giao thức định tuyến OSPF và đưa ra các mô hình mô phỏng trực quan và sinh động bằng phần mềm mô phỏng packet tracer của CISCO

Báo cáo thực tập tốt nghiệp MỤC LỤC 2.3.2 Giao Thức RIPv2 3.8 Metric OSPF 20 VIỆN KHOA HỌC BƯU ĐIỆN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đơn vị thực tập : Viện Khoa Học Bưu Điện NHẬN XÉT CỦA CƠ SỞ THỰC TẬP Chấp hành nội quy quy định quan: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Ý thức học tập: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Quan hệ, giao tiếp đơn vị: ………………………………………………………………………….…… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………… Xác nhận quan thực tập (Ký, ghi rõ họ tên đóng dấu) Người đánh giá (Ký ghi rõ họ tên) Báo cáo thực tập tốt nghiệp VIỆN KHOA HỌC BƯU ĐIỆN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập Tự Hanh phúc ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ: Chấp hành kỷ luật: ……………………… Ý thức học tập: ………………………… Quan hệ, giao tiếp: …………………… Điểm: ………… CÁC Ý KIẾN KHÁC : ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Giáo viên hướng dẫn thực tập (Ký ghi rõ họ tên) Báo cáo thực tập tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Nội dung Trang Hình 1.1 Các kiểu địa IP Hình 2.1 Bảng định tuyến Hình 3.1 Đóng gói tin OSPF …12 Hình 3.2 Giao thức Hello 13 Hình 3.3 Cấu trúc gói tin LSUs 15 Hình 3.4 mô hình router 16 Hình 3.5 Mô hình mạng gồm route 17 Hình 3.6 Bảng định tuyến Router R1 18 Hình 3.7 Bảng định tuyến Router R2 19 Hình 3.8 Bảng định tuyến Router R3 20 Hình 3.9 Quá trình lan tràn tin LSAs 20 Hình 3.10 Giá trị Cost OSPF .21 Báo cáo thực tập tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU Bưu viễn thông công nghệ thông tin ngày phát triển.Cuộc cách mạng thông tin diễn hầu tiên tiến giới Có thể nói thông tin ngày đóng vai trò quan trọng sống hàng ngày người từ việc ăn đâu ,xem ngày tới đến vấn cổ phiếu tăng giá hay giảm giá hay vấn đề quan trọng giới phản ánh qua thông tin cập nhật hàng ngày Điều cho thấy mạng lưới viễn thông bao trùm toàn giới Ngày lo việc thiếu hụt băng thông cho truyền tin trước thay vào việc để sử lý gói tin nút nhanh Giao thức kiểu cách thức giao tiếp, đối thoại Cũng người máy móc muốn làm việc với cần có cách thức giao tiếp riêng Trong việc truyền tin Router muốn giao tiếp với cần phải có giao thức để làm việc với Các giao thức thường RIP, IGRP, EGRP, IS-IS,BGP4 OSPF OSPF Là giao thức định tuyến nhóm link-state, thường triển khai hệ thống mạng phức tạp Giao thức OSPF tự xây dựng chế riêng cho ,tự bảo đảm quan hệ với router khác Nó dò tìm nhanh chóng thay đổ topology (cũng lỗi interface ) tính toán lại route sau chu kỳ hội tụ Chu kỳ hội tụ OSPF ngắn tốn lưu lượng đường truyền Chính lý em lựa chọn giao thức định tuyến OSPF đưa mô hình mô trực quan sinh động phần mềm mô Packet tracer CISCO Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Đức Thủy tạo điều kiện cho em trình làm thực Mặc dù cố gắng khả hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót em mong nhận góp ý từ thầy cô bạn đọc để nhóm hoàn thiện báo cáo Xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực Bùi Xuân Trường CHƯƠNG I: ĐỊA CHỈ IP VÀ ĐÁNH ĐỊA CHỈ IP Báo cáo thực tập tốt nghiệp Địa IP địa lớp mạng, sử dụng để định danh máy trạm (HOST) liên mạng Địa IP.v4 có độ dài 32 bít Nó biểu thị dạng thập phân, bát phân, thập lục phân nhị phân Có hai cách cấp phát địa IP phụ thuộc vào cách thức ta kết nối mạng Nếu mạng ta kết nối vào mạng Internet, địa mạng xác nhận NIC (Network Information Center) Nếu mạng ta không kết nối với Internet, người quản trị mạng cấp phát địa IP cho mạng Về bản, khuôn dạng địa IP gồm hai phần: Network Number Host Number hình vẽ: Trong đó, phần Network Number địa mạng Host Number địa máy trạm làm việc mạng Do việc tăng WW theo hàm mũ năm gần số lượng WW mở nhiều, nên với địa IP 32 bít để mở rộng khả đánh điạ cho mạng IP nhu cầu sử dụng có nhiều quy mô mạng khác nhau, nên người ta chia điạ IP thành lớp ký hiệu A, B, C, D E có cấu trúc sau: Hình 1.1: Các kiểu địa IP Lớp A (/8): Được xác định bít byte thứ dùng bít lại byte để định danh mạng Do đó, cho phép định danh tới 126 mạng, với 16 triệu máy trạm mạng Báo cáo thực tập tốt nghiệp Lớp B (/16): Được xác định hai bít nhận giá trị 10, sử dụng byte thứ thứ hai cho định danh mạng Nó cho phép định danh 16.384 mạng với tối đa 65.535 máy trạm mạng Lớp C (/24): Được xác định ba bít 110 dùng ba byte đầu để định danh mạng Nó cho phép định danh tới 2.097.150 mạng với tối đa 254 máy trạm máy trạm mạng Do đó, sử dụng mạng có quy mô nhỏ Lớp D: Được xác định bốn bít 1110, dùng để gửi IP datagram tới nhóm host mạng Tất số lớn 233 trường đầu thuộc nhóm D Lớp E: Được xác định năm bít 11110, dự phòng cho tương lai Với phương thức đánh địa IP trên, số lượng mạng số máy tối đa lớp mạng cố định Do đó, nảy sinh vấn đề có địa không sử dụng mạng doanh nghiệp, doanh nghiệp khác lại địa mạng để dùng Do để tiết kiệm địa mạng, nhiều trường hợp mạng chia thành nhiều mạng (subnet) Khi đó, đưa thêm vùng subnetid để định danh cho mạng Vùng subnetid lấy từ vùng hostid lớp A, B C CHƯƠNG II: CÁC GIAO THỨC TRONG ĐỊNH TUYẾN IP 2.1 Khái Niệm Định tuyến cách thức mà Router (bộ định tuyến) thiết bị mạng khác sử dụng để truyền phát gói tin tới địa đích mạng Báo cáo thực tập tốt nghiệp Khái niệm routing gắn liền với mạng Intranet Internet sử dụng mô hình định tuyến hop-by-hop Điều có nghĩa PC hay Router tiến hành kiểm tra trường địa đích phần tiêu đề gói IP, tính toán chặng (Next hop) để bước chuyển gói IP dần đến đích Router tiếp tục phát gói tới chặng gói IP đến đích 2.2 Phân loại Có loại định tuyến : định tuyến tĩnh định tuyến động 2.2.1 Định tuyến tĩnh Trong bảng định tuyến gồm  Địa mạng subnet mask địa IP router exit interface  Được ký hiệu chữ “S” bảng định tuyến Chúng ta sử dụng định tuyến tĩnh :  Khi mạng có vài router hay mô hình mạng đơn giản  Mạng kết nối với Internet thông qua ISP  Mô hình Hub & spoke sử dụng mạng lớn Hình 2.1 Bảng định tuyến 2.2.2 Định Tuyến Động Giao thức định tuyến động sử dụng router để chia sẻ thông tin tình trạng mạng từ xa.Giao thức định tuyến động thực số hoạt động bao gồm :  Khám phá mạng Báo cáo thực tập tốt nghiệp  Cập nhật trì bảng định tuyến Điểm đặc trưng định tuyến động :  Tự động khám phá mạng  Duy trì bảng định tuyến Các loại định tuyến động : RIP(Routing Information Protocol) IGRP(Interior Gateway Routing Protocol) EIGRP(Enhanced IGRP) OSPF(Open Shortest Path First) IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System ) BGP (Border Gateway Protocol) Các thuật toán tìm đường :gồm loại  Giao thức định tuyến Distance vector : Các giao thức định tuyến thuộc loại RIP,IGRP Hoạt động theo nguyên tắc Neighbors , nghĩa router gửi bảng định tuyến cho tất router kết nối trực tiếp với Các router sau so sánh với bảng định tuyến mà có kiểm tra lại tuyến đường với tuyến đường nhận , tuyến đường tối ưu đưa vào bảng định tuyến gói tin update gửi theo chu kỳ (30s với RIP, 90s với EIGRP)  Giao thức định tuyến Link-state : Các giao thức định tuyến thuộc loại : OSPF,IS-IS Link-state không gửi bảng định tuyến mình, mà gửi trạng thái đường link linkstate database cho router khác,các router áp dụng giải thuật SPF(shortest path first),để tự xây dựng bảng định tuyến riêng cho mình.khi mạng hội tụ,link state protocol không gửi update định kỳ mà gửi có thay đổi mạng 2.3 Giao Thức RIP (Routing Information Protocol) Routing Information Protocol (RIP) giao thức định tuyến vector khoảng cách (Distance Vector Protocol) xuất sớm Nó suất vào năm 1970 Xerox phần giao thức Xerox Networking Services (XNS) Một điều kỳ lạ RIP chấp nhận rộng rải trước có chuẩn thức xuất Mãi đến năm Báo cáo thực tập tốt nghiệp 1988 RIP thức ban bố RFC1058 Charles Hedrick RIP sử dụng rộng rãi tính chất đơn giản tiện dụng Giao thức định tuyến RIP có phiên RIPv1 RIPv2 2.3.1 Giao Thức RIPv1 Đặc điểm: RIPv1 (RIP phiên 1) giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách nên quảng bá toàn bảng định tuyến cho router láng giềng theo định kỳ Chu kỳ cập nhật RIP 30 giây Thông số định tuyến RIP số lượng hop, giá trị tối đa 15 hop RIPv1 giao thức định tuyến theo lớp địa Khi RIP router nhận thông tin mạng từ cổng, thông tin định tuyến thông tin subnet mask kèm Do router lấy subnet mask cổng để áp dụng cho địa mạng mà nhận từ cổng Nếu subnet mask không phù hợp lấy subnet mask mặc định theo lớp địa để áp dụng cho địa mạng mà nhận Một số hạn chế RIPv1: - Không gửi thông tin subnet mask thông tin định tuyến - Gửi quảng bá thông tin định tuyến theo địa 255.255.255.255 - Không hỗ trợ xác minh thông tin nhận - Không hỗ trợ VLSM CIDR (Classless Interdomain Routing) 2.3.2 Giao Thức RIPv2 RIPv2 phát triển từ RIPv1 nên có nhiều đặc điểm giống RIP v1 : - Là giao thức định tuyến theo véctơ khoảng cách, sử dụng số hop làm thông số định tuyến - Sử dụng thời gian holddown để chống lặp (loop), thời gian mặc định 180 giây - Sử dụng chế split horizon để chống loop - Giá trị hop tối đa 15 RIPv2 có gửi subnet mask kèm với địa mạng thông tin định tuyến RIPv2 có hỗ trợ VLSM CIDR RIPv2 hỗ trợ việc xác minh thông tin định tuyến Vì ta cấu hình cho RIP gửi nhận thông tin xác minh cổng giao tiếp router mã hóa MD5 hay không mã hóa 2.4 Giao Thức IGRP Trước nhược điểm vốn có RIP như: metric hop count, kích thước mạng tối đa 15 hop Cisco phát triển giao thức độc quyền riêng IGRP để khắc phục nhược điểm Báo cáo thực tập tốt nghiệp Cụ thể metric IGRP tổ hợp yếu tố, mặc định bandwidth delay: Bandwidth, Delay Load, Reliability, Maximum transfer unit (MTU) IGRP không sử dụng hop count metric mình, nhiên theo dõi hop count Một mạng cài đặt IGRP kích thước mạng nên tới 255 hop Ưu điểm IGRP so với RIP hỗ trợ unequal-cost load sharing thời gian update lâu RIP gấp lần (90 giây) Tuy nhiên bên cạnh ưu điểm so với RIP, IGRP có nhược điểm giao thức độc quyền Cisco 2.5 Giao Thức EIGRP Là giao thức mở rộng IGRP, phát triển Cisco IGRP classful routing protocol, EIGRP classless routing protocol EIGRP giao thức định tuyến lai (hybrid routing), vừa mang đặc điểm distance vector vừa mang số đặc điểm link-state EIGRP hỗ trợ VLSM CIDR nên sử dụng hiệu không gian địa Sử dụng địa multicast (224.0.0.10) để trao đổi thông tin cập nhật định tuyến CHƯƠNG III: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF 3.1 Khái Niệm OSPF giao thức định tuyến dạng Link-State dựa chuẩn mở phát triển để thay phương thức Distance Vector (RIP) RIP giao thức định tuyến chấp nhận ngày đầu mạng Internet,nhưng phụ thuộc vào số lượng hop mà router 15 nên RIP nhanh chóng chấp nhận 10 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Hình 3.9 Quá trình lan tràn tin LSAs Do tất router mạng lũ lụt gửi tin LSAs làm cho lưu lương mạng trở nên tắc nghẽn không lưu thông được.Giải pháp đua phải bầu chọn DR BDR 3.7.2 Bầu chọn DR BDR Để quản lý lưu lương mạng số lưọng tin LSAs ta bầu DR va BDR.DR có nhiệm vụ thu thập phân phối tin LSAs.BDR dung để dự phòng trường hợp DR không hoạt động.Các router khác gọi DROthers Cách thức hoạt động: Thay phải gửi lan tràn tin LSAs DROthers gửi LSAs cho DR BDR sử dung địa chi 224.0.0.6.trong trường hợp R1 gửi LSA cho DR BDR ,Sau BDR lắng nghe xem DR co hoạt động tốt hay không.sau DR có nhiệm vụ chuyển tiếp LSAs tới tất router khác mạng địa 224.0.0.5.Kết cuối router làm nhiệm vụ gửi lan tràn LSAs Các tiêu chí để bầu DR BDR:  DR : router với độ ưu tiên cổng cao  BDR : router với độ ưu tiên cổng cao thứ  Nếu độ ưu tiên Router ID cao sử dụng để làm DR Mặc định độ ưu tiên 19 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Thời gian bầu chọn DR BDR diễn vòng vài giây sau router khởi động với việc kích hoạt giao thức OSPF mạng Multiaccess router bầu lam DR DR điều kiện sau thay đổi  DR bị hỏng  Tiến trình OSPF DR bị hỏng  Cổng Multiaccess DR bị hỏng 3.8 Metric OSPF Metric OSPF gọi cost.OSPF sử dụng cost metric để xác định đường tốt giá trị cost nhỏ tốt cost tính theo công thức: 108 / bandwidth Băng thông mặc định 100Mbps giá trị thay đổi nhờ câu lệnh “auto-cost reference-Bandwidth” Cost tuyến đường giá trị tích luỹ từ router tới router đến đích 20 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Hình 3.10 Giá trị Cost OSPF 3.9 Các Câu Lệnh Cơ Bản OSPF Cấu hình Router(config)#router ospf 10 Router(config-router)#network 10.0.0.1 0.0.0.0 area Router(config-router)#network 30.0.0.1 0.0.0.0 a Router(config-router)#network 0.0.0.0 255.255.255.255 area Router(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 1000 Router (config-router)#router-id 10.0.0.1 Router(config-router)#end Cấu hình priority interface để bầu DR BDR Router(config)#interface s0/0 Router(config-if)#ip ospf priority 50 Cấu hình authentication đơn giản Router(config-if)#ip ospf authentication-key password Router(config-router)#area area number authentication Cấu hình authentication theo dạng mã hoá, bảo mật cao Router(config-if)ip ospf message-digest-key key ID md5 encryption-type key Router(config-router)#area area ID authentication message-digest Cấu hình quảng bá tuyến mặc định OSPF: 21 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Router(config-router)#default-information originate Quảng bà tuyến khác (không phải default): Router(config-router)#redistribute protocols subnets Các lệnh show dùng để kiểm tra cấu hình OSPF: show ip protocol show ip route show ip ospf show ip ospf interface show ip ospf database show ip ospf neighbor detail clear ip route * debug ip ospf events debug ip ospf ad CHƯƠNG IV: MÔ PHỎNG BẰNG PACKEY TRACER 4.1 Mô Hình 22 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Kết duyệt web với tên miền xuantruongd10vt5.vn PC0 sau cấu hình OSPF : Kết kiểm tra tuyến : 23 Báo cáo thực tập tốt nghiệp 4.1.1 Kiểm tra câu lệnh Router Quang Ninh Dùng lệnh Show running-config sau: interface FastEthernet0/0 no ip address duplex auto speed auto shutdown ! interface FastEthernet0/1 no ip address duplex auto speed auto shutdown ! interface Serial0/1/0 ip address 192.168.1.3 255.255.255.0 ! interface Serial0/1/1 ip address 192.168.3.3 255.255.255.0 24 Báo cáo thực tập tốt nghiệp ! interface FastEthernet1/0 ip address 192.168.5.3 255.255.255.0 duplex auto speed auto ! interface Vlan1 no ip address shutdown ! router ospf 10 log-adjacency-changes network 192.168.5.0 0.0.0.255 area network 192.168.1.0 0.0.0.255 area network 192.168.3.0 0.0.0.255 area ! ip classless ! ! no cdp run ! line ! line aux ! line vty login ! ! end 4.1.2 Kiểm tra câu lệnh Router Ha Noi Router#show running-config Building configuration Current configuration : 871 bytes version 12.4 no service timestamps log datetime msec no service timestamps debug datetime msec no service password-encryption ! hostname Router ! 25 Báo cáo thực tập tốt nghiệp spanning-tree mode pvst ! interface FastEthernet0/0 ip address 192.168.4.1 255.255.255.0 duplex auto speed auto ! interface FastEthernet0/1 no ip address duplex auto speed auto shutdown ! interface Serial0/1/0 ip address 192.168.1.4 255.255.255.0 ! interface Serial0/1/1 ip address 192.168.2.4 255.255.255.0 ! interface FastEthernet1/0 no ip address duplex auto speed auto shutdown ! interface Vlan1 no ip address shutdown ! router ospf 10 log-adjacency-changes network 192.168.1.0 0.0.0.255 area network 192.168.4.0 0.0.0.255 area network 192.168.2.0 0.0.0.255 area ! ip classless ! no cdp run ! ! line ! line aux 26 Báo cáo thực tập tốt nghiệp line vty login ! end 4.1.3 Kiểm tra câu lệnh Router Hai Phong Router#show running-config Building configuration Current configuration : 871 bytes version 12.4 no service timestamps log datetime msec no service timestamps debug datetime msec no service password-encryption ! hostname Router ! spanning-tree mode pvst interface FastEthernet0/0 ip address 192.168.6.1 255.255.255.0 duplex auto speed auto ! interface FastEthernet0/1 no ip address duplex auto speed auto shutdown ! interface Serial0/1/0 ip address 192.168.3.5 255.255.255.0 ! interface Serial0/1/1 ip address 192.168.2.5 255.255.255.0 interface FastEthernet1/0 no ip address duplex auto speed auto shutdown ! interface Vlan1 no ip address shutdown 27 Báo cáo thực tập tốt nghiệp ! router ospf 10 log-adjacency-changes network 192.168.3.0 0.0.0.255 area network 192.168.2.0 0.0.0.255 area network 192.168.6.0 0.0.0.255 area ! ip classless ! no cdp run ! line ! line aux line vty login ! End 4.2 Mô Hình 28 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Kết quả: Sẽ thấy RC DR RB BDR RA DROTHER theo nguyên tắc với độ ưu tiên chọn Router có ID cao DR sau BDR router có ID thấp DROTHER 29 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Kiểm tra thời gian tin router ID thiết lập hàng xóm Ha Noi 30 Báo cáo thực tập tốt nghiệp Hình ta thấy nguồn thông tin định tuyến cập nhật từ hàng xóm: 31 Báo cáo thực tập tốt nghiệp KẾT LUẬN Từ trình bày giao thức định tuyến OSPF ta rút số kết luận sau đây:  Đánh địa IP: Cho biết phương thức đánh địa chỉ, cách chia địa IP cho biết lớp địa  Các giao thức định tuyến: đưa giao thức truyền mạng, đặc điểm, nhược điểm, ưu điểm giao thức  Giao thức định tuyến OSPF: Hiểu rõ giao thức OSPF tìm hiểu câu lệnh để cấu hình cho thiết bị  Mô phần mềm packey tracer: Được cấu hình thiết bị ảo cho kinh nghiệm cấu hình thiết bị truyền thống Với việc thực mô trực tiếp packet tracer em có nhìn trực quan OSPF em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Tiến Ban hướng dẫn góp ý để em hoàn thành báo cáo thực tập 32 Báo cáo thực tập tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Chuyên đề định tuyến Hoàng Trọng Minh Cisco - OSPF Design Guide -2005 http://www.Cisco.com http://www.quantrimang.com.vn http://www.sara.com.vn 33 ... ngắn tốn lưu lượng đường truyền Chính lý em lựa chọn giao thức định tuyến OSPF đưa mô hình mô trực quan sinh động phần mềm mô Packet tracer CISCO Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn... tra lại tuyến đường với tuyến đường nhận , tuyến đường tối ưu đưa vào bảng định tuyến gói tin update gửi theo chu kỳ (30s với RIP, 90s với EIGRP)  Giao thức định tuyến Link-state : Các giao thức. .. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Nội dung Trang Hình 1.1 Các kiểu địa IP Hình 2.1 Bảng định tuyến Hình 3.1 Đóng gói tin OSPF …12 Hình 3.2 Giao thức Hello 13 Hình 3.3