Định tuyến động, thuật toán định tuyến, giao thức RIP và OSPF DT5

Định tuyến động, thuật toán định tuyến, giao thức RIP và OSPF DT5 Báo cáo bài tập lớn môn Mạng máy tính Viện điện tử viễn thông Đại học Bách Khoa Hà Nội

1 Định tuyến động, các thuật toán định tuyến, giao thức RIP và OSPF Thành viên: Hoàng TuấnMinh Trần ĐứcHiếu TrầnMạnh Hà Điệntử 5 – K48 MụcLục •1. Định tuyến và các khái niệmcơ bản •2. Định tuyến động •3. Cácthuật toán định tuyến • 4. Giao thứcRIP • 5. Giao thức OSPF •6. Lờicảm ơn 2 1. Định tuyến và các khái niệmcơ bản Mô hình mạng Internet : -Các mạng đơn (sử dụng gửi gói trực tiếp) -Kết nối liên mạng tạo thành đám mây mạng (sử dụng gửi gói gián tiếp) 1. Định tuyến và các khái niệmcơ bản • Định nghĩa định tuyến: làhoạt động mạng nhằmxác định 1 tuyến đường tốtnhất để truyềndữ liệulênđó. •Thiếtbị thựchiệnhoạt động đó là các router (bộđịnh tuyến) 3 1.Định tuyến và các khái niệmcơ bản 1.Định tuyến và các khái niệmcơ bản Định tuyếnsử dụng bảng định tuyến: •Lưu thông tin về các đích đếncóthể và làm thế nào để đến đó. •Cả host và router đềucần định tuyến thông tin nên cả 2 đềucóbảng định tuyếnIP •Mỗi khi IP routing software trên host hoặc router cần truyền đi1 bảntin, nódựavàobảng định tuyến để xác định xem làm thế nào gửibảntin đó đến được đích. 4 1.Định tuyến và các khái niệmcơ bản Next-hop routing •Việcchỉ sử dụng phần netid trong địachỉ IP để định tuyến giúp định tuyếndễ dàngvàgiữ cho bảng định tuyếnnhỏ hơn • Thông thường, 1 routing table chứa1 cặp (N, R) N: địachỉ mạng đích R: địachỉ của router kế tiếp trên đường đến network N •Router R đượcgọilàchặng kế tiếp, ý tưởng sử dụng bảng định tuyếnchứa thông tin về chặng kế tiếpcần đến trên đường đến đích đượcgọi là next-hop routing 1.Định tuyến và các khái niệmcơ bản An example intemet with 4 networks and 3 routers, and (b) the routing table in R 5 2. Định tuyến động Các phương pháp định tuyếncơ bản: • Định tuyếntĩnh (Static routing) • Định tuyến động (Dynamic routing) 2. Định tuyến động Định tuyếntĩnh (Static routing): - Phương pháp định tuyếndựatrênbảng định tuyến được người quản trị định nghĩasẵn trong router gọilàđịnh tuyếntĩnh -Bảng định tuyến tĩnh : 6 2. Định tuyến động 2. Định tuyến động Định tuyến động (Dynamic routing): • Trong định tuyến động, bảng định tuyến không được định nghĩasẵntấtcả các đích đếnnhưđịnh tuyếntĩnh. • Các nút mạng phảitự xác định được đường đitối ưubất kì mà không cầnphải đặtcấuhìnhtừ bên ngoài. •Khimộtkếtnốibị trụctrặc các nút tự tìm ra đường tối ưu mới không cầncósự can thiệptừ bên ngoài. •Như vậy trong định tuyến động các nút mạng cầnphải có cơ chếđểtrao đổi thông tin định tuyến giữa các nút mạng để đánh giá đượctuyến đường đitốtnhất 7 2. Định tuyến động 3. Các thuậttoánđịnh tuyến •Mục đích cuối cùng củahoạt động định tuyếnlàđể tìm ra đường đigiữa 2 nút bấtkìvới chi phí nhỏ nhất. 8 3. Các thuậttoánđịnh tuyến Mô hình toán họccủamạng • Các nút •Cáccạnh • Metric A C B E D F 5 13 6 1 4 2 5 3. Các thuậttoánđịnh tuyến Metrics can be based on a single characteristic of a path, or can be calculated based on several characteristics. The following are the metrics that are most commonly used : – Bandwidth: The data capacity of a link – Delay: The length of time required to move a packet along each link – Load: The amount of activity on a network resource – Reliability: Usually a reference to the error rate – Hop count: The number of routers that a packet must travel through before reaching its destination – Ticks: delay on a data link using IBM PC clock ticks. One tick is approximately 1/18 second. – Cost: An arbitrary value, usually based on bandwidth, monetary expense, or other measurement, that is assigned by a network administrator. 9 3. Các thuậttoánđịnh tuyến Phân loại: • MST (Minimum Spanning Tree) • SPT (Shortest Path Tree) Thuật toán Dijkstra Thuật toán Bellman 3. Các thuậttoánđịnh tuyến SPT (Shortest Path Tree) •Tấtcả các thuậttoántìmđường đingắnnhất đềudựavàocácnhận xét đượcminhhọa trong hình dưới đây. Đólàviệclồng nhau giữa các đường đingắnnhất. Một nút k thuộc đường đingắnnhấttừ i tới j sẽ bằng đường đingắnnhấttừ i tớik cộng với đường đingắnnhất từ k tớij. Do vậycóthể tìm được đường đingắnnhấtgiữa2 nút theo công thức đệ qui sau Djj= mink(dik + djk) •Dxylàđộ dài của đường đingắnnhấttừ x tớiy. Khókhăncủacách tiếpcận này là phảicómộtcáchkhởi động đệ qui nào đó vì chúng ta không thể khởi động vớicácgiátrị bấtkìở vế phảicủaphương trình. Có nhiềucácđể thựchiệnviệcnày, mỗicáchlàcơ sở cho mộtthuậ t toán khác nhau. 10 3. Các thuậttoánđịnh tuyến Lưu đồ thuật toán của Dijkstra 3. Các thuậttoánđịnh tuyến VD: tìm đường đi ngắn nhất từ A đến E 1. Nút gốc A được chọn làm nút đầu tiên được quét (trên hình vẽ là hình tròn tô đen) 2. Tại bước này, giá trị trạng thái các nút B,C bị thay đôi. B có giá trị nhỏ hơn được chọn làm nút quét tiếp theo [...]... mạng trong OSPF 5 Giao thức OSPF • a Định nghĩa: – OSPF là giao thức định tuyến dạng link –state thường dùng để triển khai trên các hệ thống phức tạp – OSPF là giao thức định tuyến dạng classless 21 5 Giao thức OSPF • b Đặc điểm: – OSPF sử dụng địa chỉ multicast 224.0.0.5 và 224.0.0.6 để gửi thông điệp Hello và update – Nó có thể dò tìm nhanh chóng sự thay đổi của topology và tính toán lại tuyến đường... liền kề giữa các router (Establishing a router Adjacency) 5 Giao thức OSPF – Lựa chọn DR và BDR (Electing a DR and BDR) 23 5 Giao thức OSPF – Chọn đường đi ngắn nhất (Selecting the best route) 5 Giao thức OSPF – Lưu trữ thông tin định tuyến (Maintaining route information) 24 5 Giao thức OSPF 5 Giao thức OSPF • e Các loại mạng trong OSPF – Broadcast multiaccess – Point to point – Nonbroadcast multiaccess... sau chu kỳ hội tụ – Mạng OSPF được chia thành những Area để hoạt động điều khiển mạng có hiệu quả.Tất cả các mạng OSPF đều có 1 Area 0 gọi là backbone Các vùng khác điều phải nối với Area 0 5 Giao thức OSPF • c Đặc điểm so với RIP: – OSPF là giao thức dạng Link-State – OSPF routers không phát quảng bá bảng định tuyến của chúng một cách định kỳ như các giao thức Distance Vector – OSPF được dùng để triển... các cập nhật định tuyến- >Classful Routing – RIP v2:mang thông tin subnet mask trong bản tin định tuyến 4 RIP (Routing Information Protocol ) 16 4 .RIP (Routing Information Protocol ) • c Hoạt động: – Message Rip có trường command =1: RIP Request =2: RIP Reply – Ban đầu gửi Request packet cho mỗi giao diện để yêu cầu các giao diện đó gửi cho nó đầy đủ bảng định tuyến của các Router khác – Khi RIP Request... còn RIP chỉ triển khai trên các mạng nhỏ – RIP chọn ra đường đi tốt nhất dựa vào số hops (số lượng hops giới hạn là 15) còn OSPF dựa vào cost Nếu băng thông càng rộng thì cost càng thấp – OSPF tránh được LOOP còn các giao thức Distance Vector có thể gây LOOP 22 5 Giao thức OSPF • d Các bước trong hoạt động của OSPF – Thiết lập quan hệ liền kề giữa các router (Establishing a router Adjacency) 5 Giao thức. .. nghĩa b Phiên bản c Hoạt động d Cách khắc phục hiện tượng LOOP 15 4 RIP (Routing Information Protocol ) • a Định nghĩa: – RIP là 1 giao thức định tuyến Distance vector sử dụng số hop làm metric để xác định hướng và khoảng cách cho bất kỳ một liên kết nào trong liên mạng, được mô tả trong tiêu chuẩn RFC 1058 vào năm 1988 • b Phiên bản: – RIP v1:yêu cầu tất cả các thiết bị trên 1 mạng sủ dụng cùng 1 subnet... Count được giới hạn là 15 Không định tuyến cho 1 goi quá 15 hop • Cập nhật bản định tuyến theo chu kỳ: sau mỗi 30s toàn bộ hoặc 1 phần của bảng định tuyến được gửi cho mọi Router láng giềng 17 4 .RIP (Routing Information Protocol ) – Do sự đồng bộ Các hạn chế dùng thuật toán RIP: – thông tin chậm giữa các Router khi có sự thay đổi trong mang nên gây ra hiện tượng LOOP 4 .RIP (Routing Information Protocol... kiện đường đi đó chứa nhiều nhất 2 link Và tiếp tục như vậy 11 3 Các thuật toán định tuyến E 6 A 2 5 1 B F 3 1 C 4 5 D Link state and distance vector Distance-Vector Protocols (RIP, IGRP): • – Thu nhận thông tin về mạng thông qua các router lân cận • –Thêm 1 vào vector khoảng cách giữa các router với nhau • – Cập nhật định kỳ • – Trao đổi các bản sao của bảng định tuyến với các router lân cận 12 Link... 16 19 4 .RIP (Routing Information Protocol) – Thời gian Holddown: • Thời gian Holddown mặc định của RIP là 180s • Giúp router tránh bị vòng lặp đếm đến vô hạn nhưng lại làm tăng thời gian hội tụ giữa các router 4 .RIP (Routing Information Protocol) • Cập nhật tức thời (Trigered updates): 20 5 Giao thức OSPF • • • • • a Định nghĩa b Đặc điểm c Đặc điểm so với RIP d Các bước trong hoạt động của OSPF e Các... bảng định tuyến của các Router khác – Khi RIP Request được nhận, bảng định tuyến được gửi tới nơi gửi RIP Request 4 .RIP (Routing Information Protocol ) Tại nơi nhận được RIP Respond thì các tuyến mới có thể được thêm vào • Trong RIP thì metric dùng là hop count.Hop count của giao diện nối trực tiếp là 1 • Nếu 1 Router đưa ra một tuyến tới 1 mạng khác với 1 Hop Count là 1,Metric cho mạng đó là 2 • Nếu . 1 Định tuyến động, các thuật toán định tuyến, giao thức RIP và OSPF Thành viên: Hoàng TuấnMinh Trần ĐứcHiếu TrầnMạnh Hà Điệntử 5 – K48 MụcLục •1. Định tuyến và các khái niệmcơ bản •2. Định tuyến. Phương pháp định tuyếndựatrênbảng định tuyến được người quản trị định nghĩasẵn trong router gọil định tuyếntĩnh -Bảng định tuyến tĩnh : 6 2. Định tuyến động 2. Định tuyến động Định tuyến động (Dynamic. R 5 2. Định tuyến động Các phương pháp định tuyếncơ bản: • Định tuyếntĩnh (Static routing) • Định tuyến động (Dynamic routing) 2. Định tuyến động Định tuyếntĩnh (Static routing): - Phương pháp định