Tìm hiểu bộ giao thức IPX/SPX

Tìm hiểu bộ giao thức IPX/SPX

1 CHƯƠNG I: KIẾN TRÚC IPX 1. Kiến trúc IPX (Internetworking Packet exchange): trao đổi gói dữ liệu mạng): - IPX (Internetwork Packet exchange) là một giao thức thuộc lớp mạng (network layer) trong mô hình mạng 7 lớp OSI. Nó là giao thức chính được sử dụng trong hệ điều hành Netware của Novell. Tương tự như giao thức IP (Internet Protocol) trong bộ giao thức TCP/IP, IPX chứa địa chỉ mạng (network address) và cho phép các gói tin được chuyển qua các mạng hoặc phân mạng (subnet) khác nhau. Hình 1: Bộ giao thức IPX/SPX tham chiếu dưới mô hình OSI - Các giao thức được sử dụng trên mạng xác định nội dụng của các thông tin kiểm soát này. Trong hầu hết trường hợp, các giao thức tồn tại bên trong một gói tin, mỗi giao thức định nghĩa một phần khác nhau của thông tin kiểm soát các gói tin , và thông tin điều khiển của mỗi giao thức phục vụ một mục đích khác nhau. - IPX là một giao thức kết nối quản lý mạng lưới địa chỉ giữa các node. Nó sẽ gửi các gói tin đến điểm đến được yêu cầu dựa trên giao thức cấp trên để đảm bảo cung cấp gói. Đối với các gói tin nhận được thì IPX định tuyến phục vụ trên mức độ thích hợp. 2 1.1. Gói tin IPX - Các gói tin IPX chứa một tiêu đề IPX và dữ liệu được chuyển giao trên mạng. - Cấu trúc của IPX: Tiêu đề IPX được đặt sau tiêu đề MAC, và trước gói dữ liệu (Gói dữ liệu thường chứa tiêu đề của một giao thức cấp cao hơn). Hình 2: Cấu trúc gói tin IPX 1.2. Cấu trúc IPX của header Hình 3: Cấu trúc IPX của header Trong đó: • Check sum: Phù hợp với chuẩn XNS, với giá trị là FFFF 3 • Packet Length: 30 byte đến 65535 byte trong lý thuyết (ban đầu là 576 byte) • Transport control:Tương tự như một trường TTL (Time To Live). Kiểm soát số lượng thiết bị router mà nó đã đi qua trên đường tới đích đến, được thiết lập bằng 0 bởi các node gửi, nếu nó đạt đến 16, gói dữ liệu sẽ bị loại. • Packet type: Quy định giao thức lớp trên mà gói tin đã đi qua. Packet type nhận giá trị: 0: chưa biết 1: RIP 4: SAP 5: SPX 17: NCP 20: Netbios broadcast • Destination Network: Điểm đến mạng, bộ định tuyến Intenet không nên đặt là 00000000 vì điều này giả định rằng gói tin đi đến cùng mạng, đích đến là nguồn, và không được phép đặt là FFFFFFFFFFFF • Destinaton Node: Điểm đến node, (MAC) địa chỉ vật lý 6 byte, FFFFFFFFFFFF có nghĩa là phát sóng ở tất cả các node • Destination Socket: Điểm đến Socket, là số ổ cắm đại diện cho các quá trình khác nhau trong một node • Source network: Mạng nguồn, gửi các node với thiết lập 00000000 có nghĩa là mạng lưới nguồn chưa được biết, bộ định tuyến điền với địa chỉ chính xác trước khi chuyển tiếp các gói tin • Source node: Node nguồn, đây là địa chỉ vật lý, 6 byte, không được phép thiết lập FFFFFFFFFFFF • Source socket: Chỉ địa chỉ chương trình phần mềm trên hệ thống gửi 1.3. IPX address 4 Hình 4: Địa chỉ IPX - Địa chỉ IPX được sử dụng để xác định các host trên một mạng IPX, là một địa chỉ 10 bytes, 80 bits thuộc lớp mạng bao gồm: network number và node number. - Network number: Mỗi mạng IPX đưa ra một số mạng 32 bits. Những con số này được tạo ra bởi nhà quản trị mạng, và phải là duy nhất trong suốt liên mạng IPX. Số mạng thường được viết ở dạng hex, với những số 0 được viết ở đầu thì có thể bỏ qua. Khi gói tin được gửi vào mạng 0, nó sẽ được thực hiện như là gửi đến mạng hiện tại. - Node number: Mỗi thiết bị IPX có một địa chỉ node 48 bits. Địa chỉ node thông thường được sao chép trực tiếp từ địa chỉ MAC của card mạng. Địa chỉ node cũng được viết dưới dạng số hex. Để thực hiện đọc một các dễ dàng hơn thì giữa 4 chữ số được thêm vào dấu chấm.ví dụ: 0000.8012.5abc là một địa chỉ node IPX hợp lệ. 1.4. IPX socket numbers - Một thiết bị mạng có thể có nhiều quy trình giao tiếp đồng thời trên IPX, để cho phép ngăn xếp IPX xác định quá trình một gói tin đến, mỗi quá trình liên quan đến một số socket. Socket là một số 16 bits. Một số socket dành riêng cho Novell được sử dụng với những mục đích cụ thể. - Bằng cách xác định một số mạng, địa chỉ node và số socket với nhau, bạn có thể xác định một quá trình hoạt động riêng lẻ trên một node IPX duy nhất. 5 Hình 5: Địa chỉ IPX với số lượng socket - Số socket này có thể là tĩnh hoặc động. + Số socket tĩnh được chỉ định bởi Novell, chúng được giao nhiệm vụ cho các quy trình cụ thể. Số socket tĩnh bắt đầu từ 8000 hệ hex và đi qua FFFF hệ hex. Số socket giữa 4000 và 7FFF hệ hex là các socket động. Các socket này được sử dụng bởi hệ thống trong một mạng lưới để giao tiếp với máy chủ tập tin và các thiết bị mạng khác. Hình 6: IPX socket numbers  Câu hỏi: Câu hỏi 1: Mức độ an toàn của giao thức IPX? - IPX không đảm bảo chuyển giao một thông điệp hoặc một gói tin hoàn chỉnh, cũng như IP, các gói tin được đóng gói theo giao thức IPX có thể bị đánh rơi IPX socket number Socket Dịch vụ Mô tả 0451 NCP Giao thức NetWare lõi 0452 SAP Giao thức quảng cáo dịch vụ 0453 RIP Giao thức thông tin định tuyến 0455 NetBIOS NetBIOS trên IPX 0456 Diag. Packet Máy chủ chẩn đoán gói 0457 Nối tiếp # kiểm tra Số giấy phép kiểm tra giữa các máy chủ 4000- 8000 trả lời Trả lời ngẫu nhiên trên sự phân công của khách hàng 6 trên đường truyền bởi các router, vì thế muốn đảm bảo độ tin cậy, người ta sử dụng giao thức SPX. Câu hỏi 2: Đặc điểm của bộ giao thức IPX/SPX? - Tương tự như TCP và IP hợp thành bộ giao thức TCP/IP, thì SPX và IPX hợp thành bộ giao thức IPX/SPX. Bộ giao thức này có ưu điểm nhỏ, nhanh, hiệu quả trên các mạng cục bộ và hỗ trợ khả năng định tuyến. Novell phát triển IPX/SPX để làm việc với các máy chủ Netware và các khách hàng của họ. Nó cũng có thể được sử dụng với những hệ điều hành khác như Mycrosoft windows. Mycrosoft bao gồm một ngăn xếp giao thức IPX/SPX tương thích được gọi là NWLink trong windows. - Đôi khi IPX/SPX được sử dụng trong nội bộ LAN truyền thông để tăng cường an ninh.Máy tính từ bên ngoài mạng LAN truy cập qua giao thức TCP/IP không thể truy cập máy tính trong mạng LAN sử dụng IPX/SPX. Câu hỏi 3: Kiến trúc của bộ giao thức IPX/SPX như thế nào? Trả lời: SPX sẽ nằm trong phần data của gói tin IPX như hình dưới: Câu hỏi 4: Tại sao phải sử dụng gói tin IPX? - Hầu hết các mạng máy tính yêu cầu thông tin chuyển giao giữa các node được chia thành các khối được gọi là các gói tin. Các gói tin làm cho thông tin dễ được quản lý hơn cho việc nhận và gửi từ các node và node trung gian. Ngoài 7 các thông tin,dữ liệu đang được chuyển giao, mỗi gói tin chứa thông tin điều khiển được sử dụng để kiểm tra lỗi, xác định địa chỉ và nhiều mục đich khác. Câu hỏi 5:Nếu không chỉ định 1 node number cho một bộ định tuyến được sử dụng trên các liên kết thì địa chỉ node được xác định như thế nào? - Nếu không chỉ định một node number cho một bộ định tuyến được sử dụng trên các liên kết, phần mềm Cisco IOS sử dụng các địa chỉ phần cứng Media Access Control (MAC) được gán cho nó là địa chỉ node. Đây là địa chỉ MAC của Ethernet đầu tiên, Token ring, card giao diện FDDI. Nếu không có giao diện IEEE hợp lệ, phần mềm Cisco IOS sẽ ngẫu nhiên giao cho một node number bằng cách sử dụng một số dựa trên đồng hồ hệ thống. CHƯƠNG II: ĐỊNH TUYẾN IPX 2. Giới thiệu về định tuyến - Định tuyến là quá trình tìm đường đi cho gói tin, để chuyển nó từ mạng này sang mạng khác. Định tuyến là một chức năng không thể thiếu được của mạng viễn thông trong quá trình thực hiện kết nối các cuộc gọi trong mạng, và nó cũng được coi là phần trung tâm của kiến trúc mạng, thiết kế mạng và điều hành quản trị mạng. - Mạng hiện đại hiện nay có xu hướng hội tụ các dịch vụ mạng, yêu cầu đặt ra từ phía người sử dụng là rất đa dạng và phức tạp, một trong những giải pháp cần thiết cho mạng viễn thông hiện đại là các phương pháp định tuyến phù hợp để nâng cao hiệu năng mạng. Các phương pháp định tuyến động thực sự hiệu quả hơn trong các cấu hình mạng mới này, cho phép người sử dụng tham gia một phần vào quá trình quản lí mạng, tăng thêm tính chủ động, mềm dẻo đáp ứng tốt hơn yêu cầu người sử dụng dịch vụ. - Các giao thức dò đường mạng Netware Netware sử dụng 2 giao thức dò đường RIP (Routing Information Protocol) và NLSP (Netware Link Services Protocol). 8 2.1. Giao thức Rip (Routing information protocol) 2.1.1. Giới thiệu khái quát về RIP - Giao thức định tuyến phổ biến là RIP (Routing Information Protocol), là một giao thức distance-vector được thiết kế cho việc trao đổi các thông tin định tuyến bên trong một mạng có kích thước nhỏ đến trung bình. Ưu điểm lớn nhất của RIP là nó rất đơn giản trong cấu hình và triển khai. - Thuật toán distance – vector (Vector khoảng cách) là một thuật toán định tuyến tương thích nhằm tính toán con đường ngắn nhất giữa các cặp nút trong mạng, dựa trên phương pháp tập trung được biết đến như là thuật toán Bellman – Ford. Các nút mạng thực hiện quá trình trao đổi thông tin trên cơ sở của địa chỉ đích, nút kế tiếp, và con đường ngắn nhất tới đích. - Là giao thức định tuyến theo kiểu classful ( tức định tuyến theo lớp địa chỉ) vì RIP không mang theo thông tin subnet mask đi kèm (FLSM) 2.1.2. Cấu trúc gói tin IPX RIP 9 HÌNH 1: Cấu trúc gói tin RIP IPX • Trong cấu trúc gói tin RIP, trường Number of Ticks được thêm vào để cải thiện các tiêu chí quyết định lựa chọn con đường nhanh nhất tới một đích đến. • Cơ cấu gói RIP bao gồm: - Operation: Cho biết gói dữ liệu là một yêu cầu hay một phản ứng - Network Number: Xác định các phân đoạn mạng gói tin sẽ được gửi đến - Number of Hops: Chỉ số của thiết bị định tuyến mà các gói tin phải đi qua để đạt được một số mạng - Number of Ticks: Chỉ ra bao nhiêu thời gian là cần thiết cho gói tin để tiếp cận với phân đoạn mạng quy định. Số lượng này luôn có ít nhất là 1 2.1.3. Đặc điểm của RIP 10 - RIP sử dụng một metric định tuyến bằng số các hop count (số router) để đo khoảng cách giữa mạng nguồn và đích. Mỗi hop trong một đường dẫn từ nguồn tới đích được gán một giá trị hop-count, điển hình bằng 1. Khi một router nhận được một cập nhật về tuyến có chứa một entry mạng đích mới hoặc đã được thay đổi thì router đó sẽ cộng thêm 1 vào giá trị metric được chỉ thị trong nâng cấp và nhập vào mạng trong bảng định tuyến. Địa chỉ IP của người gửi sẽ được sử dụng như hop tiếp theo. - Do RIP chỉ sử dụng hop count để xác định đường đi tốt nhất đến một mạng tương tác nào đó nên nếu RIP tìm thấy nhiều liên kết đến cùng một mạng từ xa với cùng hop- count thì nó sẽ tự động thực hiện một sự cân bằng tải luân chuyển “round-robin”. RIP có thể thực hiện việc cân bằng tải cho tới 6 liên kết. - Mặc dù vậy, có một vấn đề xảy ra trong việc sử dụng các hop khi hai liên kết đến một mạng từ xa có băng thông khác nhau. Cho ví dụ, nếu bạn có một liên kết chuyển mạch 56KB và một liên kết T1 1,544Mbps thì sẽ xảy ra hiện tượng không hiệu quả khi gửi dữ liệu bằng nhau qua cả hai đường. Để khắc phục nhược điểm này, bạn phải thiết kế một mạng có các liên kết băng thông bằng nhau hoặc sử dụng một giao thức định tuyến có thể đưa vào các hệ số băng thông trong bản kê khai. - RIP ngăn chặn các vòng lặp vô tận trong định tuyến bằng cách thực thi một giới hạn về số các hop được cho phép trong một đường đi từ nguồn đến đích. Số hop tối đa trong một đường đi là 15. Nếu một router nhận được một nâng cấp định tuyến có chứa một entry mới hoặc đã được thay đổi, và nếu quá trình tăng giá trị metric lên 1 làm cho metric bằng 16 thì đích mạng coi như không thể đến. Rõ ràng, điều này làm cho RIP không thể co dãn trong các mạng lớn hoặc rất lớn. Lưu ý: Vấn đề đếm vô tận là lý do tại sao số hop (hop count) tối đa của RIP cho một mạng IP được thiết lập là 15. Các giá trị hop count tối đa lớn hơn sẽ làm cho thời gian hội tụ lâu hơn khi đó hiện tượng đếm vô tận xuất hiện. - Ban đầu, bảng định tuyến cho mỗi router chỉ gồm các mạng được kết nối vật lý với nó. Một RIP router sẽ định kỳ (30s) gửi đi các thông báo có chứa các entry bảng định tuyến của nó để các router khác có thể cập nhật các bảng định tuyến của chúng. Phiên bản 1 của RIP sử dụng các gói dữ liệu quảng bá địa chỉ IP cho các thông báo của nó, phiên [...]... đếm vô tận xuất hiện Câu 3: Ngày nay giao thức RIP đang dần dần bị thay thế bởi giao thức NLSP bởi một số tính năng nổi bật của nó Hãy chỉ ra tính năng nổi bật đó? Trả lời Một trong những đặc tính quan trọng nhất của NLSP khi so sánh với RIP là nó hiểu biết nhiều hơn trên toàn bộ liên mạng, chứ không chỉ biết đến các bộ định tuyến lân cận Điều này cho phép một bộ định tuyến đưa ra những quyết định... định thông minh hơn 24 trong cách dẫn đường cho các gói tin Bộ định tuyến thu thập thông tin về cần thiết từ các bộ định tuyến khác rồi xây dựng một bảng xác định cách tốt nhất để dẫn đường cho các gói tin CHƯƠNG III: NGUYÊN TẮC TRUYỀN GÓI TIN TRONG GIAO THỨC IPX - 3 Đóng gói IPX: Trước khi đi sâu vào tìm hiểu cách truyền gói tin IPX ta hãy tìm hiểu: gói tin IPX đã được đóng gói như thế nào trước khi... điểm đến, quy định cụ thể giao Data (46-1500 bytes): Chứa các gói tin IPX thức đang được tiến hành • SSAP (Source Service Access Point): Dịch vụ truy cập điểm nguồn, nó cũng quy định cụ thể giao thức đang được tiến hành • Control: Các byte kiểm soát, xác định một khung thông tin không đánh số Cách truyền gói tin trong giao thức IPX tuân theo cơ chế hoạt động chung của NETWARE là giao tiếp giữa client-... so sánh với RIP là nó hiểu biết nhiều hơn trên toàn bộ liên mạng, chứ không chỉ biết đến các bộ định tuyến lân cận 2.2.2 Hoạt động của NLSP - NLSP hỗ trợ ba cấp độ của định tuyến phân cấp: Cấp 1, cấp 2 và định tuyến cấp 3 Một bộ định tuyến cấp 1 kết nối các phân đoạn mạng trong một khu vực định tuyến nhất định Một bộ định tuyến cấp 2 kết nối các khu vực và cũng hoạt động như bộ định tuyến cấp 1 trong... lên đến 802.2 Đây là một thách thức về kỹ thuật khi các loại khung không tương thích Một hệ thống sử dụng khung 802.3 không thể giao tiếp với một hệ thống sử dụng khung 802.2 Để khắc phục hạn chế này, một bộ định tuyến Cisco có thể được cấu hình để sử dụng nhiều hơn một hoạt động đóng gói trong Ethernet cho IPX trên một giao diện duy nhất, cho phép một bộ định tuyến giao tiếp với hệ thống sử dụng các... Link Services Protocol) 2.2.1 Khái niệm về NLSP - NLSP là giao thức định tuyến link-state trong hệ thống Netware ( Link-sate routing protocols thường có tính năng mở rộng cao và có tốc độ hội tụ nhanh hơn sử dụng cá giao thức định tuyến như RIP và IGRP Link-state routing protocol cần nhiều bộ nhớ và quá trình xử lý hơn từ router và cần có sự hiểu 15 biết và kinh nghiệm từ người quản trị hơn khi sử dụng... bạn có thể sử dụng một router để kết nối các mạng khác nhau • Novell Netware IPX hỗ trợ nhiều chương trình đóng gói vào một giao diện router, cung cấp nhiều số mạng được giao Netware hỗ trợ những giao thức đóng gói sau: 26 Hình 2: Giao thức đóng gói IPX Hình 3: Định dạng khung của DIX Etherner packet (Ethernet II) & chuẩn 802.3 của Ethernet - - Định dạng khung 802.3 ban đầu thiếu lĩnh vực Type là do các... sau:  0 - giá trị thuộc; bỏ qua toàn bộ gói 19  1 – chỉ định tuyến cấp 1  2 – chỉ định tuyến cấp 2 (bộ định tuyến gửi sử dụng liên kết này để định tuyến cấp 2.)  3 - Cả hai cấp 1 và 2 (Bộ định tuyến gửi là một bộ định tuyến cấp 2 và sử dụng liên kết này cho vận chuyển cấp 1 và cấp 2)  Source ID - Phục vụ nhận dạng hệ thống của router gửi  Holding time - Có bộ đếm thời gian nắm giữ, trong vài... để tính toán lại bảng định tuyến đầu tiên như trong RIP  Sau đây là các tính năng chính của NLSP: - NLSP dựa trên bộ định tuyến sử dụng một giao thức phân phối đáng tin cậy, - chuyển giao gói tin một cách đảm bảo NLSP tạo điều kiện cải thiện các quyết đinh định tuyến, vì NLSP dựa trên bộ định - tuyến lưu trữ một bản đồ hoàn chỉnh của mạng, không phải thông tin next hop NLSP hiệu quả đặc biệt trên kết... là một cho máy chủ gần nhất GNS Khách hàng nhận được và giữ trong bộ nhớ của các loại máy chủ, tên, địa chỉ nội bộ, địa chỉ MAC, địa chỉ socket giao tiếp Ở giai đoạn này, khách hàng không biết cách vào mạng 8 và địa chỉ nội bộ của máy chủ, nên luôn luôn là mặc định để 0000.0000.0001 Trình báo của khách hàng gửi phát sóng RIP yêu cầu để tìm ra đường đến máy chủ Khi máy chủ nhận được yêu cầu, nó sẽ trả