Tìm hiểu về giao thức định tuyến RIP và cấu hình trên Router

RIP (Routing Information Protocol) là một giao thức định tuyến dùng để quảng bá thông tin về địa chỉ mà mình muốn quảng bá ra bên ngoài và thu thập thông tin để hình thành bảng định tuyến (Routing Table) cho Router. Đây là loại giao thức Distance Vector sử dụng tiêu chí chọn đường chủ yếu là dựa vào số hop (hop count) và các địa chỉ mà RIP muốn quảng bá được gửi đi ở dạng Classful (đối với RIP version 1) và Classless (đối với RIP version 2). Những nội dung trình bày trong quyển báo cáo gồm: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN CHƯƠNG 2: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN RIP CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA GIAO THỨC RIP

MỤC LỤC

L I M Đ UỜI MỞ ĐẦU Ở ĐẦU ẦU 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾNNG 1: T NG QUAN V CÁC GIAO TH C Đ NH TUY NỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN Ề CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN ỨC ĐỊNH TUYẾN ỊNH TUYẾN ẾN 8

1.1.Gi i thi u v Đ nhới thiệu về Định ệu về Định ề Định ịnh Tuy nến 8

1.2.Khái ni m đ nh tuy n (Routing)ệu về Định ịnh ến 8

1.3 Đ nh tuy n tĩnh và đ nh tuy n đ ngịnh ến ịnh ến ộng 9

1.3.1 Đ nh tuy n tĩnh (Static Routing)ịnh ến 9

1.3.2 Đ nh tuy n đ ng (ịnh ến ộng Dynamic Routing) 14

1.4 Gi i thi u các ki u đ nh tuy nới thiệu về Định ệu về Định ểu định tuyến ịnh ến 21

1.4.1 Routing Information Protocol (RIP) 21

1.4.1.1 Các đ c đi m chính c a RIPặc điểm chính của RIP ểu định tuyến ủa RIP 21

1.4.1.2 RIPv2 được phát triển từ RIPv1 nên vẫn giữ các đặc điểm như c phát tri n t RIPv1 nên v n gi các đ c đi m nh ểu định tuyến ừ RIPv1 nên vẫn giữ các đặc điểm như ẫn giữ các đặc điểm như ữ các đặc điểm như ặc điểm chính của RIP ểu định tuyến ư RIPv1 22

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾNNG 2: GIAO TH C Đ NH TUY N RIPỨC ĐỊNH TUYẾN ỊNH TUYẾN ẾN 27

2.1 T ng quátổng quát 27

2.1.1 Gi i thi uới thiệu về Định ệu về Định 27

2.1.2 Đ nh nghĩaịnh 27

2.1.3 Thu t toánật toán 28

2.2 Giao th c đ nh tuy n - RIPức định tuyến - RIP ịnh ến 29

2.2.1 Đ nh tuy n theo véct kho ng cáchịnh ến ơ khoảng cách ảng cách 29

2.2.1.1 Đ c đi mặc điểm chính của RIP ểu định tuyến 29

2.2.1.2 Véct kho ng cáchơ khoảng cách ảng cách 30

2.2.1.3 V n đ và các phấn đề và các phương pháp giải quyết lặp vòng ề Định ươ khoảng cáchng pháp gi i quy t l p vòngảng cách ến ặc điểm chính của RIP 31

2.2.1.4 Kh o sát ho t đ ng “lan truy n theo tin đ n” c a RIPảng cách ạt động “lan truyền theo tin đồn” của RIP ộng ề Định ồn” của RIP ủa RIP 39

2.2.2 Chi ti t v giao th c đ nh tuy n RIPến ề Định ức định tuyến - RIP ịnh ến 42

2.2.2.1 RIP phiên b n 1ảng cách 42

2.2.2.2 RIP phiên b n 2ảng cách 45

2.2.2.3 Ki m tra c u hình RIPểu định tuyến ấn đề và các phương pháp giải quyết lặp vòng 48

2.2.2.5 Chia t i v i RIPảng cách ới thiệu về Định 51

2.2.2.6 So sánh RIP v1 v i RIP v2ới thiệu về Định 52

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾNNG 3 NG D NGỨC ĐỊNH TUYẾN ỤNG 54

3.1 Gi i h nới thiệu về Định ạt động “lan truyền theo tin đồn” của RIP 54

3.1.1 Gi i h n chung cho c 2 RIPv1 và RIPv2:ới thiệu về Định ạt động “lan truyền theo tin đồn” của RIP ảng cách 54

3.1.2 Nh ng gi i h n riêngc a RIPv1 và RIPv2ữ các đặc điểm như ới thiệu về Định ạt động “lan truyền theo tin đồn” của RIP ủa RIP 54

3.1.2.1 Nh ng gi i h n c a RIPv1:ữ các đặc điểm như ới thiệu về Định ạt động “lan truyền theo tin đồn” của RIP ủa RIP 54

3.1.2.2 Sang đ n phiên b n 2 thì RIPv2 đã gi i quy t các gi i h n c a ến ảng cách ảng cách ến ới thiệu về Định ạt động “lan truyền theo tin đồn” của RIP ủa RIP RIPv1 55

3.2 B o m tảng cách ật toán 55

3.3 ng d ngỨC ĐỊNH TUYẾN ụng 55

3.4 C u hình trên Router Ciscoấn đề và các phương pháp giải quyết lặp vòng 56

3.5 K t lu n, đánh giáến ật toán 60

3.5.1 K t lu nến ật toán 60

3.5.2 Đánh giá 61

TÀI LI U THAM KH OỆU THAM KHẢO ẢO 63

Danh mục một số thuật ngữ

IS-IS ( Intermediate

System-to-Intermediate System )

Hệ thống trung gian nối hệ thống trunggian

liên kết

giữa các khu vực địa lý cách xa nhau

cổng ra đầu tiên của đường dẫn về đích

Hình 2 : Giao di n đi ra ện đi ra 11

Hình 3 : Đ a ch IP c a router k c n ịa chỉ IP của router kế cận ỉ IP của router kế cận ủa router kế cận ế cận ận 11

Hình 4 : Ki m tra c u hình đ ểm tra cấu hình đường cố định ấu hình đường cố định ường cố định ng c đ nh ố định ịa chỉ IP của router kế cận 13

Hình 5 : Ki m tra s c trên router Sterling ểm tra cấu hình đường cố định ự cố trên router Sterling ố định 14

Hình 6 : Ki m tra s c trên router Hoboken ểm tra cấu hình đường cố định ự cố trên router Sterling ố định 14

Hình 7 : M t AS là bao g m các router ho t đ ng d ột mạng máy tính ồm các router hoạt động dưới cùng một cơ chế quản ạng máy tính ột mạng máy tính ưới cùng một cơ chế quản i cùng m t c ch qu n ột mạng máy tính ơ chế quản ế cận ản trịa chỉ IP của router kế cận 15

Hình 8 : Truy n b n sao c a b ng đ nh tuy n đ n router láng gi ng ề một mạng máy tính ản ủa router kế cận ản ịa chỉ IP của router kế cận ế cận ế cận ề một mạng máy tính 17

Hình 9 : Kho ng cách c a các b đ nh tuy n đ n các m ng ản ủa router kế cận ột mạng máy tính ịa chỉ IP của router kế cận ế cận ế cận ạng máy tính 18

Hình 10 : B ng đ nh tuy n đ ản ịa chỉ IP của router kế cận ế cận ược cập nhật ận c c p nh t ận 19

Hình 11 : M i router b t đ u trao đ i LSA v i t t c các router khác, trong đó ắt đầu trao đổi LSA với tất cả các router khác, trong đó ầu trao đổi LSA với tất cả các router khác, trong đó ổi LSA với tất cả các router khác, trong đó ới cùng một cơ chế quản ấu hình đường cố định ản LSA mang c s d li u d a trên thông tin c a các LSA Thu t toán SPF ch n ơ chế quản ở dữ liệu dựa trên thông tin của các LSA Thuật toán SPF chọn ữ liệu dựa trên thông tin của các LSA Thuật toán SPF chọn ện đi ra ự cố trên router Sterling ủa router kế cận ận ọn đ ường cố định ng ng n nh t đ đ a vào b ng đ nh tuy n ắt đầu trao đổi LSA với tất cả các router khác, trong đó ấu hình đường cố định ểm tra cấu hình đường cố định ư ản ịa chỉ IP của router kế cận ế cận 20

Hình 12 : M i router có c s d li u riêng v c u m ng và thu t toán SPF ơ chế quản ở dữ liệu dựa trên thông tin của các LSA Thuật toán SPF chọn ữ liệu dựa trên thông tin của các LSA Thuật toán SPF chọn ện đi ra ề một mạng máy tính ấu hình đường cố định ạng máy tính ận th c hi n ự cố trên router Sterling ện đi ra 21

Hình 13 : Ch n đ ọn ường cố định ng đi ng n nh t ắt đầu trao đổi LSA với tất cả các router khác, trong đó ấu hình đường cố định 25

Hình 14 : C u hình m t s giao th c đ nh tuy n k t h p ấu hình đường cố định ột mạng máy tính ố định ức định tuyến kết hợp ịa chỉ IP của router kế cận ế cận ế cận ợc cập nhật 26

Hình 15 : Kho ng cách c a các b đ nh tuy n đ n các m ng ản ủa router kế cận ột mạng máy tính ịa chỉ IP của router kế cận ế cận ế cận ạng máy tính 30

Hình 16 : Chuy n b ng đ nh tuy n ểm tra cấu hình đường cố định ản ịa chỉ IP của router kế cận ế cận 31

Hình 17 : Hi n t ện đi ra ược cập nhật ng l p vòng ặp vòng 32

Hình 18 : Tránh vòng l p b ng đ nh nghĩa giá tr t i đa ặp vòng ằng định nghĩa giá trị tối đa ịa chỉ IP của router kế cận ịa chỉ IP của router kế cận ố định 34

Hình 19 : Tránh l p vòng b ng c ch đ ặp vòng ằng định nghĩa giá trị tối đa ơ chế quản ế cận ường cố định ng c t ngang ắt đầu trao đổi LSA với tất cả các router khác, trong đó 35

Hình 20 : Tránh vòng l p b ng route poisoning ặp vòng ằng định nghĩa giá trị tối đa 36

Hình 21 : C p nh t t c th i cho b đ nh tuy n lân c n ận ận ức định tuyến kết hợp ờng cố định ột mạng máy tính ịa chỉ IP của router kế cận ế cận ận 37

Hình 22 : Th i gian g i ch m m i b đ nh tuy n ờng cố định ữ liệu dựa trên thông tin của các LSA Thuật toán SPF chọn ận ở dữ liệu dựa trên thông tin của các LSA Thuật toán SPF chọn ột mạng máy tính ịa chỉ IP của router kế cận ế cận 38

Hình 23 : Ví d lan truy n theo tin đ n c a RIP ụ về một mạng máy tính ề một mạng máy tính ồm các router hoạt động dưới cùng một cơ chế quản ủa router kế cận 39

Hình 24 : R3 g i cho R2 b ng đ nh tuy n c a nó ửi cho R2 bảng định tuyến của nó ản ịa chỉ IP của router kế cận ế cận ủa router kế cận 40

Hình 25 : B ng đ nh tuy n c a R2 ản ịa chỉ IP của router kế cận ế cận ủa router kế cận 40

Hình 26 : R2 g i b ng đ nh tuy n c a nó cho R1 ửi cho R2 bảng định tuyến của nó ản ịa chỉ IP của router kế cận ế cận ủa router kế cận 41

Hình 27 : B ng đ nh tuy n c a R1 ản ịa chỉ IP của router kế cận ế cận ủa router kế cận 41

Hình 28 : K t qu h i t cu i cùng c a ví d ế cận ản ột mạng máy tính ụ về một mạng máy tính ố định ủa router kế cận ụ về một mạng máy tính 42

Hình 29 : C u trúc b n tin RIP v1 ấu hình đường cố định ản 43

Hình 30 : Các đ a ch ph i có cùng m t n m ng con ịa chỉ IP của router kế cận ỉ IP của router kế cận ản ặp vòng ạng máy tính ạng máy tính 45

Hình 31 : C u trúc b n tin RIP v2 ấu hình đường cố định ản 46

Hình 32 : Thông tin xác th c đ ự cố trên router Sterling ược cập nhật c thêm tr ường cố định ng AFI 47

Hình 33 : Các đ a ch có th có m t n m ng con khác nhau ịa chỉ IP của router kế cận ỉ IP của router kế cận ểm tra cấu hình đường cố định ặp vòng ạng máy tính ạng máy tính 48

Hình 34 : L nh show ip protocol ện đi ra 48

Hình 35 : L nh show ip route ện đi ra 49

Hình 36 : L nh debug ip rip ện đi ra 50

Hình 37 : Subnet không liên t c ụ về một mạng máy tính 50

Hình 38 : Trùng subnet 51

Hình 39 : Chia t i v i RIP ản ới cùng một cơ chế quản 52

Hình 40 : C u hình đ nh tuy n RIP trên router Cisco ấu hình đường cố định ịa chỉ IP của router kế cận ế cận 56

LỜI MỞ ĐẦU

Ngành kỹ thuật mạng máy tính là một trong những ngành rất phát triển trênthế giới ngày nay Do nhu cầu của các ngành, các lĩnh vực khoa học kỹ thuật vàkinh tế - xã hội và đặc biệt là nhu cầu của con người ngày càng tăng đòi hỏi yêucầu kết nối mạng Internet ngày càng lớn Chính vì vậy công việc định tuyến

(routeing) cho mạng Internet cũng phát triển theo và không ngừng thay đổi để phù

hợp với yêu cầu lớn hơn

Trong ngành mạng máy tính, định tuyến (tiếng Anh: routing hay routeing)

là quá trình chọn lựa các đường đi trên một mạng máy tính để gửi dữ liệu qua đó.Việc định tuyến được thực hiện cho nhiều loại mạng, trong đó có mạng điệnthoại, liên mạng, Internet, mạng giao thông

Routing chỉ ra hướng, sự di chuyển của các gói (dữ liệu) được đánh địa chỉ

từ mạng nguồn của chúng, hướng đến đích cuối thông qua các node trung gian;thiết bị phần cứng chuyên dùng được gọi là router (bộ định tuyến) Tiến trình địnhtuyến thường chỉ hướng đi dựa vào bảng định tuyến, đó là bảng chứa những lộtrình tốt nhất đến các đích khác nhau trên mạng Vì vậy việc xây dựng bảng địnhtuyến, được tổ chức trong bộ nhớ của router, trở nên vô cùng quan trọng cho việcđịnh tuyến hiệu quả

Các giao thức định tuyến được sử dụng là: RIP, IGRP, EIGRP, OSPF,… RIP (Routing Information Protocol) là một giao thức định tuyến dùng đểquảng bá thông tin về địa chỉ mà mình muốn quảng bá ra bên ngoài và thu thậpthông tin để hình thành bảng định tuyến (Routing Table) cho Router Đây là loạigiao thức Distance Vector sử dụng tiêu chí chọn đường chủ yếu là dựa vào số hop(hop count) và các địa chỉ mà RIP muốn quảng bá được gửi đi ở dạng Classful (đốivới RIP verion 1) và Classless (đối với RIP version 2)

Những nội dung trình bày trong quyển báo cáo gồm:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾNCHƯƠNG 2: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN RIP

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA GIAO THỨC RIPTrong qúa trình thực tập và đặc biệt được sự giúp đỡ tận tình của cô Vũ ThịThu Hương - Giảng viên khoa Điện Tử - em đã quyết định làm đồ án kết thúc

Thực tập Tốt nghiệp với đề tài: Tìm hiểu về giao thức định tuyến RIP và cấu hình trên Router.

Tuy đã rất cố gắng tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thiện báo cáo nhưng có thểvẫn còn có những sai sót Em rất mong nhận được sự góp ý của thầy, cô giáo để cóthêm những kiến thức vững chắc trong lĩnh vực điện tử đang theo học Chắc chắnnhững kiến thức đó sẽ giúp em rất nhiều trong việc nghiên cứu học tập và công tácsau này

Xin chân thành cảm ơn !

Giáo viên hướng dẫn : Th.S Vũ Thị Thu Hương Sinh viên thực hiện : Mai Hữu Tiến

Lớp : ĐH Điện Tử 3 – K5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN

1.1 Giới thiệu về Định Tuyến

Sự phát triển của Internet cũng đồng nghĩa với việc tăng trưởng về quy mô

và công nghệ nhiều loại mạng LAN, WAN… Và đặc biệt là lưu lượng thông tintrên mạng tăng đáng kể Chính điều đó đã làm cho vấn đề chia sẻ thông tin trênmạng hay là vấn đề định tuyến trở nên quan trọng hơn bao giờ hết Trong việc thiết

kế mạng và lựa chọn giao thức định tuyến sao cho phù hợp với chi phí, tài nguyêncủa tổ chức là đặc biệt quan trọng

Hình 1 : Ví d v m t m ng máy tính ụ về một mạng máy tính ề một mạng máy tính ột mạng máy tính ạng máy tính

1.2 Khái niệm định tuyến (Routing)

- Định tuyến là quá trình chọn lựa các đường đi trên một mạng máy tính đểgửi dữ liệu qua đó

- Định tuyến chỉ ra hướng, đường đi tốt nhất (best path) từ nguồn đến đíchcủa gói tin (packet) thông qua các node trung gian là các router

- Có 2 loại định tuyến : tĩnh và động

- Trong định tuyến tĩnh, sau khi cấu hình đường đi là cố định Khi thay đổitrong mạng phải cấu hình lại Phù hợp với mạng nhỏ Rất khó triển khai trongmạng lớn

- Dynamic Routing : Định tuyến động chiếm ưu thế trên mạng Intrenet ngàynay Các đường đi đến đích có tính linh hoạt.

Các kiểu định tuyến động :

+ RIP ( Routing information protocol )

+ IGRP ( Interior Gateway Routing Protocol )

+ EIGRP ( Enhanced IGRP )

+ OSPF ( Open Shortest Path First )

+ IS-IS ( Intermediate System-to-Intermediate System )

+ BGP ( Border Gateway )

Các thuật toán tìm đường:

Distance Vector (Véc tơ khoảng cách)

Dùng cho 3 kiểu định tuyến:

+ RIP (ver 1 & ver 2)

1.3.1 Định tuyến tĩnh (Static Routing)

Định tuyến tĩnh (Static Routing) là người quản trị mạng phải nhập các thôngtin về đường đi cho router Khi cấu trúc mạng có xảy ra bất kỳ sự thay đổi nào thìchính người quản trị mạng phải xóa hoặc thêm các thông tin về đường đi chorouter Đường đi như vậy được gọi là đường cố định Đối với hệ thống mạng lớnthì công việc bảo trì bảng định tuyến cho router như vậy tốn rất nhiều thời gian.Nhưng đối với hệ thống mạng nhỏ, ít có thay đổi thì công việc này đỡ mất cônghơn Chính vì định tuyến tĩnh đòi hỏi người quản trị phải cấu hình mọi thông tin về

Routing) Trong những hệ thống mạng lớn, định tuyến tĩnh thường được sử dụngkết hợp với giao thức định tuyến động cho một số mục đích đặc biệt.

Hoạt động của Static Routing:

Hoạt động của định tuyến tĩnh có thể chia ra làm 3 bước sau:

1 Đầu tiên, người quản trị mạng phải cấu hình các đường cố định cho

router

2 Router cài đặt các đường đi này vào bảng định tuyến

3 Gói dữ liệu được định tuyến theo các đường cố định

Cấu hình đường cố định :

Sau đây là các bước để cấu hình đường cố định :

1 Xác định tất cả các mạng đích cần cấu hình,subnet mask tương ứng vàgateway tương ứng Gateway có thể là cổng giao tiếp trên router hoặc là địa chỉcủa trạm kế tiếp để đến được mạng đích

2 Vào chế độ cấu hình toàn cục của router

3 Nhập lệnh ip route với địa chỉ mạng đích, subnet mask tương ứng và gateway tương ứng đã xác định ở bước 1 Nếu cần thì thêm thông số về chỉ số tincậy

4 Lặp lại bước 3 cho những mạng đích khác

5 Thoát khỏi chế độ cấu hình toàn cục

6 Lưu tập tin cấu hình đang hoạt động thành tập tin cấu hình khởi động

bằng lệnh copy running-config statup-config.

Static Routing được cấu hình bằng tay bằng câu lệnh ip route Câu lệnh

ip route có thể thiết lập router tiếp theo bằng hai cách sau:

+ Giao diện đi ra (cổng đi ra).

Hình 2 : Giao di n đi ra ện đi ra

+ Địa chỉ IP của router kế cận

Hình 3 : Đ a ch IP c a router k c n ịa chỉ IP của router kế cận ỉ IP của router kế cận ủa router kế cận ế cận ận

Ngoài ra, trong Static Routing có một trường hợp đặc biệt được gọi làDefault Route Câu lệnh tương tự như Static Routing nhưng địa chỉ mạng đích vàsubnet mask là không cần biết Đặc điểm của Default Route là:

+ Độ ưu tiên thấp nhất, nằm chót bảng định tuyến

+ Không cần biết mạng đích nằm ở đâu và subnet mask là gì

Ví dụ: R1(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 s1/0

hoặc R1(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.2

Cấu hình đường mặc định cho router chuyển gói đi:

Đường mặc định là đường mà router sẽ sử dụng trong trường hợp routerkhông tìm thấy đường đi nào phù hợp trong bảng định tuyến để tới đích của gói dữliệu Chúng ta thường cấu hình đường mặc định cho đường ra Internet của router vìrouter không cần phải lưu thông tin định tuyến tới từng mạng trên Internet Lệnhcấu hình đường mặc định thực chất cũng là lệnh cấu hình đường cố định, cụ thể làcâu lệnh như sau:

Ip route 0.0.0.0 0.0.0.0[next –hop-address/outgoing interface ]

Các bước cấu hình đường mặc định:

+ Vào chế độ cấu hình toàn cục

+ Nhập lệnh ip route với mạng đích là 0.0.0.0 và subnet mask tương ứng là0.0.0.0 Gateway của đường mặc định có thể là cổng giao tiếp trên router kế tiếp.Thông thường thì chúng ta nên sử dụng địa chỉ IP của router kế tiếp làm gateway

+ Thoát khỏi chế độ cấu hình toàn cục

Lưu lại thành tập tin cấu hình khởi động trong NVRAM bằng lệnh:

copy running-config.

Kiểm tra cấu hình đường cố định:

Các bước kiểm tra cấu hình đường cố định :

+ Ở chế độ đặc quyền, nhập lệnh show running-config để xem tập tin cấu

hình đang hoạt động

+ Kiểm tra xem câu lệnh cấu hình đường cố định có đúng không Nếu khôngđúng thì phải vào lại chế độ cấu hình toàn cục, xoá câu lệnh sai đi và nhập lại câulệnh mới

+ Nhập lệnh show ip route.

+ Kiểm tra xem đường cố định đã cấu hình có trong bảng định tuyến haykhông

Hình 4 : Ki m tra c u hình đ ểm tra cấu hình đường cố định ấu hình đường cố định ường cố định ng c đ nh ố định ịa chỉ IP của router kế cận

Xử lý sự cố:

Router Hoboken đã được cấu hình đường cố định tới mạng 172.16.1.0 trênSterling và tới mạng 172.16.5.0 trên waycross.Với cấu hình như vậy thì node trongmạng 172.16.1.0 ở Sterling không thể truyền dữ liệu cho node trong mạng172.16.5.0 được Bây giờ trên router Sterling, thực hiện lệnh ping tới một node

trong mạng 172.16.5.0 Lệnh ping không thành công Sau đó dùng lệnh traceroute đến node mà ta vừa mới ping để xem lệnh traceroute bị rớt ở đâu Kết quả của câu

lệnh traceroute cho thấy router Sterling nhận được gói ICMP trả lời từ routerHoboken mà không nhận được từ router Waycross Chúng ta telnet vào routerHoboken Từ router Hoboken thử ping đến node trong mạng 172.16.5.0 Lệnh pingnày sẽ thành công vì Hoboken kết nối trực tiếp với Waycross

Hình 5 : Ki m tra s c trên router Sterling ểm tra cấu hình đường cố định ự cố trên router Sterling ố định

Hình 6 : Kiểm tra sự cố trên router Hoboken

1.3.2 Định tuyến động (Dynamic Routing)

Giao thức định tuyến khác với giao thức được định tuyến cả về chức năng vànhiệm vụ

Giao thức định tuyến được sửdụng đểgiao tiếp giữa các router với nhau.Giao thức định tuyến cho phép router này chia sẻcác thông tin định tuyếnmànó biết cho các router khác Từ đó, các router có thể xây dựng và bảo trì bảngđịnh tuyến của nó

Sau đây là một số giao thức định tuyến:

• Routing information Protocol(RIP)

• Interior Gateway Routing Protocol(IGRP)

• Enhanced Inteior Gateway Routing Protocol(EIGRP)

• Open Shortest Path First(OSPF)

Còn giao thức được định tuyến thì được sử dụng để định hướng cho dữ liệucủa người dùng Một giao thức được định tuyến sẽ cung cấp đầy đủ thông tin vềđịa chỉ lớp mạng để gói dữ liệu có thể truyền đi từ host này đến host khác dựa trêncấu trúc địa chỉ đó

Sau đấy là các giao thức được định tuyến:

+ Internet Protocol (IP)

+ Internetwork Packet Exchange (IPX)

Autonmous sytem(AS) (Hệ thống tự quản )

Hệ tự quản (AS) là một tập hợp các mạng hoạt động dưới cùng một cơ chếquản trị về định tuyến Từ ngoài nhìn vào, một AS được xem như một đơn vị

Tổ chứ đăng ký số Internet của Mỹ (ARIN) là nơi quản lý việc cấp số chomỗi AS Chỉ số này dài 16 bit Một số giao thức định tuyến ví dụ như IRGP củaCisco đòi hỏi số AS xác định khi hoạt động

Hình 7 : M t AS là bao g m các router ho t đ ng d ột mạng máy tính ồm các router hoạt động dưới cùng một cơ chế quản ạng máy tính ột mạng máy tính ưới cùng một cơ chế quản i cùng m t c ch qu n ột mạng máy tính ơ chế quản ế cận ản

trịa chỉ IP của router kế cận

Mục đích của giao thức định tuyến và hệ thống tự quản

Mục đích của giao thức định tuyến là xây dựng và bảo trì bảng định tuyến.Bảng định tuyến này mang thông tin về các mạng khác và các cổng giao tiếp trênrouter đến các mạng này Router sử dụng giao thức định tuyến để quản lý thông tinnhận được từ các router khác, thông tin từ cấu hình của các cổng giao tiếp và thôngtin cấu hình các đường cố định

Giao thức định tuyến cấp nhật về tất cả các đường, chọn đường tốt nhất đặtvào bảng định tuyến và xóa đi khi đường đó không sử dụng được nữa Còn routerthì sử dụng thông tin trên bảng định tuyến để chuyển gói dữ liệu của các giao thứcđược định tuyến

Định tuyến động hoạt động trên cơ sở các thuật toán định tuyến Khi cấutrúc mạng có bất kỳ thay đổi nào như mở rộng thêm, cấu hình lại, hay bị trục trặcthì khi đó ta nói hệ thống mạng đã được hội tụ Thời gian để các router đồng bộ vớinhau càng ngắn càng tốt vì khi các router chưa đồng bộ với nhau về các thông tintrên mạng thì sẽ định tuyến sai

Với hệ thống tự quản (AS), toàn bộ hệ thống mạng toàn cầu được chia rathành nhiều mạng nhỏ, dễ quản lý hơn Mỗi AS có một số AS riêng, không trùnglặp với bất kỳ AS khác và mỗi AS có cơ chế quản trị riêng của mình

Phân loại các giao thức định tuyến

Đa số các thuật toán định tuyến được xếp vào 2 loại sau :

• Vectơ khoảng cách

• Trạng thái đường liên kết

Sơ lược định tuyến theo Vector khoảng cách

Định tuyến theo vectơ khoảng cách thực hiện truyền bản sao của bảng địnhtuyến từ router này sang router khác theo định kỳ Việc cập nhật định kỳ giữa cácrouter giúp trao đổi thông tin khi cấu trúc mạng thay đổi Thuật toán định tuyếntheo véctơ khoảng cách còn được gọi là thuật toán Bellman-Ford

Mỗi router nhận được bảng định tuyến của những router láng giềng kết nốitrực tiếp với nó

Hình 8 : Truyền bản sao của bảng định tuyến đến router láng giềng

Ví dụ như hình 8: Router B nhận thông tin từ router A, sau đó router B sẽcộng thêm khoảng cách từ router B đến router (ví dụ như tăng số hop lên) vào cácthông tin định tuyến nhận từ A Khi đó router B sẽ có bảng định tuyến mới vàtruyền bảng định tuyến này cho router láng giềng khác là router C Quá trình nàyxảy ra tương tự cho tất cả các router láng giềng khác

Chuyển bảng định tuyến cho router láng giềng theo định kỳ và tính lại vectorkhoảng cách

Router thu thập thông tin về khoảng cách đến các mạng khác, từ đó nó xâydựng và bảo trì một cơ sở dữ liệu về thông tin định tuyến trong mạng Tuy nhiên,hoạt động theo thuật toán vectơ khoảng cách như vậy thì router sẽ không biếtđược chính xác cấu trúc của toàn bộ hệ thống mạng mà chỉ biết được các routerláng giềng kết nối trực tiếp với nó mà thôi

Khi sử dụng định tuyến theo vectơ khoảng cách, bước đầu tiên là routerphải xác định các router láng giềng với nó Các mạng kết nối trực tiếp vào cổnggiao tiếp của router sẽ có khoảng cách là 0 Còn đường đi tới các mạng không kếtnối trực tiếp vào router thì router sẽ chọn đường tốt nhất dựa trên thông tin mà nónhận được từ các router láng giềng

Hình 9 : Kho ng cách c a các b đ nh tuy n đ n các m ng ản ủa router kế cận ột mạng máy tính ịa chỉ IP của router kế cận ế cận ế cận ạng máy tính

Ví dụ như hình trên: router A nhận được thông tin về các mạng khác từrouter B Các thông tin này được đặt trong bảng định tuyến với vectơ khoảng cách

đã được tính toán lại cho biết từ router A đến mạng đích thì đi theo hướng nào,khoảng cách bao nhiêu

Bảng định tuyến được cập nhật khi cấu trúc mạng có sự thay đổi Quá trìnhcập nhật này cũng diễn ra từng bước một từ các router này đến router khác Khicập nhật, mỗi router gửi đi toàn bộ bảng định tuyến của nó cho các router lánggiềng Trong bảng định tuyến có thông tin về đường đi tới từng mạng đích: tổngchi phí cho đường đi,địa chỉ của router kế tiếp

Hình 10 : Bảng định tuyến được cập nhật

Một ví dụ tương tự vectơ khoảng cách thường thấy là bảng thông tin chỉđường ở các giao lộ đường cao tốc Trên bảng này có các ký hiệu cho biết hướng

đi tới đích và khoảng cánh tới đó là bao xa

Đặc điểm của giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết

Thuật toán định tuyến theo trạng thái đường liên kết là thuật toán Dijkstrashay còn gọi là thuật toán SPF (Shortest Path First tìm đường ngắn nhất) Thuậttoán định tuyến theo trạng thái đường liên kết thực hiện việc xây dựng và bảo trìmột cơ sở dữ liệu đầy đủ về cấu trúc của toàn bộ hệ thống mạng

Định tuyến theo trạng thái đường liên kết sử dụng những công cụ sau:

Thông điệp thông báo trạng thái đường liên kết (LSA-Link-stateAdvertisement): LSA là một gói dữ liệu nhỏ mang thông tin định tuyến đượctruyền đi giữa các router

Cơ sở dữ liệu về cấu trúc mạng: Được xây dựng từ thông tin thu thập được

Quá trình thu thập thông tin mạng để thực hiện định tuyến theo trạng tháiđường liên kết:

Mỗi router bắt đầu trao đổi LSA với tất cảcác router khác, trong đó LSAmang cơ sở dữ liệu dựa trên thông tin của các LSA

Mỗi router tiến hành xây dựng lại cấu trúc mạng theo dạng hình cây với bảnthân nó là gốc, từ đó router vẽ ra tất cả các đường đi tới tất cảcác mạng trong hệthống Sau đó thuật toán SPF chọn đường ngắn nhất để đưa vào bảng định tuyến.Trên bảng định tuyến sẽ chứa thông tin về các đường đi đã được chọn với cổng ratương ứng Bên cạnh đó, router vẫn tiếp tục duy trì cơ sở dữ liệu về cấu trúc hệthống mạng và trạng thái của các đường liên kết Router nào phát hiện cấu trúcmạng thay đổi đầu tiên sẽ phát thông tin cập nhật cho tất cả các router khác.Router phát gói LSA, trong đó có thông tin về router mới, các thay đổi về trạngthái đường liên kết Gói LSA này được phát đi cho tất cả các router khác

Hình 11 : M i router b t đ u trao đ i LSA v i t t c các router khác, trong đó ắt đầu trao đổi LSA với tất cả các router khác, trong đó ầu trao đổi LSA với tất cả các router khác, trong đó ổi LSA với tất cả các router khác, trong đó ới cùng một cơ chế quản ấu hình đường cố định ản LSA mang c s d li u d a trên thông tin c a các LSA Thu t toán SPF ch n ơ chế quản ở dữ liệu dựa trên thông tin của các LSA Thuật toán SPF chọn ữ liệu dựa trên thông tin của các LSA Thuật toán SPF chọn ện đi ra ự cố trên router Sterling ủa router kế cận ận ọn

đ ường cố định ng ng n nh t đ đ a vào b ng đ nh tuy n ắt đầu trao đổi LSA với tất cả các router khác, trong đó ấu hình đường cố định ểm tra cấu hình đường cố định ư ản ịa chỉ IP của router kế cận ế cận

Mỗi router có cơ sở dữ liệu riêng về cấu trúc mạng và thuật toán SPF thựchiện tính toán dựa trên cơ sở dữ liệu này

Hình 12 : Mỗi router có cơ sở dữ liệu riêng về cấu mạng và thuật toán SPF thực

hiện

Khi router nhận được gói LSA thì nó sẽ cập nhật lại cơ sở dữ liệu của nó vớithông tin mới vừa nhận được Sau đó SPF sẽ tính lại để chọn đường lại và cập nhậtlại cho bảng định tuyến

Định tuyến theo trạng thái đường liên kết có một số nhược điểm sau:

• Bộ xử lý trung tâm của router phải tính toán nhiều

• Đòi hỏi dung lương bộ nhớ phải lớn

• Chiếm dụng băng thông đường truyền

1.4 Giới thiệu các kiểu định tuyến

1.4.1 Routing Information Protocol (RIP)

1.4.1.1 Các đặc điểm chính của RIP

- Là giao thức định tuyến theo Distance Vector

- Thông tin định tuyến là số lượng hop

- Nếu gói dữ liệu đến mạng đích có số lượng hop lớn hơn 15 thì gói dữ liệu

- Chu kỳ cập nhật mặc định là 30 giây.

RIPv1 là giao thức định tuyến được sử dụng phổ biến vì mọi router đều có

hỗ trợ giao thức này RIPv1 được phổ biến vì tính đơn giản và tính tương thíchtoàn cầu của nó, nó có thể chia tải ra tối đa là 6 đường có metric bằng nhau

Một số giới hạn của RIPv1:

- Không gửi thông tin subnet mask trong thông tin định tuyến

- Gửi quảng bá thông tin định tuyến theo địa chỉ 255.255.255.255

- Không hỗ trợ xác minh thông tin nhận được

- Không hỗ trợ VLSM và CIDR (Classless Interdomain Routing)

1.4.1.2 RIPv2 được phát triển từ RIPv1 nên vẫn giữ các đặc điểm như RIPv1

Là một giao thức theo Distance Vector, sử dụng số lượng hop làm thông sốđịnh tuyến

- Sử dụng thời gian holddown để chống loop với thời gian mặc định là 180giây

- Sử dụng cơ chế split horizon để chống loop

- Số hop tối đa là 15

- RIPv2 gửi thông tin định tuyến theo địa chỉ Multicast 224.0.0.9

RIPv2 có những ưu điểm hơn như sau:

• Cung cấp thêm nhiều thông tin định tuyến hơn

• Có cơ chế xác minh giữa các router khi cập nhật để bảo mật cho bảng địnhtuyến

• Có hỗ trợ VLSM (Variable Length Subnet Masking-Subnet mask có chiềudài khác nhau)

Cấu hình :

Router(config)#router rip (dùng giao thức định tuyến RIP)

Router(config-router)#network địa_chỉ_ip (địa chỉ mạng muốn quảng bá

bằng giao thức RIP)

Router(config-router)#version 2 (dùng RIP version 2, mặc định là version 1)

1.4.2 Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)

EIRGP là giao thức riêng của Cisco, được đưa ra vào năm 1994, được pháttriển từ giao thức IGRP EIGRP là một giao thức định tuyến lai (hybrid routing),

nó vừa mang những đặc điểm của distance vector vừa mang một số đặc điểm củalink-state

Đặc điểm :

- Giao thức độc quyền của Cisco

- Giao thức định tuyến classless (gởi kèm thông tin về subnet mask trong cácupdate)

- Tốc độ hội tụ nhanh

- Sử dụng băng thông hiệu quả

- Chỉ gởi update khi có sự thay đổi trên mạng

- Hỗ trợ các giao thức IP, IPX và AppleTalk

- Hỗ trợ VLSM (Variable – Length Subnet Mask) và CIDR (ClasslessInterdomain Routing)

- Cho phép thực hiện quá trình summarization tại biên mạng

- Lựa chọn đường đi tốt nhất thông qua giải thuật DUAL

- Xây dựng và duy trì các bảng neighbor table, topology table và routingtable

- Metric được tính dựa trên các yếu tố: bandwidth, delay, load, reliability

Router(config)# router eigrp autonomous-system

Router(config-router)# network network-number

Kiểm tra cấu hình EIGRP

- Để kiểm tra xem EIGRP đã được cấu hình đúng chưa bạn dùng lệnh show

ip route

- Để kiểm tra xem cổng Ethernet đã được cấu hình đúng chưa thì bạn dùng

lệnh show interface fa0/0.

- Để kiểm tra EIGRP đã được chạy trên router chưa thì bạn dùng lệnh show

• Debug ip eigrp events

• Debug ip eigrp transactions

• Ping

• Traceroute

Chia tải và chọn đường đi ngắn nhất

Hình 13 : Ch n đ ọn ường cố định ng đi ng n nh t ắt đầu trao đổi LSA với tất cả các router khác, trong đó ấu hình đường cố định

Từ router E → A sẽ chọn đường đi E → C → A

1.4.3 Open Shortert Path First ( OSPF )

- OSPF là giao thức định tuyến dạng Link-state dựa trên chuẩn mở đượcphát triển để thay thế phương thức Distance Vector ( RIP )

- OSPF phù hợp với mạng lớn, có khả năng mở rộng, không bị loop trongmạng

Ưu điểm của OSPF :

1 Tốc độ hội tụ nhanh

2 Hỗ trợ mạng con ( VLSM )

3 Có thể áp dụng cho mạng lớn

4 Chọn đường theo trạng thái đường link hiệu quả hơn distance vector

5 Đường đi linh hoạt hơn

6 Hỗ trợ xác thực ( Authenticate )

Trong 1 hệ thống dùng distance vector ( RIP ) thì một mạng đích quá 15router thì không thể đến được Điều này làm kích thước mạng dùng RIP nhỏ, khảnăng mở rộng kém OSPF thì không bị giới hạn về kích thước, tăng khả năng mởrộng

OSPF có thể cấu hình theo nhiều vùng (area), bằng cách này có thể giới hạnlưu thông trong từng vùng Thay đổi vùng này không ảnh hưởng đến vùng khác.

Do vậy khả năng mở rộng cao

Cấu hình cơ bản:

Router(config)# router ospf process ID

Router(config-router)# network Network_number Wildcard_mask area_ID

Hình 14 : Cấu hình một số giao thức định tuyến kết hợp

CHƯƠNG 2: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN RIP

2.1 Tổng quát

2.1.1 Giới thiệu

Ngày nay, một liên mạng có thể lớn đến mức một giao thức định tuyếnkhông thể xử lý công việc cập nhật các bảng định tuyến của tất cả các bộ địnhtuyến Vì lý do này, liên mạng được chia thành nhiều hệ thống tự trị (AS-Autonomous System) Hệ thống tự trị là một nhóm các mạng và bộ định tuyến cóchung chính sách quản trị Nó đôi khi còn được gọi là miền định tuyến (routingdomain) Các giao thức định tuyến được sử dụng bên trong một AS được gọi làgiao thức định tuyến nội miền IGP (Interior Gateway Protocol) Để thực hiện địnhtuyến giữa các AS với nhau chúng ta phải sử dụng một giao thức riêng gọi là giaothức định tuyến ngoại miền EGP (Exterior Gateway Protocol) RoutingInformation Protocol (RIP) được thiết kế như là một giao thức IGP dùng cho các

AS có kích thước nhỏ, không sử dụng cho hệ thống mạng lớn và phức tạp

Hiện nay có nhiều giao thức định tuyến đang được sử dụng Tuy nhiên trongphần này ta chỉ trình bày về giao thức thông tin định tuyến RIP (RoutingInformation Protocol)

RIP xuất hiện sớm nhất vào tháng 6 năm 1988 và được viết bởi C Hedricktrong Trường Đại học Rutgers Được sử dụng rộng rãi nhất và trở thành giao thứcđịnh tuyến phổ biến nhất trong định tuyến mạng

RIP đã chính thức được định nghĩa trong hai văn bản là: Request ForComments (RFC) 1058 và 1723 RFC 1058 (1988) là văn bản đầu tiên mô tả đầy

đủ nhất về sự thi hành của RIP, trong khi đó RFC 1723 (1994) chỉ là bản cập nhậtcho bản RFC 1058

2.1.2 Định nghĩa

RIP là một giao thức định tuyến miền trong được sử dụng cho các hệ thống

tự trị Giao thức thông tin định tuyến thuộc loại giao thức định tuyến khoảng cáchvéctơ, giao thức sử dụng giá trị để đo lường đó là số bước nhảy (hop count) trongđường đi từ nguồn đến đích Mỗi bước đi trong đường đi từ nguồn đến đích đượccoi như có giá trị là 1 hop count Khi một bộ định tuyến nhận được 1 bản tin cậpnhật định tuyến cho các gói tin thì nó sẽ cộng 1 vào giá trị đo lường đồng thời cậpnhật vào bảng định tuyến

RIP có hai phiên bản:

• RIP phiên bản 1 RIPv1 (RIP version 1): RIPv1 là giao thức định tuyếnphân lớp, không có thông tin về mặt nạ mạng con và không hỗ trợ định tuyến liênvùng không phân lớp CIDR (Classless Interdomain Routing), chiều dài biến củamặt nạ mạng con VLSM (Variable-length subnet mask) RIPv1 sử dụng địa chỉquảng bá RIPv1 được xác định trong RFC 1058 "Routing Information Protocol"năm 1988

• RIP phiên bản 2 RIPv1 (RIP version 2): RIPv2 là giao thức định tuyếnkhông phân lớp, có thông tin về mặt nạ mạng con và hỗ trợ cho CIDR, VLSM.RIPv2 sử dụng địa chỉ đa hướng RIPv2 được xác định đầu tiền trong các RFC sau:RFC1387 "RIP Version 2 Protocol Analysis" năm 1993, RFC1388 "RIP Version 2Carrying Additional Information" năm 1993 và RFC1389 "RIP Version 2 MIBExtensions" năm 1993

Giả thiết:

r là nút nguồn, d là nút đích

Nr

DVA giả thiết giá của tuyến liên kết có tính cộng giá và dương

2.2 Giao thức định tuyến - RIP

2.2.1 Định tuyến theo véctơ khoảng cách

2.2.1.1 Đặc điểm

Định tuyến theo véctơ khoảng cách thực hiện truyền bản sao của bảng địnhtuyến từ bộ định tuyến này sang bộ định tuyến khác theo định kỳ Việc cập nhậtđịnh kỳ giữa các bộ định tuyến giúp trao đổi thông tin khi cấu trúc mạng thay đổi

Bộ định tuyến thu thập thông tin về khoảng cách đến các mạng khác, từ đó

nó xây dựng và bảo trì một cơ sở dữ liệu về thông tin định tuyến trong mạng Tuynhiên, họat động theo thuật toán véctơ khoảng cách như vậy thì bộ định tuyến sẽkhông biết được cấu trúc của toàn bộ hệ thống mà chỉ biết được các bộ định tuyếnlân cận kết nối trực tiếp với nó

Khi sử dụng định tuyến theo véctơ khoảng cách, bước đầu tiên là bộ địnhtuyến phải xác định các bộ định tuyến lân cận của nó Các mạng kết nối trực tiếpvào cổng giao tiếp của bộ định tuyến sẽ có khoảng cách là 0 Còn đường đi tới cácmạng không kết nối trực tiếp vào bộ định tuyến thì bộ định tuyến sẽ chọn đườngnào tốt nhất dựa trên các thông tin mà nó nhận được từ các bộ định tuyến lân cận

Ví dụ như hình 15: bộ định tuyến A nhận được thông tin về các mạng khác từ bộđịnh tuyến B Các thông tin này được đặt trong bảng định tuyến với véctơ khoảngcách đã được tính toán lại cho biết từ bộ định tuyến A đến mạng đích thì đi theohướng nào, khoảng cách bao nhiêu

Bảng định tuyến

A

Bảng định tuyếnB

Bảng định tuyếnC

Hình 15 : Kho ng cách c a các b đ nh tuy n đ n các m ng ản ủa router kế cận ột mạng máy tính ịa chỉ IP của router kế cận ế cận ế cận ạng máy tính

Bảng định tuyến được cập nhật khi có cấu trúc mạng có sự thay đổi Quátrình cập nhật này diễn ra từng bước một từ bộ định tuyến này sang bộ định tuyếnkhác Khi cập nhật, mỗi bộ định tuyến gửi đi toàn bộ bảng định tuyến của nó chocác bộ định tuyến lân cận Trong bảng định tuyến có thông tin về đường đi tới từngmạng đích: tổng chi phí cho đường đi, địa chỉ của bộ định tuyến kế tiếp

2.2.1.2 Véctơ khoảng cách

Thuật toán véctơ khoảng cách (hay còn gọi thuật toán Bellman – Ford) yêucầu của mỗi bộ định tuyến gửi một phần hoặc toàn bộ bảng định tuyến cho các bộđịnh tuyến lân cận kết nối trực tiếp với nó Dựa vào thông tin cung cấp bởi các bộđịnh tuyến lân cận, thuật toán véctơ khoảng cách sẽ lựa chọn đường đi tốt nhất

Sử dụng các giao thức định tuyến theo véctơ khoảng cách thường tốn ít tàinguyên của hệ thống nhưng tốc độ đồng bộ giữa các bộ định tuyến lại chậm và cácthông số được sử dụng để chọn đường đi có thể không phù hợp với những hệ thốngmạng lớn Chủ yếu các giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách chỉ xác địnhđường đi bằng các bước nhảy và hướng đi đến đích Theo thuật toán này, các bộđịnh tuyến sẽ trao đổi bảng định tuyến với nhau theo định kỳ Do vậy loại địnhtuyến này đơn giản là mỗi bộ định tuyến chỉ trao đổi bảng định tuyến với các bộđịnh tuyến lân cận của mình Khi nhận được bảng định tuyến từ các bộ định tuyếnlân cận, bộ định tuyến sẽ lấy con đường nào đến mạng đích có chi phí thấp nhất rồicộng thêm khoảng cách của mình vào đó thành một thông tin hoàn chỉnh về con

đường đến mạng đích với hướng đi từ chính nó đến đích rồi đưa vào bảng địnhtuyến, sau đó bộ định tuyến lấy bảng định tuyến đó gửi đi cập nhật tiếp cho các bộđịnh tuyến kế cận khác.