BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC DL KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
144/24 Điện Biên Phủ – Q. Bình Thạnh – TP.HCM
ĐT: 5120254 – 5120294
-----o0o-----
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
-----o0o-----
Khoa: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn: MẠNG MÁY TÍNH Chú ý: Sinh viên phải dán bản nhiệm vụ này vào trang thứ nhất
trong tập báo cáo đồ án tốt nghiệp
Họ và tên: Lê Anh Hoàng. MSSV: TH21 – 025.
Ngành: Công nghệ thông tin. Lớp: 01TH2
103 trang |
Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 3334 | Lượt tải: 5
Tóm tắt tài liệu Thiết lập và so sánh phương pháp định tuyến giữa RIP và IGRP, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1.
1. Đầu đề đồ án tốt nghiệp:
“Thiết lập và so sánh phương pháp định tuyến giữa RIP & IGRP”
2. Nhiệm vụ:
a/ Dữ liệu ban đầu:
- Tài liệu CCNA, ICND ( RIP & IGRP, Static Route Concepts and Configuration ).
- CCNA, CCNP labpro.
- Hướng dẫn cấu hình các tính năng cơ bản cho Cisco router.
b/ Nội dung:
C Phần tìm hiểu công nghệ:
- Tìm hiểu hoạt động của Router theo phương pháp định tuyến.
+ RIP.
+ IGRP.
- Thiết lập các phương pháp định tuyến trên RIP & IGRP, từ đó so sánh sự khác biệt của từng giao thức.
C Phần phân tích, thiết kế và xây dựng ứng dụng minh họa:
- Phân tích phương thức hoạt động của giao thức IGRP, từ đó nêu ra mô hình cụ thể cùng với bảng số liệu thu được theo các sơ đồ này.
c/ Demo chương trình chạy sử dụng 2 giao thức RIP & IGRP:
3. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
28/02/2005
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
21/05/2005
5. Họ tên giáo viên hướng dẫn:
ThS. Lê Mạnh Hải
Nội dung và yêu cầu đồ án tốt nghiệp đã thông qua GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CHÍNH
TP.HCM, ngày ..… tháng ..…. năm 2005 (Ký và ghi rõ họ tên)
CHỦ NHIỆM KHOA
( Ký và ghi rõ họ tên )
ThS. Lê Mạnh Hải
PHẦN DÀNH CHO BỘ MÔN
Người duyệt (chấm sơ bộ):
Đơn vị:
Ngày bảo vệ:
Điểm tổng quát:
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC DL KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
144/24 Điện Biên Phủ – Q. Bình Thạnh – TP.HCM
ĐT: 5120254 – 5120294
-----o0o-----
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
-----o0o-----
Khoa: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bộ môn: MẠNG MÁY TÍNH Chú ý: Sinh viên phải dán bản nhiệm vụ này vào trang thứ nhất
trong tập báo cáo đồ án tốt nghiệp
Họ và tên: Cao Quốc Nam. MSSV: TH21 – 125.
Ngành: Công nghệ thông tin. Lớp: 01TH21.
1. Đầu đề đồ án tốt nghiệp:
“Thiết lập và so sánh phương pháp định tuyến giữa RIP & IGRP”
2. Nhiệm vụ:
a/ Dữ liệu ban đầu:
- Tài liệu CCNA, ICND ( RIP & IGRP, Static Route Concepts and Configuration ).
- CCNA, CCNP labpro.
- Hướng dẫn cấu hình các tính năng cơ bản cho Cisco router.
b/ Nội dung:
C Phần tìm hiểu công nghệ:
- Tìm hiểu hoạt động của Router theo phương pháp định tuyến.
+ RIP.
+ IGRP.
- Thiết lập các phương pháp định tuyến trên RIP & IGRP, từ đó so sánh sự khác biệt của từng giao thức.
C Phần phân tích, thiết kế và xây dựng ứng dụng minh họa:
- Phân tích phương thức hoạt động của giao thức RIP và thiết kế mô hình cùng với các số liệu thu được trong sơ đồ minh họa cụ thể.
c/ Demo chương trình chạy sử dụng 2 giao thức RIP & IGRP:
3. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
28/02/2005
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
21/05/2005
5. Họ tên giáo viên hướng dẫn:
ThS. Lê Mạnh Hải
Nội dung và yêu cầu đồ án tốt nghiệp đã thông qua GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CHÍNH
TP.HCM, ngày ..… tháng ..…. năm 2005 (Ký và ghi rõ họ tên)
CHỦ NHIỆM KHOA
( Ký và ghi rõ họ tên )
ThS. Lê Mạnh Hải
PHẦN DÀNH CHO BỘ MÔN
Người duyệt (chấm sơ bộ):
Đơn vị:
Ngày bảo vệ:
Điểm tổng quát:
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Nhận xét của giáo viên phản biện
LỜI CẢM ƠN
Nhóm Tác giả xin chân thành cảm ơn Thầy Lê Mạnh Hải đã quan tâm, giúp đỡ, tận tình chỉ bảo và khích lệ trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn Khoa CNTT, gia đình, bạn bè – đặc biệt là anh Nguyễn Đức Quang đã động viên, giúp đỡ và hỗ trợ về mặt trang thiết bị, tài liệu trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu cho đến khi hoàn tất nội dung của cuốn luận văn này.
Lê Anh Hoàng – Cao Quốc Nam
MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
Đề tài này tập trung vào nội dung tìm hiểu cách thiết lập và so sánh phương pháp định tuyến giữa hai giao thức RIP và IGRP trên nền công nghệ của Cisco. Trong đó, đề cập đến các tính năng và nguyên tắc hoạt động của Router theo các phương pháp định tuyến. Bên cạnh đó, đề tài cũng đưa ra cách thiết lập các phương pháp định tuyến dựa trên giao thức RIP và IGRP, từ đó có sự so sánh khác biệt của từng giao thức.
Mục tiêu tiếp theo của đề tài là phân tích các phương thức hoạt động của hai giao thức RIP và IGRP cùng với việc thiết kế một số mô hình cụ thể có kèm theo số liệu thực tế thu được, cách cấu hình cho các thiết bị dựa trên hai giao thức RIP và IGRP.
Nắm vững được các phương pháp định tuyến dựa trên nền công nghệ tiên tiến để duy trì tốt được một mạng có nhiều giao thức khác nhau cùng hoạt động một cách thống nhất và hiệu quả sẽ mang lại một lợi ích to lớn về mặt kinh tế do tiết kiệm được chi phí đầu tư trang bị hàng loạt các thiết bị tương thích, đồng thời tùy theo từng quy mô cụ thể của từng môi trường mạng mà ta có thể lựa chọn các thiết bị và các giao thức cho phù hợp.
GIỚI THIỆU
Trong thời đại ngày nay, cùng với sự phát triển vượt bậc trong nhiều lĩnh vực, thế giới của chúng ta đang có những thay đổi và chuyển biến về mọi mặt. Trong đó, công nghệ thông tin đóng vai trò hết sức quan trọng trong công cuộc đổi mới và phát triển đó. Những hệ thống mạng máy tính trong nội bộ một quốc gia hoặc giữa các quốc gia với nhau sẽ giúp thông tin được truyền đi nhanh chóng và chính xác nhằm đáp ứng kịp thời trong nhiều lĩnh vực như kinh tế, chính trị, xã hội, khoa học kỹ thuật.
Vì vậy, các nhà cung cấp thiết bị đã đưa ra nhiều loại thiết bị khác nhau, cùng với những cách thức kết nối khác nhau để liên kết giữa các hệ thống mạng với nhau hoặc chính trong một hệ thống mạng. Do đó, người thiết kế và người quản trị mạng phải biết cách chọn lựa thiết bị và phương thức kết nối các thành phần hợp nhất với nhau để nhằm đạt được hiệu quả cao nhất. Cisco là một trong những nhà cung cấp thiết bị mạng hàng đầu trên thế giới trong lĩnh vực này.
Trên cơ sở đó và qua luận văn tốt nghiệp này, chúng em muốn trình bày hai giao thức định tuyến phổ biến trên Router hiện nay là RIP và IGRP cùng với việc thiết lập và so sánh hai giao thức này trên nên công nghệ Cisco và các thiết bị liên quan đến chúng.
Với thời gian có hạn và lượng kiến thức còn hạn chế, chúng em mong mỏi nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các thầy cô để cho đề tài này được hoàn thiện hơn.
Nhóm sinh viên thực hiện
CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài được chia làm hai phần như sau:
Phần A: Cơ sở lý thuyết bao gồm bốn chương. Trong đó chương một tìm hiểu các khái niệm và nội dung liên quan về định tuyến. Chương hai đề cập đến các phương pháp định tuyến, cách cấu hình cho từng phương pháp và đồng thời nêu lên những hữu ích cũng như những hạn chế trong từng phương pháp. Tiếp theo là chương ba, nội dung của chương này trình bày các mô hình và các cơ sở để định tuyến, trong đó có nêu rõ các giao thức và các kỹ thuật tránh lặp trong quá trình định tuyến của từng giao thức. Chương bốn cũng là chương cuối của phần A, là chương thiết lập và so sánh hai phương pháp định tuyến RIP và IGRP dựa trên lý thuyết và các ứng dụng thực nghiệm.
Phần B: Là phần Demo chương trình chạy sử dụng hai giao thức định tuyến RIP và IGRP. Trong đó, chương một là mô hình của giao thức RIP và chương hai là mô hình của giao thức IGRP. Cả hai mô hình đều được cấu hình thực tế trên trên ba router của hãng Cisco. Trong mỗi chương cũng nêu rõ một số lệnh chính mà người học cần nắm vững khi cấu hình bất kỳ một trong hai giao thức trên.
MỤC LỤC
Lời cảm ơn 03
Mục lục 04
Giới thiệu 08
PHẦN A: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 09
Chương I: Khái niệm cơ bản về định tuyến 10
1.1 Khái niệm về định tuyến 11
1.2 Routing Protocol và Routed Protocol 11
1.3 Bảng định tuyến 12
1.4 Nguyên tắc định tuyến 13
1.5 Router – Chức năng và nguyên tắc hoạt động 14
1.6 Xác định đường đi của Router 15
1.7 Sự chuyển mạch 15
1.8 Nguyên tắc hoạt động của Router 16
1.9 Address Resolution Protocol(ARP) và nguyên tắc hoạt động 17
Chương II: Các phương pháp định tuyến 19
2.1 Định tuyến trong môi trường IP 20
2.2 Định tuyến tĩnh 20
2.2.1 Hữu ích của định tuyến tĩnh 20
2.2.2 Hạn chế của định tuyến tĩnh 21
2.2.3 Ứng dụng của định tuyến tĩnh 21
2.2.4 Cấu hình của định tuyến tĩnh 21
2.3 Định tuyến mặc định 22
2.4 Định tuyến động 23
2.4.1 Các hoạt động của giao thức định tuyến động 24
2.4.2 Lợi ích của định tuyến động 24
2.4.3 Hạn chế và ứng dụng của giao thức định tuyến động 25
2.4.4 Cấu hình cho định tuyến động 25
Chương III: Các mô hình và cơ sở để định tuyến 26
3.1 Sự xác định đường dẫn 27
3.2 Sự lựa chọn đường dẫn và chuyển mạch gói 27
3.3 Các thuật toán trong giao thức định tuyến 28
3.4 Giao thức định tuyến Distance–Vector 28
3.4.1 Khái quát 28
3.4.2 Hoạt động của giao thức Distance–Vector 29
3.4.3 Kỹ thuật tránh lặp trong quá trình định tuyến 30
3.4.4 Đếm vô thời hạn 31
3.4.5 Định ra một số tối đa 32
3.4.6 Phân chia ranh giới 32
3.4.7 Route Poisoning 33
3.4.8 Bộ định thời khống chế 33
3.5 Giao thức Link state 34
3.5.1 Cơ sở định tuyến Link State 34
3.5.2 Giao thức định tuyến Link State trao đổi các
bảng định tuyến 35
3.5.3 Các thay đổi về Topo mạng lan truyền như thế nào xuyên qua mạng 36
3.5.4 Hai Link State liên quan với nhau 37
Chương IV: Thiết lập và so sánh hai phương pháp định tuyến RIP và IGRP 38
4.1 RIP (Routing Information Protocol) 39
4.1.1 Cập nhật định tuyến RIP 40
4.1.2 Metric của định tuyến RIP 40
4.1.3 Tính ổn định 41
4.1.4 RIP không hỗ trợ mạng không liên tục 41
4.1.5 RIP không hỗ trợ VLSM 41
4.1.6 RIP và đường đi mặc định 41
4.1.7 Các thông số thời gian (RIP Timer) 42
4.1.8 Định dạng Packet RIP 42
4.1.9 RIP Version 2 (Routetag, Next Hop, hỗ trợ
Multicast) 43
4.1.10 Các câu lệnh cơ bản khi cấu hình RIP 44
4.2 IGRP (Interior Routing Protocol) 46
4.2.1 Tổng quan về IGRP 46
4.2.2 Cập nhật định tuyến IGRP 47
4.2.3 Metric của định tuyến IGRP 47
4.2.4 Tính ổn định 48
4.2.5 IGRP và Default Route 49
4.2.6 Hoạt động cân bằng tải 49
4.2.7 Các thông số thời gian (IGRP Timer) 49
4.3 So sánh hai giao thức định tuyến RIP và IGRP 51
4.3.1 So sánh đặc điểm của hai Routing Protocol 53
4.3.2 Redistribution giữa các Routing Protocol RIP và
IGRP 53
4.3.3 So sánh đặc điểm thời gian giữa RIP và IGRP 55
4.3.4 So sánh hai phương pháp RIP và IGRP 56
PHẦN B: DEMO CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG 57
Chương I: Mô hình RIP dùng ba Router 58
Chương II: Mô hình IGRP dùng ba Router 59
PHẦN A
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
LÝ THUYẾT VỀ ĐỊNH TUYẾN VÀ
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TUYẾN
CHƯƠNG I
KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐỊNH TUYẾN
1.1 Khái niệm cơ bản về định tuyến:
Internet là một mạng toàn cầu bao gồm nhiều nhóm mạng liên kết với nhau, cho phép truyền thông hầu hết giữa các công ty, các tổ chức nghiên cứu, các trường đại học và rất nhiều tổ chức khác trên thế giới. Router thường được sử dụng để kết nối các mạng riêng với nhau dưới sự quản lý của nhà quản trị.
Định tuyến (Routing) là tiến trình hướng các gói (Packet) từ mạng này đến mạng khác thông qua Router. Routing hoạt động ở lớp thứ ba của mô hình OSI (lớp Network) và là một chức năng quan trọng của Router trong lớp Network. Router là thiết bị mạng hoạt động ở lớp Network và sử dụng chức năng Routing để truyền thông với Router của những mạng khác. Địa chỉ vật lý được Router sử dụng để xác định các hệ thống mạng cũng như từng thiết bị trong hệ thống mạng này.
Routing thường được so sánh với Switching (chuyển gói) vì hai chức năng này đều cùng hoạt động dựa trên Router. Điểm khác biệt cơ bản là Routing có chức năng tìm đường còn Switching thì có chức năng gửi gói tin (Packet) đi ra khỏi Interface của Router để đến đích.
Một giao thức là tập hợp các qui tắc trong đó xác định một đối tượng nào đó sẽ hoạt động như thế nào. Một giao thức định tuyến là một tập hợp các qui tắc mô tả một giao thức lớp 3 (Network) sẽ gửi cập nhật cho nhau về mạng hiện có. Nếu có nhiều đường đi đến một mạng cùng tồn tại, giao thức định tuyến cũng sẽ xác định đường đi tốt nhất. Các thiết bị có chung một hiểu biết về mạng đó, các thiết bị sẽ bắt đầu Route trên đường đi tốt nhất.
1.2 Routing Protocol và Routed Protocol:
Routed Protocol là giao thức lớp 3 (lớp Network) của mô hình OSI quy định dạng Format và cách sử dụng của các trường trong Packet nhằm chuyển các Packet từ nơi này sang nơi khác. Ví dụ: IP, IPX …
Routing Protocol là giao thức định tuyến được dùng giữa các Router để gửi và nhận các cập nhật về các mạng tồn tại trong một tổ chức, qua đó các trình định tuyến có thể dùng để xác định đường đi của gói trên mạng. Các giao thức định tuyến hỗ trợ giao thức được định tuyến bằng cách cung cấp các cơ cấu chia sẻ thông tin định tuyến. Ví dụ: RIP, IGRP…
ROUTED PROTOCOL
ROUTING PROTOCOL
AppleTalk
RTMP, AURP, EIGRP
IPX
RIP, EIGRP, NLSP
Vines
RTP
DECNET
DECNET
IP
RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP
Hình 1.1 Các Routed Protocol và Routing Protocol
Để kết nối các mạng với nhau, Router sẽ được cấu hình định tuyến tĩnh hay động và gửi thông tin đến các Router kế cận. Router kế cận là Router khác có cùng chung Subnet với Router hiện hành.
1.3 Bảng định tuyến (Routing Table):
Là bảng chứa các thông tin về mạng mà Router đang kết nối và mạng đích. Router sẽ tìm trong bảng định tuyến để quyết định về đường đi của gói (Packet) đến mạng đích được chỉ ra trong phần địa chỉ của gói IP.
Network (mạng đích)
Subnet Mask
Gateway
Outgoing Interface
Metric
Next Hop
140.100.100.0
255.255.255.0
140.100.100.1
E0
6
131.108.13.15
140.100.110.0
255.255.255.0
140.100.110.1
E0
7
131.108.13.15
140.100.120.0
255.255.255.0
140.100.120.1
E0
8
131.108.13.15
166.99.0.0
255.255.0.0
166.99.0.1
E1
10
131.108.14.1
145.0.88.0
255.255.255.0
145.0.88.1
S0
3
131.108.10.9
Hình 1.2 Bảng định tuyến
Trong đó, các cột có nội dung và ý nghĩa như sau:
- Network: chứa địa chỉ mạng tồn tại trong một hệ thống.
- Subnet Mask: là lớp mặt nạ của địa chỉ mạng (Network) (140.100.10
0.0 255.255.255.0).
- Outgoing Interface: chỉ ra các thông tin:
+ Các gói tin sẽ gửi ra cổng nào của Router.
+ Các thông tin cập nhật được nhận từ cổng giao tiếp nào của Router.
- Metric: giá trị được gán đến từng đường đi dựa trên các tiêu chí chỉ ra trong giao thức định tuyến, được dùng để chỉ ra đường đi tốt nhất nếu có nhiều đường đi đến địa chỉ mạng đích.
- Next Hop: địa chỉ của Router kế tiếp, giá trị Next Hop là địa chỉ của Router kết nối trực tiếp.
1.4 Nguyên tắc định tuyến:
Sau khi Router nhận một gói tin, để định tuyến ta cần giải quyết các vấn đề sau:
- Giao thức định tuyến cho gói tin thuộc về giao thức đó có được cài đặt trên Router và đang hoạt động hay không? Và giao thức định tuyến có thể hoạt động trong môi trường nào? (IP, IPX, Apple Talk …). Nếu giao thức định tuyến đã được cài đặt thì đường đi nào đến một hệ thống mạng ở xa tồn tại trong bảng định tuyến hay không?
- Nếu địa chỉ mạng đích không có trong bảng định tuyến, có tuyến đường mặc định nào được cấu hình trên Router hay không?
- Nếu địa chỉ mạng đích có tên trong bảng định tuyến thì Interface nào trên Router mà Packet sẽ được truyền đi?
- Nếu có nhiều đường đi để đến mạng đích, Router sẽ chọn đường nào?
Khi không có đường đi nào đến mạng đích, Router sẽ hủy bỏ Packet và gửi một thông điệp ICMP (Internet Control Message Protocol) đến mạng nguồn.
Mỗi lần Packet được hướng vào hoặc hướng đến Interface được chọn, Router phải gói gọn Packet vào trong một vị trí nào đó. Kỹ thuật này được gọi là truyền theo khung (Framing) và nó được yêu cầu để hướng Packet đến Hop kế tiếp của thiết bị vật lý. Mỗi lần Packet được truyền theo khung, nó sẽ truyền theo hướng từ Hop đến Hop (Hop được hiểu là liên kết giữa 2 Router) cho đến khi nó đến được thiết bị đích cuối cùng. Bảng định tuyến được sử dụng để chuyển Packet đến chính xác hệ thống mạng cần đến.
1.5 Router – Chức năng và nguyên tắc hoạt động:
Router là thiết bị mạng truyền thông trực tiếp giữa các Host. Router hoạt động ở tầng thứ ba (Network Layer) của mô hình OSI. Router xây dựng những bảng định tuyến chứa những thông tin được chọn lọc về những đường đi tối ưu để tới nơi cần đến và làm cách nào để đi tới đó.
* Router được chế tạo với hai mục đích chính:
- Phân cách các mạng máy tính thành các Segment riêng biệt để giảm hiện tượng đụng độ và thực hiện chức năng bảo mật.
- Kết nối các mạng máy tính hay kết nối người sử dụng với mạng máy tính ở các khoảng cách xa với nhau thông qua các đường truyền thông như điện thoại, ISDN, T1, X.25…
* Router có các chức năng:
- Xác định đường đi (Path Determination).
- Sự chuyển hướng (Switching).
1.6 Xác định đường đi của Router:
Như đã được đề cập ở phần trên, Router có nhiệm vụ chuyển dữ liệu theo một đường liên kết tối ưu. Đối với một hệ thống gồm nhiều Router kết nối với nhau, trong đó các Router có nhiều hơn hai đường liên kết với nhau, vấn đề xác định đường truyền dữ liệu (Path Determination) tối ưu đóng vai trò rất quan trọng. Router phải có khả năng lựa chọn đường liên kết tối ưu nhất trong tất cả các đường có thể mà dữ liệu có thể truyền đến đích nhanh nhất.
Việc xác định đường dựa trên các thuật toán routing và các giao thức định tuyến, từ đó rút ra được một số đo gọi là Metric để so sánh giữa các đường với nhau. Sau khi thực hiện việc kiểm tra trạng thái của các đường liên kết bằng các thuật toán dựa trên giao thức định tuyến. Router sẽ rút ra được các Metric tương ứng cho mỗi đường, cập nhật vào Routing Table. Router sẽ chọn đường nào có Metric nhỏ nhất để truyền dữ liệu.
1.7 Sự chuyển mạch:
Quá trình chuyển dữ liệu (Switching) là quá trình cơ bản của Router, nó dựa trên ARP Protocol. Khi một máy muốn gửi Packet qua Router cho một máy thuộc mạng khác, nó gửi Packet đó đến Router theo địa chỉ MAC của Router, kèm theo địa chỉ Protocol (Network Address) của máy nhận. Router sẽ xem xét Network Address của máy nhận để biết xem nó thuộc mạng nào. Nếu Router không biết được phải chuyển Packet đi đâu thì nó sẽ bổ sung địa chỉ MAC của máy nhận vào Packet và gửi Packet đi.
Việc chuyển dữ liệu có thể phải đi qua nhiều Router, khi đó mỗi Router phải biết được thông tin về tất cả các mạng mà nó có thể truyền dữ liệu tới. Vì vậy, các thông tin của mỗi Router về các mạng nối trực tiếp với nó sẽ được gửi đến cho tất cả các Router trong cùng một hệ thống.
Trong quá trình truyền địa chỉ MAC của Packet luôn thay đổi nhưng địa chỉ Network sẽ không thay đổi.
1.8 Nguyên tắc hoạt động của Router:
* Để định tuyến thì một Router cần phải:
- Biết được địa chỉ đích.
- Xác định cách tìm đường mà nó có thể học.
- Tìm ra đường đi có thể thực hiện.
- Chọn con đường tối ưu.
- Duy trì và kiểm tra lại thông tin định tuyến.
* Sau đó Router sẽ chuyển Packet theo các bước sau:
- Đọc Packet.
- Gỡ bỏ dạng Format quy định bởi Protocol của nơi gửi.
- Thay thế phần gỡ bỏ đó bằng dạng Format của Protocol của đích đến.
- Cập nhật thông tin về việc chuyển dữ liệu: địa chỉ, trạng thái của nơi gửi, nơi nhận.
- Gửi Packet đến nơi nhận qua đường truyền tối ưu nhất.
* Sau đây là nguyên tắc hoạt động của Router:
- Router chạy chương trình được nạp vào như giao thức định tuyến để truyền và nhận thông tin đã được định hướng đi và từ những Router khác trong mạng.
- Các Router sử dụng thông tin này để quảng cáo bảng định tuyến để có thể liên kết với nhau.
- Router sẽ tìm trong bảng định tuyến từ những giao thức định tuyến khác (nếu có hơn một giao thức định tuyến đang hoạt động) và chọn ra đường đi tối ưu đến mỗi đích đến.
- Router kết hợp với thiết bị đích của Hop kế tiếp gắn liền với địa chỉ lớp liên kết dữ liệu (Data Link) và giao diện cục bộ được sử dụng khi hướng Packet đến đích. Lưu ý rằng thiết bị của Hop kế tiếp có thể là một Router khác hoặc có thể là máy chủ đích.
- Thiết bị của Hop kế tiếp định hướng thông tin (trên giao diện nơi đến của địa chỉ lớp liên kết dữ liệu) và đưa vào bảng định hướng Router.
- Khi Router nhận được một Packet, Router sẽ kiểm tra thông tin của phần Header của Packet để xác định địa chỉ đích.
- Router tìm trong bảng định hướng chứa giao diện nơi đến và địa chỉ Hop kế tiếp để tìm đích đến.
- Router sẽ tìm bất kỳ chức năng thêm vào được yêu cầu (như là sự giảm bớt TTL IP hay là thao tác thiết lập TOS IP) và hướng Packet đến thiết bị thích hợp.
- Điều này được tiếp tục cho đến khi máy chủ đích được tìm thấy. Phương thức này giống như mô hình định tuyến Hop-By-Hop mà thường được sử dụng trong mạng chuyển hướng Packet.
1.9 Address Resolution Protocol (ARP) và nguyên tắc hoạt động:
Như ta đã biết tại tầng Network của mô hình OSI, chúng ta thường sử dụng các loại địa chỉ mang tính chất quy ước như IP, IPX… Các địa chỉ này là các địa chỉ có hướng nghĩa là chúng được phân thành hai phần riêng biệt là phần địa chỉ Network và phần địa chỉ Host. Cách đánh số địa chỉ như vậy nhằm giúp cho việc tìm ra các đường kết nối từ hệ thống mạng này sang hệ thống mạng khác được dễ dàng hơn. Các địa chỉ này có thể được thay đổi tùy theo ý người sử dụng. Trên thực tế, các Card mạng chỉ có thể kết nối với nhau theo địa chỉ MAC, địa chỉ cố định và duy nhất của phần cứng. Do vậy ta phải có một phương pháp để chuyển đổi các dạng địa chỉ này qua lại với nhau. Từ đó ta có giao thức phân giải địa chỉ: Address Resolution Protocol (ARP).
ARP là một Protocol dựa trên nguyên tắc: Khi một thiết bị mạng muốn biết địa chỉ MAC của một thiết bị mạng nào đó mà nó đã biết địa chỉ ở tầng Network (IP, IPX…) nó sẽ gửi một ARP Request bao gồm địa chỉ MAC Address của nó và địa chỉ IP của thiết bị mà nó cần biết MAC Address trên toàn bộ một miền Broadcast. Mỗi thiết bị nhận được Request này sẽ so sánh địa chỉ IP trong Request với địa chỉ tầng Network của mình. Nếu trùng địa chỉ thì thiết bị đó phải gửi ngược lại cho thiết bị gửi ARP Request một Packet (trong đó có chứa địa chỉ MAC của mình).
CHƯƠNG II
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TUYẾN
( METHOD ROUTING )
2.1 Định tuyến trong môi trường IP:
Định tuyến trong môi trường IP có thể là định tuyến động (Dynamic Routing), sử dụng các giao thức định tuyến được thích ứng với những thay đổi trong mạng và tự động chọn đường đi tối ưu. Ngược lại, định tuyến tĩnh (Static Routing) được thiết lập trên Router bởi nhà quản trị mạng, định tuyến tĩnh không thay đổi cho đến khi nhà quản trị thay đổi chúng.
2.2 Định tuyến tĩnh (Static Routing):
Static Routing là cơ chế trong đó người quản trị quyết định, gán sẵn Protocol cũng như địa chỉ đích cho Router, cho đến khi nào thì phải truyền qua Port nào, địa chỉ là gì… Các thông tin này chứa trong Routing Table và chỉ được cập nhật hay thay đổi bởi người quản trị. Router được lập trình tĩnh không thể tự tìm ra đường đi, chúng thiếu cơ chế để truyền thông tin định tuyến tới các Router khác. Router được lập trình tĩnh chỉ có thể hướng Packet đến đường đi đã được người quản trị định nghĩa sẵn.
Static Routing thích hợp cho các hệ thống đơn giản, có kết nối đơn giản giữa 2 Router, trong đó đường truyền dữ liệu đã được xác định trước.
2.2.1 Hữu ích của định tuyến tĩnh (Static Routing):
* Định tuyến tĩnh có một vài hữu ích:
- Cho phép ta chỉ ra thông tin mà ta muốn thể hiện ở các mạng bị giới hạn.
- Đường đi được lập trình tĩnh có tính bảo mật cao vì chỉ có người quản trị mới biết các thiết lập đó.
- Làm tăng hiệu quả của việc sử dụng tài nguyên.
- Khi một mạng chỉ có thể tiếp cận bằng một đường dẫn, thì định tuyến tĩnh đến mạng có thể là đủ, loại mạng này được gọi là mạng “cụt” (Stub Network). Cấu hình định tuyến tĩnh cho một mạng “cụt” tránh được lượng Overhead của định tuyến động.
2.2.2 Hạn chế của định tuyến tĩnh (Static Routing):
Nếu có một thay đổi trong mạng hoặc mạng bị lỗi thì người quản trị phải chịu trách nhiệm cập nhật cho từng dòng định tuyến tại mọi Router, do vậy họ luôn phải cập nhật bảng định tuyến.
2.2.3 Ứng dụng của định tuyến tĩnh (Static Routing):
Static Routing thường được sử dụng tốt trong những mạng nhỏ mà chỉ có một đường đi duy nhất đến đích được xác định trước. Khi mạng phát triển lên, người ta sẽ thêm đường đi tới đích và lúc này sẽ có một số khó khăn. Người quản trị sẽ lập trình thêm cho Router để tạo thuận lợi cho sự truyền thông dễ dàng trong mạng WAN.
2.2.4 Cấu hình định tuyến tĩnh (Static Routing):
Static Routing hay Static Route được cấu hình bằng tay thông qua lệnh Ip Route như sau:
Router(config)#Ip Route Network [Mask] {Address | Interface} [Distance] [Permanent].
Trong đó:
* Network – Network đích hay Subnet.
* Mask – Subnet Mask.
* Address – IP Address của Next Hop Router.
* Interface – tên Interface (của Router đang cấu hình) để đi tới Network đích.
* Distance – giá trị cung cấp bởi nhà quản trị , nhằm chỉ độ ưu tiên (Cost) của đường định tuyến (tùy chọn).
* Permanent – chỉ định rằng đường định tuyến này không bị dỡ bỏ ngay cả khi Interface bị Shutdown.
2.3 Định tuyến mặc định (Default Routing):
Default Routing là cơ chế đặc biệt của Static Routing. Default Routing được sử dụng để gửi Packet đến mạng từ xa không có trong bảng định tuyến đến Router Hop kế tiếp. Ta có thể cài đặt các tuyến mặc định như là một phần của công việc cấu hình tĩnh. Ta chỉ có thể sử dụng Default Routing trên những mạng LAN nội bộ.
Tất cả Router của Cisco là Router Classful, nghĩa là chúng xác lập một Subnet Mask mặc định của mỗi Interface của Router. Khi một Router nhận một Packet của mạng con đích mà không có trong bảng định tuyến, mặc định nó sẽ truyền Packet đi ngay. Nếu sử dụng Default Routing, ta phải sử dụng lệnh Ip Classless bởi vì không có mạng con từ xa nào được chứa trong bảng định tuyến.
Khi Static Routing đã định trước đường đi thì Router sẽ được sử dụng để tìm đích đến đã được định trước, Router sẽ sử dụng đường đi mặc định nếu nó không tìm thấy đường đi trong bảng định tuyến.
Đường đi mặc định của Router thường là 0.0.0.0 với Subnet Mask là 0.0.0.0.
Ví dụ: Các Router của công ty X xử lý đặc tả tri thức về Topo mạng của mạng máy tính trong công ty này. Duy trì tri thức về mỗi mạng khác có thể truy xuất đến thông qua mây Internet (Internet Cloud) là không cần thiết và không hợp lý. Thay vì vậy, mỗi Router trong công ty X được thông báo một tuyến đường mặc định mà nó có thể dùng để cố gắng đạt đến bất kỳ một đích không biết rõ nào bằng cách hướng trực tiếp các gói vào Internet.
Hình 2.1 Ví dụ định tuyến mặc định
Dùng định tuyến mặc định nếu Hop kế tiếp không được liệt kê rõ ràng trong bảng định tuyến.
Cấu hình Default Route:
Router(config)#Ip Default-Network Network number (với Network number là địa chỉ mạng cần cấu hình).
2.4 Định tuyến động (Dynamic Routing):
Dynamic Routing là cơ chế định tuyến sử dụng các giao thức định tuyến để tự động cập nhật các thông tin về các Router xung quanh. Tùy theo dạng thuật toán mà cơ chế cập nhật thông tin của các Router sẽ khác nhau. Khi nó truyền thông với các Router kế cận thì giao thức định tuyến sẽ qui định các tập luật mà các Router khác sử dụng.
Định tuyến động cho phép Router định hướng một cách thích hợp cho một gói chạy từ mạng đến mạng dựa vào thông tin đã được cấu hình. Router tham khảo bảng định tuyến của nó và theo các chỉ dẫn cố định được lưu giữ ở đây để chuyển tiếp gói đến Router khác. Các giao thức định tuyến động cũng có thể định hướng lưu lượng từ cùng một phần qua nhiều đường dẫn khác nhau trong một mạng để đạt hiệu suất tốt hơn. Điều này được gọi là chia sẻ tải.
2.4.1 Các hoạt động của giao thức định tuyến động:
Sự thành công của định tuyến động tùy thuộc vào 2 chức năng cơ bản của Router:
- Duy trì một bảng định tuyến.
- Phân tán tri thức mạng theo định kỳ dưới dạng cập nhật định tuyến cho các Router khác.
Định tuyến động dựa vào một loại giao thức định tuyến để chia sẻ tri thức mạng cho các Router. Một giao thức định tuyến định ra một tập nguyên tắc được áp dụng vào mỗi Router khi nó thông tin với các Router kế cận.
2.4.2 Lợi ích của định tuyến động (Dynamic Routing):
Dynamic Routing hoạt động hiệu quả và phức tạp hơn hai phương pháp Routing trên (Static và Default Routing), Dynamic Routing sử dụng các giao thức định tuyến cho phép các Router làm một số chức năng cần thiết của chúng, bao gồm tìm và xác nhận đường đi, hội tụ theo một qui ước chung của cấu trúc mạng, với một vài khác biệt trong các tính toán đường đi. Dynamic Routing có thể học được đường đến mạng đích mặc dù nó chưa biết đường đi đến đó. Vì vậy Dynamic Routing sẽ linh hoạt hơn 2 phương pháp định tuyến nêu trên.
Các giao thức định tuyến như RIP, EIGRP, EGRP, OSPF…
2.4.3 Hạn chế và ứng dụng của giao thức định tuyến động (Dynamic Routing):
Sử dụng Dynamic Routing tốn nhiều tài nguyên CPU, bộ nhớ và băng thông cho việc liên kết mạng.
Dynamic Routing thường dùng trong các hệ thống phức tạp hơn, trong đó các Router được liên kết với nhau thành một mạng lưới.
Ví dụ: như các hệ thống Router cung cấp dịch vụ Internet, hệ thống của các công ty đa quốc gia.
2.4.4 Cấu hình cho định tuyến động (Dynamic Routing):
Router(config)#Ip Routing.
CHƯƠNG III
CÁC MÔ HÌNH VÀ CƠ SỞ ĐỂ ĐỊNH TUYẾN
3.1 Sự xác định đường dẫn:
Cho lưu lượng đi xuyên qua mây mạng (Network Cloudy) diễn ra tại lớp mạng (lớp Network). Chức năng xác định đường dẫn cho phép Router ước lượng các đường dẫn khả thi để đến đích và thiết lập sự kiểm soát một gói ưu tiên theo sở thích của Router.
Hình 3.1 Sự xác định đường dẫn
Lớp mạng thực hiện phân phối gói từ đầu cuối đến đầu cuối theo lối tổng lực (Best-Effort) xuyên qua liên mạng. Lớp mạng dùng bảng định tuyến IP để gửi các gói từ mạng nguồn đến mạng đích. Sau khi Router xác định đường dẫn sẽ dùng, nó xử lý chuyển tiếp các gói. Khi đó nó sẽ lấy gói được chấp nhận trên một giao tiếp và chuyển gói này đến một giao tiếp khác hay Port khác, là nơi bắt đầu của đường dẫn tốt nhất để đưa gói đến đích.
3.2 Sự lựa chọn đường dẫn và chuyển mạch gói:
Một Router chuyển tiếp một gói từ một liên kết dữ liệu này đến một liên kết dữ liệu khác bằng hai chức năng cơ bản:
- Chức năng xác định đường dẫn.
- Chức năng chuyển mạch.
Chức năng chuyển mạch cho phép Router chấp nhận một gói đến trên một giao tiếp và chuyển nó sang một giao tiếp thứ hai. Chức năng xác định đường dẫn cho phép Router chọn giao tiếp thích hợp nhất để chuyển một gói. Phần Node của địa chỉ được dùng bởi Router cuối cùng (Router được kết nối đến mạng đích) để phân phối đến đúng Host đích của nó.
Chức năng chuyển mạch đường dẫn được dùng để di chuyển các gói xuyên qua một liên mạng. Một hệ thống đầu cuối có các gói muốn gởi đến hệ thống đầu cuối khác. Hệ thống đầu cuối hướng Frame đi bằng cách dùng địa chỉ MAC của hệ thống trung gian.
3.3 Các thuật toán sử dụng trong giao thức định tuyến:
Hầu hết các giải thuật định tuyến có thể được chia thành một._. trong hai giải thuật cơ bản:
- Distance-vector.
- Link-state.
3.4 Giao thức định tuyến Distance-vector:
3.4.1 Khái quát:
Định tiến Distance-vector dựa vào các giải thuật định tuyến có cơ sở hoạt động là khoảng cách véc tơ, theo định kỳ chúng chuyển các bản Copy của bảng định tuyến từ Router này đến Router kia. Các cập nhật thường xuyên giữa các Router này sẽ thông báo về các thay đổi của Topo mạng. Mỗi Router nhận một bảng định tuyến từ các Router kế cận được nối trực tiếp với nó.
Hình 3.2 Mô hình định tuyến Distance-vector
3.4.2 Hoạt động của giao thức Distance-vector:
Các giao thức Distance-vector gửi định kỳ các cập nhật về mạng mà quá trình định tuyến đã tìm thấy và đưa vào bảng định tuyến. Các cập nhật được gửi trực tiếp vào các Router kế cận kết nối trực tiếp. Địa chỉ đích của các Routing Update là 255.255.255.255 (địa chỉ Broadcast), có nghĩa là tất cả các Router trên phân đoạn mạng đó sẽ nghe được các Update.
Các cập nhật sẽ gửi ra định kỳ sau khi một khoảng thời gian bị hết, khoảng thời gian (Timer) này sẽ được khởi động lại ngay lập tức sau khi Router gửi một cập nhật. Như vậy giao thức định tuyến Distance-vector sẽ gửi ra toàn bộ bảng định tuyến đến các kế cận của nó, thiết lập một đồng hồ thời gian sau một khoảng thời gian xác định trước (30 giây đối với RIPv1) sẽ gửi ra toàn bộ bảng định tuyến một lần nữa. Sau khi nhận được bảng định tuyến của Router kế cận, Router sẽ cập nhật bảng định tuyến của nó và thay đổi bảng định tuyến theo các cập nhật mà nó nhận được. Do Router sẽ tiếp tục truyền thông tin mà nó nghe được từ Router kế cận, các giao thức định tuyến nhóm Distance-vector còn được gọi là “định tuyến theo tin đồn”.
3.4.3 Kỹ thuật tránh lặp trong quá trình định tuyến (Solution):
Định tuyến thành vòng hay lặp (Routing Loops) có thể xảy ra nếu sự hội tụ của mạng diễn ra chậm trên một cấu hình mới, tạo ra các mục định tuyến không chắc chắn.
Hình 3.3 Routing Loop
Các tuyến chạy vòng, chậm hội tụ, định tuyến không nhất quán.
- Trước khi Network 1 bị Down thì tất cả Router đđều xem đđường Route tới Network là GOOD. Và Router C nhận đđịnh rằng muốn tới Network 1 thì phải qua Router B (Metric đây là 3 (ví dụ ta chạy RIP)).
- Khi Network 1 bị Down xuống thì Router E mới gửi một bản Update tới Router A là: Network 1 Down rồi, nhưng Router B, C, D không biết. Do B và D có thể nhận biết đđược Network 1 Down một cách nhanh chóng vì nó kết nối (Connect) trực tiếp tới Router A nên nhận Update nhanh hơn. Tuy nhiên do C không nhận đđược Update là Network 1 Down nếu vẫn gửi một bản Update tới B và D là đường tới Network 1 vẫn GOOD. Và như thế B và D Update lại bản Routing Table của mình là Network 1 vẫn GOOD. Như thế là sai vì quá trình này cứ lặp đđi lặp lại (vì Router sẽ gửi lại một Update nói với B và D rằng: Network 1 vẫn GOOD) ===> Routing Loop.
Nguyên nhân: Chúng ta thấy rằng nguyên nhân Routing Loop là B và D có thể nhận được Update từ A còn C thì không. Bởi vì Network 1 “Hội Tụ Chậm” (Slow Convergence).
Lặp định tuyến có thể xảy ra bởi các Router không được cập nhật đồng thời, do vậy để tránh và ngăn chặn lặp định tuyến người ta đã đưa ra những kỷ thuật sau:
- Count To Infinity.
- Maximum Hop Count.
- Split Horizon.
- Route Poisoning.
- Holddown.
3.4.4 Đếm vô thời hạn ( Count To Infinity ):
Như ví dụ đề cập ở trên (Hình 3.3), các cập nhật không hợp lệ của Network 1 sẽ tiếp tục vòng trừ khi vài quá trình khác dừng nó lại. Điều kiện này, được gọi là đếm vô thời hạn (Count To Infinity), vòng các gói liên tục trên mạng bất chấp thực tế là mạng đích đã bị cắt. Trong khi Router đang đếm một cách vô thời hạn, thông tin không hợp lệ cho phép một vòng định tuyến cứ thế tồn tại.
Hình 3.4 Đếm vô thời hạn
3.4.5 Định ra một số tối đa (Maximum Hop Count):
Các giải thuật định tuyến Distance-vector là tự hiệu chỉnh, nhưng bài toán định tuyến thành vòng có thể yêu cầu đếm vô hạn đầu tiên. Để tránh vấn đề kéo dài thêm, các giao thức Distance-vector định nghĩa vô hạn như một con số tối đa được chỉ định, con số này căn cứ theo đại lượng định tuyến (đếm Hop đơn giản).
Với cách tiếp cận này, giao thức định tuyến cho phép vòng định tuyến cứ tiếp tục cho đến khi đại lượng định tuyến vượt quá giá trị sớm nhất theo mặc định.
3.4.6 Phân chia ranh giới (Split Horizon):
Split Horizon là một kỷ thuật để tránh lặp trong định tuyến, Split Horizon giảm số thông tin định tuyến không chính xác và chi phí định tuyến trong một mạng Distance-vector bằng cách đưa ra luật để thông tin không thể gửi trở lại theo hướng mà nó nhận được.
Routing Protocol sẽ phân biệt loại Interface nào đã học đường và sẽ không quảng cáo ngược trở lại cùng Interface đó. Nó sẽ ngăn chặn Router A gửi thông tin đã được cập nhật trở lại Router B.
3.4.7 Route Poisoning:
Route Poisoning là kỹ thuật tránh lặp bằng cách ngăn chặn những thông tin cập nhật trái ngược nhau. Ban đầu Router E đưa vào bảng định tuyến một Entry về đường đi cho Network 5 (gọi là Route Poisoning) có giá trị là 16 (Unreachable). Khi Router C nhận một Route Poisoning từ Router E, nó sẽ gửi một cập nhật gọi là Poisoning Reverse ngược trở lại Router E. Điều này đảm bảo tất cả các đường đi trên nhánh mạng đã nhận được thông tin đường đi mới. Bình thường thì kỹ thuật này không được dùng (vì nó có khuynh hướng làm tăng kích thước của bảng định tuyến) mà chỉ dùng nó khi mạng gặp sự cố.
Để khắc phục điều này, người ta đã dùng kỹ thuật này kết hợp với kỹ thuật Split Horizon, Routing Poisoning kết hợp với Split Horizon sẽ tạo ra một mạng Distance-vector có tính phục hồi cao và đáng tin cậy hơn.
3.4.8 Bộ định thời khống chế (Holddown Timer):
Holddown là một trong những kỹ thuật tránh lặp trong quá trình định tuyến. Holddown ngăn chặn những thông điệp cập nhật thường xuyên để phục hồi một đường đi không có hiệu quả (gọi là Flapping). Điều này thường xảy ra khi những liên kết không đồng bộ mất nối kết và liền cập nhật lại. Nếu không có cách ổn định thì mạng sẽ không thể hội tụ và Interface bị Flapping sẽ làm chậm mạng hoặc là nghẽn mạng.
Holddown ngăn chặn đường đi thay đổi quá nhanh trong thời gian cho phép khi đường đi không có hiệu quả trở thành có hiệu quả để mạng hoạt động ổn định trước khi tìm đường đi tối ưu. Router hạn chế trong một chu kỳ xác định bất kỳ sự thay đổi nào ảnh hưởng đến đường đi ở xa. Nó ngăn chặn đường đi không hiệu quả sớm được phục hồi đến bảng định tuyến khác.
3.5 Giao thức định tuyến Link-state:
3.5.1 Cơ sở định tuyến cho Link-state:
Giải thuật cơ bản thứ hai được dùng cho định tuyến là giải thuật Link-state. Các giải thuật định tuyến Link-state là những giao thức dựa trên thuật toán tìm đường đi ngắn nhất cũng được gọi là SPF (Shortest Path First), duy trì một cơ sỡ dữ liệu phức tạp chứa thông tin về Topo mạng. Trong khi giải thuật Distance-vector không có thông tin đặc biệt gì về các mạng ở xa và cũng không biết các Router ở xa, giải thuật định tuyến Link-state biết được đầy đủ về các Router ở xa và biết được chúng liên kết với nhau như thế nào. Định tuyến Link-state dùng để chỉ ra:
Hình 3.5 Giao thức định tuyến Link-state
- Các thông báo về trạng thái liên kết: LSA (Link State Advertisements).
- Một cơ sở dữ liệu về Topo mạng mạng.
- Giải thuật SPF, và cây SPF sau cùng.
- Một bảng định tuyến liên hệ các đường dẫn và các Port đến từng mạng.
Router mà sử dụng giao thức Link-state linh hoạt hơn trong mạng nội bộ so với Router sử dụng giao thức Distance-vector. OSPF là giao thức định tuyến IP hoàn chỉnh của giao thức Link-state.
3.5.2 Giao thức định tuyến Link-state trao đổi các bảng định tuyến:
Hoạt động tìm hiểu và khám phá mạng trong định tuyến Link-state được dùng trong các quá trình sau:
- Các Router trao đổi các LSA cho nhau. Mỗi Router bắt đầu với các mạng được kết nối trực tiếp để lấy thông tin.
- Mỗi Router đồng thời với các Router khác tiến hành xây dựng một cơ sở dữ liệu về Topo mạng bao gồm tất cả các LSA đến từ liên mạng.
- Giải thuật SPF tính toán mạng có thể đạt đến. Router xây dựng Topo mạng luận lý này như một cây, tự nó là gốc, gồm tất cả các đường dẫn có thể đến mỗi mạng trong liên mạng đang chạy giao thức Link-state. Sau đó, nó sắp xếp các đường dẫn này theo chiến lược chọn đường dẫn ngắn nhất (SPF).
Router liệt kê các đường dẫn tốt nhất của nó, và các Port dẫn đến các mạng đích trong bảng định tuyến của nó. Nó cũng duy trì các cơ sở dữ liệu khác về các phần Topo mạng và các chi tiết về hiện trạng.
3.5.3 Các thay đổi về Topo mạng lan truyền như thế nào xuyên qua mạng:
Các giải thuật Link-state căn cứ vào các cập nhật Link-state như nhau. Bất cứ khi nào một Topo mạng Link-state thay đổi, các Router đầu tiên nhận biết được sự thay đổi này gửi thông tin đến các Router khác hay đến một Router được gán trước làm tham chiếu cho tất cả các Router khác cập nhật. Điều này liên quan đến việc gửi thông tin định tuyến chung đến tất cả các Router trong liên mạng. Để đạt được sự hội tụ, mỗi Router thực hiện như sau:
- Theo dõi các kế cận của nó: ứng dụng mỗi tên của kế cận xem đang mở hay đóng (Up hay Down), và giá trị của liên kết (Link Cost) đến kế cận đó.
- Tạo một gói LSA trong đó liệt kê tên của các giá trị liên kết, bao gồm các kế cận mới, các thay đổi trong giá trị liên kết, và các liên kết dẫn đến các kế cận đã được ghi.
- Gửi gói LSA này đi sao cho tất cả các Router đều nhận được.
- Khi nhận một gói LSA mới nhất được phát ra từ mỗi Router.
- Hoàn thành bản đồ của liên mạng bằng cách dùng dữ liệu từ gói LSA tích lũy được và sau đó tính toán các tuyến đường dẫn đến tất cả các mạng khác sử dụng thuật đoán SPF.
Mỗi khi một gói LSA tạo ra một thay đổi trong cơ sỡ dữ liệu Link-state, thuật toán Link-state sẽ tính toán lại để tìm ra các đường dẫn tốt nhất và cập nhật bảng định tuyến. Sau đó, mỗi Router lưu ý về sự thay đổi Topo mạng này khi xác định đường dẫn ngắn nhất để định tuyến các gói.
Hình 3.6 Các thay đổi về Topo mạng trong Link-state
3.5.4 Hai Link-state liên quan với nhau:
Có hai Link-state liên quan với nhau: các nhu cầu về bộ nhớ, xử lý và các nhu cầu về băng thông.
Hình 3.7 Sự liên quan giữa hai Link-state
CHƯƠNG IV
THIẾT LẬP VÀ SO SÁNH
HAI PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TUYẾN RIP & IGRP
4.1 RIP (Routing Information Protocol):
RIP là một trong những Routing Protocol đầu tiên được sử dụng. RIP hoạt động dựa trên thuật toán Distance-vector, được sử dụng rộng rãi tuy nhiên chỉ thích hợp cho những hệ thống nhỏ và ít phức tạp, trở thành chuẩn mở cho các nhà quản trị.
RIP là giao thức dạng Classful, nghĩa là không chứa thông tin Subnet Mask trong các cập nhật định tuyến. Do đó, RIP không hỗ trợ VLSM (Variable Length Subnet Mask: một kỷ thuật cho phép người quản trị dùng nhiều giá trị Subnet Mask trong cùng một địa chỉ mạng) và mạng không liên tục.
RIP hỗ trợ cân bằng tải tối đa là 6 đường đi có chi phí bằng nhau (Equal Cost Load Balancing).
RIP có 2 phiên bản là RIP Version1 (RIPv1) và RIP Version2 (RIPv2) xác định đường đi với Metric là Hop Count (Path Length). Số lượng Hop tối đa là 15.
Mặc định: Router RIP sẽ gửi bảng định tuyến để cập nhật thông tin sau khoảng thời gian trung bình là 30 giây (Update Timer), địa chỉ đích của thông tin cập nhật này là 255.255.255.255 (All-Host Broadcast). Thời gian đường đi (Route) tồn tại trong bảng định tuyến khi không cập nhật mới là 180 giây (Invalid Timer / Timeout / Expiration Timer). Trong vòng 180 giây mà không cập nhật được thì Hop Count của đường đi (Route) sẽ mang giá trị là 16, mặc dù đường đi là không thể đến được nhưng Route vẫn được dùng để chuyển tiếp gói. Router sẽ không nhận bất cứ cập nhật mới của Route này trong khoảng thời gian là 180 giây (Hold Down). Khoảng thời gian Route phải chờ trước khi xóa Route ra khỏ bảng định tuyến là 240 giây (Flush Timer / Garbage Collection Timer).
RIP Version 1 (RIPv1):
- Routing Information Protocol Version 1 (RIPv1) là một giao thức đơn giản, RIPv1 được sử dụng trong môi trường mạng nhỏ, ít phức tạp hoặc ít có sự thay đổi về Topo mạng, và nó cũng hoạt động dựa trên thuật toán Distance-vector, sẽ gởi một cập nhật mới mỗi lần là 30 giây và các bảng cập nhật mới này sẽ cập nhật toàn bộ bảng định tuyến.
- Bởi vì RIPv1 là giao thức đầu tiên trong giao thức định tuyến Distance- vector và trở thành một chuẩn mở cho các nhà quản trị, sau đó các nhà quản trị lập trình cho một giao thức định tuyến đã được định sẵn sao cho phù hợp với cấu trúc đã tồn tại . Cũng như giao thức định tuyến Distance-vector, RIPv1 cũng có những phương thức tránh lặp định tuyến (Count To Infinity, Split Horizon With Poison Reverse (phương pháp phân chia ranh giới), Holddown, Triggered Update, Load Balancing).
4.1.1 Cập nhật định tuyến RIP:
RIP là giao thức hoạt động dạng Broadcast, mặc định sẽ gửi đến tất cả các thiết bị trên Ethernet LAN của Router mà nó gửi Packet đến. Điều này sẽ rất lãng phí, để tránh điều này, Interface Ethernet của Router muốn truyền Packet đi phải được cấu hình Passive và dùng thêm lệnh Neighbor để cho phép gửi cập nhật định tuyến đến các Router kế cận xác định.
Sau khi cập nhật bảng định tuyến, lập tức Router bắt đầu truyền cập nhật định tuyến để cho Router mạng khác biết về sự thay đổi đó.
4.1.2 Metric của định tuyến RIP:
Giao thức định tuyến RIP sử dụng Mectric là Hop Count mang giá trị từ 1 đến 15. Đường (Route) có Metric là 16 được định nghĩa là vô hạn (Infinity) nghĩa là đường đi đó không đến được (Uncreachable). Mỗi tuyến đường từ nguồn tới đích đều được gán một giá trị Metric để làm tiêu chuẩn so sánh. Khi Router nhận được một cập nhật định tuyến mới, Router sẽ cộng thêm một đơn vị vào giá trị Metric trong cập nhật định tuyến và đưa vào bảng định tuyến của chính Router đó. Địa chỉ IP của nơi gửi được sử dụng như là Hop kế tiếp.
4.1.3 Tính ổn định:
RIP cũng có một số tính năng ổn định giống như giao thức định tuyến khác. Những tính năng đem đến sự ổn định mặc dù có những thay đổi đột ngột về cấu trúc mạng.
Ví dụ: Như RIP sử dụng kỹ thuật Split Horizon và Holddown để ngăn chặn những thông tin định tuyến sai lệch được truyền đi rộng rãi.
4.1.4 RIP không hỗ trợ mạng không liên tục:
Mạng không liên tục là một mạng bao gồm nhiều mạng con thuộc cùng mạng chính (Major Network) bị phân cách bởi một mạng khác. Router sử dụng RIP sẽ không quảng bá một mạng không nằm trong cùng Major Network đến Router khác.
4.1.5 RIP không hỗ trợ VLSM (Variable Length Subnet Mask):
RIP sẽ không quảng cáo một mạng không có cùng Subnet Mask với mạng của Router đó.
4.1.6 RIP và đường đi mặc định (Default Route):
RIP hỗ trợ Default Route, nghĩa là cho phép quảng bá mạng 0.0.0.0/0. Khi RIP tìm thấy một đường đi mặc định (Default Route) trong bảng định tuyến, nó sẽ tự động quảng bá đường đi (Route) này trong các cập nhật định tuyến. Lưu ý rằng Default Route phải có Metric phù hợp, nghĩa là nhỏ hơn 15.
Ví dụ: Nếu Default Route học được từ OSPF có Metric lớn hơn hoặc bằng 20, RIP sẽ quảng bá Route này với Metric là 16 (Infinity) và lúc đó ta phải cấu hình Metric là 16. Lúc này ta phải cấu hình Metric mặc định cho Route đó, ta dùng lệnh:
Router(config-Router)#Defaut-Metric.
Trong giao thức định tuyến dạng Classful, nếu Router nhận Packet đến một mạng không có trong bảng định tuyến và không khai báo Default Route trong bảng định tuyến thì Router sẽ loại bỏ Packet đó. Nếu Router cấu hình định tuyến dạng Classless thì Router sẽ chuyển Packet đến Default Route.
4.1.7 Các thông số thời gian (RIP Timer):
Bộ đếm cập nhật định tuyến đếm trong khoảng thời gian trung bình là 30 giây. Router sẽ căn cứ vào bộ đếm này để gửi bảng định tuyến và để cập nhật thông tin cứ sau khoảng 30 giây. Điều này giúp ngăn chặn sự tắt nghẽn khi tất cả các Router đồng thời cập nhật Router kế cận. Mỗi mục (Entry) trong bảng định tuyến đều có thời gian tồn tại cùmg với một bộ đếm thời gian tồn tại của đường đi. Khi thời gian tồn tại của đường đi đã hết, đường đi sẽ không còn giá trị nhưng nó vẫn còn được giữ lại trong bảng định tuyến cho đến khi thời gian đếm Route-Flush hết hạn.
RIP có nhiều bộ đếm để thực thi, bao gồm:
- Bộ đếm thời gian cập nhật định tuyến (Route Update Timer).
- Bộ đếm thời gian tồn tại của đường đi (Route Timeout Timer).
- Bộ đếm thời gian giải phómg đường đi (Route Flush Timer).
4.1.8 Định dạng Packet RIP:
Bảng dưới đây minh họa định dạng IP Packet của RIP.
Số byte mỗi Field:
Command
Version
Unused
Address
Family
Identifier
Unused
IP Address
Unused
Metric
Các Field trong định dạng IP Packet của RIP:
- Command: Trình bày cho dù Packet là một sự yêu cầu (Request) hoặc là một sự trả lời (Response). Request yêu cầu Router gửi tất cả hoặc một phần của bảng định tuyến. Response có thể là sự cập nhật thường xuyên một cách tự nguyện hoặc là sự đáp lại yêu cầu. Response chứa các Entry của bảng định tuyến. Packet RIP phức tạp (Multiple RIP Packet) được sử dụng để truyền thông tin từ những bảng định tuyến lớn.
- Version: Xác định Version của RIP được sử dụng.
- Unused: Là Field không sử dụng, có giá trị mặc định là 0.
- Address Family Identifier (AFI): Xác định địa chỉ gia đình được sử dụng. RIP được thiết kế để mang thông tin định tuyến cho những giao thức khác nhau. Mỗi Entry có một AFI cho biết kiểu địa chỉ. Trên lý thuyết, AFI của IP là 2.
- IP Address: Xác định địa chỉ IP cho Entry.
- Metric: Số Hop mà Router đã đi qua để đến đích, có giá trị từ 1 đến 15 nếu đường đi có thể đến và 16 khi đường đi không thể đến. Một IP Packet của RIP có thể chứa đến 25 Field AFI, Address, Metric của mạng đích.
4.1.9 RIP Version 2 (RIPv2):
RIPv2 là một cải tiến của RIPv1. RIPv2 là giao thức định tuyến dạng Classless, có hỗ trợ VLSM, sự tóm tắt đường đi và chứng thực. Một số cải tiến thể hiện ở: Route Tag, Subnet Mask, Next Hop, Multicast Capability và chứng thực.
Command
Version
Route Tag
Address Family Identifier
00000000
IP Address
Subnet Mask
Next Hop
Metric
Hình 2.7 Định dạng IP Packet Version 2
* Route tag:
- Field Route Tag dài 16 bit (2 byte) dùng để nhận dạng các Route, có ý nghĩa trong quá trình Redistribution. Các Route khi Redistribute vào RIP sẽ được đánh dấu bằng Route Tag để phân biệt giữa Internal RIP và External RIP. Internal RIP là giữa các Router sử dụng RIP với nhau. External RIP là giữa các Router sử dụng giao thức RIP và các giao thức định tuyến khác.
* Next Hop:
- Field Next Hop được sử dụng để tránh sự mở rộng Hop trong quá trình chuyển tiếp Packet để cho Packet có thể chuyển tiếp một cách nhanh nhất.
* RIPv2 hỗ trợ Multicast:
- RIPv2 sử dụng mô hình truyền thông Multicast để trao đổi các thông tin định tuyến. Địa chỉ Multicast RIPv2 sử dụng là 224.0.0.0 (địa chỉ MAC là 01-00-5E-00-00-09).
4.1.10 Các câu lệnh cơ bản khi cấu hình RIP:
Router RIP: chọn giao thức định tuyến là RIP.
No Router RIP: vô hiệu giao thức RIP đang hoạt động.
Version Version-number: là Version mà RIP sử dụng. Nếu không dùng lệnh này Router sẽ mặc định RIP đang sử dụng RIPv1.
Network Network-number: địa chỉ bạn muốn cấu hình.
Timers basic Update-Timer Invalid-Timer Holddown-Timer Flush-Timer: qui định:
- Update-Timer: thời gian cập nhật định tuyến.
- Invalid-Timer: thời gian Route tồn tại trong bảng định tuyến khi không có cập nhật mới.
- Holddown-Timer: là khoảng thời gian Router sẽ không nhận bất cứ cập nhật mới nào của Route.
- Flush-Timer: thời gian chờ trước khi xoá Route ra khỏi bảng định tuyến.
Clear IpRoute*: xoá và tạo lại thông tin trong bảng định tuyến.
Tóm lại:
RIP là giao thức định tuyến quốc tế có thể dùng để cấu hình với Router của nhiều hãng khác nhau. Với bài toán của công ty Router ở trên, ta chọn RIP nếu như các mạng riêng của các công ty không quá phức tạp vì RIP có tính ổn định và dễ cấu hình, nhưng nếu như các mnạg riêng của các công ty là phức tạp thì ta phải xem xét lại bởi vì RIP là giao thức dạng Distance-vector nên nó sẽ gửi toàn bộ bảng định tuyến đi sau một khoảng thời gian Update-Timer. Như vậy sẽ rất lãng phí tài nguyên mạng khi Router hiện hành phải chờ thời gian Update-Timer trước khi nhận bảng cập nhật định tuyến, và trong khi Router chỉ cần nhận những cập nhật về sự thay đổi trong mạng. RIP không hỗ trợ mạng không liên tục và VLSM nhưng RIPv2 đã khắc phục vấn đề này. Ngoài ra RIP sử dụng Metric là Hop với số Hop tối đa là 15, nghĩa là độ hội tụ mạng chậm (vì phải đợi đến 15 Hop trước khi biết được đường đi là Unreachable) và đường kính của mạng sử dụng RIP tối đa chỉ được 15 Hop.
4.2 IGRP (Interior Gateway Routing Protocol):
4.2.1 Tổng quan về IGRP:
IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) là giao thức định tuyến dạng Classful, nghĩa là không chứa Subnet Mask trong các cập nhật định tuyến. IGRP dùng cơ chế advanced vector, dựa trên cơ chế Link-state kết hợp với Distance-vector nghĩa là chỉ cập nhật thông tin khi có sự thay đổi cấu trúc. Việc xác định đường đi được thực hiện linh hoạt thông qua nhiều yếu tố: số Hop, băng thông, thời gian chờ, độ tin cậy… IGRP có khả năng hỗ trợ tối đa là 255 Hop (so với giới hạn 15 Hop của RIP), có độ hội tụ nhanh hơn RIP nhờ cơ chế Flash Update, và hỗ trợ cho nhiều đường liên kết với khả năng cân bằng tải cao. Các giao thức nhóm Classful gồm RIPv1 và IGRP.
IGRP tính Metric dựa trên tham số băng thông (Bandwidth), thời gian chờ (Delay), độ ổn định cao (Stability) và tải (Load). IGRP có thời gian Update dài hơn RIP, có khả năng hỗ trợ cân bằng tải với đơn giá không bằng nhau. IGRP không hỗ trợ mạng không liên tục và VSLM. IGRP sẽ tự động tóm tắt một mạng (Auto Summarization) trước khi quảng cáo nó.
Mặc định:
Update
Router sẽ gửi bảng định tuyến để cập nhật thông tin sau khoảng thời gian trung bình là 90 giây (Update Timer), địa chỉ đích của Update này là 255.255.255.255 (All Hosts Broadcast).
Invalid
Thời gian đường đi tồn tại trong bảng định tuyến khi không có cập nhật mới là 270 giây (Invalid Timer / Timeout / Expiration) Timer các đường đi sẽ ở trong tình trạng không hiệu lực.
Holddown
Router sẽ không nhận bất cứ cập nhật mới của đường đi này trong khoảng thời gian 280 giây (Holddown Timer).
Flush
Khoảng thời gian Router phải chờ trước khi xoá đường đi ra khỏi bảng định tuyến là 630 giây (Flush Timer / Garbage Collection Timer).
IGRP cung cấp với giới hạn lớn hơn các giao thức định tuyến khác.
Ví dụ: Độ ổn định và tải có giá trị từ 1 đến 255, băng thông có thể lên đến tốc độ từ 1200 bps đến gbps. Thời gian chờ có thể từ 1 đến 224, nhà quản trị có thể làm ảnh hưởng đến việc lựa chọn đường đi bằng cách tăng thêm hay giảm bớt giới hạn cho Metric. Điều này cho phép nhà quản trị có thể thay đổi sự chọn lựa đường đi tự động của IGRP.
4.2.2 Cập nhật định tuyến IGRP:
IGRP là giao thức hoạt động dạng Broadcast, mặc định sẽ gửi Update đến tất cả các thiết bị trên Ethernet Lan của Router mà nó sẽ gửi Packet đến. Điều này sẽ rất lãng phí. Để tránh điều này, Interface Ethernet của Router muốn truyền Packet đi phải đựơc cấu hình Passive và dùng thêm câu lệnh Neighbor để cho phép gửi cập nhật định tuyến đến Router kế cận xác định.
4.2.3 Metric của định tuyến IGRP:
Giao thức định tuyến IGRP sử dụng công thức dưới đây để tính Metric:
IGRP Metric = [ K1 * BW + [(K2*BW) / (256-Load)] + K3 ] * Delay * [ K5 / (Reli + K4) ]
Trong đó:
- K1, K2, K3, K4, K5 là hằng số.
- BW = 107/ băng thông nhỏ nhất trên đường đi (kbps).
- Delay = tổng Delay trên tuyến đường /10 (ms).
- Load: tải trên Interface, mang giá trị 1-255 (255-100% truyền thông, 1-không có truyền thông).
- Reli: độ tin cậy của Interface, mang giá trị 1-255 (1-không tin cậy, 255-100% đáng tin cậy).
Mặc định:
- K1=K3 =1, K2 = K4 = K5 = 0. Khi đó:
IGRP Metric = BW + Delay
Môi trường
Băng thông
Delay
Ethernet
Fast Ethernet
Gigabit Ethernet
10.000 Kbps
100.000 Kbps
1.000.000 Kbps
1.000 micro giây
100 micro giây
10 micro giây
FDDI
Token Ring (16 M)
T1
100.000 Kbps
16.000 Kbps
1544 Kbps
100 micro mgiây
630 micro giây
20.000 micro giây
4.2.4 Tính ổn định:
IGRP cung cấp một số tính năng để nâng cao tính ổn định của IGRP bao gồm Holddown, Spilit Horizon và Poison Reverse.
IGRP không hổ trợ mạng không liên tục và VLSM.
4.2.5 IGRP và Default Route:
Trong Router của Cisco, IGRP không nhận biết đựơc mạng 0.0.0.0/0 trong mạng, IGRP có thể sử dụng lệnh Ip Default-Network để áp đặt Metric cho đường đi đó. Lệnh Ip Default-Network được dùng để chỉ định địa chỉ Major Network và đánh dấu mạng này là Default Network. Major Network phải là mạng nối trực tiếp, được định nghĩa bởi định tuyến tĩnh hay học được từ các giao thức định tuyến khác. Mạng được chỉ định bởi lệnh Ip Default-Network phải tồn tại trong bảng định tuyến khác. Mạng được chỉ định bởi lệnh Ip Default-Network phải tồn tại trong bảng định tuyến trước khi lệnh này có hiệu lực.
4.2.6 Hoạt động cân bằng tải:
IGRP cũng cung cấp khả năng cân bằng tải đến 6 tuyến đường có chi phí bằng nhau giống như RIP.
Ngoài ra IGRP cho phép định tuyến theo nhiều đường với mỗi đường đi đều có thể có Metric khác nhau và chi phí cũng khác nhau. Lợi ích của tính năng này là tăng khả năng linh hoạt, sử dụng hiệu quả đường truyền.
IGRP sử dụng lệnh Router(config-Router)#Variance để thực hiện cân bằng tải với các đường đi có chi phí khác nhau.
4.2.7 Các thông số thời gian (IGRP Timer):
IGRP duy trì một số bộ đếm thời gian bao gồm:
- Bộ đếm thời gian cập nhật (Update Timer), mặc định là 90 giây.
- Bộ đếm thời gian tồn tại của đường đi (Invalid Timer), mặc định gấp 3 lần giá trị cuả Update Timer là 270 giây.
- Bộ đếm Holddown (Holddown Timer), mặc định gấp 3 lần giá trị Update Timer cộng thêm 10 giây là 280 giây.
- Bộ đếm thời gian giải phóng đường đi (Flush Timer), mặc định gấp 7 lần giá trị Update Timer là 630 giây.
Các câu lệnh cơ bản khi cấu hình IGRP:
Router IGRP AS number: chọn giao thức định tuyến là IGRP trong hệ thống AS với AS number (số AS number là số nguyên từ 1 đến 65535).
Network Network-number: địa chỉ mạng muốn cấu hình.
No Router IGRP AS number: vô hiệu giao thức IGRP đang hoạt động.
Timers Basic Update-Timer Invalid-Timer Holddown-Timer Flush-Timer: qui định thời gian cập nhật định tuyến (Update-Timer), thời gian Route tồn tại trong bảng định tuyến khi không có cập nhật mới (Invalid-Timer), thời gian Router sẽ không nhận bất cứ cập nhật mới nào của Route (Holddown-Timer) và thời gian trước khi xoá Route ra khỏi bảng định tuyến (Flush-Timer).
Tóm lại:
IGRP là một phát triển riêng của Cisco nên chỉ dùng cho các Router của Cisco, các Router của các hãng khác không có tích hợp giao thức này. Nếu ta sử dụng toàn bộ Router là của Cisco ta có thể chọn IGRP vì IGRP có tính ổn định, dễ cấu hình. IGRP có khả năng hỗ trợ đến 255 Hop nghĩa là đường kính của mạng IGRP có thể lên đến 225 Hop, IGRP tính toán Metric dựa vào nhiều yếu tố nên có tính linh hoạt hơn RIP, và có độ hội tụ nhanh hơn RIP vì có cơ chế Flash Update nên thích hợp cho các hệ thống lớn. Tuy nhiên cũng như RIP, IGRP là giao thức dạng Distance-vector nên nó sẽ gửi toàn bộ bảng định tuyến đi sau một khoảng thời gian Update-Timer. Như vậy cũng sẽ rất lãng phí tài nguyên mạng. IGRP cũng không hỗ trợ mạng không liên tục và VLSM. Vì vậy Cisco đã phát triển IGRP theo hướng riêng để khắc phục những nhược điểm của IGRP, đó là Enhanced IGRP (EIGRP).
4.3 So sánh hai giao thức định tuyến RIP và IGRP:
4.3.1 So sánh đặc điểm của hai Routing Protocol RIP và IGRP:
* Giống nhau:
- Dùng giao thức định tuyến dạng Distance-vector.
- Không hỗ trợ mạng không liên tục và VLSM.
- Có nhiều đường đi đến một mạng cùng tồn tại, giao thức định tuyến RIP và IGRP xác định đường đi tốt nhất dựa trên việc tính toán Metric.
- Khi các thiết bị có chung một hiểu biết về mạng đó, các thiết bị sẽ bắt đầu định tuyến trên đường đi tốt nhất.
- Các giao thức định tuyến này gửi các thông điệp cập nhật về đường đi hoặc về mạng bên trong AS.
- Bảng định tuyến nhận các cập nhật từ các giao thức và cung cấp thông tin theo yêu cầu.
- Có quá trình chuyển gói xác định đường đi nào cần chọn lựa từ bảng định tuyến để chuyển một gói tin.
- Cung cấp khả năng cân bằng tải đến 6 tuyến đường.
- Thuộc nhóm Classful gồm có RIP Version 1 và IGRP.
* Khác nhau:
- Metric của IGRP là một Metric dạng hỗn hợp gồm: băng thông, độ trễ, tải, độ tin cậy, MTU. Mặc dù MTU được gán như một phần của Metric, thông số này chỉ dùng để theo dõi chứ không dùng trong quá trình tính toán. Có thể cấu hình các hệ số K sao cho tất cả các giá trị đều có thể dùng. Nếu tất cả các thành phần không được dùng hệ thống sẽ chỉ dùng giá trị băng thông và Delay. Giá trị Metric của IGRP là 100, có thể cấu hình thành 255.
- Metric của RIP là Hop Count. Mặc dù Hop Count của RIP không được dùng như Metric của IGRP mà chỉ dùng để loại bỏ các gói dữ liệu đã tồn tại lâu trong mạng.
- Thời gian cập nhật của IGRP là 90 giây còn RIP là 30 giây. IGRP dùng cơ chế cân bằng tải và các giá trị AS cho phép các mạng được mở rộng.
Bảng so sánh giữa hai giao thức RIP và IGRP:
RIP
IGRP
Dùng Hop Count để tính đường đi (tối đa là 16).
Dùng Metric để tính đường đi (số lớn là mạng không tồn tại).
Thời gian hội tụ (độ hội tụ) mạng chậm.
Thời gian hội tụ mạng nhanh hơn nhờ cơ chế Flash Update.
Dùng cho những mạng nhỏ.
Dùng cho những mạng lớn.
Số lượng Hop tối đa là 15.
Số lượng Hop tối đa là 255.
Thời gian Update là 30 giây.
Thời gian Update là 90 giây.
Quảng bá toàn bộ mạng.
Tự động tóm tắt một mạng trước khi quảng bá.
RIP và IGRP có nhiều điểm giống nhau về mặt Logic chung nhưng giữa chúng lại có một vài khác biệt, thể hiện rõ qua bảng so sánh dưới đây:
Bảng so sánh các đặc điểm giữa RIP và IGRP:
Đặc điểm
RIP (mặc định)
IGRP (mặc định)
Thời gian cập nhật
30 giây
90 giây
Metric
Hop Count
Function of Bandwidth and Delay (mặc định).
Can include reliability, Load, and MTU.
Hold-Down Timer
180
280
Flash (Triggered) Updates
Yes
Yes
Mask Sent in Update
No
No
Infinite-Metric Value
16
4,294,967,295
4.3.2 Redistribution giữa các Routing Protocol RIP và IGRP:
Truyền thông giữa hai môi trường sử dụng giao thức định tuyến khác nhau đòi hỏi đường đi được tìm thấy bởi một giao thức được phân phối lại trong môi trường giao thức định tuyến thứ hai. Sự phân phối lại đường đi cung cấp cho một công ty tính năng để thực thi giao thức định tuyến khác trong một nhóm (Workgroup) hay vùng (Area). Tính năng Route Redist._.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- NOI DUNG LUAN VAN TOT NGHIEP KHOA 2001.doc
- BIA LUAN VAN TOT NGHIEP KHOA 2001.doc