44Hình 2.13: Giao thức định tuyến lai chia sẻ các thu c tính củ ịộ a đ nh tuyến vecto khoảng cách và trạng thái liên kết .... 1.4 H ọgiao thức TCP/IP TCP/IP thực chất là một h giao thọ ứ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN VĂN CÁCH KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG IP Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS.NGUYỄN TIẾN DŨNG Hà Nội 2009 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205134141000000 LỜI CAM ĐOAN Trước hết, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể thầy cô trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội tạo môi trường tốt để học tập nghiên cứu Xin cảm ơn khác thầy cô khoa đào tạo sau đại học quan tâm đến khóa học này, tạo điều kiện cho học viên có điều kiện thuận lợi để học tốt Và đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Nguyễn Tiến Dũng, thầy tận tình bảo, hướng dẫn sửa chữa cho nội dung luận án Tôi xin cam đoan nội dung luận án hồn tồn tơi tìm hiểu, nghiên cứu viết Phần lý thuyết phần thực hành thực cẩn thận có định hướng sửa chữa giáo viên hướng dẫn Tôi xin chịu trách nhiệm với nội dung luận án Tác giả Nguyễn Văn Cách MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHẦN I: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ MẠNG INTERNET VÀ ĐỊNH TUYẾN 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ INTERNET 10 1.1 Internet gì? 10 1.2 Nguyên tắc chuyển mạch gói 10 1.3 Mơ hình tham chiếu OSI 11 1.4 Họ giao thức TCP/IP 13 1.5 So sánh mô hình OSI TCP/IP 14 1.6 Một số giao thức quan trọng mạng IP 14 1.6.1 Giao thức TCP (Transmission Control Protocol) 14 1.6.2 Giao thức UDP (User Datagram Protocol) 16 1.6.3 Giao thức IP 16 1.6.4 Giao thức ARP (Address Resolution Protocol) 17 1.6.5 Giao thức RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 17 1.6.6 Giao thức ICMP (Internet Control Message Protocol) 17 CHƯƠNG 2: ĐỊNH TUYẾN VÀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 19 2.1 Các khái niệm chung định tuyến 19 2.1.1 Sự cần thiết kết nối mạng 19 2.1.2 Định tuyến gì? 20 2.1.3 Định tuyến diễn đâu? 20 2.1.4 Quá trình định tuyến diễn nào? 22 2.1.5 Cơ sở việc kết nối mạng qua định tuyến 23 2.1.5.1 Về mặt vật lý 23 2.1.5.2 Về mặt logic 24 2.1.6 Phân loại kỹ thuật định tuyến IP 25 2.2 Cấu trúc phần cứng định tuyến 31 2.2.1 Bộ định tuyến hệ 32 2.2.2 Bộ định tuyến hệ thứ 34 2.2.3 Bộ định tuyến hệ thứ 35 2.3 Giới thiệu chung giao thức định tuyến 37 2.3.1 Giao thức định tuyến gì? 37 2.3.2 Các tham số giao thức định tuyến 38 2.3.3 Các giải thuật dùng giao thức định tuyến 40 2.3.4 Phân loại giao thức định tuyến 47 2.4 Các giao thức định tuyến phổ biến 2.4.1 RIP (Routing Information Protocol) 49 2.4.2 IGRP (Internet Gateway Routing Protocol) 53 2.4.3 OSPF (Open Shortest Path First) 54 2.4.4 EIGRP 57 2.4.5 BGP 65 PHẦN II: MÔ PHỎNG CÁC KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN TRÊN PHẦN MỀM GNS3 68 CHƯƠNG 3: ĐỊNH TUYẾN TĨNH 69 3.1 Cấu hình định tuyến tĩnh 69 3.2 Các trường hợp nên dùng định tuyến tĩnh 75 CHƯƠNG 4: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN RIP 76 4.1 Cấu hình RIP 76 5.2 RIP dùng trường hợp nào? 80 CHƯƠNG 5: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF 81 5.1 Cấu hình OSPF 81 6.2 Các trường hợp sử dụng OSPF 85 CHƯƠNG 6: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP 86 6.1 Cấu hình EIGRP router 86 7.2 Các trường hợp sử dụng EIGRP 89 KẾT LUẬN VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỊNH TUYẾN 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 Các thuật ngữ viết tắt IP: internet protocol TCP: Transmission Control Protocol LAN: Local Area Network WAN: Wide Area Network ICMP: Internet Control Message Protocol ARP: Address Resolution Protocol RARP: Reverse Address Resolution Protocol IOS: Inter-network Operating System DVA: Distance Vector Algorithm LSA: Link State Algorithm RIP: Routing Information Protocol IGRP: Interior Gateway Routing Protocol OSPF: Open Shortest Path First EIGRP: Enhanced Interior Gateway Routing Protocol BGP: Border Gateway Protocol VLSM: Variable Length Subnet Masking CIDR: Classless Inter-Domain Routing DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Metric giao thức định tuyến 38 Bảng 2: AD giao thức định tuyến 40 Bảng 3: So sánh OSPF với RIP v1 54 Bảng 4: So sánh EIGRP với giao thức định tuyến khác 58 Bảng 5: Ví dụ bảng định tuyến vectơ đường 66 DANH MỤC CÁC HÌNH MINH HOẠ Hình 1.1: Cấu trúc khối gói tin 11 Hình 1.2: Mơ hình lớp OSI 11 Hình 1.3 Cấu trúc TCP/IP 13 Hình 1.4: So sánh mơ hình OSI TCP/IP 14 Hình 1.5: Khn dạng TCP Segment 15 Hình 1.6: Thủ tục thiết lập giao tiếp TCP 15 Hình 1.7: Cấu trúc UDP Segment 16 Hình 1.8: Cấu trúc gói tin IPv4 16 Hình 1.9: Giao thức ARP 17 Hình 1.10: Định dạng tin ICMP 18 Hình 2.1 Mơ hình lớp OSI 21 Hình 2.2: Mơ hình định tuyến hệ thống mở OSI 22 Hình 2.3: Mơ hình kết nối internet 23 Hình 2.4 Địa mạng để phân biệt kết nối 25 Hình 2.5: Sử dụng định tuyến tĩnh cho mạng cuối đường 29 Hình 2.6: Định tuyến động tự động tìm tuyến khác thay cho tuyến hỏng 30 Hình 2.7 Sơ đồ khối router 32 Hình 2.8: Cấu trúc phần cứng router hệ I 33 Hình 2.9: Kiến trúc router hệ thứ II 34 Hình 2.10: Kiến trúc định tuyến hệ thứ III 36 Hình 2.11: Cập nhật bảng định tuyến theo thuật toán Bellman – Ford 42 Hình 2.12 : Mơ tả giải thuật trạng thái liên kết 44 Hình 2.13: Giao thức định tuyến lai chia sẻ thuộc tính định tuyến vecto khoảng cách trạng thái liên kết 46 Hình 2.14: Minh họa hệ thống tự trị 48 Hình 2.16: Khởi tạo bảng định tuyến Router dùng RIP 52 Hình 2.17: Bảng định tuyến Router dùng RIP hội tụ 52 Hình 2.18: Quá trình thiết lập láng giềng 60 Hình 2.19.: Bảng láng giềng 63 Hình 2.20: Bảng cấu trúc mạng 63 Hình 2.21: Bảng định tuyến 64 Hình 2.22: Mối quan hệ bảng liệu 64 Hình 2.18: BGP định tuyến vectơ đường 66 Hình 4.1: Mơ hình kết nối mạng để mơ 71 Hình 4.2: Cấu hình định tuyến tĩnh Router R1 71 Hình 4.3: Cấu hình định tuyến tĩnh dùng exit_interface router R1 72 Hình 4.4: Cấu hình định tuyến tĩnh router R2 72 Hình 4.5: Cấu hình định tuyến tĩnh router R3 72 Hình 4.6: Kiểm tra bảng định tuyến Router R1 73 Hình 4.7: Ping tới mạng xa từ router R1 74 Hình 4.8: Ping tới mạng xa từ router R2 74 Hình 4.9: Ping tới mạng xa từ router R3 74 Hình 5.1: Cấu hình RIP router R1 76 Hình 5.2: Kiểm tra bảng định tuyến router R2 dùng RIP 77 Hình 5.3: Kết lệnh show ip protocol 78 Hình 5.4: Ping đến trạm xa từ router R1 79 Hình 5.5: Quan sát trình hoạt động RIP router R2 79 Hình 6.1: Cấu hình OSPF router R1 82 Hình 6.2: Bảng định tuyến router R3 83 Hình 6.3: Kiểm tra giao thức định tuyến chạy router R1 83 Hình 6.4: Kiểm tra tham số OSPF router R1 84 Hình 6.5: Kiểm tra neighbors database router R1 84 Hình 6.6: Debug gói hello OSPF 85 Hình 6.7: Kiểm tra nối thơng với mạng xa từ router R2 85 Hình 6.8: Kiểm tra nối thông với mạng xa từ router R3 85 Hình 7.1: Cấu hình EIGRP router R3 87 Hình 7.2: Kiểm tra bảng định tuyến router R1 87 Hình 7.3: Kiểm tra giao thức định tuyến router R2 88 Hình 7.4: Kiểm tra hoạt động EIGRP router R2 88 Hình 7.5: Kiểm tra nối thơng với mạng xa 89 MỞ ĐẦU Sự phát triển Internet đồng nghĩa với việc tăng trưởng quy mô công nghệ nhiều loại mạng LAN, WAN … Và đặc biệt lưu lượng thông tin mạng tăng đáng kể Chính điều làm cho vấn đề chia sẻ thông tin mạng vấn đề định tuyến trở nên quan trọng hết Trong việc thiết kế mạng lựa chọn giao thức định tuyến cho phù hợp với chi phí, tài nguyên tổ chức đặc biệt quan trọng Internet phát triển mạnh, lượng người truy nhập tăng yêu cầu định tuyến phải tin cậy, tốc độ chuyển mạch nhanh không gây lặp mạng Hơn nhiều tổ chức tham gia vào mạng nhiều giao thức đưa vào sử dụng dẫn đến phức tạp định tuyến gia tăng, số lượng giao thức để phục vụ cho việc định tuyến có nhiều Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp em xin trình bày tìm hiểu kỹ thuật định tuyến mạng IP số trường hợp áp dụng mạng GSM VMS Mobifone Nội dụng đồ án chia làm phần: Phần I: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ MẠNG INTERNET & ĐỊNH TUYẾN Phần II: MÔ PHỎNG CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRÊN PHẦN MỀM GNS3 Hà Nội tháng 10/2009