Các giao thức định tuyến router CISCO

 BÔ CÔNG THƯƠNG TRƯƠNG CAO ĐĂNG KI THUÂT CAO THĂNG KHOA: ĐIÊN TƯ – TIN HOC   Đề Tài: Các Giao Thức Định Tuyến Router CISCO GV : LƯƠNG MINH HUẤN   SV: PHẠM VĂN THÀNH LÊ VĂN TUÂN TRƯƠNG PHƯỚC LỘC LÊ NGỌC TẤN HOÀNG XUÂN VINH Lớp : CĐN SCMT 12 Khoá : 2012 – 2015     TP Hồ Chí Minh,ngày tháng năm 2014 MỤC LỤC • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ ROUTER CISCO1 I Router gì: 1 Các thành phần Router gồm: Các kết nối bên bên Router: II Hệ điều hành Cisco IOS Đèn led báo hiệu router cisco CHƯƠNG 2: CẤU HÌNH ROUTER CISCO I GIỚI THIỆU CÁC LỆNH CƠ BẢN Đổi Tên Router: Đặt Password 3 Kiểm tra lệnh Show: Kiểm Tra Kết Nối Giữa Máy Tính: Xóa IP cho Cổng: Khai Báo IP Cho Cổng Router: Bật & Tắt chế độ cập nhật tức thời Bật & Tắt chế độ shipthoricon Đổi thời gian cập nhật định tuyến mặc định : 10 Cấu hình cổng Serial: 1.Định tuyến tĩnh: 2.Định tuyến động 14 3.Định tuyến RIP 14 4.Định tuyến IGRP 23 5.Định tuyến NAT 30 4 III CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 4 11 Cấu hình cổng Ethernet: II ĐỊNH TUYẾN CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ ROUTER CISCO I • Router gì: Router thiết bị định tuyến cho phép chuyển liệu từ mạng đến mạng khác 1.Các thành phần Router gồm: • • • • • • • • CPU (đơn vị xử lý trung tâm): thực thi lệnh hệ điều hành để thực nhiệm vụ “khởi động, định tuyến, điều khiển cổng giao tiếp mạng RAM nơi lưu trữ bảng định tuyến, cung cấp nhớ chuyển mạch nhanh; chạy tập tin cấu hình cung cấp hàng đợi cho gói liệu Tồn liệu ram bị xóa điện Flash nhớ Flash sử dụng để lưu trữ toàn phần mềm hệ điều hành Cisco IOS NVRAM (Non – volative Random-access Memory) nhớ RAM không bị thông tin điện Dùng để lưu tập tin cấu hình Bus sử dụng để trao đổi thơng tin CPU cổng giao tiếp khe căm mở rộng ROM (read – only memory) nơi lưu đoạn mã chương trình kiểm tra khởi động Các cổng giao tiếp nơi router kết nối với bên ngồi Router có ba loại cổng: LAN, WAN console/AUX Nguồn điện cung cấp nguồn điện cho thành phần router 2.Các kết nối bên bên ngồi Router: • • • • Router có ba kết nối bản: Cổng LAN, WAN cổng quản lý router Ngồi có thêm cổng Token Ring ATM (Aynchronous Transfer Mode) Cổng LAN cho phép router kết nối vào môi trường mạng cục LAN Cổng WAN cung cấp kết nối thông qua nhà cung cấp dịch vụ đến cách chi nhánh xa kết vào nối internet Các cổng quản lý router kết nối văn cho phép cấu hình xử lý cố router Thường cổng console AUX (Auxiliary) Là cổng kết nối bất đồng EIA-232 II.Hệ điều hành Cisco IOS • Giống máy tính router có hệ điều hành riêng với tên gọi hệ điều hành mạng Cisco hay gọi tắt Cisco IOS Hệ điều hành cài đặt router cisco Catalyst switch Cisco IOS có dịch vụ : • • • • Định tuyến chuyển mạch • Giao diện câu lệnh cisco sử dụng cấu trúc phân cấp Nghĩa muốn cấu hình phải vào chế độ tương ứng Vì lý bảo mật nên cisco chia chế độ làm việc thành hai chế độ EXEC chế độ người dùng, EXEC chế độ đặc quyền • • Chế độ EXEC người dùng cho phép thực thi số câu lệnh hiển thị thông tin Chế độ để xem ko để thực thi câu lệnh Chế độ có dấu nhắc câu lệnh “>” Bảo đảm bảo mật cho việc truy cập tài nguyên mạng Mở rộng hệ thống mạng Phần mềm cisco sử dụng giao diện dòng lệnh ( CLI – command-line interface)cho môi trường console truyền thống IOS kỹ thuật từ phát triển cho dòng sản phẩm khác cisco Chế độ EXEC đặc quyền cho phép thực tất câu lệnh cấu hình router Từ chế độ EXEC đặc quền chuyển vào chế độ khác chế độ cấu hình tồn cục Chế độ EXEC đặc quyền xác định dấu nhắc lệnh “#” 1.Đèn led báo hiệu router cisco • • Router cisco sử dụng đèn led để báo hiệu trạng thái hoạt động router Các đèn led khác tùy theo loại router Các đèn led cổng router cho biết trạng thái hoạt động cổng Nếu đèn led cổng tắt hoạt động mà lắp đặt chứng tỏ có có xảy với cổng Led Ok bên phải cổng AUX bật sáng router khởi động tốt CHƯƠNG 2: CẤU HÌNH ROUTER CISCO • I GIỚI THIỆU CÁC LỆNH CƠ BẢN • • Đổi Tên Router: công việc bắt đầu cấu hình cho router Router(config)#hostname Tên Muốn Đổi Ví dụ: Router(config)#hostnamecaothangrouter Đặt Password :Việc đặt mật để hạn chế việc truy cập vào chế độ EXEC đặc quyền router Thông thường ta đặt mật cho đường vty console router Khơng mã hóa: Mật khơng mã hóa tính bảo mật khơng cao Router(config)# enable password 123 • • • Có mã hóa:Các kí tự mật mã hóa thành dấu “*” sử dụng lệnh show Điều giúp tăng cường • tính bảo mật Router(config)#enable secret 123 • Đặt mật bảo vệ cổng:Lệnh có tác dụng mã hóa mật cho cổng • Router(config)# line console Tên Cổng • Router(config_line)#password 123 • Router(config_line)#login • Mật bảo vệ Nhiều cổng: Lệnh mã hóa nhiều cổng lúc mật • Router(config)# line vty từ đến • Router(config_line)#password 123 • Router(config_line)#login •   Kiểm tra lệnh Show: • Có nhiều lệnh show để kiểm tra tập tin router hai chế độ EXEC đặc quyền EXEC người dùng Khi gõ từ “Show ?” xem tồn lệnh show hai chế độ Kiểm Tra Kết Nối Giữa Máy Tính:Lệnh giúp kiểm tra kết nối hai máy tính đặt xong địa IP cho chúng • ping 30.1.1.2 (Dùng lệnh máy tính để ip máy 2) Xóa IP cho Cổng:Trong trình cài đặt cấu hình router phải dán IP cho cổng Nếu q trình • • • xảy nhầm lẫn sai xót Câu lệnh môt giả pháp hữu hiệu Router(config)#interface “Tên Cổng” Router(config_if)# no ip address Khai Báo IP Cho Cổng Router: Trước cấu hình cho router phải tiến hành dán IP cho cổng Để định tuyến router xác định đường cách xác • • • • • • Router>enable (Bật Router) Router#config terminal (Vào Cấu Hình) Router(config)#interface s0 (Khai Báo Cổng) Router(config-if)#ip address 40.1.1.1 255.0.0.0 (Gián IP & Subnetmask) Router(config-if)#clock rate 56000 ( Lệnh áp dụng cho cổng DCE) Router(config-if)#no shutdown (Đóng Cổng) Bật & Tắt chế độ cập nhật tức thời:thời gian router reset kiểm tra lại bảng định tuyến để tìm đường cho tệp tin • • Router(config)#ip triggered (bật) Router(config)#no ip triggered (Tắt) Bật & Tắt chế độ shipthoricon • • Router(config)#ip splipt_horicon (bật) Đổi thời gian cập nhật định tuyến mặc định : • Router(config)#update_time n(Giây Router(config)#no ip splipt_horicon (Tắt) 10 Cấu hình cổng Serial: • Cổng serial cấu hình đường consel vty Có thể tóm tắt cách cấu hình cổng qua bước đây: • • • • • • • • • Bước 1: chế độ cấu hình tồn cục Bước 2: vào chế độ cấu hình cổng serial Bước 3: khai báo địa vào subnetmask Bước 4: đặt tốc độ clock đầu cáp cắp vào cổng serial DCE Nếu đầu cáp DTE bỏ qua bước Khởi động lại router Router (config)# Router (config)# interface serial 0/0 Router (config)#clock rate 56000 Router (config)#no shutdown 11 Cấu hình cổng Ethernet: • Tương tự cổng serial cổng ethernet cấu hình hai đường conel vty Mỗi cổng ethernet cần ip subnetmask để thực q trình định tuyến • • • • Router (config)# Router (config)# interface e0 Router (config)#ipaddress 183.8.126.2 255.255.255.128 Router (config)#no shutdown • II ĐỊNH TUYẾN q trình tìm đường cho gói tin,để chuyển từ mạng sang mạng khác Định tuyến chức thiếu mạng viễn thông trình thực kết nối gọi mạng, coi phần trung tâm kiến trúc mạng, thiết kế mạng điều hành quản trị mạng Mạng đại có xu hướng hội tụ dịch vụ mạng, yêu cầu đặt từ phía người sử dụng đa dạng phức tạp, giải pháp cần thiết cho mạng viễn thông đại phương pháp định tuyến phù hợp để nâng cao hiệu mạng.  Các phương pháp định tuyến động thực hiệu cấu hình mạng này, cho phép người sử dụng tham gia phần vào trình quản lý mạng, tăng thêm tính chủ động, mềm dẻo đáp ứng tốt yêu cầu người sử dụng dịch vụ 1.Phân loại giao thức định tuyến: 1.1 Định tuyến theo vectơ khoảng cách:  Là chọn đường theo hướng vectơ khoảng cách tới đích Giải thuật định tuyến theo vectơ khoảng cách (hay gọi thuật tốn Bellman-Ford) yêu cầu router gửi phần toàn thông tin bảng định tuyến cho router láng giềng kết nối trực tiếp với nó.Dựa vào thơng tin đó,giải thuật vectơ khoảng cách tìm đường tốt Hoạt động giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách thường tốn tài nguyên hệ thống tốc độ đồng router lại chậm thơng số đường khơng phù hợp áp dụng cho hệ thống mạng lớn Các router trao đổi thông tin bảng định tuyến cho theo định kỳ Khi nhận thông tin bảng định tuyến router láng giềng, router sẻ chọn đường đến mạng đích có chi phí thấp cộng thêm khoảng cách vào thành thơng tin hồn chỉnh đường tới mạng đích hướng đi, sau đưa vào bảng định tuyến nó, gửi thơng tin bảng định tuyến để cập nhật cho router 1.2 Định tuyến theo trạng thái đường liên kết: Là chọn đường ngắn dựa cấu trúc toàn hệ thống mạng Giải thuật chọn đường theo trạng thái đường liên kết thực trao đổi thông tin định tuyến cho tất router bắt đầu chạy để xây dựng thành đồ đầy đủ hệ thống mạng Các gói tin mang thơng tin mạng kết nối vào router router gửi tới tất router khác Mỗi router thu thập tất thông tin từ tất router khác để xây dựng thành bàn đồ hệ thống mạng.Sau router sẻ tự tính toán chọn đường tốt đến mạng đích để đưa vào bảng định tuyến Sau tồn router hội tụ chúng gửi gói tin nhỏ thay đổi mạng tới tất router khác.Vì khơng gửi tồn thông tin bảng định tuỵến nên tốc độ hội tụ nhanh • • • • • • • • • • • • • Tiêu tốn nhiều tài nguyên hệ thống Thường bị lỗi định tuyến Có khả mở rộng so với định tuyến theo vectơ khoảng cách III CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN • • • • • • • • • • Định tuyến tĩnh: Định tuyến tĩnh người quản trị phải cấu hình cố định thơng tin đến mạng khác cho router Quyết định định tuyến tĩnh không dựa đánh giá lưu lượng topo mạng thời.Trong môi trường IP định tuyến phát định tuyến mới, chúng chuyển gói tin tới định tuyến định nhà quản lý mạng.Khi cấu trúc mạng có thay đổi người quản trị mạng phải xóa thêm thông tin đường cho router Các đường cố định nên hệ thống mạng lớn việc bảo trì bảng định tuyến cho router tốn nhiều thời gian Định tuyến tĩnh cách định tuyến không linh hoạt nên thường phù hợp với hệ thống mạng nhỏ tuyến đơn có biến đổi thông tin định tuyến Trong định tuyến tĩnh , sau cấu hình đường cố định Khi thay đổi mạng phải cấu hình lại Phù hợp với mạng nhỏ Rất khó triển khai mạng lớn Hoạt động định tuyến tĩnh gồm ba bước sau: Người quản trị cấu hình đường cố định cho router Router cài đặt thơng tin vào bảng định tuyến Gói tin định tuyến theo đường cố định cài đăt Lệnh ip route dùng để cấu hình đường cố định cho router Ip route dest_net subnet_mask interface [distance_metric] Dest_net : địa cần định tuyến Subnet_mask : subnet mask dest_net Interface : cổng địa IP trạm kế Distance_metric : số ưu tiên định tuyến • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Câu lệnh Router 2: Router#config terminal Enter configuration commands, one per line End with CNTL/Z Router(config)#router rip Router(config-router)#network 172.16.1.2 Router(config-router)#network 172.16.3.1 Router(config-router)#network 172.16.4.1 Router(config-router)# Router(config-router)# Router(config-router)#end Router#show ip router % Invalid input detected at '^' marker Router#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default U - per-user static route Gateway of last resort is not set 172.16.0.0/24 is subnetted, subnets C 172.16.1.0 is directly connected, Serial1 C 172.16.4.0 is directly connected, Ethernet0 C 172.16.3.0 is directly connected, Serial0 R 172.16.2.0 [120/1] via 172.16.1.1, 00:01:25, Serial1 R 172.16.5.0 [120/1] via 172.16.3.2, 00:02:24, Serial0 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Câu lệnh router 3: Router#config terminal Enter configuration commands, one per line End with CNTL/Z Router(config)#router rip Router(config-router)#network 172.16.3.1 Router(config-router)#no network 172.16.3.1 Router(config-router)#network 172.16.3.2 Router(config-router)#network 172.16.5.1 Router(config-router)#end Router#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default U - per-user static route Gateway of last resort is not set 172.16.0.0/24 is subnetted, subnets C 172.16.3.0 is directly connected, Serial0 C 172.16.5.0 is directly connected, Ethernet0 R 172.16.1.0 [120/1] via 172.16.3.1, 00:06:28, Serial0 R 172.16.4.0 [120/1] via 172.16.3.1, 00:05:14, Serial0 R 172.16.2.0 [120/2] via 172.16.3.1, 00:07:23, Serial0 Định tuyến IGRP • • • • • • • 4.1 Định nghĩa 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 Cụ thể metric IGRP tổ hợp yếu tố, mặc định bandwidth delay: Bandwidth Delay Load Relibility 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 4.2 Hoạt động đặc trưng IGRP có nhiều điểm chung với RIP, chúng classfull distance vector protocol định kỳ gửi toàn routing table tất active interface Cũng giống RIP, IGRP broadcasd Request packet tất active interface khởi động cẩn thận check paket update nhận xem source address packet có subnet mà update nhận Giống RIP khơng gửi subnetmask thông tin định tuyến Nếu RIP dùng port 520 giao thức UDP để trao đổi thông tin định tuyến, IGRP làm điều trực tiếp gói tin IP với trường Protocol number IGRP sử dụng khái niệm Autonomous System (AS), IGRP AS IGRP process domain tập hợp router có chung routing protocol IGRP process Cho phép multiple IGRP AS tồn bên AS có nghĩa người quản trị có phân đoạn mạng tốt Người quản trị tạo IGRP AS cho routing domain, giúp cho việc điều khiển thông tin mạng tương tác tốt • 4.3 IGRP Metrics Metric IGRP tổ hợp thành phần : bandwidth, delay, load, reliability Mặc định metric bandwidth delay Ta tưởng tượng liên kết liệu (data link) ống bandwidth chiều rộng ống delay chiều dài ống Nói cách khác bandwidth thước đo khả mang thông tin delay độ trễ cần thiết để bít truyền đến đích Bandwidth: biểt diễn với đơn vị kbps, thông số sử dụng để IGRP sử dụng để chạy thuật tốn BellmanFord Nó thơng số tĩnh thay đổi người quản trị khơng liên quan đến bandwidth thật đường truyền BW = [10000000/(bandwidth in Kbps)] Delay: giống bandwidth thơng số tĩnh cấu hình tay Delay = [Delay in 10s of microseconds] Reliability: thông số động, biểu diễn số 8bit tính số lượng gói tin đến đích mà khơng bị hỏng Reliability có giá trị 255 có nghĩa 100% gói tin khơng bị hỏng, giá trị nhỏ • Load: phần băng thông sử dụng đường truyền, biểu diễn số bit Load có giá trị 255 nghĩa sử dụng 100%, giá trị nhỏ Mặc định: K1 = 1, K2 = 0, K3 = 1, K4 = 0, K5 = Các hăng số thay tuỳ theo mục đích người quản trị 4.4 Cân tải Load balancing cách router gửi lưu lượng qua nhiều đường để đến đích IGRP cho phép cân tải nhiều đường có cost khơng (Unequal-Cost Load Balancing) Công việc nhằm để giảm lưu lượng qua đường (single path) Không giống RIP, IGRP hỗ trợ equal-cost balancing mà hỗ trợ unequal-cost balancing Điều thực nhờ sử dụng thơng số variance Những route có metric nhỏ metric*variance chọn feasiable route (metric tốt nhất) Thông số Maximum Paths xác định tối đa có route tham gia load balancing 4.5Mơ hình cấu hình định tuyến IGRP • • • • • • • • a Chú thích câu lệnh: Router(config)#router igrp (Khởi Động Cấu Hình IGRP) Router(config-router)#network 40.0.0.0 (Khai Báo Các Mạng Kết Nối Với Router) Router(config-router)#network 50.0.0.0 (Khai Báo Các Mạng Kết Nối Với Router) Router(config-router)#network 20.0.0.0 (Khai Báo Các Mạng Kết Nối Với Router) Router(config-router)#end (Kết Thúc) Router#show ip route (Lệnh Kiểm Tra) Router(config)#no router igrp1 (Lệnh Xóa Cấu Hình IGRP 1) • Hình 1: sơ đồ PC Router • Hình Đặt IP cho cổng Router • Hình Đặt IP cho cổng Router • Hình Cấu hình cho Router • Hình Cấu hình cho Router • Hình Đặt IP cho PC • Hình Đặt IP cho PC • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Câu lệnh Router Router>enable Router#config terminal Enter configuration commands, one per line End with CNTL/Z Router(config)#interface s0 Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 Router(config-if)#clock rate 56000 Router(config-if)#no shutdow %LINK-3-UPDOWN: Interface Serial0, changed state to up Router(config-if)#interface e0 %LINK-3-UPDOWN: Interface Serial0, changed state to down %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0, changed state to down Router(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 Router(config-if)#no shutdow %LINK-3-UPDOWN: Interface Ethernet0, changed state to up %LINK-3-UPDOWN: Interface Serial0, changed state to up %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0, changed state to up Router(config-if)#exit Router(config)#router igrp 101 Router(config-router)#network 192.168.1.0 Router(config-router)#network 192.168.2.0 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Câu lệnh Router Router>enable Router#config terminal Enter configuration commands, one per line End with CNTL/Z Router(config)#interface s1 Router(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 Router(config-if)#clock rate 56000 Router(config-if)#no shutdow %LINK-3-UPDOWN: Interface Serial1, changed state to up Router(config-if)#interface e0 Router(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 Router(config-if)#no shutdow %LINK-3-UPDOWN: Interface Ethernet0, changed state to up Router(config-if)#exit Router(config)#router igrp %Incomplete command Router(config)#router igrp 101 Router(config-router)#network 192.168.1.0 Router(config-router)#network 192.168.3.0 Router(config-router)#end • • 5.0 Định tuyến NAT • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Công dụng: Định nghĩa: Nat ( network address translation) chết dịch chuyển địa mạng cho phép chuyển đổi địa chưa cấp phát ( đỉa riêng private ip hya public ip cưa đăng kí internet ) thành địa đăng kí ( public ) ngược lại Tiết kiệm public ip Bảo mật mạng Lan mức thấp Nat tĩnh chuyển private ip thành public ip Câu Lệnh NAT: R1(config)# ip nat inside source static 192.168.1.2 R1(config)# interface e0 R1(config)# ip nat inside R1(config)# interfare s0 R1(config)# ip nat outside Nat động chuyển đổi hay nhiều private ip thành n public ip R1(config)# ip nat pool NAT1 192.168.1.1 192.168.1.10 netmask 255.255.255.0 R1(config)# Access list permet 192.168.1.0 0.0.0.255 R1(config)# ip nat inside source list pool NAT1 R1(config)# interface e0 R1(config)# ip nat inside R1(config)# interface s0 R1(config)# ip nat outside Nat theoport chuyển đổi n private ip thành public ip, dạng riêng nat động R1(config)# Access list permet 192.168.1.0 0.0.0.255 R1(config)# ip nat inside list interface s0 overload R1(config)# interface e0 R1(config)# ip nat inside R1(config)# interface s0 R1(config)# ip nat outside ... cập nhật định tuyến mặc định : 10 Cấu hình cổng Serial: 1 .Định tuyến tĩnh: 2 .Định tuyến động 14 3 .Định tuyến RIP 14 4 .Định tuyến IGRP 23 5 .Định tuyến NAT 30 4 III CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 4 11... 3 .Định tuyến RIP (Routing Information Protocol) • RIP giao thức định tuyến miền sử dụng cho hệ thống tự trị Giao thức thông tin định tuyến thuộc loại giao thức định tuyến khoảng cách véctơ, giao thức. .. giao tiếp router với Giao thức định tuyến cho phép router chia sẻ thông tin định tuyến mà biết cho router khác.Từ router xây dựng bảo trì bảng định tuyến Một số giao thức định tuyến động thường