140 Hình 6.3.5b 6.3.6. Trạng thái đường liên kết Thuật toán chọn đư ờ ng theo trạng thái đư ờ ng liên kết (hay còn gọi là thuật toán chọn đư ờ ng ngắn nhất )thực hiện trao đ ổ i thông tin đ ị nh tuyến cho tất cả các router khi bắt đ ầ u chạy đ ể xây dựng một bản đ ồ đ ầ y đ ủ về cấu trúc hệ thống mạng .Mỗi router sẽ gửi gói thông tin tới tất cả các router còn lại .Các gói này mang thông tin về các mạng kết nối vào router .Mỗi router thu thập các thông tin này từ tất cả các router khác đ ể xây dựng một bản đ ồ cấu trúc đ ầ y đ ủ của hệ thống m ạ ng .Từ đ ó router tự tính toán và chọn đư ờ ng đ i tốt nhất đ ế n mạng đ ích đ ể đư a lên bảng đ ị nh tuyến .Sau khi toàn bộ các router đ ã đư ợ c hội tụ thì giao thức đ ị nh tuyến theo trạng thái đư ờ ng liên kết chỉ sử dụng gói thông tin nhỏ đ ể cập nhật ,về sự thay đ ổ i cấu trúc mạng chứ không gửi đ i toàn bộ bảng đ ị nh tuyến .Các gói thông tin cập nhật này đư ợ c truyền đ i cho tất cả router khi có sự thay đ ổ i xảy ra ,do đ ó tốc đ ộ hội tụ nhanh. Do tốc đ ộ hội tụ nhanh hơn so với giao thức đ ị n h tuyến theo vectơ khoảng cách ,nên giao thức đ ị nh tuyến theo trạng thái đư ờ ng liên kết ít bị lặp vòng hơn .Mặc dù các giao thức loại này ít bị lỗi về đ ị nh tuyến hơn nhưng lại tiêu tốn nhiều tài nguyên hệ thong hơn .Do đ ó chúng mắc tiền hơn nhưng bù lại chúng co khả năng mở rộng hơn so với giao thức đ ị nh tuyến theo vectơ khoảng cách . 141 Khi trạng thái của một đư ờ ng liên kết nào đ ó thay đ ổ i thì gói quảng bá trạng thái đư ờ ng liên kết LSA đư ợ c truyền đ i trên khắp hệ thống mạng .Tất cả các router đ ề u nhận đ ư ợ c gói thông tin này và dựa vào đ ó đ ể đ i ề u chỉnh lại việc đ ị nh tuyến của mình .Phương pháp cập nhật như vậy tin cậy hơn ,dễ kiểm tra hơn và tốn ít băng thông đư ờ ng truyền hơn so với kiểu cập nhật của vectơ khoảng cách .OSPF và IS –IS là 2 giao thức đ ị nh tuyến theo trạng thái đư ờ ng liên kết. Hình 6.3.6a Hình 6.3.6b 142 Tổng kết Sau đ ây là các đ i ể m quan trọng mà các bạn cần nắm đư ợ c trong chương này: • Router sẽ không chuyển gói tin nếu không tìm đư ợ c đư ờ ng tới đ ích • Đư ờ ng cố đ ị nh là do người quản trị mạng cấu hình cho router • Đư ờ ng mặc đ ị nh là một loại đ ặ c biệt của đư ờ ng cố đ ị nh .Đường mặc đ ị nh là con đư ờ ng cuối cùng cho router sử dụng khi không tìm đư ợ c đư ờ ng nào tới đ ích • Ta có thể sử dụng các lệnh sau đ ể kiểm tra cấu hình của đư ờ ng cố đ ị nh và đư ờ ng mặc đ ị nh :show ip router ,ping ,traceroute. • Kiểm tra và xử lý sự cố liên quan đ ế n đư ờ ng cố đ ị nh và đư ờ ng mặc đ ị nh . • Các giao thức đ ị nh tuyến • Hệ tự quản • Mục đ ích của giao thức đ ị nh tuyến và hệ tự quản • Các loại giao thức đ ị nh tuyến • Đ ặ c đ i ể m của giao thức đ ị nh tuyến theo vectơ khoảng cách • Đ ặ c đ i ể m của giao thức đ ị nh tuyến theo trạng thái đư ờ ng liên kết • Quyết đ ị nh chọn đư ờ ng đ i • Cấu hình đ ị nh tuyến • Các giao thức đ ị nh tuyến: RIP, IGRP, OSPF, EIGRP, BGP • Hệ t ự quản, IGP và EGP • Đ ị nh tuyến theo vectơ khoảng cách • Đ ị nh tuyến theo trạng thái đư ờ ng liên kết 143 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN THEO VECTƠ KHOẢNG CÁCH GIỚI THIỆU Giao thức đ ị nh tuyến đ ộ ng giúp cho “cuộc sống“ của người quản trị mạng trở nên đơ n gi ả n hơn nhiều. Nhờ có đ ị nh tuyến đ ộ ng mà người quản trị mạng không còn tốn thời gian đ ể cấu hình đư ờ ng cố đ ị nh và chỉnh sửa lại chúng khi có sự cố. Với đ ị nh tuyến đ ộ ng, router có thể tự đ ộ ng cập nhật và thay đ ổ i việc đ ị nh tuyến theo sự thay đ ổ i của hệ thống mạng. Tuy nhiên đ ị nh tuyến đ ộ ng cũng có những vấn đ ề của nó .Trong chương này sẽ đ ề cập đ ế n các vấn đ ề của giao thức đ ị nh tuyến theo vectơ khoảng cách và các phương pháp mà những nhà thiết kế sử dụng đ ể giải quyết những vấn đ ề này. RIP (Routing Information Protocol) là một giao thức đ ị nh tuyến theo vectơ khoảng cách đư ợ c sử dụng rộng rãi trên thế giới .Mặc dù RIP không có những khả năng và đ ặ c đ i ể m như những giao thức đ ị nh tuyến khác nhưng RIP dựa trên những chuẩn mở và sử dụng đơ n giản nên vẫn đư ợ c các nhà quản trị mạng ư a dùng .Do đ ó RIP là một giao thức tốt đ ể người học về mạng bước đ ầ u làm quen .Trong chương này sẽ giới thiệu cấu hình RIP và xư lý sự cố đ ố i với RIP . Giống như RIP, IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)cũng là một giao thức đ ị nh tuyến theo vectơ khoảng cách. Nhưng khác với RIP, IGRP là giao thức đ ộ c quyền của Cisco chứ không phải là một giao thức dựa trên các chuẩn mở. IGRP phức tạp hơn so với RIP, sử dụng nhiều thông số đ ể chọn đư ờ ng đ i tốt nhất đ ế n đ ích nhưng IGRP vẫn là một giao thức sử dụng đơ n giản .Trong chương này cũng sẽ giới thiệu cấu hình IGRP và xử lý sự cố đ ố i với IGRP. Sau khi hoàn tất chương trình ,các bạn sẽ thực hiện đư ợ c những việc sau : • Mô tả đư ợ c tai sao đ ị nh tuyến lặp vòng lại xảy ra đ ố i với đ ị nh tuyến theo vectơ khoảng cách . • Mô tả đư ợ c các phương pháp đư ợ c sử dụng đ ể đ ả m bảo cho các giao thức đ ị nh tuyến theo vectơ khoảng cách đ ị nh tuyến đ úng. • Cấu hình RIP • Sử dụng lệnh ip classless 144 • Xử lý sự cố của RIP • Cấu hình RIPđể chia tải • Cấu hình đư ờ ng cố đ ị nh cho RIP • Kiểm tra cấu hình RIP • Cấu hình IGRP • Kiểm tra hoạt đ ộ ng của IGRP • Xử lý sự cố IGRP 7.1. Định tuyến theo vectơ khoảng cách 7.1.1. Cập nhật thông tin định tuyến Bảng đ ị nh tuyến đư ợ c cập nhật theo chu kỳ hoặc khi cấu trúc mạng có sự thay đ ổ i .Điểm quan trọng đ ố i với một giao thức đ ị nh tuyến là làm sao cập nhật bảng đ ị nh tuyến một cách hiệu quả .Khi cấu trúc mạng thay đ ổ i ,thông tin cập nhật phải đư ợ c xử lý trong toàn bộ hệ thống .Đối với đ ị nh tuyến theo vectơ khoảng cách thì mỗi router gửi toàn bộ bảng đ ị nh tuyên của mình cho các router kết nối trực tiếp với nó.Bảng đ ị nh tuyến bao gồm các thông tin về đư ờ ng đ i tới mạng đ ích như:tổng chi phí (ví dụ như khoảng cách chẳng hạn )tính từ bản thân router đ ế n mạng đ ích ,địa chỉ của trạm kế tiếp trên đư ờ ng đ i. Hình 7.1.1 7.1.1. Lỗi định tuyến lặp 145 Hình 7.1.2 Đ ị nh tuyến lặp có thể xảy ra khi bảng đ ị nh tuyến trên các router chưa đư ợ c cập nhật hội tụ do quá trình hội tụ chậm. 1. Trước khi mạng 1 bị lỗi ,tất cả các router trong hệ thống mạng đ ề u có thông tin đ úng về cấu trúc mạng và bảng đ ị nh tuyến là chính xác .Khi đ ó chúng ta nói các router đ ã hội tụ .Giả sử rằng :router C chọn đư ờ ng đ ế n Mạng 1 bằng con đư ờ ng qua router Bvà khoảng cách của con đư ờ ng này từ router C đ ế n Mạng 1 và 3 (hops)(Nghĩa là nếu đ i từ router C đ ế n Mạng 1 theo con đư ờ ng này thì còn cách 3 router nữa). 2. Ngay khi mạng 1 bị lỗi, router E liền gửi thông tin cập nhật cho router A. Router A lập tức ngưng việc đ ị nh tuyến về Mạng 1. Nhưng router B, C và D vẫn tiếp tục việc này vì chúng vẫn chưa hay biết về việc Mạng 1 bị lỗi. Sau đ ó router A cập nhật thông tin về Mạng 1 cho router B và D. Router B,D lập tức ngưng đ ị nh tuyến các gói dữ liệu về Mạng 1 nên nó vẫn đ ị nh tuyến các gói dữ liệu đ ế n Mạng 1 qua router B. 3. Đ ế n thời đ i ể m cập nhật đ ị nh kỳ của router C, trong thông tin cập nhật của router C gửi cho router D vẫn có thông tin về đư ờ ng đ ế n Mạng 1 qua router B. Lúc này router D thấy rằng thông tin này tốt hơn thông tin báo Mạng 1 bị lỗi mà nó vừa nhận đư ợ c từ router A lúc này. Do đ ó router D cập nhật lại thông tin này vào bảng đ ị nh tuyến mà không biết rằng như vậy là sai .Lúc này, trên bảng đ ị nh tuyến, router D có đư ờ ng tới Mạng 1 là đ i qua router C. Sau đ ó router D lấy bảng đ ị nh tuyến vừa mới cập nhật xong gửi cho router A. Tương tự, router A cũng cập nhật lại đư ờ ng đ ế n Mạng 1 lúc này là qua 146 router D rồi gửi cho router Bvà E. Quá trình tương tự tiếp tục xảy ra ở router B,E. Khi đ ó, bất kỳ gói dữ liệu nào gửi tới Mạng 1 đ ề u bị gửi lặp vòng từ router C tới router B tới router A tới router D rồi tới router C. 7.1.3. Định nghĩa giá trị tối đa Việc cập nhật sai về Mạng 1 như trên sẽ bị lặp vòng như vậy hoài cho đ ế n khi nào có một tiến trình khác cắt đ ứ t đư ợ c quá trình này. Tình trạng như vậy gọi là đ ế m vô hạn, gói dữ liệu sẽ bị lặp vòng trên mạng trong khi thực tế là Mạng 1 đ ã bị ngắt. Với vectơ khoảng cách sử dụng thông số là số lượng hop thì mỗi khi router chuyển thông tin cập nhật cho router khác ,chỉ số hop sẽ tăng lên 1.Nếu không có biện pháp khắc phục tình trạng đ ế m vô hạn ,thì cứ như vậy chỉ số hop sẽ tăng lên đ ế n vô hạn. Bản thân thuật toán đ ị nh tuyến theo vectơ khoảng cách có thể tự sữa lỗi đư ợ c nhưng quá trình lặp vòng này có thể kéo dài đ ế n khi nào đ ế m đ ế n vô hạn. Do đ ó đ ể tránh tình trạng lỗi này kéo dài, giao thức đ ị nh tuyến theo vectơ khoảng cách đ ã đ ị nh nghĩa giá trị tối đ a. Bằng cách này ,giao thức đ ị nh tuyến cho phép vòng lặp kéo dài đ ế n khi thông số đ ị nh tuyến vượt qua giá trị tối đ a. Ví dụ như hình vẽ dưới, khi thông số đ ị nh tuyến là 16 hop lớn hơn giá trị tối đ a là 15 thì thông tin cập nhật đ ó sẽ bị router huỷ bỏ. Trong bất kỳ trường hợp nào, khi giá trị của thông số đ ị nh tuyến vượt qua giá trị tối đ a thì xem như mạng đ ó là không đ ế n đư ợ c. 147 Hình 7.1.3 7.1.4. Tránh định tuyến lặp vòng bằng split horizone Một nguyên nhân khác gây ra lặp vòng là router gửi lại những thông tin đ ị nh tuyến mà nó vừa nhận đư ợ c cho chính router đ ã gửi những thông tin đ ó. Phần sau đ ây sẽ phân tích cho các bạn thấy sự cố xảy ra nh ư thế nào: 1. Router A gửi một thông tin cập nhật cho router B và D thông báo là Mạng 1 đ ã bị ngắt. Tuy nhiên router C vẫn gửi cập nhật cho router B là router C có đư ờ ng đ ế n Mạng 1 thông tin qua router D, khoảng cách của đư ờ ng này là 4. 2. Khi đ ó router B tưởng lầm là router C vẫn có đư ờ ng đ ế n Mạng 1 mặc dù con đư ờ ng này có thông số đ ị nh tuyến không tốt bằng con đư ờ ng cũ của router B lúc truớc. Sau đ ó router B cũng cập nhật cho router A về đư ờ ng mới đ ế n Mạng 1 mà router B vừa mới nhận đư ợ c. 3. Khi đ ó router A sẽ cập nhật lại là nó có thể gửi dữ liệu đ ế n Mạng 1 thông qua router B. Router B thì đ ị nh tuyến đ ế n Mạng 1 thông qua router C. Router C lại đ ị nh tuyến đ ế n Mạng 1 thông qua router D. Kết quả là bất kỳ gói dữ liệu nào đ ế n Mạng 1 sẽ rơi vào vòng lặp này. 4. Cơ chế split-horizon sẽ trách đư ợ c tình huống này bằng cách: Nếu router B hoặc D nhận đư ợ c thông tin cập nhật về Mạng 1 t ừ router A thì chúng sẽ không gửi lại thông tin cập nhật về Mạng 1 cho router A nữa. Nhờ đ ó, split- horizon làm giảm đư ợ c việc cập nhật thông tin sai và giảm bớt việc xử lý thông tin cập nhật. 148 Hình 7.1.4 7.1.5. Route poisoning Route poisoning đư ợ c sử dụng đ ể tránh xảy ra các vòng lặp lớn và giúp cho router thông báo thẳng là mạng đ ã không truy cập đư ợ c nữa bằng cách đ ặ t giá trị cho thông số đ ị nh tuyến (số lượng hop chẳng hạn )lớn hơn giá trị tối đ a. Ví dụ như hình 7.1.5 : khi Mạng 5 bị ngắt thì trên bảng đ ị nh tuyến của router E giá trị hop cho đư ờ ng đ ế n Mạng 5 là 16,giá trị này có nghĩa là Mạng 5 không truy cập đư ợ c nữa .Sau đ ó router E cập nhật cho router C bảng đ ị nh tuyến này ,trong đ ó đư ờ ng đ ế n Mạng 5 có thông số hop là 16 đư ợ c gọi là route poisoning .Sau khi router C nhận đư ợ c cập nhật về route poisoning từ router E ,router C sẽ gửi ngược trở lại thông tin này cho router E .Lúc này ta gọi thông tin cập nhật về Mạng 5 từ router C gửi ngược lại cho router E là route poison reverse.Router C làm như vậy đ ể đ ả m bảo là nó đ ã gửi thông tin route poisoning ra tất cả các đư ờ ng mà nó có . Khi route poisoning đư ợ c sử dụng kết hợp với cập nhật tức thời sẽ giúp rút ngắn thời gian hội tụ giữa các router vì khi đ ó router không cần phải chờ hết 30 giây của chu kỳ cập nhật mới về route poisoning. Tóm lại ,route poisoning có nghĩa là khi có một con đư ờ ng nào đ ó bị ngắt thì router sẽ thông báo về con đư ờ ng đ ó với thông số đ ị nh tuyến lớn hơn giá trị tối đ a 149 .Cơ chế route poisoning không hề gây mâu thuẫn với cơ chế split horizon .Split horizon có nghĩa là khi router gửi thông tin cập nhật ra một đư ờ ng liên kết thì router không đư ợ c gửi lại những thông tin nào mà nó vừa nhận vào từ đư ờ ng liên kết đ ó.Bây giờ ,router vẫn gửi lại những thông tin đ ó nhưng với thông số đ ị nh tuyến lớn hơn giá trị tối đ a thì kết quả vẫn như vậy .Cơ chế này gọi là split horizon kết hợp với poison reverse. Khi mạng 5 bị ngắt ,Router E sử dụng route poisoning bằng cách đ ặ t giá trị 16 trên bảng đ ị nh tuyến đ ể cho biết mạng này không đ ế n đư ợ c nữa . Hình 7.1.5 7.1.6 Trách định tuyến lặp vòng bằng cơ chế cập nhật tức thời Hoạt đ ộ ng cập nhật bảng đ ị nh tuyến giữa các router láng giềng đư ợ c thực hiện theo chu kỳ .Ví dụ :cứ sau 30 giây RIP thực hiện cập nhật một lần .Ngoài ra còn có cơ chế cập nhật tức thời đ ể thông báo về một thay đ ổ i nào đ ó trong bảng đ ị nh tuyến .Khi router phát hiện ra có một thay đ ổ i nào đ ó trong cấu trúc thì nó lập tức gửi thông đ i ệ p cập nhật cho các router láng riềng đ ể thông báo về sự thay đ ổ i đ ó. Nhất là khi có một đư ờ ng nào đ ó bị lỗi không truy cập đư ợ c nữa thì router phải cập nhật tức thời thay vì đ ợ i đ ế n hết chu kỳ. Cơ chế cập nhật tức thời kết hợp với route poisoning sẽ đ ả m bảo cho tất cả các router nhận đư ợ c thông tin khi có một đư ờ ng nào đ ó bị ngắt trước khi thời gian holddown kết thúc. Cơ chế cập nhật tức thời cho toàn bộ mạng khi có sự thay đ ổ i trong cấu trúc mạng giúp cho các router đư ợ c cập nhật kịp thời và kh ở i đ ộ ng thời gian holddown nhanh hơn. . đ úng. • Cấu hình RIP • Sử dụng lệnh ip classless 144 • Xử lý sự cố của RIP • Cấu hình RIPđể chia tải • Cấu hình đư ờ ng cố đ ị nh cho RIP • Kiểm tra cấu hình RIP • Cấu hình IGRP. và 3 (hops)(Nghĩa là nếu đ i từ router C đ ế n Mạng 1 theo con đư ờ ng này thì còn cách 3 router nữa). 2. Ngay khi mạng 1 bị lỗi, router E liền gửi thông tin cập nhật cho router A. Router. router D rồi gửi cho router Bvà E. Quá trình tương tự tiếp tục xảy ra ở router B,E. Khi đ ó, bất kỳ gói dữ liệu nào gửi tới Mạng 1 đ ề u bị gửi lặp vòng từ router C tới router B tới router