Successor (jika RD < FD)

8. EIGRP vs OSPF: Perbandingan Praktis

Aspek
EIGRP
OSPF
Standard
Cisco (now open)
Open standard
Algorithm
DUAL
Dijkstra (SPF)
Convergence
Sangat cepat (dengan FS)
Cepat
Resource Usage
Moderate
High (SPF calculation)
Vendor Support
Terbatas
Multi-vendor
Configuration
Lebih sederhana
Lebih kompleks
Scalability
Excellent
Excellent (dengan areas)
Metric
Composite (BW+Delay)
Cost (Bandwidth)

Rekomendasi Pemilihan

  • Cisco-only environment: EIGRP - convergence lebih cepat, configuration lebih simple
  • Multi-vendor environment: OSPF - standard terbuka, interoperabilitas
  • Network dengan banyak redundant paths: EIGRP - DUAL algorithm optimal untuk banyak paths
  • Very large networks: OSPF - hierarchical design dengan areas lebih scalable

9. Best Practices untuk Implementasi EIGRP

A. Konfigurasi Optimal

Manual Summarization

Konfigurasi manual summary routes pada boundary yang tepat untuk mengurangi routing table size

! Manual summarization pada interface
Router(config)# interface serial0/0
Router(config-if)# ip summary-address eigrp 100 10.1.0.0 255.255.0.0

Passive Interface

Gunakan passive interface untuk keamanan dan mengurangi unnecessary traffic

! Passive interface untuk LAN segments
Router(config)# router eigrp 100
Router(config-router)# passive-interface default
Router(config-router)# no passive-interface serial0/0

Bandwidth Statement

Konfigurasi bandwidth statement yang akurat pada serial interfaces untuk metric calculation yang tepat

! Set bandwidth pada serial interface
Router(config)# interface serial0/0
Router(config-if)# bandwidth 1544
! 1544 = T1 speed (1.544 Mbps)

Authentication

Implementasi authentication untuk keamanan (MD5 recommended)

! EIGRP MD5 Authentication
Router(config)# key chain MYCHAIN
Router(config-keychain)# key 1
Router(config-keychain-key)# key-string MySecretKey
Router(config)# interface serial0/0
Router(config-if)# ip authentication mode eigrp 100 md5
Router(config-if)# ip authentication key-chain eigrp 100 MYCHAIN

B. Troubleshooting Common Issues

Masalah Penyebab Solusi
Stuck in Active (SIA) Query tidak dibalas → timeout Increase active timer, check connectivity, optimize network design
Neighborship Issues K-values mismatch, AS number berbeda Verify EIGRP parameters, check authentication
Metric Mismatch Bandwidth tidak dikonfigurasi dengan benar Configure accurate bandwidth statements
Route Flapping Unstable links, frequent topology changes Implement route summarization, adjust timers

10. Kaitannya dengan Dunia Kerja Lulusan D3

Skill yang Dibutuhkan:

Metric Calculation

Menghitung metric EIGRP secara manual berdasarkan bandwidth dan delay

Topology Analysis

Menganalisis topology table untuk identifikasi successor dan feasible successor

Troubleshooting

Troubleshooting neighboring issues dan stuck in active problems

Path Selection

Membedakan successor vs feasible successor untuk optimal routing

Real-World Enterprise Scenario

Financial Company Network

Environment: Cisco-only network dengan critical trading applications

Requirement: Sub-second failover, optimal path selection

Solution: Implement EIGRP dengan multiple redundant paths

! Core EIGRP Configuration
router eigrp 100
network 10.0.0.0
no auto-summary
!
! Ensure feasible successors available
interface GigabitEthernet0/0
bandwidth 1000000
!
interface GigabitEthernet0/1
bandwidth 1000000

Result: 200ms failover time, optimal load balancing

Tips Interview untuk Lulusan D3

Pertanyaan Interview: "Apa perbedaan fundamental antara EIGRP dan OSPF, dan kapan Anda akan memilih salah satu di atas yang lain?"

Struktur Jawaban yang Baik:

  1. Algorithm: EIGRP menggunakan DUAL, OSPF menggunakan Dijkstra
  2. Convergence: EIGRP lebih cepat dengan feasible successors
  3. Vendor: EIGRP Cisco, OSPF multi-vendor
  4. Metric: EIGRP composite, OSPF cost-based
  5. Recommendation: EIGRP untuk Cisco-only, OSPF untuk multi-vendor