Do việc tăng các WW theo hàm mũ trong những nămgần đây vì số lượng WW mở ra rất nhiều, nên với địa chỉ IP là 32 bít là rất ít do vậy để mởrộng khả năng đánh điạ chỉ cho mạng IP và vì nhu
Trang 1MỤC LỤC
2.3.2 Giao Thức RIPv2 9
3.8 Metric OSPF 20
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 1 Chấp hành nội quy và quy định của cơ quan: ………
………
………
2 Ý thức học tập: ………
………
………
3 Quan hệ, giao tiếp tại đơn vị: ……….……
………
……….
………
………
………
………
Xác nhận của cơ quan thực tập
(Ký, ghi rõ họ tên và đóng dấu)
Người đánh giá
(Ký và ghi rõ họ tên)
VIỆN KHOA HỌC BƯU ĐIỆN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Trang 2VIỆN KHOA HỌC BƯU ĐIỆN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập Tự do Hanh phúc
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ:
1 Chấp hành kỷ luật: ………
2 Ý thức học tập: ………
3 Quan hệ, giao tiếp: ………
4 Điểm: …………
CÁC Ý KIẾN KHÁC : ………
………
………
………
………
………
………
Giáo viên hướng dẫn thực tập
(Ký và ghi rõ họ tên)
Trang 3DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Các kiểu địa chỉ IP 6
Hình 2.1 Bảng định tuyến 8
Hình 3.1 Đóng gói bản tin OSPF …12
Hình 3.2 Giao thức Hello 13
Hình 3.3 Cấu trúc gói tin LSUs 15
Hình 3.4 mô hình 3 router 16
Hình 3.5 Mô hình mạng gồm 3 route 17
Hình 3.6 Bảng định tuyến của Router R1 18
Hình 3.7 Bảng định tuyến của Router R2 19
Hình 3.8 Bảng định tuyến của Router R3 20
Hình 3.9 Quá trình lan tràn bản tin LSAs 20
Hình 3.10 Giá trị Cost của OSPF 21
Trang 4LỜI MỞ ĐẦU
Bưu chính viễn thông và công nghệ thông tin ngày nay rất phát triển.Cuộc cáchmạng thông tin đã và đang diễn ra trên hầu hết các nước tiên tiến trên thế giới Có thể nóithông tin ngày nay đóng vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của mỗi conngười từ việc ăn gì ở đâu ,xem gì trong những ngày tới đến vấn cổ phiếu tăng giá hay giảmgiá hay những vấn đề quan trọng của cả thế giới đều được phản ánh qua thông tin được cậpnhật hàng ngày Điều đó cho thấy mạng lưới viễn thông đã bao trùm trên toàn thế giới
Ngày nay chúng ta cũng không phải lo về việc thiếu hụt băng thông cho truyền tinnhư trước kia thay vào đó là việc làm sao để sử lý gói tin tại các nút là nhanh nhất Giaothức là một kiểu cách thức giao tiếp, đối thoại Cũng như con người máy móc muốn làmviệc với nhau cũng cần có những cách thức giao tiếp riêng Trong việc truyền tin cũng vậycác Router muốn giao tiếp với nhau cũng cần phải có những giao thức để làm việc vớinhau Các giao thức đó thường là RIP, IGRP, EGRP, IS-IS,BGP4 và OSPF
OSPF Là giao thức định tuyến nhóm link-state, thường được triển khai trong các hệthống mạng phức tạp Giao thức OSPF tự xây dựng những cơ chế riêng cho mình ,tự bảođảm những quan hệ của chính mình với các router khác Nó có thể dò tìm nhanh chóng sựthay đổ của topology (cũng như lỗi của các interface ) và tính toán lại những route mới sauchu kỳ hội tụ Chu kỳ hội tụ của OSPF rất ngắn và cũng tốn rất ít lưu lượng đường truyền
Chính vì các lý do trên em đã lựa chọn 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 Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Đức Thủy đã tạo điều kiện cho
em trong quá trình làm và thực hiện Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do khả năng còn hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếu sót em mong nhận được sự góp ý từ các thầy cô và
các bạn đọc để nhóm có thể hoàn thiện bài báo cáo Xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thực hiện
Bùi Xuân Trường
CHƯƠNG I: ĐỊA CHỈ IP VÀ ĐÁNH ĐỊA CHỈ IP
Trang 5Địa chỉ IP là địa chỉ lớp mạng, được sử dụng để định danh các máy trạm (HOST)trong liên mạng Địa chỉ IP.v4 có độ dài 32 bít Nó có thể được biểu thị dưới dạng thậpphân, bát phân, thập lục phân và nhị phân.
Có hai cách cấp phát địa chỉ IP phụ thuộc vào cách thức ta kết nối mạng Nếu mạngcủa ta kết nối vào mạng Internet, địa chỉ mạng được xác nhận bởi NIC (NetworkInformation Center) Nếu mạng của ta không kết nối với Internet, người quản trị mạng sẽcấp phát địa chỉ IP cho mạng này
Về cơ bản, khuôn dạng địa chỉ IP gồm hai phần: Network Number và Host Numbernhư hình vẽ:
Trong đó, phần Network Number là địa chỉ mạng còn Host Number là địa chỉ cácmáy trạm làm việc trong mạng đó Do việc tăng các WW theo hàm mũ trong những nămgần đây vì số lượng WW mở ra rất nhiều, nên với địa chỉ IP là 32 bít là rất ít do vậy để mởrộng khả năng đánh điạ chỉ cho mạng IP và vì nhu cầu sử dụng có rất nhiều quy mô mạngkhác nhau, nên người ta chia các điạ chỉ IP thành 5 lớp ký hiệu là A, B, C, D và E có cấutrúc như sau:
Hình 1.1: Các kiểu địa chỉ IP
Lớp A (/8): Được xác định bằng bít đầu tiên trong byte thứ nhất là 0 và dùng các bít
còn lại của byte này để định danh mạng Do đó, nó cho phép định danh tới 126 mạng, với
16 triệu máy trạm trong mỗi mạng
Trang 6Lớp B (/16): Được xác định bằng hai bít đầu tiên nhận giá trị 10, và sử dụng byte
thứ nhất và thứ hai cho định danh mạng Nó cho phép định danh 16.384 mạng với tối đa65.535 máy trạm trên mỗi mạng
Lớp C (/24): Được xác định bằng ba bít đầu tiên là 110 và dùng ba byte đầu để định
danh mạng Nó cho phép định danh tới 2.097.150 mạng với tối đa 254 máy trạm trong mỗimáy trạm trong mỗi mạng Do đó, nó được sử dụng trong các mạng có quy mô nhỏ
Lớp D: Được xác định bằng bốn bít đầu tiên là 1110, nó được dùng để gửi các IP
datagram tới một nhóm các host trên một mạng Tất cả các số lớn hơn 233 trong trường đầu
để định danh cho các mạng con Vùng subnetid này được lấy từ vùng hostid của các lớp A,
B và C
CHƯƠNG II: CÁC GIAO THỨC TRONG ĐỊNH TUYẾN IP 2.1 Khái Niệm
Định tuyến là cách thức mà Router (bộ định tuyến) hoặc thiết bị mạng khác sử dụng
để truyền phát các gói tin tới địa chỉ đích trên mạng
Trang 7Khái niệm routing gắn liền với mạng Intranet và Internet sử dụng một mô hình địnhtuyến hop-by-hop Điều này có nghĩa rằng mỗi PC hay Router sẽ tiến hành kiểm tra trườngđịa chỉ đích trong phần tiêu đề của gói IP, tính toán chặng tiếp theo (Next hop) để từngbước chuyển gói IP dần đến đích của nó và các Router cứ tiếp tục phát các gói tới chặngtiếp theo như vậy cho tới khi các gói IP đến được đích.
2.2 Phân loại.
Có 2 loại định tuyến : định tuyến tĩnh và định tuyến động
2.2.1 Định tuyến tĩnh
Trong bảng định tuyến gồm
Địa chỉ mạng và subnet mask và địa chỉ IP của router tiếp theo hoặc exit interface
Được ký hiệu là chữ “S” trong bảng định tuyến
Chúng ta sử dụng định tuyến tĩnh khi :
Khi mạng chỉ có 1 vài router hay mô hình mạng đơn giản
Mạng được kết nối với Internet chỉ thông qua 1 ISP
Mô hình Hub & spoke được sử dụng trên 1 mạng lớn
Trang 81 RIP(Routing Information Protocol).
2 IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)
3 EIGRP(Enhanced IGRP)
4 OSPF(Open Shortest Path First)
5 IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System )
6 BGP (Border Gateway Protocol)
Các thuật toán tìm đường :gồm 2 loại
Giao thức định tuyến Distance vector : Các giao thức định tuyến thuộc loại này nhưRIP,IGRP
Hoạt động theo nguyên tắc Neighbors , nghĩa là mỗi router sẽ gửi bảng định tuyếncủa mình cho tất cả router kết nối trực tiếp với nó Các router đó sau đó so sánh với bảngđịnh tuyến mà mình hiện có và kiểm tra lại các tuyến đường của mình với các tuyến đườngmới nhận được , tuyến đường nào tối ưu hơn sẽ được đưa vào bảng định tuyến các gói tinupdate sẽ được gửi theo chu kỳ (30s với RIP, 90s với EIGRP)
Giao thức định tuyến Link-state : Các giao thức định tuyến thuộc loại này như :OSPF,IS-IS
Link-state không gửi bảng định tuyến của mình, mà chỉ gửi trạng thái của các đườnglink trong linkstate database của mình đi cho các router khác,các router sẽ áp dụng giảithuật SPF(shortest path first),để tự xây dựng bảng định tuyến riêng cho mình.khi mạng đãhội tụ,link state protocol sẽ không gửi update định kỳ mà chỉ gửi khi nào có sự thay đổitrong mạng
2.3 Giao Thức RIP (Routing Information Protocol)
Routing Information Protocol (RIP) là giao thức định tuyến vector khoảng cách(Distance Vector Protocol) xuất hiện sớm nhất Nó suất hiện vào năm 1970 bởi Xerox như
là một phần của bộ giao thức Xerox Networking Services (XNS) Một điều kỳ lạ là RIPđược chấp nhận rộng rải trước khi có một chuẩn chính thức được xuất bản Mãi đến năm
Trang 91988 RIP mới được chính thức ban bố trong RFC1058 bởi Charles Hedrick RIP được sửdụng rộng rãi do tính chất đơn giản và tiện dụng của nó.
Giao thức định tuyến RIP có 2 phiên bản RIPv1 và RIPv2
2.3.1 Giao Thức RIPv1
Đặc điểm: RIPv1 (RIP phiên bản 1) là giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách
nên quảng bá toàn bộ bảng định tuyến của nó cho các router láng giềng theo định kỳ Chu
kỳ cập nhật của RIP là 30 giây Thông số định tuyến của RIP là số lượng hop, giá trị tối đa
là 15 hop
RIPv1 là giao thức định tuyến theo lớp địa chỉ Khi RIP router nhận thông tin về mộtmạng nào đó từ một cổng, trong thông tin định tuyến này không có thông tin về subnetmask đi kèm Do đó router sẽ lấy subnet mask của cổng để áp dụng cho địa chỉ mạng mà
nó nhận được từ cổng này Nếu subnet mask này không phù hợp thì nó sẽ lấy subnet mask
mặc định theo lớp địa chỉ để áp dụng cho địa chỉ mạng mà nó nhận được
Một số hạn chế của RIPv1:
- Không gửi thông tin subnet mask trong thông tin định tuyến
- Gửi quảng bá thông tin định tuyến theo địa chỉ 255.255.255.255
- Không hỗ trợ xác minh thông tin nhận được
- Không hỗ trợ VLSM và CIDR (Classless Interdomain Routing)
2.3.2 Giao Th c RIPv2ứ
RIPv2 được phát triển từ RIPv1 nên có nhiều đặc điểm giống RIP v1 :
- Là một giao thức định tuyến theo véctơ khoảng cách, sử dụng số hop làm thông số địnhtuyến
- Sử dụng thời gian holddown để chống lặp (loop), thời gian này mặc định là 180 giây
- Sử dụng cơ chế split horizon để chống loop
- Giá trị hop tối đa là 15
RIPv2 có gửi subnet mask đi kèm với các địa chỉ mạng trong thông tin định tuyến vìvậy RIPv2 có hỗ trợ VLSM và CIDR RIPv2 cũng hỗ trợ việc xác minh thông tin địnhtuyến Vì vậy ta có thể cấu hình cho RIP gửi và nhận thông tin xác minh trên cổng giao tiếpcủa router bằng mã hóa MD5 hay không mã hóa
2.4 Giao Thức IGRP
Trước những nhược điểm vốn có của RIP như: metric là hop count, kích thước mạngtối đa là 15 hop Cisco đã phát triển một giao thức độc quyền của riêng mình là IGRP đểkhắc phục những nhược điểm đó
Trang 10Cụ thể là metric của IGRP là sự tổ hợp của 5 yếu tố, mặc định là bandwidth vàdelay: Bandwidth, Delay Load, Reliability, Maximum transfer unit (MTU).
IGRP không sử dụng hop count trong metric của mình, tuy nhiên nó vẫn theo dõiđược hop count Một mạng cài đặt IGRP thì kích thước mạng có thể nên tới 255 hop
Ưu điểm nữa của IGRP so với RIP là nó hỗ trợ được unequal-cost load sharing vàthời gian update lâu hơn RIP gấp 3 lần (90 giây)
Tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm của mình so với RIP, IGRP cũng có nhữngnhược điểm đó là giao thức độc quyền của Cisco
Trang 11mạng lớn hơn Các mạng lớn hơn cần 1 giải pháp định tuyến mạnh mẽ hơn OSPF là 1 giaothức định tuyến classless mà sử dụng khái niệm vùng cho khả năng mở rộng Nó sư dungthông số cost để tính đường đi tốt nhất OSPF sử dụng băng thông như là thước đo chi phí.
3.2 OSPF Giải Quyết Các Vấn Đề
Tốc độ hội tụ nhanh
Hỗ trợ VLSM (Variable length subnet mask)
Kích thước mạng có thể hỗ trợ lớn
Chọn đường theo trạng thái đường link hiệu quả hơn distance vector
Đường đi linh hoạt hơn
Hỗ trợ xác thực (Authenticate)
3.3 Đóng Gói Bản Tin OSPF
Phần dữ liệu của 1 thông báo OSPF được đóng trong 1 gói.Trường dữ liệu này có thểbao gồm 1trong 5 loại bản tin OSPF
Các gói tiêu đề OSPF được gửi kèm với mỗi gói tin OSPF,bất kể loại bản tin nào củaOSPF.Các OSPF header và loại gói dữ liệu cụ thể được gói gọn trong gói tin IP.Trong góitiêu đề IP,trường giao thức được thiết lập bằng 89 để cho biết là OSPF,và địa chỉ đích đượcthiết lập là 1 trong 2 địa chỉ multicast :224.0.0.5 hoặc 224.0.0.6.Nếu gói OSPF được đónggói trong 1 khung Ethernet,địa chỉ MAC đích cũng là 1 địa chỉ multicast : 01-00-5E-00-00-
05 or 01-00-5E-00-00-06
Trang 12Hình 3.1 Đóng gói bản tin OSPF
3.3 Các Loại Gói Tin OSPF
Hello : dùng để thiết lập và duy trì mối quan hệ hàng xóm với những router khác
DBD : gói tin này dùng để chọn lựa router nào sẽ được trao đổi thông tin trước(master/slave)
LSR : Link state request gói tin này dùng để chỉ định loại LSA dùng trong tiến trìnhtrao đổi gói tin DBD
LSU : Link-state update được sử dụng để trả lời LSRs cũng như công bố thông tinmới.LSUs chứa 7 loại khác nhau của LSAs
LSAck : khi 1 LSU được nhận,router gửi 1 Link-State Acknowledgement (LSAck)
để xác nhận LSU
3.5 Gói Tin Hello
Gói OSPF loại 1 là gói OSPF Hello.Các gói Hllo được sử dụng để :
Khám phá hàng xóm OSPF và thiết lập hàng xóm gần kề
Quảng bá các thông số ở trên 2 con router mà đã là hàng xóm của nhau
Bầu chọn DR va BDR ở trên mạng multiaccess và ethernet như Frame Relay
Trang 13ở trong OSPF Hello bao gồm OSPF Router ID của router đang gửi gói Hello Nhận 1 góiOSPF Hello ở trên giao diện xác nhận cho 1 router mà có router OSPF khác ở trên liên kếtnày.Sau đó OSPF được thiết lập là hàng xóm gần kề.
Hình 3.2 Giao thức Hello
3.5.2 OSPF Hello và Dead Interval
Trước khi 2 router có thể hình thành hàng xóm gần kề,chúng phải đòng ý về 3 giá trịthời gian Hello,cùng thời gian duy trì Dead Interval,và kiểu mạng
Thời gian Hello chỉ ra việc goi Hello gửi thường xuyên thế nào mặc định với mạngmultiaccess và point-to-point là 10s và 30s với mạng non-broadcast multiaccess (NBMA)
Trong hầu hết trường hợp,gói OSPF Hello gửi như multicast đến 1 địa chỉ dànhriêng cho tất cả SPF router tại 224.0.0.5.Sử dụng địa chỉ multicast cho phép thiết bị bỏ quacác gói dữ liệu nếu các cổng của nó không được kích hoạt để chấp nhận các gói tin OSPF.Dead Interval là thời gain mà router chờ trước khi cho hàng xóm vào trạng thái down thờigian này theo cisco mặc định là gấp 4 lần thời gian Hello Với mạng multiaccess và point-topoint là 40s và với NBMA là 120s
3.5.3 OSPF link-state Updates
Trang 14Link-state updates (LSU) là gói tin được sử dụng để cập nhật định tuyến OSPF.Một góiLSU có thể chứa 10 loại bản tin khác nhau của link-state Advertisements (LSAs) như hiểnthị ở hình bên dưới.Sự khác nhau giữa các điều khoản LSU và LSA đôi khi có thể khóhiểu.Đôi khi những thuật ngữ này được dùng lẫn lộn Một LSU chứa 1 hoặc nhiều LSAs vàcác điều khoản khác có thể được sử dụng để tuyên truyền thông tin trạng thái liên kết bởirouter OSPF.
Hình 3.3 Cấu trúc gói tin LSUs
3.5.4 Bầu DR và BDR
Để giảm lưu lượng truy cập trên các mạng multiaccess, OSPF bầu 1 DR va 1 BDR
DR có nhiệm vụ cập nhật router khác (gọi là DROthers) khi có sự thay đổi ở trong mạng.BDR để dự phòng cho DR
3.6 Xác Thực
Giống như các giao thức định tuyến khác OSPF có thể được cấu hình để xácthực.RIPV2,EIGRP,OSPF,IS-IS và BGP tất cả đều được cấu hình để mã hoá và xác thựcthông tin định tuyến điều này đảm bảo rằng các con router chỉ chấp nhận thông tin địnhtuyến từ router khác đã được cấu hình với cùng mật khẩu và thông tin xác thực
3.7 Cách Xác Định Router ID
Trang 15Các OSPF Router ID được sử dụng để nhận diện từng router trong vùng định tuyếnOSPF.Một router ID chỉ đơn giản là 1 địa chỉ IP.Router cisco chọn router id dựa trên 3 tiêuchí :
Sử dụng địa chỉ IP đã được cấu hình với lệnh router-id
Nếu router-id không được cấu hình thì router chọn địa chỉ IP cao nhất của bất kỳ
R1: 192.168.10.5, which is higher than either 172.16.1.17 or 192.168.10.1
R2: 192.168.10.9, which is higher than either 10.10.10.1 or 192.168.10.2
Trang 16R3: 192.168.10.10, which is higher than either 172.16.1.33 or 192.168.10.6