BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGIỆP CƠ QUAN THỰC TẬP: BƯU ĐIỆN HUYỆN HẬU LỘC

Mạng máy tính được các tổchức sử dụng để chia sẻ thông tin, dùng chung tài nguyên và cho phép giao tiếp trực tuyếntrên mạng như: mail, thư điện tử...Cùng với sự phát triển đó, làm thúc đ

KHOA CÔNG NGHỆ - CS.THANH HÓA

- -BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGIỆP

CƠ QUAN THỰC TẬP: BƯU ĐIỆN HUYỆN HẬU LỘC

Giáo viên hướng dẫn :Ths.Nguyễn Xuân Lô Nhóm sinh viên thực hiện : Nhóm 4

Lớp :DHTH5TH

Thanh Hóa – 03/2013

Danh Sách Nhóm 4

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 5

LỜI NÓI ĐẦU 6

PHẦN A.GIỚI THIỆU VỀ BƯU ĐIỆN HUYỆN HẬU LỘC 8

CƠ CẤU TỔ CHỨC 9

CÁC HÌNH THỨC HOẠT ĐỘNG VÀ KINH DOANH 10

CÁC DỊCH VỤ CỦA BƯU ĐIỆN HUYỆN HẬU LỘC 10

PHẦN B NỘI DUNG 12

CHƯƠNG I LÍ THUYẾT VÀ THUẬT TOÁN 12

1 Khái niệm cơ bản 12

2 Thuật toán định tuyến 20

Chương II: Các phương pháp định tuyến của Cisco 27

1 Định tuyến tĩnh(Static routing) 27

2 Định tuyến động(Dynamic routing) 28

Chương III Giao thức định tuyến và các phương pháp khắc phục sự cố 30

1 Khái niệm cơ bản 30

CHƯƠNG IV MÔ HÌNH KẾT NỐI MẠNG WAN VỚI NHAU 40

1 RIP (Routing Information Protocol) 41

2 RIPv2 44

3 EIRGP 46

4 OSPF 53

5 So sánh các giao thức định tuyến 63

6 Redistribution các giao thức định tuyến 64

CHƯƠNG 5: ÁP DỤNG GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TẠI BƯU ĐIỆN HUYỆN HẬU LỘC 65

5.1.Sơ đồ mô phỏng phòng máy 65

5.2 Cấu Hình mạng Vlan trên Cisco Packet Tracer 65

PHẦN C KẾT LUẬN 74

PHỤ LỤC

Hình 1.1 Mô hình OSI ……….……… …

12 Hình 1.2 Ví dụ về bảng định tuyến ……….……….….13

Hình 1.3 Kết hợp với hop kế tiếp (hop đích) xác định đường truyền tối ưu……… 15

Hình 1.4 Quá trình truyền dữ liệu qua hệ thống gồm nhiều router ……… … 15

Hình 1.5 Router phải học đường đến đích khi mà nó chưa kết nối đến …… 16

Hình 1.6 Ví dụ truyền nhận packet giữa các host……… 17

Hình 1.7 Ví dụ truyền nhận packet giữa các host thông qua router ……… ….18

Hình 1.8 Phân dải địa chỉ dùng Proxy ARP……… 18

Hình 1.9 Bảng thời gian đến các node……….……….…… 21

Hình 1.10 Thuật toán link state ……… ….23

Hình 1.11 Thuật toán Distance vector ……… … 25

Hình 2.1 Ví dụ về static routing ……… ……….28

Hình 3.1 Các routed protocol và routing protocol ……… …30

Hình 3.2 Ví dụ về lặp định tuyến ……….… ……… 32

Hình 3.3 Bảng giá trị subnet mask và CIDR tương ứng ……….….38

Hình 4.1 Mô hình kết nối của công ty bảo hiểm A……….…40

Hình 4.2 Minh họa định dạng IP packet Số byte mỗi field……… 44

Hình 4.3 Định dạng của IP Packet ……….… ….45

Hình 4.4 Bảng láng giềng của router EIGRP ……… 46

Hình 4.5 Các loại thông điệp LSA ……… 54

Hình 4.6 OSPF area và virtual link ……….55

Hình 4.7 Khi router ASBR cũng là router ABR (trong NSSA) ……… 57

Hình 4.8 Định dạng packet OSPF……… 61

Hình 4.9 So sánh các đặc điểm của các routing protocol ……… 61

Hình5.1 Sơ đồ mô phỏng phòng máy ……… 65

Hình 5.2 Bảng địa chỉ Vlan,Router và các máy……….………… 65

Hình 5.4 Mô hình thiết kế trên packet tracer……….… 66

Hình 5.3 Bảng thiết bị và cổng vào của thiết bị……….… 66

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

OSI Open Systems Interconnection

Reference Model Mô hình tham chiếukết nối các hệ thống mởTCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền vậnIPX/SPX Internetwork Packet Exchange Packet

Exchange

Giao thức mạng sử dụng hệ điều hành Novell NetWare

HDLC High-Level Data Link Control Giao thức liên kết đồng bộ dữ

liệu

ICMP Internet Message Control Protocol Giao thức diều khiển thông điệp

trên mạng

ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số tích hợp đa dịch vụ

biết địa chỉ IP

RIP Routing Information Protocol Giao thức thông tin định tuyếnIGRP Interior Gateway Routing Protocol Giao thức định tuyến nội theo

vecter khoảng cáchEIGRP Enhanced Interior Gateway Routing

NLSP Netware Link Services Protocol Giao thức dịch vụ lien kết

RTMP Real Time Messaging Protocol Giao thức thông điệp thời gian

thựcLSA Link-State Advertisements Quảng bá đường liên kết

CIDR Classless Inter-Domain Routing Định tuyến liên miền không phân

lớpVLSM Variable-Lengh Subnet Mask Kĩ thuật phân phối địa chỉ IP

LỜI CẢM ƠNChúng em xin cảm ơn Khoa Công Nghệ Thông Tin - Trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho em thực hiện đồ án thực tập tốt nghiệp

này

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Th.s Nguyễn Xuân Lô đã tận tình hướng dẫn,

chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện đồ án

Chúng em cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô và bạn bè khác đã giúp đỡ trong suốt quá trình làm đồ án thực tập tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc đổi mới không ngừng của khoa học công nghệ, nhiều lĩnh vực đã

và đang phát triển vượt bậc, đặc biệt là lĩnh vực công nghệ thông tin Thành công lớn nhất

là sự ra đời của máy tính, kể từ đó máy tính được coi là một phương tiện trợ giúp đắc lựccho con người trong mọi lĩnh vực Nhưng tất cả các máy tính đều đơn lẻ và không thể chia

sẻ thông tin cho nhau.Chính vì vậy công nghệ thông tin - đặc biệt là Internet, bắt đầu được

sử dụng ở Hoa Kỳ vào năm 1995 (Wiles và Bondi, 2002) và sau đó bắt đầu được phổ biếnrộng rãi trên toàn thế giới Ngày nay, thật khó có thể hình dung được công nghệ thông tin

đã phát triển nhanh đến thế nào? Có thể nói ngành công nghệ thông tin là ngành phát triểnnhanh nhất trong tất cả các ngành và nó được ứng dụng trong mọi lĩnh vực Để có đượcnhư vậy thì cần phải định tuyến đường đi gói tin trên mạng Mạng máy tính được các tổchức sử dụng để chia sẻ thông tin, dùng chung tài nguyên và cho phép giao tiếp trực tuyếntrên mạng như: mail, thư điện tử Cùng với sự phát triển đó, làm thúc đẩy các ngành kinh

tế khác cũng phát triển theo Nhận thấy được những lợi ích mà công nghệ thông tin manglại cho chúng ta, thì nhóm chúng em với mong muốn nghiên cứu và tìm hiểu tổng quát về

lý thuyết và thuật toán định tuyến và một số giao thức định tuyến ứng dụng vào hệ thống

mạng Vì vậy nhóm đã mạnh dạn xin được nghiên cứu đề tài : “Tìm hiểu giao thức định tuyến trên nền cisco và ứng dụng cụ thể trong doanh nghiệp vừa và nhỏ.”

Trong thời gian tìm hiểu và nghiêm cứu sẽ không tránh khỏi các thiếu sót, mongnhận được thêm nhiều ý kiến giúp đỡ từ thầy cô và bạn bè Nhóm em xin cảm ơn nhiều

Nhóm thực hiện

Nhóm 4

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI, KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

 Mục tiêu đề tài: + Tìm hiểu tổng quát về lý thuyết và thuật toán định tuyến, một sốgiao thức định tuyến

+ Vận dụng các kiến thức có được qua đề tài này để thiết kế hệ thống mạng tại Bưu Điện Huyện Hậu Lộc

 Kết quả đạt được: + Đã tìm hiểu về lí thuyết lý thuyết và thuật toán định tuyến, một số giao thức định tuyến

+ Tìm hiểu về Bưu Điện Huyện Hậu Lộc và xây dựng ứng dụng tại Bưu Điện Huyện HậuLộc

PHẦN A.GIỚI THIỆU VỀ BƯU ĐIỆN HUYỆN HẬU LỘC

Tên trung tâm: Bưu Điện Huyện Hậu Lộc

Địa chỉ: thị trấn Hậu lộc, huyện Hậu lộc, tỉnh Thanh Hóa

Điện thoại: (0373) 631 234

Giám đốc trung tâm: Hoàng Thị Hòa

Bưu điện huyện Hậu Lộc trực thuộc bưu điện tỉnh Thanh Hóa Bưu điện huyện Hậu Lộc có nhiệm vụ cung cấp lắp đặt, bảo dưỡng các thiết bị viễn thông và công nghệ thông tinchuyenr phát các thư điện tử thư tín trên địa bàn huyện Hậu Lộc Do đó, việc đảmbảo thông tin liên lạc trong mọi tình huống phục vụ các cơ quan nhà nước, các tổ chức và nhân dân là nhiệm vụ hàng đầu trong mục tiêu, kế hoạch hoạt động của đơn vị Trong những năm qua, mặc dù gặp những khó khăn nhất định nhưng được được sự quan tâm lãnh đạo, chỉ đạo, sự phối hợp đồng bộ có hiệu quả của các cấp, các ngành và sự chỉ đạo trực tiếp, sát sao về chuyên môn của Bưu điện tỉnh Thanhn Hóa cùng với sự nỗ lực vượt qua khó khăn của tập thể cán bộ, công chức của đơn vị bưu diện Hậu Lộc đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ được giao, khai thác ngày càng có hiệu quả mạng lưới viễn thông để kinh doanh phục vụ sự phát triển kinh tế xã hội của địa phương trong thời kỳ hội nhập kinh tế quốc tế, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội của huyện, thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn của tỉnh Đến nay, trên địa bàn

huyện mạng lưới viễn thông ngày càng được đầu tư hiện đại trải khắp, đồng bộ; các dịch

vụ viễn thông được triển khai áp dụng kịp thời; công tác quy hoạch đúng hướng đáp ứng được nhu cầu thông tin liên lạc của các tổ chức và cá nhân

CƠ CẤU TỔ CHỨC

Với mô hình cơ cấu tổ chức gọn nhẹ, khoa học, năng động và hiệu quả, cán bộ quản lí và kĩ thuật có trình độ chuyên môn cao, đội ngũ công nhân kĩ thuật lành nghề, giàukinh nghiệm, có uy tín lâu năm, bao gồm:

Tổ kinh tế tổng hợp: có 8 công nhân viên chính thức và 6 công nhân viên hợp đồng

Tổ kinh doanh dịch vụ Đại Lộc : 11 người

Tổ kinh doanh dịch vụ Thành Lộc : 7 người

Tổ kinh doanh dịch vụ Hậu Lộc : 10 người

Tổ kinh doanh dịch vụ Hoa Lộc : 10 người

Tổ kinh doanh dịch vụ Minh Lộc : 11 người

CÁC HÌNH THỨC HOẠT ĐỘNG VÀ KINH DOANH

Bưu điện huyện Hậu Lộc có chức năng hoạt động sản xuất kinh doanh và phục vụ chuyên ngành Viễn thông – Bưu chính, cụ thể như sau:

 Tổ chức xây dựng, quản lý, vận hành, lắp đặt, khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa mạngViễn thông trên địa bàn huyện

 Chuyển và phân phát các thư điện tử và thư tín,đồ đạc

 Sản xuất, kinh doanh, cung ứng, đại lý vật tư, thiết bị Viễn thông - Công nghệthông tin theo yêu cầu sản xuất kinh doanh của đơn vị và nhu cầu của khách hàng

 Khảo sát, tư vấn, thiết kế, lắp đặt, bảo dưỡng các công trình Viễn thông - Côngnghệ thông tin

 Kinh doanh dịch vụ quảng cáo, dịch vụ truyền thông

 Tổ chức phục vụ thông tin đột xuất theo yêu cầu của cấp Ủy Đảng, Chính quyềnđịa phương và cấp trên

Kinh doanh các ngành nghề khác trong phạm vi được Tập đoàn BCVT Việt Nam cho phép và phù hợp với quy định của pháp luật

CÁC DỊCH VỤ CỦA BƯU ĐIỆN HUYỆN HẬU LỘC

♦ Dịch vụ Viễn thông:

 Dịch vụ điện thoại cố định

 Dịch vụ điện thoại vô tuyến cố định Gphone

 Dịch vụ điện thoại di động Vinaphone

 Dịch vụ gia tăng của tổng đài điện thoại

 Thiết kế Website

♦ Dịch vụ Bưu Chính

 Dịch vụ chuyển phát thư điện tử

 Dịch vụ chuyển phát thư tay

PHẦN B NỘI DUNG CHƯƠNG I LÍ THUYẾT VÀ THUẬT TOÁN

1 Khái niệm cơ bản.

1.1 Khái niệm cơ bản về routing.

1.1.1 Định nghĩa routing.

Định tuyến là quá trình hướng các gói tin từ mạng này đến mạng khác thông quarouter Routing hoạt động ở lớp thứ 3 (Layer Network) của mô hình OSI và là một chứcnăng quan trọng của router trong lớp network

Router là thiết bị mạng hoạt động ở lớp network và sử dụng chức năng routing đểtruyền thông với router của những mạng khác Địa chỉ vật lý được router sử dụng để xácđịnh các hệ thống mạng cũng như từng thiết bị trong hệ thống mạng này

Data

User shell GIF , JPG , AVI , MP3

Netbios

Segment , port ( service ) – firewall –

TCP , SPX Packet – router – IP , IPX

Frame – switch , bridge – Ethernet ,

PPP , HDLC Signal , bit – hub , repeater

Hình 1.1 Mô hình OSI

Routing thường được so sánh với switching (chuyển gói) vè hai chức năng này đềucùng hoạt động trên router Điểm khác biệt cơ bản là routing có chức năng tìm đường cònswitching thì có chức năng gửi gói tin (packet) đi ra khoỉ interface của router để đến đích.Nguyên tắc hoạt động của switching sẽ được trình bày ở phần dưới

1.1.2 Bảng định tuyến.

Là bảng chứa thông tin về mạng mà router đang kết nối và mạng đích Router sẽtìm trong bảng định tuyến để quyết định đường đi của packet

1.1.3 Nguyên tăc định tuyến.

Sau khi router nhận được gói tin, để định tuyến ta cần giải quyết các vấn đề sau:Giao thức định tuyến cho gói tin thuộc về giao thức có được cài đặt trên router hay không?

Và giao thức định tuyến này có thể hoạt động trong môi trường nào? (IP, IPX,AppleTalk…) Nếu giao thức định tuyến đã được cài đặt thì đường đi nào đến một hệthống mạng ở xa có tồn tại trong bảng định tuyến hay không?

Nếu địa chỉ mạng đích không có trong bảng định tuyến, có tuyến đường mặc địnhnào được cấu hình trên router hay không? Nếu có thì có đên được địa chỉ đích hay không?

Nếu địa chỉ mạng đích nằm trong bảng định tuyến thì interface nào trên router màpacket sẽ được truyền đi?

Nếu có đường đi để đến được mạng đích, router sẽ chọn đường nào?

Khi không có đường đi nào để đến mạng đích, router sẽ hủy bỏ gói tin và gửi mộtthông điệp ICMP đến mạng nguồn

Mỗi lần packet được hướng vào hoặc hướng đên interface được chọn, router phảigói gọn packet vào trong một ví trí nào đó Kỹ thuật này được gọi là truyền theo khung(framing) và nó được yêu cầu để hướng packet được truyền theo khung, nó sẽ truyền theohướng từ hop đến hop (hop được hiểu là liên kết giữa 2 router) cho đến khi nó đến đượcthiết bị đích cuối cùng Bảng định tuyến được sử dụng để chuyển packet đến chính xác hệthống mạng cần đến

1.2 Router - chức năng và nguyên tăc hoạt động.

Router là thiết bị mạng truyền thông trực tiếp giữa các host Router hoạt động ởtầng thứ 3 (Network Layer) của mô hình OSI Router xây dựng những bảng định tuyếnchứa những thông tin được chọn lọc về những đường đi tối ưu để tới nơi cần đến và làmcách nào để tới đó

Router được chế tạo với 2 mục đích chính:

- Phân cách các mạng máy tính thành các segment riêng biệt để giảm hiệntượng đụng độ và thực hiện chức năng bảo mật.

- Kết nối các mạng máy tính hay kết nối người sử dụng với mạng máy tính ởcác khoảng cách xa với nhau thơng qua các đường truyền thơng: Điện thoại, ISDN,

T1, X.25…

Router cĩ các chức năng:

- Xác định đường đi (Path determination)

- Sự chuyển hướng (Switch)

1.2.1 Xác định đường đi.

Packet đến router A

Bảng định tuyến Mạng đích Gửi đến

X R2

Mạng đích Gửi đến

X R1 Bảng định tuyến

Packet đến

router 1

Hình 1.3 Kết hợp với hop kế tiếp (hop đích) xác định đường truyền tối ưu.

Như đã được đề cập ở phần trên, router cĩ nhiệm vụ chuyển dữ liệu theo một

đường liên kết tối ưu Đối với một hệ thống gồm nhiều router kết nơi với nhau, trong đĩ

các router cĩ nhiều hơn hai đường liên kết với nhau, vấn đề xác định đường truyền dữ liệu

tối ưu đĩng vai trị rất qoan trọng Router phải cĩ khả năng lựa chọn đường liên kết tối ưu

nhất trong tất cả các đường cĩ thể, mà dữ liệu cĩ thể truyền đến đích nhanh nhất Việc xác

định đường đi dựa trên các thuật tốn routing, các giao thức định tuyến, từ đĩ rút ra được

1 số đo gọi là metric để so sánh giữa các đường với nhau Sau khi thực hiện việc kiểm tra

trạng thái của các đường liên kết bằng các thuật tốn dựa trên giao thức định tuyến, router

sẽ rút ra được các metric tương ứng cho mỗi đường, cập nhật vào routing table Router sẽ

chọn đường nào cĩ metric nhỏ nhất để truyền dữ liệu

1.2.2 Sự chuyển mạch.

Quá trình chuyển dữ liệu (switching) là quá trình cơ bản của router, được dựa trên

ARP protocol Khi 1 máy muốn gửi gĩi tin qua router cho một máy thuộc mạng khác, nĩ

gửi packet đĩ đến router theo địa chỉ MAC của router, kèm theo địa chỉ protocol (network

address) của máy nhận Router sẽ xem xét network address của máy nhận để biết xem nĩ

thuộc mạng nào Nếu router khơng biết được phải chuyển packet đi đâu, nĩ sẽ loại bỏ

packet Nếu router nhận thấy cĩ thể packet đến đích, nĩ sẽ bổ sung địa chỉ MAC của máy

nhận vào packet vào gửi packet đi

Việc chuyển dữ liệu có thể phải đi qua nhiều router, khi đến mỗi router phải biếtđược thông tin về tất cả các mạng mà nó có thể truyền dữ liệu tới Vì vậy các thông tin củamỗi router về các mạng nối trực tiếp với nó phải được gửi đến cho tất cả các router trongcùng 1 hệ thống.

Trong quá trình truyền địa chỉ MAC của packet luôn thay đổi nhưng network sẽkhông thay đổi

Hình 1.4 Quá trình truyền dữ liệu qua hệ thống gồm nhiều router.

Nguyên tắc hoạt động của router

Để định tuyến, 1 router cần phải:

 Biết được địa chỉ đích

 Xác định cách tìm đường đi mà nó có thể học

 Tìm đường đi có thể thực hiện

 Chọn đường đi tối ưu

 Duy trì và kiểm tra lại thông tin định tuyến

Sau đó router sẽ chuyển packet theo các bước sau:

 Đọc packet

 Gỡ bỏ định dạng quy định bởi protocol của nơi gửi

 Thay thế phần gỡ bỏ định dạng của protocol của đích đến

 Cập nhật thông tin về việc chuyển dữ liệu: địa chỉ, trạng thái của nơigửi, nơi nhận

 Gửi packet đến nơi nhận qua đường truyền tối ưu nhất

Sau đây là nguyên tắc hoạt động của router:

Router chạy chương trình được nạp vào như giao thức định tuyến để truyền và nhậnthơng tin đã được định hướng đi và từ những router khác trong mạng

Các router sử dụng thơng tin này để quảng cáo bảng định tuyến khác (nếu cĩ hơnmột giao thức định tuyến đang hoạt động) và chọn ra đường đi tối ưu đến mỗi đích đến

Router kết hợp với thiết bị đích của hop kế tiếp gắn liền với địa chỉ lớp liên kết dữliệu (data link) và giao diện cục bộ được sử dụng khi hướng packet đến đích Lưu ý rằngthiết bị của hop kế tiếp cĩ thể là một router khác, hoặc cĩ thể là máy chủ đích

Thiết bị của hop kế tiếp định hướng thơng tin (trên giao diện nơi đến của lớp địachỉ lớp liên kết dữ liệu) và đưa vào bảng định tuyến

Khi router nhận được 1 packet, router sẽ kiểm tra thơng tin của phần hearder củapacket để xác định địa chỉ đích

Router tìm trong bảng định tuyến chứa giao diện nới đến và địa chỉ hop kế tiếp đểtìm đích đến

Router sẽ tìm bất kỳ chức năng thêm vào được yêu cầu (như là sự giảm bớt TTL IPhay là thao tác thiết lập TOS IP) và hướng packet đến thiết bị thích hợp

Điều này tiếp tục cho đến khi máy chủ được tìm thấy Phương thức này giống như

mơ hình định tuyến hop-by-hop mà thường được sử dụng trong mạng chuyển hướngpacket

Giao thức mạng Mạng đích Interface

Đã kết nối

Đã học được

1.3 Address Resolution Protocol (ARP) và nguyên tắc hoạt động.

Như ta đã biết tại tầng network của mô hình OSI, chúng ta thường sử dụng các loạiđịa chỉ mang tính chất quy ước như IP, IPX… Các địa chỉ này là các địa chỉ có hướng,nghĩa là chúng được phân hai phần riêng biệt và phần địa chỉ network và phần địa chỉhost Cách đánh số địa chỉ như vậy nhằm giúp cho việc tìm đường kết nối từ hệ thốngmạng này sang hệ thống mạng khác được dễ dàng hơn Các địa chỉ này có thể được thayđổi theo tùy ý người sử dụng Trên thực tế, các card mạng chỉ có thể kết nối với nhau theođịa chỉ MAC, địa chỉ cố định và duy nhất của phần cứng Do vậy ta phải có một phươngpháp để chuyển đổi các dạng địa chỉ này qua lại với nhau Từ đó ta có các giao thức phândải địa chỉ: Address Resolution Protocol (ARP)

ARP là một protocol dựa trên nguyên tắc: Khi một thiết bị mạng muôn biết địa chỉMAC của một thiết bị mạng nào đó mà nó đã biết địa chỉ ở tầng network (IP, IPX ) nó sẽgửi một ARP request bao gồm địa chỉ MAC address của nó và địa chỉ IP của thiết bị mà

nó cần biết MAC address trên toàn bộ một miền broadcast Mỗi một thiết bị nhận đượcrequest này sẽ so sánh địa chỉ IP trong request với địa chỉ tầng network của mình Nêutrùng địa chỉ thì thiết bị đó phải gửi ngược lại cho thiết bị gửi ARP request một packet(trong đó có chứa địa chỉ MAC của mình)

Trong một hệ thông mạng đơn giản như hình 1.6, ví dụ như máy A muôn gửipacket đến máy B và nó chỉ biết được địa chỉ IP của máy B Khi đó máy A sẽ phải gửimột ARP broadcast cho toàn mạng để hỏi xem "địa chỉ MAC của máy có địa chỉ IP này làgì" Khi máy B nhận được broadcast này, nó sẽ so sánh địa chỉ IP trong packet này với địachỉ IP của mình Nhận thây địa chỉ đó là địa chỉ của mình, máy B sẽ gửi lại một packetcho máy B

Hình 1.6 Ví dụ truyền nhận packet giữa các host

Trong một môi trường phức tạp hơn (hình 1.7): hai hệ thông mạng gắn với nhauthông qua một router c Máy A thuộc mạng A muôn gửi packet đến máy B thuộc mạngB

Do các broadcast không thể truyền qua router nên khi đó máy A sẽ xem router c như mộtcầu nôi để truyền dữ liệu Trước đó, máy A sẽ biết được địa chỉ IP của router c (port X) vàbiết được rằng để truyền packet tới B phải đi qua c Tất cả các thông tin như vậy sẽ được

chứa trong một bảng gọi là bảng routing (routing table) Bảng định tuyên theo cơ chê nàyđược lưu giữ trong mỗi máy Bảng định tuyến chứa thông tin về các gateway để truy cậpvào một hệ thông mạng nào đó Ví dụ trong trường hợp trên trong bảng sẽ chỉ ra rằng để

đi tới LAN B phải qua port X của router c Bảng định tuyến sẽ có chứa địa chỉ IP của port

X Quá trình truyền dữ liệu theo các bước sau:

Máy A gửi một ARP request (broadcast) để tìm địa chỉ MAC của port X Router ctrả lời, cung cáp cho máy A địa chỉ MAC của port X Máy A truyền packet đến port X củarouter Router nhận được packet từ máy A và chuyển packet ra port Y của router, trongpacket có chứa địa chỉ IP của máy B Router sẽ gửi ARP request để tìm địa chỉ MAC củamáy B Máy B sẽ trả lời cho router biết địa chỉ MAC của mình Sau khi nhận được địa chỉMAC của máy B, router C gửi packet của máy A đến máy B

Hình 1.7 Ví dụ truyền nhận packet giữa các host thông qua router.

Trên thực tế ngoài bảng định tuyến người ta còn dùng phương pháp proxy ARPtrong đó thiết bị đảm nhận việc phân dải địa chỉ cho tất cả các thiết bị khác

Quá trình này được trình bày trong hình 1.8:

Hình 1.8 Phân dải địa chỉ dùng Proxy ARP.

Theo đó các máy trạm không cần giữ bảng routing table nữa router c sẽ có nhiệm

vụ thực hiện, trả lời tất cả các ARP request của tất cả các máy trong các mạng kết nôi với

nó Router sẽ có một bảng định tuyến riêng biệt chứa tất cả các thông tin cần thiết đểchuyển dữ liệu

1.4 IP routing - Định tuyến trong môi trường IP.

1.4.1 Khái niệm về IP routing.

Internet là mạng toàn cầu bao gồm nhiều nhóm mạng liên kết với nhau, cho phéptruyền thông giữa hầu hết các công ty, các tổ chức nghiên cứu, các trường đại học và rấtnhiều tổ chức khác trên thế giới Router có thể được sử dụng để kết nôi các mạng riêngvới nhau dưới sự quản lý của nhà quản trị Router được sử dụng trong trao đổi thông tintrong mạng riêng được gọi là router trong, sử dụng những giao thức cổng trong InteriorGateway Protocol (IGP) Router được sử dụng để truyền thông tin giữa các hệ thông nội

bộ (Autonomous Sytem) được gọi là router ngoài, và sử dụng giao thức cổng ngoàiExterior Gateway Protocol (EGP) hay là giao thức cổng biên Border Gateway Protocol(BGP)

Định tuyến trong môi trường IP có thể là định tuyên động hoặc định tuyến tĩnh.Định tuyến động (dynamic routing) sử dụng các giao thức định tuyến được tích hợp trongrouter để tính toán đường đi Do vậy định tuyến động thích ứng với những thay đổi trongmạng và tự động chọn đường đi tối ưu Ngược lại định tuyến tĩnh được thiết lập trênrouter bởi nhà quản trị mạng Định tuyến tĩnh không thay đổi cho đến khi nhà quản trịmạng thay đổi chúng

1.4.2 Hệ thống nội bộ - Autonomous System (AS).

Hệ thống nội bộ là một nhóm mạng riêng, có thể là một công ty, có thể là mộtnhóm trong công ty, và cũng có thể là một nhóm các công ty với nhau

Giao thức dạng IGP chỉ đến một giao thức định tuyên để xử lý định tuyến trongmột mạng nội bộ Giao thức dạng IGP bao gồm RIP, IGRP, EIGRP, OSPF

Giao thức dạng EGP xử lý định tuyên giữa các hệ thông nội bộ khác nhau Giaothức dạng EGP là BGP BGP được sử dụng để định tuyến đường truyền dọc theo xươngsông (backbone) của Internet giữa các mạng nội bộ khác

Không phải tất cả giao thức định tuyên đều hiểu được về AS Một AS có thể cungcáp những đường biên riêng cho một giao thức định tuyến, và một sô thuận lợi nhátđịnh.Ví dụ như ta có thể quản lý khi mạng được quảng cáo rộng rãi bởi router Thêm vào

đó ta có thể quản lý việc router nào sẽ quảng cáo đến hệ thông nội bộ khác và định tuyên

từ những hệ thông này

Để phân biệt các hệ thông nội bộ với nhau thì một AS được cáp một sô duy nhát từ

Ì đến 65535 Hệ thông cáp sô trên Internet gọi là Internet Assigned Numbers Authority (I

AN A) sẽ cung cáp sô cho các hệ thông nội bộ Giông như địa chỉ IP riêng và chung, tacũng có sô AS chung và riêng Nêu ta kết nôi đến backbone của Internet, và chạy BGP, vàmuôn châp nhận BGP định tuyến từ Internet, ta sẽ cần một sô AS chung Tuy nhiên nếu ta

chỉ cần chạy mạng nội bộ trong hệ thông khác, thì chỉ cần dùng sô AS riêng Giao thứcđịnh tuyến hiểu được AS là IGRP, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGP RIP không hiểu hệ thông

AS, OSPF thì hiểu nhưng OSPF không yêu cầu ta phải cầu

1.4.3 Internet Control Message Protocol (ICMP).

Như chúng ta thây, định tuyến IP xác định biểu đồ di chuyển trong một mạng nội

bộ đến hop của một router tại một thời điểm Toàn bộ đường đi không biết trước thời điểmbắt đầu Thay vì vậy, tại mỗi lần dừng, hop của router kế tiếp được xác định bằng cách tìmđịa chỉ đích trong biểu đồ với một entry trong nút hiện tại của bảng routing Mỗi nút trongtiên trình định tuyến chỉ hướng packets dựa trên thông tin ở bên trong

IP không cung cáp bảng thông báo lỗi ngược trở lại nguồn khi có sự định tuyếnkhác thường xảy ra Nhiệm vụ này được chuyển đến giao thức Internet khác đó là giaothức quản lý thông điệp trên Internet

ICMP thực hiện một số nhiệm vụ ở một mạng riêng trong môi trường IP Đó là lý

do chính để tạo ra bảng thông báo lỗi định tuyến gửi ngược lại nơi bắt đầu

2 Thuật toán định tuyến.

Là khả năng chọn đường truyền tốt nhất của thuật toán Mỗi một thuật toán cá thể

cá cách nhân tích đường truyền với các số đo riêng, khác biêt với các thuật toán khác, tuy

nhiên mục đích chính vẫn là để xác định đường truyền nào là đường truyền tốt nhát Ví dụmột thuật toán định tuyến có thể sử dụng sô hop và thời gian chờ, nhưng nó có thể mấtthời gian lâu hơn để tính toán Tất nhiên là những giao thức định tuyên phải định nghĩacác thuật toán một cách chính xác

2.1.2 Tính đơn giản và chi phí thấp.

Một thuật toán đòi hỏi phải đơn giản, dễ thực hiện, tính hiệu quả cáo, ít chiếm dụngbăng thông đường truyền, giảm thiểu chi phí đến mức tối đa trong đó tính hiệu quả là rấtqoan trọng trong việc sử dụng thuật toán

2.1.3 Tính ổn định, nhanh chóng và chính xác.

Thuật toán phải ổn định và chính xác để bảo đảm hoạt động tốt khi xảy ra cáctrường hợp hư hỏng phần cứng, quá tải đường truyền bởi vì các router được đặt ở cácđiểm giao của các mạng nên khi router bị lỗi sẽ gây ra ảnh hưởng rất nghiêm trọng Thuậttoán tôi ưu phải được kiểm tra qua thời gian sử dụng và hoạt động ổn định trong nhữngđiều kiện mạng khác nhau.Mặt khác thuật toán phải bảo đảm sự nhanh chóng để tránh tìnhtrạng lặp trên đường truyền do không cập nhật kịp trạng thái đường truyền

2.1.4 Tính hội tụ nhanh.

Thuật toán đòi hỏi tính hội tụ nhanh Sự hội tụ nhanh là tiên trình qui ước của tất cảcác router trên đường đi tôi ưu Trong quá trình định tuyên, router sẽ cập nhật thông điệpđịnh tuyến khắp trên mạng, để tính toán lại đường đi tôi ưu và cuối cùng yêu cầu để tất cảrouter chấp nhận đường đi đó Thuật toán định tuyến mà có tính hội tụ chậm có thể gay ralặp định tuyên hoặc là mạng ngưng hoạt động

Trong hình 2.1, một packet được chuyển đèn router 1 tại thời điểm t1.Router 1 đãđược cập nhật định hướng và biết được đường đi tôi ưu đến đích phải qua router 2 vàhướng packet đến router 2, nhưng bởi vì router 2 chưa được cập nhật nên nó chỉ biết hop

tôi ưu kê tiếp là router 1 Vì thê router 2 hướng packet trở lại router 1, và packet cứ được

đưa qua lại như thế giữa router 1 và router 2 cho đến khi router 2 nhận được cập nhật địnhhướng của nó hoặc là đến khi packet bị chuyển hướng vì đã vượt quá thời gian cho phép

2.2 Các kiểu thuật toán.

 Static hay dynamic

 Single path hay Mutipath

 Flat hay Hierachical

 Link state hay Distance vetor

 Host-intelligent hay Router-intelligent

2.2.1 Static hay Dynamic.

Static.

Static routing là cơ chế trong đó người quản trị quyết định, gán sẵn protocol cũngnhư địa chỉ đích cho router: đến mạng nào thì phải truyền qua port bào địac chỉ là gì…Các thông tin này chứa trong routing table và chỉ được cập nhật hay thay đổi bởi ngườiquản trị

Static routing thích hợp cho các hệ thống đơn giản, có kết nối đơn giữa hai router,trong đó đường truyền dữ liệu đã xác định trước

Dynamic.

Dynamic routing dùng các giao thức định tuyến để tự động cập nhật các thông tin

về các router xung quanh Tùy theo dạng thuật toán mà cơ chế cập nhật thông tin của cácrouter sẽ khác nhau

Dynamic routing thường dùng trong các hệ thông phức tạp hơn, trong đó các routerđược liên kết với nhau thành một mạng lưới, ví dụ như các hệ thông router cung cáp dịch

vụ internet, hệ thông của các công ty đa quốc gia

2.2.2 Single path hay Multipath.

Thuật tốn hierachical là thuật tốn phân cấp, cĩ câu trúc cây như mơ hình phâncáp của một domain hay của một cơng ty Tùy theo dạng hệ thơng mà ta cĩ thể lựa chọnthuật tốn thích hợp

Hệ thơng định tuyến định rõ các nút của nhĩm logic gọi là domain, hệ thơng nội bộhoặc là vùng Trong hệ thơng hierarchical, một vài router trong một domain cĩ thể truyềnthơng với các router trong domain khác, trong khi những router cịn lại chỉ cĩ thể truyềnvới các router trong cùng domain Trong hệ thơng mạng lớn, các mức hierarchical cĩ thểtồn tại, cùng với router tại mức hierarchical cao nhát để định hình backbone của routing

Lợi ích chính của hierarchical routing là giả lập như tổ chức của các cơng ty và dovậy nĩ hỗ trợ mơ hình truyền thơng tốt Hầu hết sự truyền thơng mạng hiện nay là trongnhững nhĩm cơng ty nhỏ (domain)

2.2.4 Link state hay Distance vecto.

Link state

Cơ sở dữ liệu Topology

Thuật toán tìm đường

đi SPF ( Shortest Path First )

Cây đường đi SPF

Bảng định tuyến

Packet trong thuật toán link state

Hình 1.10 Thuật tốn link state

Thuật tốn link state (cịn được gọi là thuật tốn shortest path first) cập nhật tất cảcác thơng tin về cơ chế routing cho tất cả các nút trên hệ thơng mạng Mỗi router sẽ gửimột phần của routing table, trong đĩ mơ tả trạng thái của các liên kết riêng của mình lêntrên mạng Chỉ cĩ các thay đổi mới được gửi đi

Về mặt bản chát, thuật tốn link state gửi các bảng cập nhật cĩ kích thước nhỏ đếnkhắp nơi trong mạng

Thuật toán link state có ưu điểm là có tốc độ cao, không chiếm dụng băng thôngnhiều như thuật toán distance vector Tuy nhiên thuật toán này đòi hỏi cao hơn về bộ nhớ,CPU cũng như việc thực hiện khá phức tạp.

Thuật toán link state được sử dụng trong giao thức định tuyến: OSPF, NLSP,…

Distance vecto

Hình 1.11 Thuật toán Distance vector

Thuật toán distance vector (còn gọi là thuật toán Bellman-Ford) bắt buộc mỗirouter phải gửi toàn bộ hay một phần routing table của mình cho router kết nôi trực tiếpvới nó theo một chu kỳ nhát định (Hình 2.3)

Về mặt bản chát, thuật toán distance vector gửi các bảng cập nhật có kích thướclớn hơn chỉ cho router kết nôi với nó

Thuật toán distance vector có ưu điểm là dễ thực hiện, dễ kiểm tra, tuy nhiên nó cómột sô hạn chế là thời gian cập nhật lâu, chiếm dụng băng thông lớn trên mạng Ngoài ra

nó cũng làm lãng phí băng thông do tính chát cập nhật theo chu kỳ của mình

Thuật toán distance vector thường dùng trong các giao thức định tuyên:RIP(IP/IPX), IGRP (IP), RTMP(AppleTalk) và thường áp dụng cho hệ thông nhỏ

Ngoài ra còn có sự kết hợp hai thuật toán này trong một sô giao thức định tuyếnnhư: IS-IS, EIGRP

2.2.5 Host-intelligent hay Router-intelligent

Host-intelligent

Thuật toán Host intelligent cho rằng nút cuối nguồn sẽ xác định toàn bộ tuyến trình

và thường xem như là định tuyến nguồn (source routing) Trong hệ thông source-routing,router chỉ làm công việc chứa packet và hướng đến thiết bị rồi gửi ngay packet đến điểm

dừng tiếp theo mà không quan tâm đến chúng Trong thuật toán này thì host phải có khảnăng định tuyến thông minh.

Router-intelligent

Thuật toán Router intelligent cho rằng host không biết gì đường đi Trong thuậttoán này, router sẽ xác định đường truyền trong mạng riêng dựa trên tính toán riêng củachúng Để làm được việc này, router phải có khả năng định tuyến thông minh

2.2.6 Intradomain hay Interdomain.

2.3 Các số đo cơ bản trong thuật toán routing (Routing Metric).

Metric là số đo của thuật toán routing để từ đó quyết định đường đi tôi ưu nhát cho

dữ liệu Một thuật toán routing có thể sử dụng nhiều metric khác nhau Các metric đượckết hợp với nhau để thành một metric tổng quát, đặc trưng cho liên kết Mỗi thuật toán cóthể sử dụng kiểu sử dụng metric khác nhau

Các metric thường được dùng là:

 Chiều dài đường di (Path Length)

 Độ tin cậy (Reliability)

 Thời gian chờ (Delay)

 Băng thông (Bandwidth)

 Khả năng tải (Load)

 Chi phí truyền dẫn (Comunication cost)

2.3.1 Chiều dài đường đi.

Là metric cơ bản, thường dùng nhát Path length trong router còn được xác dinhbằng sô hop giữa nguồn và đích Một hop được hiểu là một liên kết giữa hai router

2.3.2 Độ tin cậy

Là khái niệm chỉ độ tin cậy của một liên kết Ví dụ như độ tin cậy được thể hiệnthông qua bit eưor rate Khái niệm này nhằm chỉ khả năng hoạt động ổ định của liên kết

2.3.3 Thời gian chờ.

Khái niệm delay dùng để chỉ khoảng thơi gian cần để chuyển packet từ nguồn đếnđích trong hệ thông Delay phụ thuộc vào nhiều yêu tố: khoảng cách vật lý, băng thôngcủa liên kết, đụng độ, tranh chấp đường truyền Chính vì thế yếu tô này là một metricđóng vai trò rất quan trọng trong thuật toán routing

2.3.4 Băng thông.

Là một metric quan trọng để đánh giá đường truyền Bandwidth chỉ lưu lượng dữliệu tối đa có thể truyền trên liên kết

2.3.5 Tải.

Load nhằm chỉ phần trăm network resource đang trong trạng thái bận {busy) Load

có thể là lưu lượng dữ liệu trên liên kết, là độ chiếm dụng bộ nhớ, CPU…

Chương II: Các phương pháp định tuyến của Cisco.

1 Định tuyến tĩnh(Static routing).

Static routing là cơ chê trong đó người quản trị quyết định, gán sẩn protocol cũngnhư địa chỉ đích cho router: đến mạng nào thì phải truyền qua port nào, địa chỉ là gì Cácthông tin này chứa trong routing table và chỉ được cập nhật hay thay đổi bởi người quảntrị Router được lập trình tĩnh không thể tìm ra đường đi, chúng thiếu cơ chê để truyềnthông tin định tuyên tới các router khác Router được lập trình tĩnh chỉ có thể hướngpacket đến đường đi đã được người quản trị định nghĩa sẩn

Static routing thích hợp cho các hệ thông đơn giản, có kết nôi đơn giữa hai router,trong đó đường truyền dữ liệu đã được xác định trước

1.1 Lợi ích của định tuyến tĩnh.

Có rất nhiều lợi ích khi sử dụng static routing Ví dụ như đường đi được lập trìnhtĩnh có tính bảo mật cao vì chỉ có người quản trị mới biết các thiết lập đó.Một lợi ích khác

là static routing có thể làm tăng hiệu quả của việc sử dụng tài nguyên Static routing sửdụng ít băng thông hơn các phương pháp routing khác trong truyền thông, không phíphạm các vòng lặp trên CPU router để tính toán đường đi, do vậy nên tốn rất ít bộ nhớ.Trong một vài hệ thông mạng, ta có thể sử dụng những router nhỏ hơn, ít đắt tiền hơn để

sử dụng static routing Bên cạnh những lợi ích thì static routing vẫn có một vài hạn chếnhát định mà ta phải biết

1.3 Ứng dụng của định tuyến tĩnh.

Static routing thường được sử dụng tốt trong nhữnng mạng nhỏ mà chỉ có mộtđường đi duy nhát đến đích đã được xác định trước Khi mạng phát triển lên người ta sẽthêm đường đi đến đích, và sẽ có một số khó khăn nhát định Người quản trị sẽ lập trìnhthêm cho router để sự truyền thông dễ dàng trong

Ngay cả trong một mạng phức tạp người ta vẫn muôn dùng static routing để nângcao tính bảo mật Kết nôi của công ty bạn đến Internet có thể được xác định định tuyến

tĩnh đến một server được bảo mật Không có ai có quyền truy cập vào nếu không có chứngthực xác nhận do server cung cáp.

Static routing là một cách tốt để kết nôi những mạng LAN nội bộ trong mạngWAN

1.4 Cấu hình định tuyến tĩnh.

Static routing hay static route được thiết lập bằng tay thông qua lệnh ip route nhưsau:

 Network = network đích hay subnet

 Mask = Subnet mask

 Address = IP address của next-hop router

 Interface = Tên interface (của router đang cấu hình) để đi tớinetwork đích

 Distance = Giá trị cung cấp bởi người quản trị, nhằm chỉ độ ưu tiên(cost) của đường định tuyến (tùy chọn)

 Permatent = Chỉ định rằng đường định tuyến này không bị dỡ bỏngay cả khi interface bị shutdown

Ví dụ:

Hình 2.1 Ví dụ về static routing

2 Định tuyến động(Dynamic routing).

Dynamic routinglà cơ chê đặc biệt của static routing Dynamic routingđược sửdụng để gửi packet đến mạng từ xa mà không có trong bảng định tuyến đến router hoptiếp theo Ta chỉ có thể sử dụng Dynamic routingtrên những mạng LAN nội bộ

Tát cả router của Cisco là router classful, nghĩa là chúng xác lập một subnet maskmặc định trên mỗi interface của router Khi một router nhận một packet của một mạng conđích mà không có trong bảng định tuyên, mặc định nó sẽ truyền packet đi ngay Nêu sử

dụng default routing, ta phải sử dụng lệnh ip classless bởi vì không có mạng con từ xa nàođược chứa trong bảng định tuyến.

Khi static routing đã định trước đường đi thì router được sử dụng để tìm đích đến

đã được định trước, router sẽ sử dụng đường đi mặc định nó không tìm thây đường đitrong bảng định tuyến

Khi router nhận được packet dành cho mạng này, router sẽ chuyển packet đi ngay.Nêu không định trước đường đi đến đích, router sẽ sử dụng đường đi mặc định để đến

Đường đi mặc định của router thường là 0.0.0.0 với subnet mask là 0.0.0.0 Câuhình default route:

Router(config)#ip default-network network-number

Với network-number là địa chỉ cần cấu hình

2.1 Định tuyến động.

Dynamic routing là cơ chế định tuyên động sử dụng các giao thức định tuyên để tựđộng cập nhật các thông tin về các router xung quanh Tùy theo dạng thuật toán mà cơ chếcập nhật thông tin của các router sẽ khác nhau Khi nó truyền thông với các router lánggiềng thì giao thức định tuyên sẽ qui định các tập luật mà các router khác có thể sử dụng

2.2 Lợi ích của định tuyến động.

Dynamic routing hoạt động hiệu quả và phức tạp hơn 2 phương pháp routing trên.Dynamic routing sử dụng các giao thức định tuyến cho phép các router làm một sô chứcnăng cần thiết của chúng, bao gồm tìm và xác nhận đường đi, hội tụ theo một qui ướcchung của một câu trúc mạng, với một vài khác biệt trong cách tính toán đường đi.Dynamic routing sẽ có thể học đường đến mạng đích mặc dù nó chưa biết đường đi đến

Vì vậy dynamic routing sẽ linh hoạt hơn 2 phương pháp trên

Các giao thức định tuyến là RIP, IGRP, EIGRP, OSPF,

Chương III Giao thức định tuyến và các phương pháp khắc phục sự cố

1 Khái niệm cơ bản.

1.1 Giao thức định tuyến và định tuyến giao thức(Routing protocol and routed protocol).

Routed protocol là giao thức lớp thứ ba của mô hình OSI (lớp data link) quy địnhdạng và cách sử dụng của các trường trong packet nhằm chuyển các packet từ nơi nàysang nơi khác (đến tận người sử dụng) Ví dụ: IP, IPX

Routing protocol là giao thức định tuyên cho phép các router kết nôi với nhau vàcập nhật các thông tin của nhau nhờ các bảng routing Routing protocol có thể sử dụng cácrouted protocol để truyền thông tin giữa các router Ví dụ: RIP (Routing InformationProtocol), IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)

Hình 3.1 Các routed protocol và routing protocol

Tất cả các routing protocol cần cung cáp những chức năng sau:

• Xác định đích nơi dữ liệu sẽ đến

• Xác định xem thông tin định tuyến đến từ đâu

• Xác định tát cả các đường đi có thể đến đích

• Xác định đường đi tót nhát đến đích

• Cập nhật thông tin định tuyến

Và các yếu tố khi chọn một routing protocol:

• Số đo routing được sử dụng để chọn đường

• Thông tin định tuyến được chia sẻ như thế nào

• Độ hội tụ của routing protocol

• Router xử lý thông tin định tuyến như thế nào

• Chi phí khi sử dụng routing protocol

Để kết nôi các mạng với nhau, router sẽ được câu hình định tuyên tĩnh hay động vàgửi thông tin đến router láng giềng Router láng giềng là router khác có cùng chung subnetvới router hiện hành

1.2 Khoảng cách quản trị(Administrative Distance (AD)).

AD là khoảng cách quản trị được dùng để so sánh các route học được từ nhữnggiao thức khác nhau Khi khoảng cách quản trị (AD) được xác định, router có thể chọngiữa các nguồn thông tin định tuyên xem nguồn nào đáng tin cậy Ví dụ nêu router họcđược một route từ OSPF và RIP, nó sẽ ưu tiên route học từ OSPF do có AD nhỏ hơn vàtương ứng là độ tin cậy cao hơn

AD của RIP là 120, của IGRP là 100, của EIGRP là 90, của OSPF là 1 1 0

1.3 Các thuật toán được sử dụng trong các giao thức định tuyến.

Có 2 lớp giao thức định tuyến chính được sử dụng trong các routing protocol:

ít số hop nhát đến mạng sẽ là đường đi tôi ưu Vector cho biết phương hướng của mạng ở

xa Cả RIP và IGRP đều là giao thức định tuyến dạng distance-vector

1.3.2 Link state.

Link-state protocol hay còn gọi là shortest-path-first protocol, là giao thức dựa trên

thuật toán tìm đường đi ngắn nhát Định tuyến Link-State sử dụng thông điệp LSA và

bảng định tuyên chứa đường đi đến đích Router sẽ tạo ra mỗi lần 3 bảng riêng:

 1 bảng này sẽ theo dõi thiết bị liên lạc láng giềng

 1 bảng sẽ xác định câu trúc của toàn bộ mạng nội bộ

 1 bảng được sử dụng như bảng định tuyến

Router mà sử dụng giao thức Link-State linh hoạt hơn trong mạng nội bộ hơn giao

thức định tuyến distance-vector OSPF là giao thức định tuyên IP hoàn chỉnh của giaothức dạng link state

1.4 Kỹ thuật trùng lặp trong quá trình định tuyến.

Giao thức định tuyến Distance-vector theo dõi bát kỳ sự thay đổi trong mạng nội bộbằng cách truyền đi những cập nhật định tuyên theo chu kỳ đến tát cả các interface đanghoạt động Chúng truyền đi bao gồm bảng định tuyến nay đủ Công việc này đòi hỏi cao

về CPU và tôn nhiều băng thông Và khi sự cô thiếu hụt tài nguyên mạng xảy ra, độ hội tụchậm của giao thức định tuyến distance vector có thể làm sai lệch thông tin trong bảngđịnh tuyến và gây ra lặp định tuyến Lặp định tuyên xảy ra bởi vì các router không được

cập nhật đồng thời Do vậy, để tránh và ngăn chặn lặp định tuyến người ta đưa ra những

Router khám phá đường đi tối ưu đến router láng giềng

Mỗi nút đều duy trì khoảng cách đến đích

Độ hội tụ chậm làm ngăn cản quá trình định tuyến

Router C chứa đường đi tối ưu tới mạng 10.4.0.0 qua router B

Router A cập nhật bảng định tuyến và cộng hopcount thêm 1.

Hop count của mạng 10.4.0.0 đến tận cùng và gây ra lặp

Cách giải quyết và ngăn chặn lặp

Định nghĩa số hop giới hạn để ngăn chặn lặp

Packet của mạng 10.4.0.0 bị xoay vòng giữa router B và router C

Thông tin không cần thiết bị gửi về mạng nguồn.

Router quảng cáo khoảng cách giữa các router bị down

Poison reverse với split horizon

Cập nhật sau thời gian holddown

Cập nhật sau thời gian holdtime

Network 10.4.0.0 là không thể đến được

Network 10.4.0.0 bị down

The router gửi cập nhật khi bảng định tuyến cĩ sự thay đổi

Network 10.4.0.0 là không thể đến được

Network 10.4.0.0 là không thể đến được

Network 10.4.0.0 là không thể đến được

1.4.1 Maximum Hop Count.

Vân đề lặp định tuyến xảy ra bởi thơng tin được sai lệch được truyền đi trong khắpmạng nội bộ Nêu khơng cĩ sự can thiệp, thì số hop đếm được sẽ tăng đến vơ cùng mỗi lầnmột packet được truyền qua một router Một cách để giải quyết vân đề là định nghĩa sốhop đếm được tơi đa RIP cho phép số hop tơi đa là 15, vì thê bất kỳ yêu cầu sơ hop là 16đều khơng thể đến được, và như vậy thì maximum hop count cũng vẫn làm cho packet bịlặp nên khơng giải quyết được vấn đề triệt để Tuy nhiên nĩ cũng đã giải quyết được vân

đề đặt ra Packet vẫn ở trong vịng lặp, nhưng thay vì quay vịng mãi mãi thì bây giờchúng sẽ bị huy sau khi bật lên 16 lần

1.4.2 Split Horizon.

Split Horizon là một kỹ thuật để tránh lặp định tuyến Split Horizon giảm số thơngtin định tuyến khơng chính xác và chi phí định tuyến trong một mạng distancevector bằngcách đưa ra luật để thơng tin khơng thể được gửi trở lại theo hướng mà nĩ đã nhận được

Routing protocol sẽ phân biệt loại interface nào đã học đường và sẽ không quảngcáo trở lại cùng interface đó Nó sẽ ngăn chặn Router A gửi thông tin đã được cập nhật trởlại Router B.

Ví dụ: Router 1 liên kết network A qua router 2 Router 1 nhận thông tin về mạng

A với metric là 1 từ router 2 Khi split horizon được kích hoạt trên router 1 thông tin vềmạng A sẽ không quảng cáo ngược lại về router 2 Nếu không kích hoạt split horizonrouter 1 sẽ không quảng cáo mạng A cho router 2 với metric là 2 Nêu mạng A bị sự cô,router 2 sẽ học tuyến đường đến mạng A qua router 1 và sẽ tạo ra lỗ hổng (black hole)

1.4.3 Router Poisoning.

Route poisoning cũng là một kỹ thuật tránh lặp bằng cách ngăn chặn nhữngthông tin cập nhật trái ngược nhau Ban đầu router E đưa vào bảng định tuyến mộtentry về đường đi cho Network 5 (gọi là route poisoning) có giá trị 16(unreachable) Khi router c nhận được Ì route poisoning từ router E, nó sẽ gửi mộtcập nhật gọi là poison reverse ngược trở lại router E Điều này đảm bảo tát cảđường đi trên nhánh mạng đã nhận được thông tin đường đi mới Bình thường thì

kỹ thuật này không được dùng (vì nó có khuynh hướng làm tăng kích thước bảngđịnh tuyến) mà chỉ được dùng khi mạng gặp sự cố

Để khắc phục điều này, người ta dùng kỹ thuật này kết hợp với kỹ thuậtSplit Horizon Route poisoning kết hợp với split horizon sẽ tạo ra một mạngdistance vector có tính phục hồi cao và đáng tin cậy hơn những kỹ thuật khác

1.4.4 Holddown.

Holddown là một trong những kỹ thuật tránh lặp trong quá trình định tuyên.Holddown ngăn chặn những thông điệp cập nhật thường xuyên để phục hồi mộtđường đi không có hiệu quả (gọi là flapping) Điều này thường xảy ra khi nhữngliên kết không đồng bộ mát kết nôi và liền cập nhật lại Nêu không có cách ổnđịnh thì mạng sẽ không thể hội tụ và interface bị flapping sẽ làm chậm mạng hoặc

là nghẽn mạng

Holddown ngăn chặn đường đi thay đổi quá nhanh trong thời gian cho phépkhi đường đi không có hiệu quả trở thành có hiệu quả để mạng hoạt động ổn địnhtrước khi tìm được đường đi tôi ưu Router hạn chê trong một chu kỳ xác định bát

kỳ sự thay đổi nào ảnh hưởng đến đường đi ở xa Nó ngăn chặn đường đi khônghiệu quả sớm được phục hồi đến bảng định tuyên khác

Khi một router nhận được một cập nhật từ router láng giềng rằng mộtnetwork trước đây có thể đến được nhưng bây giờ không hoạt động, khi đó thiết bịđêm thời gian holddown bắt đầu hoạt động Nêu cập nhật đó có sô đo metric tóthơn các entry mạng khác, thì holddown sẽ bị huy và dữ liệu được đi qua Tuy