TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦN LẬP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI : A a wo
Trang 2\ " VỀ XẾT > \ ne cube % PAO Tad, CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM \ Ẳ ĐẤT tqbl THUẬT) HOOKED NGHỆ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC we Whe ee ` gettin 000 aceite fin Bình Thạnh ~ Mees 5120254 - 5120294
- Ti NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: CONG NGHE THONG TIN Chú ý : Sinh viên phải dân bản nhiệm vụ này vào trang thứ nhất
trong tập báo cáo đô án tốt nghiệp
Bộmôn : ˆ MANG MÁY TÍNH
Họ và tên: NGUYÊN THỊ HIẾN MSSV :TH2_023 Ngành : CONG NGHE THONG TIN LỚP :01TH21 2 Đầu đề đồ án tốt nghiệp :
TỐI ƯU HÓA CẬP NHẬT ĐỊNH TUYẾN TRONG MÔI TRƯỜNG
ĐA GIAO THỨC
2 Nhiệm vụ :
a Dữ liệu ban đầu :
NHU CẦU KẾT NỐI SÁT NHẬP MẠNG CỦA BA CÔNG TY HẠ LONG,ĐẤT VIỆT
VÀ VIỆT TRIỀU VỚI CÁC GIAO THUC RIP,IGRP VA OSPF
b Nội dung
> Phần tìm hiển cơng nghệ :
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ GIẢI PHÁP CỦA CISCO TRONG VIỆC PHÂN PHỐI
TUYẾN ĐƯỜNG TRONG MÔI TRƯỜNG ĐA GIAO THỨC VÀ KỸ THUẬT TỐI UU HOA CAP NHẬT ĐỊNH TUYẾN TRONG MOI TRUONG BA GIAO THUC
> Phần phân tích, thiết kế & xây dụng ứng dụng mình họa :
PHAN TICH MO HINH MANG THUC TE CUA BA CONG TY SAT NHAP,HIEN THUC PHAN PHO! TUYEN DUONG GIỮA BA GIAO THỨC,PHÂN TÍCH NHỮNG BẤT CẬP CỦA MÔI TRƯỜNG KHI CHƯA ĐƯỢC TỐI ƯU HÓA VÀ ÁP DỤNG KỸ
Trang 3
3 Ngày giao nhiệm vụ đồ án : 28/02/2005
4 Ngày hòan thành nhiệm vụ: — 21/05/2005
5 Họ tên giáo viên hướng dẫn : THẠC SĨ _LÊ MẠNH HẢÃI
Nội dung và yêu cầu đổ án tết nghiệp đã thông qua GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CHÍNH
Trang 4BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC DL KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ ĐỘC LẬP ~ TỰ DO - HẠNH PHÚC
TP.HCM 00o _
144/24 Điện Biên Phú — Q Bình Thạnh ~ TP.HCM
ĐT : 5120254 - 5120294
- a NHIEM VU THUC HIEN DO AN TOT NGHIEP
Khoa: CONG NGHE THONG TIN Chú ý : Sinh viên phải dân bẩn nhiệm vụ này vào trang thứ nhất trong tập báo cáo đồ án tốt nghiệp
Bộmôn ; MANGMAY TINH
Họ và tên: NGUYÊN ĐỨC QUANG MSSV :TH2_057 Ngành : CÔNG NGHỆ THÔNG TIN LỚP :01TH2I1 1 Đầu để đồ án tốt nghiệp :
TỐI ƯU HÓA CẬP NHẬT ĐỊNH TUYẾN TRONG MÔI TRƯỜNG
ĐA GIAO THỨC
2 Nhiệm vụ :
a Dữ liệu ban đầu :
NHU CAU KET NOI SAT NHAP MANG CUA BA CÔNG TY HẠ LONG,ĐẤT VIỆT
VA VIỆT TRIỀU VOI CAC GIAO THUC RIP,IGRP VA OSPF
b Nội dung
> Phần tìm hiểu công nghệ :
TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ GIẢI PHÁP CỦA CISCO TRONG VIỆC PHÂN PHỐI TUYẾN ĐƯỜNG TRONG MÔI TRƯỜNG ĐA GIAO THỨC VÀ KỸ THUẬT TỐI ƯU HÓA CẬP NHẬT ĐỊNH TUYẾN TRONG MÔI TRƯỜNG ĐA GIAO THỨC
> Phần phân tích, thiết kế & xây dung ting dung minh họa :
PHAN TICH MO HINH MANG THUC TE CUA BA CONG TY SAT NHAP,HIEN
THỰC PHÂN PHỐI TUYẾN ĐƯỜNG GIỮA BA GIAO THỨC,PHÂN TÍCH NHỮNG
BẤT CẬP CỦA MƠI TRƯỜNG KHI CHƯA ĐƯỢC TỐI ƯU HÓA VÀ ÁP DỤNG KỸ
Trang 53 Ngày giao nhiệm vụ đỗ án : 28/02/2005
4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 21/05/2005
5 Họ tên giáo viên hướng dẫn : THẠC SĨ _LÊ MẠNH HẢI
Nội dung và yêu cầu đồ án tốt nghiệp đã thông qua GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CHÍNH
TP.HCM, ngày tháng năm 2003 (Ký và ghỉ rỡ họ tên)
CHỦ NHIỆM KHOA
(Ký và ghí rõ họ tên)
PHẦN DÀNH CHO BỘ MÔN
Người duyệt (chấm sơ bộ) : cccccecsserrorrcre Ngày bảo VỆ : H000 xeeree
Trang 6Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hai trong môi trường đa giao thức
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Trang 7
Đà tài : Tối tu hóa cập nhật định tuyến
trong môi trường đa giao thức
Nhận xét của giáo viên phản biện
GVHD : ThS.Lé Manh Hai
Trang 8
Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hai trong môi trường đa giao thức
LỜI CẢM ƠN
Là sinh viên đại học văn bằng thứ hai,không giống với các em sinh
viên bằng một, chúng em gặp rất nhiều khó khăn rất đặc trưng của những
người vừa làm, vừa học, vừa lo hoàn thành bổn phận của người cha người mẹ
đối với gia đình nhưng nhờ nhà trường luôn tạo những điểu kiện thuận lợi
linh động phù hợp với thực tế của cuộc sống nên chúng em đã lần lượt hồn
thành các mơn học của chương trình Giờ đây ở ngưỡng cửa sắp bước ra khỏi mái trường đại học KTCN thân yêu này chúng em vô cùng trân trọng những
gì mà nhà trường thầy cô đã dành cho chúng em suốt gần bốn năm học
Chúng em đặc biệt cảm ơn Thầy thạc sĩ Lê Mạnh Hải là người đã dẫn dắt giúp đỡ chúng em trong các môn học và đặc biệt là sự quan tâm theo dõi
chu đáo của Thầy trong suốt quá trình chúng em làm đồ án cơ sở, đổ án
chuyên ngành và giờ đây là luận văn tốt nghiệp
Qua ba lần được Thầy hướng dẫn chúng em đã cảm nhận được
phương pháp luận khoa học để tìm hiểu, nghiên cứu và trình bày một cách hợp lý và khoa học những kiến thức mà mình đạt được, đây là một kỹ năng
rất cần thiết trong cuộc sống cũng như trong công việc thực tế hàng ngày
Trang 9Dé tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hải trong môi trường ẩa giao thức
MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Mục lục Khen
Giới thiệu n mục tiêu của để tài
Cấu trúc của để tài -. -2s< HH TH HH TH HT vn gi
Phần 1:
Môi trường đa giao thức và mô hình sát nhập mạng đa giao thức .09 1_1 Tổng quan về môi trường đa giao thức semen =
1_1_1 Những lý do của việc sử dụng nhiễu giao › thức ¬ 1_1_2 Những lý do của việc chỉ dùng một giao thức duy nhất LŨ 1_1_3 Khái niệm về phân phối tuyến đường e- Í Í
1_2 Giới thiệu tổng quan về nhu cầu kết nối các mạng và mô
hình mạng của các công ty Việt Triểu,Hạ Long và Đất Việt 12
1_3 Mô hình tổng quát và chỉ tiết sau khi sát nhập thành tổng
CÔNG (Y HH HH eiirarrrrrrrrrrerereer LỔ
1_4 Giới thiệu tóm tắt các tính chất & tính năng
của các giao thức định tuyến trong để tài 5< eseereresree E8
14) 1 Giao si AÝÍII
1_4 CO cà oc 7 D2
1_4_3 Giao thức OSPE ch SH cH TS TH H2 eserrseseseeerrreseoea2 F
Phần 2 :
Tổng quan về kỹ thuật phân phối tuyến đường và những nguyên nhân dẫn đến việc cần phải tối ưu hoá 6 scsctrckerxerkrsee
2_1 Phân phối tuyến đường giữa các giao thức định tuyến 2_1_1 Kiểm soát cập nhật định tuyến trong môi trường
đa giao thức sees semen wn 36 2_1_2 Cau hình phân phối tuyến đường giữa e cdc giao o thức ees 38 2_1_3 Phân tích chỉ tiết các tham số khi cấu hình phân
phối tuyến đường và các ứng dụng " xe 2_1_4 Những tính chất chính của kỹ thuật phân phối
"0i mm
Trang 10
Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hai trong mdi trường đa giao thức
2_2 Những vấn để xảy ra khi thiết lập môi trường đa
giao thức và hướng khắc phục cụ thể vs -
2_2_1 Tình trạng lặp vòng xảy ra a dẫn đến khả n năng gói tin không bao giờ đến đích 4Ó
2_2_2 Những quyết định định tuyến sai lầm hoặc
kém hiệu quả do sự khác nhau giữa các giao thức
định tuyến về metric s-sseseseeereersseeeeserrseers.oe 4Ô
2_2_3 Thời gian hội tụ của toàn mạng tăng do các
giao thức khác nhau có độ hội tụ khác nhau điều này dẫn dén kha nang bi timeouts va mạng bị tê liệt tạm thời 5 1 2_2_4 Vấn để chủ động kiểm soát quyết định chọn đường trong môi trường đa giao thức dựa vào
chỉ số AD cửa giao thức - -+c«ceceeeesrerererreeeØ4
Phần 3 ;
Thực hiện các giải pháp cụ thể cho việc tối ưu hóa mô hình
mạng thực tế sát nhập các công ty ¬- a 3_1 Giải pháp dùng danh sách phân phối (distribute- “lists) |
để chống lặp vòng = ¬ 3_1_1 Tổng quan về ề danh sách phân phối ¬ L 3_1_2 Giải quyết bài toán chống lặp vòng
trong mô hình thực tế của tổng công ty bằng kỹ thuật
danh sách phân phối 5 nsvecersrraseeeeer.soe Ơ Í
3_2 Giải pháp dùng kỹ thuật route-map để lập trình điều chỉnh metric
phù hợp với mô hình thực tế nhằm khắc phục sai sót vỀ metric trong
quá trình phân phối ese esses snsetsatssesseceasesssenesssenemusasessee Od 3_2_1 Téng quan n chung v vé S Route “Map —- 3_2_2 Giải quyết bài toán của về metric của a RIP khi phan
phối vào OSPF trong mô hình thực tế của tổng công ty với kỹ thuật Rouf(€-maD cecSsesekkeerrrrrreiae ,Ô 3_3 Giải pháp thay đổi thời gian cập nhật quảng bá mặc định của
giao thức định yến n nhằm tăng tốc độ hội tụ chung của toàn mạng
3 c3 1 Tổng ¢ quan về Š hội n tụ serves essere OD 3_3_2 Thực hiện cấu hình tham s số của ¡thời g gian cập p nhật hội tụ trên tất cả các bộ định tuyến 2.=-ecerrrcasere 72)
Trang 11Đề tài : Tối u hóa cập nhật định tuyến GVHD : Th$.Lê Mạnh Hải
trong môi trường đa giao thức
3_4 Thiết lập kết nối dự phòng được định tuyến sẵn qua chỉ số AD của
giao thức và khả năng hướng tông lưu lượng theo nhu cầu qua kết nối dự
phòng — ¬
3 cá, 1 Ứng dụng c của chỉ s SỐ ố AD v vào VIỆC c kết nối
một tuyến đường dự phòng luôn sẵn sàng .— 3_4 2 Ung dụng của chỉ số AD vào việc thay đổi
hướng luồng lưu lượng seseerereeeerrrereerere Z Đ
3_5 Kết luận chung về phương pháp tối ưu hóa cập nhật
định tuyến trên môi trường đa giao thức .«- sec 7Ø Hướng phát triển của để tài - 22x 2<cSxtrrrrrrrieoo BÔ
81 Tai OU tham KHAO ccssessssessssuseceruseessssssessessenenes
SVTH : Nguyén Thi Hién & Nguyén Diic Quang
Trang 12Đà tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Mạnh Hải trong môi trường đa giao thức
GIỚI THIỆU MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
Để tài này tập trung tìm hiểu các giải pháp của Cisco trong việc giải
quyết những khó khăn và bất cập trong môi trường định tuyến đa giao thức
Môi trường đa giao thức không được khuyến khích phát triển vì môi trường
này luôn tồn tại rất nhiễu vấn để phức tạp do có quá nhiều sự khác nhau giữa các giao thức làm cho chúng không thể hiểu nhau nhưng trong thực tế môi trường này là không thể tránh khỏi
Làm chủ được môi trường đa giao thức, duy trì tốt được một mạng có
nhiều giao thức khác nhau cùng hoạt động một cách thống nhất và hiệu quả
mang lại một lợi ích to lớn về mặt kinh tế do tiết kiệm được chi phí đầu tư
trang bị hàng loạt thiết bị tương thích, đồng thời giúp cho những vùng mạng tham gia môi trường duy trì được chính sách riêng của mạng cục bộ do giao
thức đang sử dụng hỗ trợ mạnh mẽ
Đề tài không dừng lại ở mục tiêu là tìm hiểu những giải pháp của Cisco trong việc giải quyết vấn đề này mà qua mô hình thực tế việc sát nhập ba công ty Hạ Long, Đất Việt và Việt Triều sẽ trình bày những bất cập xảy ra trong quá trình sát nhập mạng,tiếp theo là giải pháp cụ thể cho từng vấn đề được thực hiện trên thiết bị thật của công nghệ Cisco
Những vấn để được trình bày và giải quyết trong luận văn này chỉ là
một vài thí dụ tiêu biểu vì môi trường đa giao thức là một môi trường vô cùng
phức tạp trong đó mỗi mạng cụ thể sẽ phát sinh những vấn để cụ thể rất đặc
thù
Trang 13Đầ tài : Tối uu hóa cập nhật định tuyến GVAD : ThS.Lé Manh Hadi
trong môi trường đa giao thức
CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài được chia làm 03 phần như sau:
Phần môt : Tổng quan về môi trường đa giao thức gồm những lý do của sự
tồn tại và duy trì môi trường phức tạp này, tiếp theo là phần giới thiệu những mô hình mạng cụ thể của các công ty tham gia sát nhập tạo nên môi trường đa giao thức Cũng nằm trong phần một này là giới thiệu khái quát nhưng
cũng rất đầy đủ những chỉ tiết cần thiết có liên quan trong để tài của những
giao thức định tuyến mà các công ty tham gia sát nhập đang sử dụng là RIP GRP va OSPF
Phần hai : Mở đầu của phần hai giới thiệu kỹ thuật phân phối tuyến đường
giữa các giao thức dựa trên công nghệ của Cisco gồm những giải pháp và
phương pháp cho những vấn đề cụ thể, những tính chất của việc phân phối là
hệ quả của quá trình phân phối từng cặp giao thức Phần nội dung mang tính
thực tiễn nhất trong phần hai này là giới thiệu những vấn để xảy ra khi sát
nhập các công ty nêu trên ngay sau đó là những giải pháp để nghị cụ thể
Phần ba : Là phần chính của luận văn tập trung giới thiệu về phương pháp
giải quyết cho các vấn đề nêu ở phần hai, đầu tiên là lý thuyết tổng quát của kỹ thuật công nghệ sau đó là hiện thực giải pháp chi tiết cho từng vấn dé
Sau cùng là những kết luận rút ra từ kinh nghiệm qua quá trình tìm hiểu và
thực hiện cấu hình thực tế trên thiết bị
Hướng phát triển của để tài kết thúc để tài luận văn tốt nghiệp với mong muốn tìm hiểu và giải quyết những vấn để phức tạp hơn của môi
trường đa giao thức song vì giới hạn của luận văn mà không thể trình bày
thêm
SVTH : Nguyễn Thị Hiến & Nguyễn Dúc Quang 8
Trang 14Đà tài : Tối tu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hadi trong môi trudng da giao thức
PHAN1
MOI TRUONG DA GIAO THUC VA MO HINH SAT NHAP MANG DA GIAO THUC
Trang 15Dé tai : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hải
trong môi trường ẩa giao thức
1_1 Tổng quan về môi trường đa giao thức:
1_1_1 Những lý do của việc sử dụng nhiều giao thức :
Việc sử dụng đa giao thức thường không được khuyến khích nhưng
trong những trường hợp sau đây cần phải sứ dụng để giải quyết những vấn đề
thực tế:
Một tổ chức đang trong giai đoạn chuyển đổi từ từ, từng phần sang
một giao thức định tuyến khác vì giao thức cũ không đủ khả năng
đáp ứng những yêu cầu mới khi mạng của tổ chức này đã phát triển
lớn hơn trước đây
Do vấn đề lịch sử để lại, tổ chức này được cấu thành từ một loạt
những tổ chức có quy mô nhỏ nay trở thành một tổ chức lớn và
đang chuyển dần sang dùng một giao thức duy nhất trong tương lai
Một vài phòng ban cần những giải pháp riêng biệt phải dùng giao thức phù hợp với giải pháp này
Do việc hợp nhất các tổ chức, công ty, liên kết sát nhập mà các thành phần này đã có cơ sở hạ tầng mạng sắn
Do môi trường mạng của một tổ chức quá rộng lớn nhưng tư tưởng
sách lược trong quản trị mạng của các nhà quản trị mỗi nơi mỗi
khác để phù hợp với tình trạng hiện tại của vùng mà mình quản lý
Do môi trường rộng lớn phân chia làm nhiều vùng mỗi vùng có một nhu cầu đặc trưng nhằm giúp cho vùng đó giải quyết hiệu quả
công việc của mình đó là những trường hợp điển hình của các công ty đa quốc gia có thể dùng giao thức EIGRP trong nội vùng nhưng khi ra ngoài thì phải hội nhập qua giao thức BGP
1 1 2 Những lý do của việc chỉ dùng một giao thức duy nhất:
Giúp cho việc cấu hình và quần lý đơn giản và hiệu quả hơn
Nhằm hạn chế những bất cập của việc dùng nhiều giao thức có thể gây lỗi mạng nghiêm trọng rất khó kiểm soát và tìm lỗi
Trang 16Dé tài : Tối wu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hải
trong mdi trường đa giao thức
1 1 3 Khái niệm về phân phối tuyến đường :
Một bộ định tuyến thực hiện chức năng phân phối trong trường hợp bộ định tuyến đó đang sử dụng một giao thức định tuyến để quảng bá những
tuyến đường học được từ một vài “phương thức” khác Những phương thức
khác này có thể là một loại giao thức định tuyến khác, một tuyến đường tĩnh hoặc một kết nối trực tiếp đến mạng đích Ví dụ như một bộ định tuyến có thể chạy cùng lúc cả hai tiến trình OSPF và tiến trình RIP, nếu tiến trình định tuyến OSPF được cấu hình để quảng bá những tuyến đường học được qua tiến trình RIP thì được gọi là "phân phối RIP”
Từ cả hai khía cạnh là quản lý cấu hình và kiểm soát lỗi thì việc chạy một giao thức duy nhất xuyên suốt toàn mạng là lý tưởng nhất nhưng thực tế
của môi trường mạng hiện đại thường bắt ta phải chấp nhận những vùng định
tuyến đa giao thức bởi những lý do đã nêu trong phần 1_1_1
Giao thức định tuyến IP hỗ trợ nhiều khả năng cho việc phân phối
tuyến đường lẫn nhau, mỗi giao thức có những tính chất riêng về metric cũng
như có chỉ số AD khác nhau,giao thức có thể là classless hay classful Trong
quá trình phân phối tuyến đường giữa chúng cần phải quan tâm đến những tính chất trên vì những tính chất này nếu không được xem xét kỹ lưỡng có
thể dẫn đến phân phối thất bại hay phân phối thiếu một vài tuyến đường
thậm chí có thể dẫn đến lặp vòng hay làm triệt tiêu thông tin cập nhật định tuyển
Trang 17
Đề tài : Tối ưa hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hai trong môi trudng da giao thitc
1 2 Giới thiệu tổng quan về nhu cầu kết nối các mạng và mô hình mạng của các công ty Việt Triều.Ha Long và Đất Việt
Xuất phát từ nhu câu thực tế của việc sát nhập ba công ty Việt Triều, Hạ Long và Đất Việt nảy sinh vấn dé can giải quyết là kết nối ba mạng
riêng lẻ của ba công ty trên trong điểu kiện mỗi mạng riêng này vẫn giữ nguyên mô hình và giao thức cũ đang sử dụng Sau đây là tóm tắt các mô
hình của ba mạng trên
Công ty Việt Triều :
Công ty Việt Triểu có một văn phòng chính ở quận 3 tp_HCM, một văn phòng đại điện ở Bình Dương và một văn phòng khác tại Cần Thơ Ba
văn phòng trên đã được nối mạng với nhau bằng dịch vụ Frame-Relay do
VDC cung cấp Công ty Việt Triểu sử dụng giao thức IGRP do các bộ định
tuyến của công ty đều là của hãng Cisco nên công ty tận dụng ưu điểm của
giao thức này vào mạng của mình và mô hình mạng Frame Relay của công
Trang 18
Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVAD : ThS.Lé Manh Hai trong môi trường ảa giao thức MẠNG 12.1.1.0/8 E0 12.1.1.1/8 HÌNH 2 : HIỆN TRANG MANG CHI TIẾT CTY VIỆT TRIỀU Công ty Hạ Long :
Văn phòng chính của công ty Hạ Long ở đường Đội Cấn, Hà Nội, văn
phòng thứ hai ở Bắc Ninh và văn phòng còn lại ở Vĩnh Phúc Công ty Hạ Long có một trục leased Hne 192 kpbs nối ba địa điểm trên và dùng giao thức định tuyến OSPE Do có ý định mua một địa chỉ IP thật nên công ty triển khai sử dụng giao thức OSPF vì giao thức này hỗ trợ VLSM giúp công
ty tiết kiệm địa chỉ IP Mạng của công ty được thiết kế với 2 vùng OSPF là ving 0 va ving 1 OSPF —.——— OSPF AREA 1 AREA 0 LEASED LINE LEASED LINE 192 KBPS 192KBPS
HINH 3 : MO HiNH TONG QUAT MANG CONG TY HA LONG
Trang 19
Đề tài : Tối ưa hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hdi trong môi trường da giao thức VUNG OSPF E0 148.1.2.1/24 E1 148.1.4.1 /28 ee ~~ CN, ( _ Ce NG TY VIET ret NV VÙNG IGRP \ —_— XS HÌNH 4 : HIỆN TRẠNG MANG CHI TIẾT CTY LONG Công ty Đất Việt :
Công ty Đất Việt có 02 văn phòng, một ở đường Trần Quốc Toản, Đà
Nẵng và một văn phòng đại diện tại Tháp Chàm, Phan Rang Mạng của công ty là một đường leased line 64kbps chạy giao thức RIP vì mạng công ty
không lớn nền giao thức này tỏ ra đơn giản và hiệu qua
~ RIP >
HINH 5 : MO HINH TONG QUAT MANG CONG TY DAT VIET
Trang 20
Đồ tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hai
trong môi trường da giao thitc ÂN PHỐI RIP-OSPF ÔNG TY HẠ LONG IP 203.203.203.1/24¢ a
CƠNG TY VIỆT TRIỀU !P172
ĐIỂM PHAN PHO! RIP-IGRP HINH 6 : HIỆN TRẠNG MẠNG CHI TIẾT CTY ĐẤT VIỆT 1 _3 Mô hình tổng quát và chỉ tiết sau khi sát nhập thành tổng công
ty
Với tổng số bộ định tuyến là 08 và số giao thức định tuyến là 03,mô hình tổng thể của tổng công ty sau khi được sát nhập cần phải được kiểm soát
tối ưu hóa hoạt động cập nhật định tuyến giữa các môi trường định tuyến khác
nhau là OSPE,RIP và IGRP
Trong mô hình mạng sát nhập của ba công ty thì hai bộ định tuyến tại Hà Nội và T_p Hồ Chí Minh là bộ định tuyến vùng biên chạy cùng lúc hai giao thức, thực hiện chức năng phân phối đường giữa các giao thức với nhau
Hai bộ định tuyến này phải là sản phẩm Cisco để có thể ứng dụng các kỹ thuật phân phối đường và các giải pháp liên quan nhằm tối ưu hóa cập nhật định tuyến bằng giải pháp của Cisco Các bộ định tuyến tại Cần Thơ và Bình
Trang 21Đồ tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThŠ.Lê Mạnh Hải trong môi trường da giao thức OSPF OSPF —— —— S—————— —— "` AREA 1 AREA 0 RSE 32 tart ps Coe ` NHLEASEDLINE MA NÓ 192KBPS & PR LEASED LINE 128 À NẤM S eC] LP D PHAN,RANG KEPs ©.AZ TP_Hồ NH oS 72 “ & k» “Seg CD a FR Y CIR 128KBPS CAN THO <——IGRP HINH 7: MO HINH TONG QUAT MANG TONG CÔNG TY
| Việc sát nhập ba công ty không làm ảnh hưởng đến những thiết kế
ban đầu của chúng, các cấu trúc mạng nội bộ được giữ nguyên không thay
đổi,duy chỉ thêm phần địa chỉ 203.203.203.0 và 172.22.0.0 để kết nối Hà Nội
| và Đà Nẵng, T_p Hồ Chí Minh va Phan Rang
Với giao thức định tuyến và địa chỉ IP của từng công ty tham gia sát
nhập được giữ nguyên không thay đổi theo mô hình chỉ tiết sau:
Trang 22
Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến
trong môi trường đa giao thức ES E1 148.1.4.1/28 PR RK, 91.172,18.1.2116 S0 172.22.1.1/16 9)/1ˆL'025/L 03 Ly S1 172.22.1.2/16 PE) $0.1 192.168.2.1/24 L TP HỒ CHỬ NH S0.0 192.168.1.1/24
HÌNH 8: MƠ HÌNH MẠNG CHI TIẾT TỔNG CÔNG TY
Mục tiêu của luận văn này là bám sát mô hình thực tế trên,ầm hiểu và
ứng dụng những kỹ thuật của công nghệ Cisco để giải quyết bài toán phân (SP) 48.1.1.5/30 AN RANG Ê$017215.11 GVAD : ThS.Lé Manh Hadi + SP s1 ETA NO H6 S0 203.203.203.1/24 (> mY $1 203.203.203.2/24 À NẤM ; ANG E0 10.1.1,1/8 10.111 SO 192.168.2.2/24 (om) yes DUING E0 42,4.1,1/8 SO 192.168.1.21%4 > x)
phối đường giữa các giao thức khác nhau của các mạng intranet riêng lẻ
Mục đích cuối cùng là tối ưu hoá những hoạt động cập nhật định tuyến giữa
các vùng giao thức khác nhau nhằm giải quyết sát nhập 03 mạng trên thành
một mạng intranet lớn hơn, phức tạp hơn nhưng vẫn hoạt động thống nhất và ổn định
Trang 23Dé tai : Toi wu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lê Mạnh Hải
trong môi trường đa giao thức
1 4 Giới thiệu tóm tắt các tính chất & tính năng của các giao thức định tuyến trong để tài:
Trong phạm vi luận văn này được giới hạn ở việc nghiên cứu kỹ thuật
tối ưu hóa cập nhật định tuyến trong môi trường đa giao thức, cụ thể là mô
hình sát nhập 03 công ty với 03 giao thức định tuyến OSPF, RIP và IGRP nên ba giao thức này được quan tâm tìm hiểu,qua đó ta có được một kiến thức vững vàng cho công việc phức tạp hơn là tạo ra môi trường để chúng có
thể sống chung hòa bình với nhau
Luận văn không dé cập đến bất kỳ những giao thức khác như EIGRP,
IS_IS, BGP
1 4 1 Giao thức RIP :
đâ Lch s ca RIP:
La m6t trong những giao thức dạng distance vecíor lâu đời nhất mà vẫn còn được sử dụng rộng rãi ngày nay
RIP hiện đang tổn tại 02 phiên bản,phiên bản 1 là giao thức định tuyến dạng classful còn phiên bản 2 là classless Giao thức distance vector sử dụng thuật toán được phát triển bởi Bellman, Ford và Fulkerson và được sử dụng lần đầu trong việc xây dựng mạng ARPANET và CYCLADES vào năm 1969, sau đó hãng Xerox,Novell và AppleTalk`s tiếp tục phát triển RIP theo hướng công nghệ riêng của mình như đối với Xerox là giao thức XNS RIP(Xerox network Systems), Novell 1a Novell`s IPX RIP và AppleTalk là RTMP Vào năm 1982 UNIX bắt đầu triển khai RIP trong Berkeley Software Distribution 4.2
Cuối cùng vào năm 1988 chuẩn chính thức của giao thức RIP được
công bố sau một thời gian giao thức này phát triển mạnh mẽ Đó là chuẩn
RFC 1058 do Charles Hedrick viết và từ đó trở đi đây là chuẩn chính thức
của phiên bản I của RIP
se Hoạt động của RIP;
Tiến trình RIP hoạt động ở cổng 520 UDP, tất cả các thông điệp của RIP đều được đóng gói trong những segment UDP với cổng nguồn và đích
đều là 520
RIP định nghĩa 02 loại thông điệp :Regues¿ và Response Thông điệp
Requesi được dùng để yêu cầu các bộ định tuyến kế cận gửi cập nhật, thông
điệp #eponse mang theo những thông tin cập nhật RIP sử dụng metric là
Trang 24Đề tài : Tối u hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hdi trong môi trudng da giao thức
hop count, v6i gid tri 1 có nghĩa là mạng kết nối trực tiếp với bộ định tuyến
đang quảng bá và giá trị 16 có nghĩa là mạng không thể đến được
Lúc khởi động RIP quảng bá những gói mang thông điệp Request giti
ra tất cả giao diện được chỉ định hoạt động RIP Sau đó tiến trình RIP bắt đầu
-vòng lặp là nghe những thông điệp Regues: hoặc Response từ những bộ định
tuyến khác Những bộ định tuyến láng giểng chạy RIP nhận thông điệp
Request và gửi đi thông điệp Response chứa toàn bộ bảng định tuyến của mình
Khi bộ định tuyến phát yêu cầu nhận được thơng điệp ®esponse nó bắt
đầu xử lý thông tin kèm trong thông điệp #esponse đó Nếu có thông tin về
một tuyến đường mới nào đó nó sẽ lập tức đưa tuyến đường này vào bảng
định tuyến cùng với địa chỉ của bộ định tuyến quảng bá tuyến đường này, địa chỉ của bộ định tuyến đó nằm trong trường địa chỉ nguôn của gói tin cập nhật.Nếu tuyến đường đó đã được biết rồi thì bộ định tuyến chỉ cập nhật thay thế trong trường hợp tuyến đường có giá trị hop coun nhỏ hơn Nếu giá trị
hop count được quảng bá lớn hơn giá trị hop count đã được ghi nhận trước đó
và có cùng nguồn gốc bộ từ định tuyến láng giểng thì tuyến đường đó sẽ bị
đánh dấu là không đến được trong một khoảng thời gian là chỉ định là
holddown Nếu vào cuối khoảng thời gian hø/ddown này mà bộ định tuyến nói trên vẫn còn quảng bá giá trị hop count cao hơn thì metric mới về tuyến đường đó sẽ được chấp nhận
* Thông số đỉnh thời của RIP và các tính năng tạo sự ổn đỉnh
của giao thức
Ngay khi khởi động bộ định tuyến liên tục gửi đi những thông điệp
Response ra tất cả các giao diện chạy RIP trung bình mỗi 30 giây Thông
điệp Kesponse hoặc thông điệp cập nhật chứa toàn bộ bảng định tuyến ngoại trừ những tuyến đường đã bị khử bởi nguyên lý spii-horizon Bô định thời
cập nhật bắt đầu những cập nhật theo chu kỳ bằng một biến random để ngăn
ngừa sự đồng bộ hoá giữa các bắng định tuyến và do vậy kết quả là ta có thời
gian giữa những lần gửi cập nhật của một tiến trình định tuyến RIP là từ 25 đến 35 giây Biến random được thực thi trong hệ điều hành Cisco IOS được
gọi là RIP_JITTER được trừ đi 15% (=4.5 giây) từ thời gian cập nhật Do vậy
trong thực tế ta thấy các bộ định tuyến Cisco gửi cập nhật theo một chu kỳ
thời gian thay đổi từ 25.5 đến 30 giây Địa chỉ đích của những gói cập nhật là
255.255.255.255
Ngoài ra ta còn có một vài thông số định thời nữa là /mvalidation
từmer, là thông số mà giao thức định tuyến dạng đis¿ance vector dùng để giới
hạn lượng thời gian mà một tuyến đường được giữ lại trong bảng định tuyến
Trang 25
Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThŠ.Lê Mạnh Hải trong môi trudng da giao thức
mà không bị cập nhật Giao thức RIP gọi khoảng thời gian nay 1a expiration timer hoac timeout Hé diéu hành Cisco IOS gọi là imvalid timer Thời gian
expiration timer dugc đếm đến 180 giây bất cứ lúc nào có một tuyến đường mới được thiết lập và được trả về giá trị ban đầu bất cứ lúc nào bộ định tuyến
nghe được cập nhật mới về tuyến đường đó Nếu không có bất kỳ một cập
nhật mới nào về tuyến đường trong vòng 180 giây (sáu lần thời gian gửi cập
nhập) thì giá trị hop cown cho tuyến đường đó đổi thành 16 có nghĩa là tuyến
đường này không đến được
Một thông số định thời nữa là ƒfush zmer được thiết lập với thời gian
là 240 giây, dai hơn expiration timer 60 giây Tuyến đường vẫn được đánh
dấu với metric là không đến được cho đến hết khoảng thời gian flush
timer,sau đó nó được hoàn toàn xoá ra khỏi bảng định tuyến
Thông số định thời thứ ba 14 holddown timer Tuy ring RFC 1058
không khuyến khích dùng thông số này nhung Cisco co vẫn thực thi trong
I1OS của mình Một cập nhật với giá trị hop couz¿ lớn hơn metric đã được ghi nhận trước đó sẽ làm cho tuyến đường rơi vào khoảng thời gian holddown
180 giây (ba lần thời gian gửi cập nhập)
Ba giá trị định thời này được thay đổi bằng lệnh sau trong bộ định
tuyến Cisco
Timers basic update invalid holddown flush
Lệnh này được áp dụng cho toàn bộ tiến trình RIP Nếu thông số định
thời được thay đổi trên một bộ định tuyến thì các bộ định tuyến khác trong
vùng RIP cũng phải thay đổi theo
RIP sử dụng cơ chế spii-horizon với gói tin poison reverse và
triggered update Một triggered update xây ra bất cứ lúc nào hễ có thay đổi về metric của một tuyến đường nào đó, không giống như những cập nhật
định kỳ là gửi toàn bộ bảng định tuyén di, triggered update chỉ cập nhật những gì thay đổi Cũng như khác với cập nhật thường kỳ, /riggered update
không làm cho bộ định tuyến nhận phải thiết lập lại giá trị định thời cập nhật
(updafe timer) vì nếu làm như vậy thì bất kỳ một sự thay đổi nào của mô hình
mạng có thể khiến rất nhiều bộ định tuyến trong vùng cùng lúc thiết lập lại
thông số định thời từ đó làm cho những cập nhật định kỳ trở nên đồng bộ
hóa Để trách bị cập nhật /riggered „oáate “một cách Š ạt” một thông số định
thời khác được sử dụng Khi một /riggered updare được truyền đi bộ định thời
này sẽ thiết lập một cách ngẫu nhiên từ 1 đến 5 giây và một iriggered update
tiếp theo sẽ chỉ được gửi đi khi thời gian định thời của lần trước hết
Trang 26Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThsŠ.Lê Mạnh Hải trong môi trường ảa giao thức
Là giao thức định tuyến dạng classfull không chứa giá trị mặt nạ con
trong các thông tin cập nhật định tuyến nên không hỗ trợ VLSM và mạng
không liên tục
Hai phiên bản RIP là RIP ver! và RỊP ver2 đều sử dụng metric là høp
count,khac v6i RIP verl RIP ver2 là dạng classless nên hỗ trợ VLSM tóm tắt
đường và chứng thực
e_ Định tuyến classful:
Tính chất của classful được định nghĩa như sau : Giao thức định tuyến
classful không quảng bá đi mặt nạ địa chỉ trong gói tin quảng bá đến những địa chỉ nhận Do vậy giao thức định tuyến classful chỉ hiểu lớp mạng chuẩn chính như lớp A, B và C
Mỗi gói tin đi qua bộ định tuyến sẽ được xem xét như sau:
- Nếu địa chỉ đích thuộc về lớp mạng chính kết nối trực tiếp với bộ định tuyến thì mặt nạ mạng con được cấu hình trên giao diện gắn kết trực tiếp đến mạng đó sẽ được sử dụng để xác định mạng con
của địa chỉ đích Do đó một mặt nạ con chung phải được dùng cho toàn bộ mạng
- _ Nếu địa chỉ đích không thuộc mạng kết nối trực tiếp, bộ định tuyến
phải xét xem đó là địa chỉ thuộc lớp chính nào A, B hoặc C
RIP hỗ trợ tuyến mặc định nghĩa là cho phép quảng bá mạng 0.0.0.0/0, khi RIP tìm thấy một tuyến dudng mac dinh (default route) trong
bản định tuyến nó sẽ tự động quáng bá tuyến đường này, trong định tuyến
của giao thức classfull nếu bộ định tuyến nhận gói tin đến một mạng không
có trong bản định tuyến và không khai báo default route trong bản định
Trang 27Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hai
trong môi trường đa giao thúc
1 4 2 Giao thức IGRP:
e© Lịch sử của IGRP:
Được Cisco phát triển vào giữa những năm 1980 như là một khắc phục
những hạn chế của giao thức RIP e Tính năng của IGRP :
RIP bị hạn chế rất nhiều trong môi trường mạng lớn với kích cỡ mạng chỉ là 15 hop và metric của RIP chỉ đơn thuần là dựa trên høp couwt Trong
khi đó IGRP cửa Cisco tính toán metric dựa trên tính toán tổng hợp nhiều
thành phần thực tế hơn trên mạng do vậy IGRP có thể cung cấp thông tin chỉ
tiết chính xác hơn về tình trạng thực tế trên mỗi tuyến đường,phản ảnh đúng
những gì xảy ra trên mạng vào thời điểm cụ thể IGRP không quan tâm đến số lượng hop, tức sẽ không có giá trị hop count như RIP Nhưng IGRP có thể
hỗ trợ mạng có kích cỡ lớn đến 255 hop
Một lợi thế nổi trội khác của IGRP đối với RIP là IGRP hỗ trợ chia tải
trên những tuyến đường không bằng nhau về metric IGRP có thời gian cập
nhật lớn hơn RIP ba lần và định dạng của gói tin cập nhật hiệu quả hơn RIP
Bất lợi duy nhất của IGRP là chỉ chạy được trên bộ định tuyến của Cisco vì
nó là sản phẩm riêng của công nghệ Cisco, trong khi đó RIP được tất cả các
hãng sản xuất thiết bị mạng hỗ trợ
Mục tiêu của Cisco khi phát triển IGRP là một giao thức định tuyến
mạnh, vững chắc có thể phù hợp với các giao thức mang định tuyến lớp dưới
Nhìn tổng quát thì IGRP có nhiều điểm giống RIP trong cách hoạt động
IGRP cũng là giao thức định tuyến dạng classful và cũng gửi toàn bộ bảng
định tuyến trong mỗi chu kỳ cập nhật ngoại trừ những tuyến đường bị khử
bởi nguyên lý spi/í-horizon Cũng giống như RIP nguyén ly split-horizon với những gói tin poison-reverse,triggered update, holddown timer cing duoc dùng để duy trì tính ổn định IGRP tóm tắt mạng tại vùng biên ranh giới các
vùng
Khác với RIP sử dụng UDP, tiến trình IGRP được truy nhập trực tiếp
từ lớp IP qua giao thức số 9
IGRP sử dụng những khái niệm vùng tự trị (autonomous system) M6t
vùng tự trị IGRP là một vùng của tiến trình IGRP trong vùng đó tổn tại giao
thức định tuyến chung cho tất cá các bộ định tuyến trong vùng
Do có khả năng định nghĩa và theo dõi nhiều hệ thống tự trị một lúc, IGRP cho phép thiết lập nhiều vùng tiến trình, những tiến trình khác nhau thì
hoạt động độc lập với nhau
Trang 28Đồ tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hải trong môi trường đa giao thức
e© Thơng số đỉnh thời của IGRP và các tính năng tạo sự ổn
đỉnh của giao thức
Chu kỳ cập nhật của IGRP xảy ra mỗi 90 giây Một biến j/er ngẫu
nhiên có giá trị 20% giá tri cập nhật nhằm ngăn ngừa sự đồng bộ hóa, do vậy
thời gian giữa những lần cập nhật có thể thay đổi từ 72 giây đến 90 giây Khi tuyến đường lần đầu tiên được thấy, giá trị invalid timer cho tuyén
đường đó được thiết lập 270 giây, tức ba lần lớn hơn thời gian cập nhật Giá
trị ƒiush từmer được thiết lập 630 giây Mỗi lần có cập nhật mới về tuyến
đường thì các thông số định thời trên lại bắt đầu lại từ đầu Nếu thời gian invalid timer hết trước khi có cập nhật mới thì tuyến đường sẽ bị đánh dấu là không đến được Tuyến đường đó vẫn còn được giữ trong bảng định tuyến cho dén hét thdi gian flush timer thi bị xóa hoàn toàn khỏi bảng định tuyến
Nếu so với thời gian cập nhật của RIP là 30 giây, thời gian của RIP là 90 giây thì IGRP có ưu điểm là tiêu hao ít băng thông hơn cho việc cập nhật định tuyến nhưng lại có nhược điểm là thời gian hội tụ chậm hon RIP
Nếu một đích đến bị đánh dấu là không đến được hoặc nếu bộ định
tuyến kế tiếp tăng chỉ số metric của một đích đến nào đó đủ để tạo ra
triggered updaie, thì tuyến đường đến đích đó sẽ được đặt vào trạng thái
holddown dài 280 giây Thông tin mới về tuyến đường sẽ không được cập
nhật vào bảng định tuyến cho tới khi hết thời gian bol4down 1imer Tuy nhiên
thời gian holddown c6 thể được vô hiệu hóa với lệnh no metric holddown
Trong môi trường mạng không bị lặp vòng thì tham số holddown timer không
cần thiết và được phép loại bỏ để tăng thời gian hội tụ cho mạng
Lệnh sau dùng để thay đổi thời gian của các tham số định thời : Timers basic update invalid holddown flush|sleeptime]
Lệnh trên của IGRP cũng tương tự như RIP nhưng có thêm tham số
tùy chọn s/eepfime được sử dụng để thiết lập khoảng thời gian của độ trễ tính
bằng mili-giây cho mỗi cập nhật thông thường khi nhận được một íriggered
update
Trang 29Dé tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hdi trong môi trường đa giao thúc
e Metric cia IGRP:
IGRP nh toán metric dựa trên những tính chất của kết nối, đó là một
metric tổng hợp nhiều yếu tố của môi trường mạng như băng thông, độ trễ,
tải, độ tin cậy của tuyến đường và đơn vị truyền tải tối đa Ta có thể so sánh đơn giản như sau: nếu như một kết nối ở lớp liên kết dữ liệu được xem như một ống nước thì băng thông là độ rộng của ống,độ trễ là chiều dài của ống Tải và độ tin cậy chỉ được xem xét đến khi nó được chủ động cấu hình, nếu
không thì giao thức IGRP chỉ quan tâm đến 2 thành phần là băng thông và độ
trễ Đơn vị truyền tải tối đa được IGRP quan tâm theo dõi suốt tuyến đường
để tìm ra đoạn nào có chỉ số này nhỏ nhất, tuy nhiên nó cũng không được
quan tâm và đưa mặc định vào thành phần để tính zziric trừ phi được cấu hình để làm thế Để xem những thông tin về metric trong IGRP cách dễ dàng
nhất là dùng lệnh skøw irerfaces
Băng thông được tính bằng đơn vị ki-lô-bit, đó là một con số tĩnh chỉ được dùng để tính tốn metric và khơng nhất thiết là phải phản ảnh đúng băng thông thực tế của kết nối, do vậy băng thông không phải là được đo
động Ví dụ như băng thông mặc định của giao diện nối tiếp là 1544 cho dù
giao diện này có nối đến một kết nối T1 hay một kết nối 56k thì cũng vậy
Trong IOS cửa Cisco ta có thể thay đổi băng thông từ mặc định bằng lệnh bandwith
Băng thông trong metric IGRP được tính như sau:
Metric bdng théng = 10000000 / băng thông mặc định của giao diện
Vây metric băng thông của giao điên nối tiếp là: 10000000/1544=6476
Độ trễ cũng tương tự như băng thông , là một con số tĩnh do vậy độ trễ
cũng không được đo động Đơn vị của độ trễ tính bằng mi-li giây Độ trễ mặc định của một giao diện có thể được thay đổi bằng lệnh đeizy, lệnh này thiết lập độ trễ bằng mười lần micro giây
Cách tính me¿ric đô trễ như sau;
Metric độ trễ = độ trễ mặc định của giao diện / 10
Ví dụ như độ trễ của mặc định của một giao diện là 50 thì:
Metric độ trếể= 50 / 10 = 5
Trang 30Đề lài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hai trong môi trường đa giao thức
Giao thức IGRP cũng thường dùng độ trễ để chỉ ra một tuyến đường là
không thể đến được bằng cách thiết lập z„e:ric độ trễ =0xFFFFFFF Số này
tính ra là khoảng 167.8 giây mà trong khi đó độ trễ tối đa cho phép giữa 2 điểm kết nối là 167 giây
Vì giao thức định tuyến IGRP sử dụng băng thông và độ trễ như những meiric mặc định nên những tham số này được khuyến cáo là không nên thay
đổi trừ phi người làm việc đó hiểu rõ những kết quả sẽ nhận được sau khi
thay đổi
Bang 01 cho thấy băng thông và độ trễ mặc định và zz/ric băng
thong, metric độ trễ trơng ứng của những giao diện thông dụng Bảng 01: Giao điện băng thông — metric băng thông độ trễ metric dé trễ 100M ATM 100000K 100 100uS 10 Fast Ethernet 100000K 100 100uS 10 FDDI 100000K 100 100uS 10 HSSI 45045K 222 20000LS 2000 16M Token Ring 16000K 625 630uS 63 Eihernet 100000K 1000 1000S 100 Tl 1544K 6476 2000018 2000 DSO 64K 156250 20000 nS 2000 56K 56K 178571 20000uS 2000 Tunnel 9K 1111111 500000uS 50000
Độ tin cậy được đo động và được biểu diễn bằng § bit, trong đó giá trị
255 có nghĩa là tuyến đường này có độ tin cậy 100%, ngược lại nếu là 1 thì
tuyến đường này không có độ tin cậy
Tải cũng được đo động và biểu diễn bằng 8 bit, cũng là một số như độ
tin cậy có giá trị từ 1 đến 255, nếu là 255 thì phản ảnh tuyến đường này đã sử dụng hết 100% tải, nếu là 1 thì tuyến đường còn khả năng tải lớn
Nếu như độ tin cậy và tải được mang vào sử dụng như là mefric của
IGRP thì thuật toán để tính toán metric phai nhat thiết không cho phép một tỉ 1ệ lỗi nhất định (đối với độ tin cậy) xảy ra bất ngờ trên mạng hoặc không cho
phép sự chiếm dụng kênh (đối với tải) quá mức trong mạng Trong trường hợp có một lưu lượng lớn đi qua mạng mà giao thức IGRP có sử dụng tải như
m6t metric thành phần thì tức khắc sẽ làm cho mạng rơi vào trạng thái
Trang 31Dé tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hadi trong môi trường đa giao thức
holddown và sau đó nếu lưu lượng này được giải tỏa thì lại gây ra một cập
nhat triggered update Do vay néu mang độ tin cậy và tải vào thành phần
metric của IGRP thì thuật toán phải dựa trên chỉ số trung bình của 2 thành phần này trong vòng 5 phút Metric tổng hợp cho mỗi tuyến đường IGRP được tính theo công thức sau: Metric=[k1*B Wigrp(min)+(k2*B Wigrp(min)/256LOAD)+ k3*DLYigrp(sum)] * [k5/RELIABILITY+k4) | Trong đó:
- BWigrp(min) 1a metric băng thông nhỏ nhất của tất cả các giao điện ở hướng ra suốt chiều đài quãng đường đến đích
- DLYigrp(sum) là tổng metric của độ trễ của quãng đường
Những tham số từ kI đến k5 là những tham số cấu hình được,giá trị
mặc định của các tham số này như sau:
k1=k3=1 va k2=k4=k5=0
Những tham số mặc định này có thể thay đổi bằng lệnh :
metric weights tos k1 k2 k3 k4 k5
tos là một thiết lập của Cisco để phát triển giao thức IGRP có thể đáp ứng
dịch vụ loại dịch vụ (fype øƒ service), mặc định tham số này được gán là 0
Nếu như kế được gán là 0 thì phần công thức [k5/RELIABILTTY+k4)]
là không cần
Vay nếu dựa theo tham số mặc định thì công thức tinh metric téng hop
của IGRP chỉ đơn giản nhự sau:
Metric=B Wigrp(min)+DLYigrp(sum)
Thành phần đơn vị truyền tai toi da (maximum tranfer unit-mtu) khong
dude ding trong viéc tinh todn metric cia IGRP Thanh phan hop count chi
được dùng với mục đích duy nhất là để giới hạn độ rộng của mạng, giá trị
hop count mặc định là 100 nhưng ta có thể cấu hình thay đổi từ 1 đến 255
bằng lệnh zmefric maximum-hops Trong trường hợp số lượng họp tối đa bị vượt thì tuyến đường sẽ bị đánh dấu là không đến được bằng cách thiết lập
metric ctia d6 tré 14 OXFFFFFF
Trang 32Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hdi
trong môi trường đa giao thức
Ngoài ra IGRP còn có khả năng chia tải trên những tuyến đường
không bằng nhau về merric, đối với RIP thì khả năng chia tải chỉ có thể thực
hiện trên những tuyến đường có eric bằng nhau, IGRP hỗ trợ chia đều tải
cùng lúc trên 6 tuyến đường
1 4 3 Giao thức OSPF :
e Lịch sử của OSPF:
Open Shortest Path First (OSPF) dudc Internet Engineering Task
Force (IETF) phát triển như là một thay thế cho giao thitc RIP dang co nhiéu
vấn để hạn chế OSPF là một giao thức dạng 7z#-sze dùng giải thuật
Dijkstra Shortest Path First và là một giao thức mở (open) do vậy nó không
phải là của riêng cá nhân hay tổ chức nào OSPF đã qua vài lần sửa đổi ở RFEC, tất cả những thay đổi này đểu do John Moy thực hiện Phiên bản đầu
tiên của OSPFE được tham chiếu ở REC 1131, phiên bản 2 cũng là phiên bản
chính thức được tham chiếu ở 1247 và mới nhất là ở REC 2328
se Ưu điểm của OSPF:
Lợi thế chính của OSPF so với các giao thức định tuyến dạng đisứance
vector là độ hội tụ nhanh, hỗ trợ mạng rộng lớn và ít nhạy cảm hơn với những
thông tin định tuyến không tốt Ngoài ra ta còn kể đến những tính năng sau:
s Việc đưa vào sử dụng khái niệm vùng làm giảm bớt đáng kể tài
nguyên của CPU và bộ nhớ, vùng quản lý những dòng lưu lượng của giao thức định tuyến từ đó tăng khả năng thiết lập một mô hình
mạng phân cấp
e Tinh nang classless day đủ giúp loại bổ những vấn để của giao
thức cÌassƒf như mạng không liên tục
e H6 tro kha nang doc hiéu bang dinh tuyén classless, VLSM và kha
nang gop dia chi (supernetting) giip viéc quan ly dia chi hiéu qua hon
s Kha nang khong giới hạn quy mô độ lớn của mạng có được do việc tính toán me:ric chỉ có ý nghĩa trong nội vùng
se Khả năng chia đều tải giúp OSPF sử dụng hiệu quả tất cả các
tuyến đường đang có
e St dung ché 46 multicast gitp giảm bớt ảnh hưởng đến những thiết
bị không chạy OSPF trên mang
« Hỗ trợ chứng thực giúp tăng độ an toàn trong quá trình định tuyến e Sử dụng thẻ tuyến đường để giữ dấu những tuyến đường có nguồn
#Ốc ngoại vùng
Trang 33Đê tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lê Mạnh Hải trong môi trường đa giao thức
OSPF cũng có khả năng hỗ trợ định tuyến loại dịch vụ (Type Of
Service), tuy nhiên chưa bao giờ được thực thi trong thực tế do vậy mà RFC
2328 là sửa đối cho việc này e© Hoạt động của OSPE:
Phương thức hoạt đồng của OSPF được tóm tắt như sau:
I1_Những bộ định tuyến chạy OSPF gửi những gói tin Hello ra tất cả
các giao diện OSPF Nếu hai bộ định tuyến cùng chia sẻ với nhau một số thông số chung ở lớp kết nối dữ liệu qua những gói tin Hello thì hai bộ định
tuyến đó sẽ trở thành láng giểng của nhau
2_Quan hệ cận kể (øđj/acencies), đó là một kết nối điểm điểm ảo được
thiết lập giữa một vài bộ định tuyến láng giểng OSPF định nghĩa một vài
loại mạng và một vài loại bộ định tuyến Sự thiết lập quan hệ cận kể được quyết định bởi loại bộ định tuyến trao đổi gói tin Hello và loại mạng mà trên
đó những gói tin Hello được trao đổi
3_Mỗi bộ định tuyến gửi đi gói tin LSA (1ink state advertisements) cho tất cả các bộ định tuyến cận kể Gói tin LSA mô tả tất cả các kết nối của bộ định tuyến hoặc tất cả các giao diện và trạng thái kết nối Những kết nối này có thể là nối với một mạng cụt (mạng không có một bộ định tuyến nào nối
vào tiếp), có thể là nối đến mạng OSPF khác, hoặc là những mạng ở một
vùng khác hoặc nối đến một mạng nằm ngoài vùng thuộc một giao thức
khác Tất cả các loại mạng nêu trên sẽ sinh ra một loại LSA tương ứng để
tiến trình OSPF phân biệt nhằm giúp cho khả năng định tuyến của giao thức
hoạt động hiệu quả hơn
4_Mỗi bộ định tuyến nhận gói tin LSA từ láng giểng của mình và ghi
nhận các kết nối vào cơ sở dữ liệu trạng thái kết nối của mình sau đó gửi một
bảng copy LSA đến tất cả các láng giểng khác
5_Bằng cách phát tán gói tin LSA ra toàn vùng mà tất cả các bộ định
tuyến đều có chung một cơ sở dữ liệu về trạng thái kết nối giống hệt nhau
6_ Khi cơ sở dữ liệu đã được cập nhật hoàn chỉnh, mỗi bộ định tuyến
bắt đầu sử dụng thuật toán SPF để tính toán tìm ra những tuyến đường với
chi phí nhỏ nhất để đến từng đích trong mạng nhưng vẫn bảo đảm không xảy
ra lặp vòng, trong quá trình tính toán thì bản thân mỗi bộ định tuyến tự xem
mình là gốc của một đồ thị cây
Trang 34Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyển GVHD : ThS.Lé Manh Hai trong moi trường äa giao thúc
7_Mỗi bộ định tuyến tự xây dựng cho mình bảng định tuyến từ cây đô thị do mình làm gốc
Khi tất cả các thông tin trạng thái kết nối đã được phát tán cho tất cả
các bộ định tuyến trong vùng cũng là lúc toàn bộ cơ sở đữ liệu trạng thái kết
nối của các bộ định tuyến trong vùng đã được đồng bộ hóa và tất cả các bảng định tuyến đã được xây dựng xong OSPF là một giao thức hoạt động rất im
lặng bởi chỉ có những gói tin Hello được trao đổi qua lại giữa các bộ định
tuyến láng giểng như là một phương thức kiểm tra sự tổn tại giữa chúng
ngoài ra nếu không có gì thay đối thì OSPF chỉ gửi cập nhật LSA mỗi 30
phút, đối với RIP trong trường hợp này là 30 giây và IGRP là 90 giây
e© Khái niệm láng giéng (zeighbours) và khái niệm quan hệ can ké (adjacencies) - khái niệm quan trọng cia OSPF
Trước khi có bất kỳ một LSA nào có thể được gửi đi, bộ định tuyến
OSPF phải cần khám phá được những hàng xóm của mình và sau đó là thiết
lập quan hệ cận kể Tất cả những láng giềng phải được ghi nhận trong bảng
láng giểng, mỗi láng giểng sẽ được gắn kết với một giao diện vật lý của bộ
định tuyến do vậy bộ định tuyến luôn biết rõ láng giểng của mình ơ đâu mà
duy trì mối quan hệ đó trong suốt quá trình tổn tại và hoạt động Lệnh show
ip 0spƒ neigbours là một lệnh hữu ích để xem thông tin về láng giểng và chỉ
uiét hon nifa 1A show ip ospf neibhbours detail
Việc các bộ định tuyến tìm và hiểu nhau dựa trên khả năng phân biệt
giữa chúng, do vậy mỗi bộ định tuyến đều có một số ID gọi là RID (Router
Indentifier) Bộ định tuyến sẽ chọn một địa chỉ IP mà mình có để làm RID,
RID là duy nhất trong vùng
Cjsco thực thi cơ chế chọn ID trong IOS của mình như sau:
1_ Bộ định tuyến sẽ chọn ra một địa chỉ IP cao nhất về mặt số học từ
một giao diện /oopback của mình
2_Nếu không có một giao diện /oopback nào tổn tại thì bộ định tuyến _ sẽ chọn địa chỉ cao nhất từ bất kỳ một giao diện vật ly nào Ngay cả khi giao
diện được chọn để lấy dia chi IP lam RID không thuộc vùng định tuyến
OSPF thì bộ định tuyến vẫn chọn giao diện đó
Việc chọn sử dụng địa chỉ IP của giao diên loopback lam RID c6 2 thuận lợi sau:
Trang 35Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hai
trong môi trường đa giao thức
Giao diện /oopback luôn là một giao diện ổn định so với các giao diện vật lý khác Giao diện này hoạt động ngay khi bật điện bộ
định tuyến và chỉ mất khi toàn bộ bộ định tuyến ngừng hoạt động
Người quản trí mạng sẽ có nhiều tự do và chủ động hơn trong việc xây dựng và quản lý RID Thuận lợi của giao diện /oopback là khả
năng kiểm soát RID
Những bộ định tuyến OSPF bắt đầu thiết lập láng giểng với nhau bằng
cách gửi RID của mình đi trong những gói Hello Giao thức Hello :
Giao thức Hello phục vụ những mục đích sau đây:
Là công cụ để các bộ định tuyến láng giểng phát hiện ra nhau
Giao thức này quảng bá một số thông số mà dựa vào đó 2 bộ định tuyến phải nhất trí trước khi có thể bước vào quan hệ láng giểng
với nhau,
Gói tin Hello hoạt động như một phương thức để kiểm tra sự tồn tại
của nhau trong mối quan hệ láng giểng
Bảo đảm sự thông tin liên lạc 2 chiều giữa các láng giểng
Dùng để bầu chọn bộ định tuyến đóng vai trò DR (Designaied Router) và BDR (Backup DR) trong môi trường quảng bá và đa
truy nhập không quảng bá
Những bộ định tuyến OSPF gửi định kỳ gói tin Hello ra tất cả các giao
diện OSPFE Khoảng thời gian giữa 2 lần gửi này được gọi là Hello Interval Cisco sử dụng giá trị Hello Interval mặc định trong bộ định tuyến cửa
mình là 10 giây, giá trị này có thể thay đổi bằng lệnh ip øspƒ hello-interval
Nếu trong khodng théi gian Router-Dead-Interval 1A 40 giây mà bộ định
tuyến không nghe thấy gói tin Hello nào từ bộ định tuyến láng giểng thì nó sẽ hiểu là bộ định tuyến láng giểng đã chết
Thời gian Router-Dead-Timer có thể thay đổi bằng lệnh ip ospƒ đead-
interval trong b6 dinh tuyến Cisco
Mỗi gói tin Hello mang những thông tin sau:
RID của bộ định tuyến phát gói tin
Trang 36Đề tài : Tối tu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hadi trong môi trudng da giao thitc
- _ Area ID của giao diện phát đi gói tin
- _ Mặt nạ địa chỉ của giao diện nơi gói tin xuất phát
- _ Kiểu chứng thực và thông tỉn chứng thực của giao diện nơi gói xuất
phát
- _ HelloInterval của giao diện nơi gói tin xuất phát
-_ HelloDeadInterval của giao điện nơi gói tin xuất phát
-_ Độ ưu tiên của bộ định tuyến
- DR và BDR
- Năm bít cờ chỉ ra những khả năng tùy chọn
Nếu như mọi thông số trên được so trùng đúng thì gói Hello được chấp
nhận là hợp lệ Khi một bộ định tuyến gửi gói Hello đi thì trong gói này chứa
ID cửa tất cả các bộ định tuyến láng giểng, sau đó bộ định tuyến này nhận
lai g6i tin Hello cia các bộ định tuyến láng giểng mà trong gói tin đó có chứa ID của nó thì lúc này trạng thái thông tin hai chiều đã được thiết lập
e© Các kiểu mạng của OSPF: OSPF định nghĩa năm kiểu mạng sau:
1_Kiéu mạng điểm đến điểm như đường T1
2_Kiểu mạng quảng bá như Ethernet,Token ring,FDDI
3_Kiểu mạng đa truy nhập không quảng bá như Frame Relay, X25, ATM
4_Kiểu mạng điểm đến nhiều điểm là một cấu hình đặc biệt của đa
truy nhập không quảng bá trong đó các mạng được xem như một tập
hợp những kết nối điểm đến điểm
5_ Kiểu mạng liên kết ảo là một khắc phục cho những vùng không trực
tiếp kết nối vật lý với vùng 0
Trang 37Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hai trong môi trường da giao thúc
* Bộ định tuyến chức năng DR và BDR:
Môi trường mạng đa truy nhâp đặt ra cho giao thức OSPF hai
vấn để sau cần giải quyết có liên quan đến những gói LSA:
1_Thông tin về những mối quan hệ cận kể của từng bộ định tuyến sẽ tạo ra rất nhiều gói LSA không cần thiết
2_Việc phát tán những gói LSA cửa mộ bộ định tuyến sẽ kéo theo sự bùng nổ phát tán LSA của các bộ định tuyến láng giểng của nó với
những bảng LSA có thông tin trùng lắp
Để giải quyết vấn để này một bộ định tuyến chức năng DR được bầu chọn từ những bộ định tuyến trong môi trường
Chức năng của bộ định tuyến DR là:
1_Quang bd thông tin về môi trường đa truy nhập và các bộ định
tuyến trong môi trường với phần còn lại của mạng
2_Điều hành những tiến trình phát tán trong môi trường đa truy nhập BDR là một dự phòng cho DR
Quá trình bầu chọn bô định tuyến chức năng DR và BDR diễn ra như
sau
1_Sau khi thông tin hai chiéu đã được bộ định tuyến thiết lập với một
hoặc một vài láng giểng, bộ định tuyến bắt đầu xem xét độ ưu tiên,
các trường DR và BDR trong gói tin Hello của từng bộ định tuyến láng
giểng Liệt kê danh sách những bộ định tuyến đủ tiêu chuẩn để đưa vào bầu chọn Đầu tiên tất cả các bộ định tuyến đều tự bầu chính mình
là DR và BDR
2 _Từ một danh sách những bộ định tuyến hội đử tiêu chuẩn trên tạo ra một danh sách con những bộ định tuyến không đòi làm DR
3_Nếu một hoặc nhiều láng giểng trong danh sách con này có giao diện thuộc về trường BDR thì bộ định tuyến láng giểng nào có độ ưu tiên cao nhất sẽ được bầu làm BDR Nếu độ ưu tiên bằng nhau thì bộ định tuyến có RID cao nhất sẽ được chọn,
Trang 38Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVAD : ThS.Lé Mạnh Hải trong môi trường đa giao thức
4_Nếu không có bộ định tuyến nào trong danh sách con đòi làm BDR
thì láng giểng có độ ưu tiên cao nhất sẽ được bầu làm BDR Nếu độ
ưu tiên bằng nhau thì bộ định tuyến có RID cao nhất sẽ được chọn 5_ Nếu một hoặc nhiễu bộ định tuyến đều có trường DR (tự bầu chọn chính mình làm DR) thì láng giểng có độ ưu tiên cao nhất được bầu làm BDR Nếu độ ưu tiên bằng nhau thì bộ định tuyến có RID cao nhất sẽ được chọn
6_Nếu không có bộ định tuyến nào tự bầu làm DR thì BDR vừa được
bầu chọn sẽ trở thành DR
Khi DR và BDR đã được bầu chọn xong, tất cả các bộ định
tuyến khác (DRothers) sẽ chỉ thiết lập quan hệ cận kể với DR và
BDR
Tất cả các bộ định tuyến tiếp tục gửi đi các gói Hello dạng multicast cho tat ca cic ALLSPFrouter với địa chỉ là 224.0.0.5 để theo dõi các láng giểng của mình, nhưng đối với những bộ định tuyến
không có chức năng DR (DRothers) thì chúng sẽ gửi những gói cập nhật multicast cho các bộ định tuyến chức năng DR (ALLDRrouters) với địa chỉ đích là 224.0.0.6, chỉ những bộ định tuyến chức năng DR
và BDR mới lắng nghe những gói tin có địa chỉ đích 224.0.0.6, sau đó DR sẽ phát tán những cập nhật cho những bộ định tuyến trong vùng
với địa chỉ đích là 224.0.0.5 e OSPEF metric :
Cost hoac metric ctia OSPF gin liền với giao diện vật lý đang
sử dụng, cøs/ của một giao diện tỉ lệ nghịch với băng thông cửa giao diện đó Băng thông càng cao thì cosí càng thấp
Một kết nối 56K qua giao diện nối tiếp sẽ phải chịu nhiều tải
và có độ trễ cao hơn một kết nối Ethernet 10M do vậy kết nối 56K
trén c6 chi phi (cost) cao hơn
Công thức để tính chi phi (cost) cia OSPF nhy sau : Cost=100,000,000/băng thông (bps)
Trang 39Đề tài : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : Th$.Lê Mạnh Hải
trong môi trường ảa giao thúc
Ví dụ như đối với giao diện Ethernet ta có :
Cost=10 EXP8/10 EXP7=10
Và đối với giao diên T1 (1544kbps) ta có :
Cost=10 EXP8/1544000=64
Ta có thể thay đổi giá trị cost cho méi giao dién bing Iénh ip
ospf cost [gid tri],
Trong hệ điều hành IOS của Cisco từ phiên bắn 10.2 trở về
trước OSPF gán gid tri metric mac dinh cho giao diện bộ định tuyến mà không phân biệt băng thông thực tế của giao điện, do vậy một kết
nối dù là 64K hoặc T1 cũng chỉ là một zøe/ric Để thay đổi metric
đúng với băng thông thực tế người dùng phải gán bằng tay qua lệnh ïp
ospf cost [gid tri]
Từ hệ diéu hành IOS phiên bản 10.3 trở di OSPF tính toán metric (cost) theo dting nhu băng thông thực tế của giao diện
Trang 40Dé tai : Tối ưu hóa cập nhật định tuyến GVHD : ThS.Lé Manh Hải trong môi trường đa giao thúc
PHAN2
TONG QUAN VE KY THUAT PHAN PHOI TUYEN
DUONG VA NHUNG NGUYEN NHAN DAN DEN VIEC
CAN PHAI TOI UU HOA