NGUYÊN CỨU VỀ ĐỀ TÀI “CHUYỂN MẠCH IP”_CHƯƠNG 2_2 ppsx

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP NGUYÊN CỨU VỀ ĐỀ TÀI “CHUYỂN MẠCH IP” CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP RIP 2 hỗ trợ nhận thực trong khi RIP 1 thì không. Mỗi gói RIP được nhận thực tại phía thu nên giao diện được cấu hình để hỗ trợ nhận thực. Thông thường, nhận thực MD5 được thực hiện mặc dù các router có thể có lựa chọn khác. Gói RIP 2 để nhận thực cũng có định dạng tương tự như trong hình 2.8: Hình 2.8: Gói RIP 2 cho nhận thực Trường ‘address family’được lập là 0xffff đối với gói nhận thực. Trường ‘authentication type’ được lập là 2 đối với thủ tục nhận thực plain- text và 3 đối với thủ tục MD5. Các byte ’authentication infor’ chứa ID như một số khoá, nó có thể là nhiều số. Người sử dụng nhiều số cho phép phía ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP thu sắp xếp thành chuỗi các khoá và do đó sử dụng các khoá khác nhau cho các lần khác nhau. Các byte này cũng chứa các trường xác định thời gian sống của khoá hay các khóa. Mỗi xác định khoá trong gói được kết hợp với một khoá được lưu trữ, xác định khoá và các giá trị được kết hợp với bản tin xác định thuật toán nhận thực và khoá nhận thực MD5 đặc biệt được sử dụng cho hoạt động nhận thực. RIP 1 và RIP 2 có thể hoạt động một mình hoặc kết hợp với nhau. U* Các vấn đề về hội tụ và một số giải pháp khắc phục Cập nhật RIP hầu như đơn giản nhưng nó gây ra một số vấn đề. Nó có khả năng gửi lưu lượng qua một đường không hiệu quả hay có thể cập nhật định tuyến mất quá nhiều thời gian để đạt được hội tụ khi miền định tuyến không ổn định và chuyển lưu lượng không hiệu quả, có thể không chính xác. Do đó có thể gây ra loop hay sự cố đếm vô hạn. phần lớn các thực hiện RIP đều thực hiện các giải pháp để khắc phục sự cố đếm vô hạn. Một thay đổi quyết định là loại bỏ định thời 30s và khi một router có một cập nhật định tuyến nó sẽ gửi đi ngay lập tức. Với giải pháp này các cập nhật trung gian không giải quyết được vấn đề, nhưng nó tăng tốc độ đạt được hội tụ. Một số giải pháp khác được đưa ra dưới đây. 1. Trượt ngang (split horizon): Với giải pháp này ý tưởng của nó là không cho phép router gửi thông báo qua giao diện mà nó vừa đến. Nó là trong hầu hết các tình huống nhưng không hoàn toàn vì nếu mạng vật lý có cấu hình bị loop thì sự cố đếm vô hạn vẫn tồn tại. 2. Trượt ngang với đảo ngược poison: Đây là một biến thể của trượt ngang, nó gửi thông báo tới giao diện nó vừa đến với metric bằng 16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP 3. Holddown được tăng cường cho giao thức véc tơ khoảng cách khi một tuyến được thông báo là ‘unreachable’ thì router thông báo sẽ từ chối cập nhật trong một khoảng thời gian sau khi tuyến được thông báo. Nó làm tăng thời gian hội tụ nhưng tránh được loop. RIP không sử dụng holddown nhưng các giao thức vectơ khoảng cách khác như IGRP (Intergateway Routing Protocol) của Cisco thì có sử dụng. Với IGRP, khi router biết một mạng bị down hoặc một mạng có khoảng cách lớn hơn so với thông báo thì tuyến đến mạng đó được đặt trong holddown. Trong thời gian này, tuyến có thể được thông báo những thông báo đầu vào về tuyến này từ bất kỳ router nào khác router đã thông báo trước đó đều bị huỷ bỏ. Người ta có thể không muốn sử dụng trượt ngang trên các link nối tiếp (non-broadcast ) như X25, frame relay, ATM. Các router có thể được cấu hình để không cho phép trượt ngang. * Điều chỉnh định thời: Phần lớn các router high-end có được thể cấu hình để biến đổi tần số cập nhật định tuyến RIP và các tham số khác. Cisco chạy một loạt các đồng hồ định thời (timer) cho các hoạt động định tuyến theo yêu cầu ODR (on deman routing) đối với RIP. Các tham số cấu hình RIP sau là khả dụng đối với nhà quản lý mạng. 1. Update: là khoảng thời gian giữa các lần cập nhật và nó có giá trị mặc định là 30s. 2. Invalid: khoảng thời gian để sau đó một tuyến không hợp lệ, nó là khoảng thời gian nên bằng 3 lần giá trị update. Nó có nghĩa là một tuyến sẽ là không hợp lệ nếu nó không được cập nhật. Tuyến không thể truy nhập mạng sau đó sẽ vào holddown. Nó có thể vẫn được sử dụng cho chuyển phát gói, giá trị mặc định của nó là 180s. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP 3. Holddown là khoảng thời gian mà thông tin trên các tuyến tồi hơn bị loại bỏ,giá trị này nên bằng 3 lần giá trị update. Khi hết thời gian holddown, các tuyến được thông báo bởi các nguồn khác được chấp nhận và tuyến đó có thể truy cập. Giá trị mặc định của nó là 180s. 4. Flush là tổng thời gian một thực thể định tuyến phải duy trì trong bảng định tuyến trước khi bị loại bỏ. Nó ít nhất phải bằng tổng của invalid và holddown. Giá trị mặc định của nó là 240s. 5. Sleep time là tổng thời gian cập nhật định tuyến. Nếu một router chấp nhận cập nhật tức thì, thì tham số này sẽ được cấu hình. Nó nên nhỏ hơn thời gian update và được sử dụng cho hoạt động ODR của Cisco nhưng không khả dụng đối với RIP. Để thiết lập việc điều khiển thông tin định tuyến được truyền bá như thế nào qua router đến/từ các giao diện. Các router có thể được thiết lập để cung cấp các bộ lọc RIP sau. - Tránh cập nhật định tuyến qua một giao diện nhằm tránh các router khác nhau trên một LAN biết về các tuyến động. - Điều khiển việc thông báo về các tuyến trong cập nhật định tuyến cho phép nhà quản lý mạng cấm các tuyến đang được thông báo trong cập nhật RIP . - Điều khiển xử lý cập nhật định tuyến, nó không cho phép tuyến ‘discovered’ được xử lý. - Lọc các nguồn thông tin định tuyến, nó có thể xảy ra trường hợp một tuyến tốt hơn được tìm thấy qua giao thức định tuyến khác. Một số giao thức định tuyến xử lý thông tin chính xác hơn các giao thức khác, nó có thể thiết lập mức ưu tiên cho các nguồn khác nhau đối ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP với một router. Đặc điểm này cho phép nhà quản lý mạng lựa chọn một giao thức cho một giao diện. * Cấu hình một miền định tuyến RIP: Để cấu hình một miền định tuyến RIP thì các router phải được cấu hình để thực hiện các nhiệm vụ dưới đây. Một số nhiệm vụ là rõ ràng nhưng một số khác cần giải thích thêm. - Cho phép RIP là nhiệm vụ duy nhất được yêu cầu cấu hình để router thực hiện hoạt động RIP . - Cho phép cập nhật unicast cho RIP. RIP sẽ vận hành như một giao thức broadcast trừ khi nhiệm vụ này được cấu hình. Với nhiệm vụ này, các nhà quản lý mạng có thể điều khiển các quyết định trao đổi thông tin định tuyến. - Áp dụng offset đối với các tham số (metric) định tuyến. Trong khi RIP là giao thức hop-count, nhiệm vụ này có thể được sử dụng để tăng metric đến các tuyến được biết bởi RIP. Nó cho phép nhà quản lý mạng coi trọng hơn các khám phá RIP. - Điều chỉnh timer và xác định phiên bản của RIP - Cho phép nhận thực RIP. RIP 2 hỗ trợ nhận thực có thể thiết lập (plain-text, MD5). Để sử dụng MD5 thì các khoá phải được thiết lập và xác định,một trương thời gian sống phải được xác định cho một bộ khoá trên một ‘chain’. Mỗi khoá phải được xác định với một ‘key ID’và key được lưu trữ cục bộ. Key ID và giao diện kết hợp với key xác định đơn nhất thuật toán nhận thực và MD5 được sử dụng. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP - Không cho phép tóm tắt tuyến. Tóm tắt tuyến được thực hiện tự động bởi RIP2. các prefix mạng con được tóm tắt khi chuyển qua đường biên mạng. Nếu miền định tuyến có các mạng con không liên tục thì tóm tắt định tuyến có thể bị huỷ bỏ. - Sử dụng IGRP và RIP đồng thời. Nếu nhiệm vụ này được phép thì thông tin định tuyến IGRP gạt bỏ thông tin RIP vì sử dụng quản lý IGRP. Các giao thức này sử dụng các đồng hồ định thời khác nhau khiến một phần của miền định tuyến tin RIP một phần khác tin IGRP. Hội tụ sẽ xảy ra nhưng tình huống này ảnh hưởng đến các ứng dụng nhậy cảm với thời gian. - Không cho phép sự hợp lệ của địa chỉ IP nguồn. Đối với mục đích bảo an, một địa chỉ IP nguồn cho một bản tin cập nhật RIP là không hợp lệ. Nhiệm vụ này thoả mãn yêu cầu lọc trên một giao diện, nó cũng là một ‘trap door’ cho một miền định tuyến. - Cấu hình trễ giữa các gói. - Cho phép/không cho phép trượt ngang. - Lọc thông tin RIP và quản lý khóa - VLSM là một công cụ tốt để sử dụng địa chỉ IP. 2.4.4 OSPF (Open Shortest Path First) OSPF là một giao thức định tuyến trạng thái đường được sử dụng phổ biến, nó là giao thức định tuyến trong miền (interor) được hỗ trợ bởi hầu hết các router trên thị trường. Nó có các đặc tính chức năng sau: - Sử dụng thuật toán định tuyến trạng thái đường Dijkstra. - Hỗ trợ nhiều đường cùng giá trị cost đến cùng đích. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP - Hỗ trợ VLSM. - Phân cấp hai mức. - Thông tin trạng thái tuyến chỉ thông báo khi có sự biến đổi về cấu hình. - Có khả năng mở rộng. Một ví dụ về mạng OSPF gồm một số vùng như hình 2.9: Hình 2.9: Mạng OSPF Một mạng OSPF phải có một vùng 0 được định nghĩa như vùng backbone. Nếu có nhiều vùng được cấu hình, tất cả các vùng khác 0 phải kết nối đến vùng 0 qua ABR (Area Border Router). Các router trong một vùng thông báo trạng thái đường LSA (Link State Advertisement) và xây dựng một sơ đồ các vùng được gọi là cơ sở dữ liệu trạng thái đường. Thông tin được tóm tắt về các cấu hình và các mạng đặc biệt được chuyển giữa các vùng thông qua ABR. Do đó các router duy trì thông tin hoàn chỉnh về tất cả các mạng và các router trong vùng của nó và thông tin đặc biệt về các mạng và các router ngoài vùng của nó. Để đạt tới mạng trong ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP vùng này, các router cần phải có đủ thông tin để hướng các gói đến ABR phù hợp. OSPF thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà phát triển mạng và quản lý mạng vì một số lý do sau. - Các mạng lớn hơn bao gồm nhiều hơn các router đang được triển khai và xây dựng, khả năng scalability lớn hơn RIP và các giao thức định tuyến véc tơ khoảng cách khác. - Các chức năng và dịch vụ bổ sung đang và sẽ cần được triển khai trên các mạng này. Là một giao thức định tuyến trạng thái đường, OSPF có khả năng mở rộng, tăng cường các chức năng nó cung cấp bằng cách định nghĩa và bổ sung các trường mới để mang thông tin mới trong các LSA OSPF. - Những khó khăn đối với OSPF bắt đầu được khắc phục khi rất nhiều các kỹ sư mạng triển khai và quản lý các sản phẩm mạng chạy OSPF. OSPF là một giao thức thích ứng, nó điều chỉnh các vấn đề trong mạng và cung cấp thời gian hội tụ ngắn để ổn định các bảng định tuyến. Nó được thiết kế để chống hiện tượng loop. OSPF được bao bọc trong IP datagram và trường protocol ID của IP đối với OSPF là 89, nó có khả năng định tuyến TOS và đánh địa chỉ mạng con. U* Hoạt động của OSPF: OSPF hoạt động trên các mạng broadcast và non-broadcast, nó cũng hoạt động trên các link điểm-điểm. Các đường quay số, các kết nối ISDN theo yêu cầu và các kết nối ảo chuyển mạch của X25, frame relay, ATM tạo ra môi trường on-demand cho OSPF. ý tưởng chính của OSPF là nó sẽ cấm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP một số lưu lượng gói thông báo giữa các router được kết nối đến link theo yêu cầu. Tiếp cận này cho phép kink yêu cầu thụ động (lớp 2 không hoạt động) nhưng vẫn giữ mối quan hệ với OSPF. Khi link này hoạt động trở lại OSPF sẽ gửi đi các thông báo trạng thái đường trên link này. Hoạt động của OSPF biến đổi phụ thuộc vào loại mạng mà nó hoạt động,dưới đây đưa ra một số hoạt động của OSPF thực hiện với tất cả các loại mạng. OSPF thực hiện một giao thức ‘hello’, nó là một giao thức bắt tay,và sau đó thực hiện ‘ping’ với các router kế cận để biết chắc rằng link hoặc router nào đó đang hoạt động. Sau khi thực hiện ‘hello’ hoàn thành, các router đồng tầng được xem như ‘merely adjacent’ có nghĩa là các router này đã hoàn thành một phần đồng bộ chứ chưa phải tất cả. Tiếp theo,các router trao đổi thông tin mô tả hiểu biết của chúng về miền định tuyến. Thông tin này được đặt trong các bản tin LSA, nó không phải là thông tin mô tả toàn bộ cơ sở dữ liệu trạng thái đường nhưng nó chứa đủ thông tin để router thu biết liệu cơ sở dữ liệu trạng thái đường của nó có đúng với cơ sở dữ liệu của các router đồng tầng với nó không. Nếu có thì các kế cận được xác định là ‘fully adjacent’. Các router này sau đó thực hiện trao đổi các LSA chứa cập nhật trạng thái đường và thực sự trở thành các kế cân đầy đủ. Các hello được phát theo định kỳ để giữ cho các router đồng tầng hiểu biết lẫn nhau. Các LSA được tạo ra phải được gửi đến các router đồng tầng với nó 30s một lần nhằm đồng bộ các cơ sở dữ liệu trạng thái đường. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP Hình 2.10: Hoạt động cơ bản của OSPF U* Các vùng OSPF: Các công ty với các hệ thống lớn có thể hoạt động với nhiều mạng,nhiều router và host. Để quản lý một mảng rộng các phần tử thông tin này thì phải sử dụng rất nhiều LSA. OSPF thực hiện phân chia các AS thành các phần nhỏ hơn gọi là vùng, nhờ đó làm giảm tổng số lưu lượng định tuyến được gửi qua AS vì các vùng được cách ly với nhau. Nó làm giảm số thông tin router phải duy trì đầy đủ về AS. Do đó thông tin được phát giữa các router để duy trì các bảng định tuyến OSPF giảm . OSPF sử dụng multicast để hạn chế xử lý gói LSA tại các node không cần thiết kiểm tra các gói định tuyến tương ứng đối với mạng broadcast. Còn đối với các mạng non-broadcast thì OSPF sử dụng lọc gói để giảm số các gói định tuyến được trao đổi giữa các router trong vùng. Vùng ‘stub’ là vùng mà thông tin định tuyến trên các tuyến ngoài không được gửi đi. Thay vào đó, ABR tạo ra một tuyến mặc định đến các đích ngoài vùng và các tuyến trong vùng ‘stub’ sử dụng tuyến này. Các nhà quản lý mạng có thể thiết lập ABR để tránh không cho nó gửi thông báo tuyến tóm tắt vào trong vùng ‘stub’. Các thông báo tuyến [...]... 2.11 dưới đây minh hoạ 20byte tiêu đề gói OSPF, mỗi gói LSA OSPF được gắn vào tiêu đề này Header (160) LS age (16) Router type (8) Options (8) Reversed (8) LS type (8) Number of link (16) Link state ID (32) Link ID (32) Advertisement router (32) Link data (32) LS sequence number (32) Link type (8) LS checksum (16) TOS metric (8) Length (16) Metric (16) Hình 2.11: Tiêu đề LSA Hình 2.12: Định dạng gói LSA... phía thu để kiểm tra tiêu đề và dữ liệu LSA bị sai.Nó cũng được lưu trong cơ sở dữ liệu trạng thái đường của tất cả các router để (a) quyết định 2 LSA với cùng số thứ tự là xác định,nó cũng sử dụng LS age cho mục đích này (b) quyết định một cách định kỳ xem phần cứng và phần mềm của router có làm hỏng thực thể LSA trong cơ sở dữ liệu Trường length xác định độ dài của tiêu đề và nội dung của LSA Nội... cơ sở dữ liệu Trường length xác định độ dài của tiêu đề và nội dung của LSA Nội dung của các trường gói OSPF theo sau tiêu đề rất khác nhau phụ thuộc vào loại gói LSA, vai trò này được gán cho router nếu router trên link điểm-điểm hoặc trên một mạng con chia sẻ Sau 20byte tiêu đề LSA là các trường sau Trường number of link xác định router nguồn đang báo cáo bao nhiêu link Trường link ID có giá trị... Internet để hỗ trợ hoặc từ chối các thoả thuận đông tầng Các giao thức định tuyến còn phải biết về các kế cận của nó và trao đổi thông tin với chúng như thế nào BGP không là một ngoại lệ, nó hỗ trợ 2 loại kế cận là kế cận bên trong (cùng AS) và kế cận ngoài (khác AS) Các kế cận trong có thể không kế cận về mặt vât lý, chúng có thể được đặt bất cử đâu trong AS Các kế cận ngoài kế cận nhau và cùng chia... tham số vùng OSPF - Cấu hình không đến vùng stubby - Cấu hình tóm tắt tuyến giữa các vùng OSPF Nếu địa chỉ IP trong một vùng là liên tục thì tóm tắt tuyến cho phép thông báo của một tuyến được tóm tắt đều được thông báo cho một vùng khác nhờ ABR Để thực hiện nhiệm vụ này, nhà quản lý mạng cấu hình miền địa chỉ cho tuyến tóm tắt sẽ được thông báo - Cấu hình tóm tắt tuyến khi tái phân bố các tuyến cho... diện router đến các kế cận bao gồm các link ảo 2.4.5 BGP (Border Gateway Protocol) BGP là giao thức định tuyến giữa các miền,nhiệm vụ của nó là thông tin giữa các router trong các AS khác nhau BGP được đề cập đến như một giao thức định tuyến véc tơ đường vì BGP thông báo khả năng đạt tới một mạng đích bắng cách chứa một danh sách các AS mà các gói phải chuyển qua để đến đích Thông tin véc tơ đường rất... router BGP khác nhau - Sử dụng của TCP để trao đổi thông tin định tuyến tin cậy giữa các router BGP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP - Hỗ trợ tập hợp CIDR và VLSM - Không hạn chế về cấu hình mạng Một mạng gồm một số AS chạy BGP được chỉ ra trong hình 2.13: AS#1 BGP AS#1 BGP IBGP IBGP BGP IBGP IBGP BGP EBGP IBGP BGP BGP IBGP Hình 2.13: Mạng BGP Các router BGP trong các AS khác nhau... thức định tuyến trong miền được sử dụng chứ không phải BGP Khi mạng được khởi đầu,các router kế cận mở một kết nối TCP với nhau và thiết lập toàn bộ cơ sở dữ liệu định tuyến Sau đó, chỉ những biến đổi về cấu hình hoặc chính sách là được gửi đi trong bản tin cập nhật BGP Bản tin này có thể thông báo hoặc rút bỏ khả năng đạt đến một mạng đặc biệt, nó có thể chứa các đặc tính đường được sử dụng bởi các... thức IGP được sử dụng BGP được thiết kế để chạy các giao thức lớp vận tải tin cậy như TCP Do đó, nhà quản lý mạng BGP không cần thiết quan tâm đến phân mảnh hay thu lưu lượng có chính xác không… Các vấn đề loại này được xử lý bởi lớp vận tải BGP hoạt động bằng cách xây dựng một sơ đồ các AS Sơ đồ này xuất phát từ thông tin định tuyến được trao đổi giữa các router BGP trong các AS, BGP xem toàn bộ Internet... cung cấp các đường dự phòng để sử dụng khi đường hoạt động bị lỗi mà không cần đợi cho các bảng định tuyến mạng ổn định sau khi sự cố chấm dứt - Các quyết định định tuyến có thể dựa trên các cân nhắc về chính sách và không nhất thiết chỉ dựa vào số hop ít nhất Điều này rất quan trọng đối với các mạng công cộng, nơi mà các ISP đưa vảo ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP các thoả . ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP NGUYÊN CỨU VỀ ĐỀ TÀI “CHUYỂN MẠCH IP” CHƯƠNG 2: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP RIP 2 hỗ trợ nhận thực trong khi RIP. OSPF: Hình 2. 11 dưới đây minh hoạ 20 byte tiêu đề gói OSPF, mỗi gói LSA OSPF được gắn vào tiêu đề này. LS age (16) Options (8) LS type (8) Link state ID ( 32) Advertisement router ( 32) LS sequence. number ( 32) LS checksum (16) Length (16) Header (160) Router type (8) Reversed (8) Number of link (16) Link ID ( 32) Link data ( 32) Link type (8) TOS metric (8) Metric (16) Hình 2. 11: Tiêu đề LSA