GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP kho tài liệu bách khoa

GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP (ENHANCED INTERIOR GATEWAY ROUTING PROTOCOL) Trong viết trước review kỹ thuật định tuyến đề cập chương trình CCNA Lần review giao thức EIGRP – 03 giao thức định tuyến chương trình Như thường lệ, nhắc lại số đặc điểm giao thức: EIGRP giao thức định tuyến Cisco phát triển, chạy sản phẩm Cisco Đây điểm khác biệt EIGRP so với giao thức đề cập trước Các giao thức RIP OSPF giao thức chuẩn, chạy router nhiều hãng khác EIGRP giao thức dạng Distance – vector cải tiến (Advanced Distance vector) EIGRP không sử dụng thuật toán truyền thống cho Distance – vector thuật toán Bellman – Ford mà sử dụng thuật toán riêng phát triển J.J Garcia Luna Aceves – thuật toán DUAL Cách thức hoạt động EIGRP khác biệt so với RIP vay mượn số cấu trúc khái niệm thực OSPF như: xây dựng quan hệ láng giềng, sử dụng bảng liệu (bảng neighbor, bảng topology bảng định tuyến) Chính điều mà EIGRP thường gọi dạng giao thức lai ghép (hybrid) Tuy nhiên, chất EIGRP túy hoạt động theo kiểu Distance – vector: gửi thông tin định tuyến route cho láng giềng (chỉ gửi cho láng giềng) tin tưởng tuyệt đối vào thông tin nhận từ láng giềng Một đặc điểm bật việc cải tiến hoạt động EIGRP không gửi cập nhật theo định kỳ mà gửi toàn bảng định tuyến cho láng giềng cho lần thiết lập quan hệ láng giềng, sau gửi cập nhật có thay đổi Điều tiết kiệm nhiều tài nguyên mạng Việc sử dụng bảng topology thuật tốn DUAL khiến cho EIGRP có tốc độ hội tụ nhanh EIGRP sử dụng công thức tính metric phức tạp dựa nhiều thơng số: Bandwidth, delay, load reliability Chỉ số AD EIGRP 90 cho route internal 170 cho route external EIGRP chạy trực tiếp IP có số protocol – id 88 Tiếp theo, điểm lại số điểm hoạt động EIGRP: Thiết lập quan hệ láng giềng Giống OSPF, bật EIGRP cổng, router gửi gói tin hello khỏi cổng để thiết lập quan hệ láng giềng với router kết nối trực tiếp với Điểm khác biệt gói tin hello gửi đến địa multicast dành riêng cho EIGRP 224.0.0.10 với giá trị hello – timer (khoảng thời gian định kỳ gửi gói hello) 5s Hình - Các router gửi gói tin hello Và giống OSPF, cặp router kết nối trực tiếp với xây dựng quan hệ láng giềng Để quan hệ láng giềng thiết lập hai router, chúng phải khớp với số thông số trao đổi qua gói tin hello, thơng số bao gồm: Giá trị AS cấu hình router Các địa đấu nối hai router phải subnet Thỏa mãn điều kiện xác thực Cùng tham số K Ta phân tích tham số này: Giá trị AS – Autonomous System Khi cấu hình EIGRP router, ta phải khai báo giá trị dùng để định danh cho AS mà router thuộc Giá trị buộc phải khớp hai router kết nối trực tiếp với để router thiết lập quan hệ láng giềng với Về mặt cấu hình, giá trị AS nằm vị trí câu lệnh giống với giá trị process – id so sánh với câu lệnh cấu hình OSPF Tuy nhiên, giá trị process – id cấu hình OSPF có ý nghĩa local router khác router giá trị AS cấu hình EIGRP bắt buộc phải giống router thuộc routing domain Câu lệnh để vào mode cấu hình EIGRP: R(config)#router eigrp số AS < Giá trị bắt buộc phải giống router R(config-router)# Chúng ta cần lưu ý khái niệm AS dùng với EIGRP khái niệm AS dùng giao thức định tuyến (VD: BGP) Với định tuyến ngoài, AS tập hợp router thuộc doanh nghiệp chung quản lý kỹ thuật, sở hữu, sách định tuyến cấp giá trị định danh cho AS gọi ASN – Autonomous System Number từ tổ chức quản lý địa Internet số hiệu mạng quốc tế (IANA – Internet Assigned Numbers Authority) Thường AS theo nghĩa ISP doanh nghiệp có nhiều đường Internet muốn chạy định tuyến với mạng khác quy mơ Internet để có đường tối ưu đến địa Internet Ta tạm coi AS theo nghĩa hệ thống mạng doanh nghiệp hay ISP EIGRP giao thức định tuyến trong, chạy bên AS đề cập Kiến trúc EIGRP cho phép tạo nhiều process – domain khác AS: số router gán vào process – domain số router khác lại gán vào process – domain khác Các router trao đổi thông tin EIGRP với router thuộc process – domain với Để router EIGRP thuộc process – domain khác biết thơng tin định tuyến nhau, router biên hai domain phải thực hiệnredistribute thông tin định tuyến hai domain Kỹ thuật Redistribution không đề cập chương trình CCNA mà phân tích chi tiết course Route chương trình CCNP Ta quan sát sơ đồ ví dụ hình Có hai AS 100 200 chạy định tuyến BGP với Bên AS 100, doanh nghiệp chạy giao thức định tuyến EIGRP chia thành hai process – domain 100 200 Router biên đứng process – domain 100 200 redistribute thông tin hai domain để router hai domain thấy thông tin subnet Các giáo trinh CCNA Student – guide Offcial Cisco gọi process – domain AS – Autonomous System Chúng ta cần lưu ý phân biệt khái niệm với khái niệm AS – Autonomous System dùng BGP Cùng tham số K EIGRP sử dụng cơng thức tính metric phức tạp, hàm 04 biến số: bandwidth, delay, load, reliability Metric = f (bandwidth, delay, load, reliability) Các biến số lại gắn với trọng số để tăng cường giảm bớt ảnh hưởng chúng gọi tham số K gồm giá trị K1, K2, K3, K4 K5 Các router chạy EIGRP bắt buộc phải thống với tham số K sử dụng để thiết lập quan hệ láng giềng với Ta thấy không giống với OSPF, EIGRP không yêu cầu phải thống với cặp giá trị Hello – timer Dead – timer (EIGRP gọi khái niệm Hold – timer) hai neighbor Các giá trị Hello Hold mặc định EIGRP 5s 15s Bảng Topology, FD, AD, Successor Feasible Successor Sau thiết lập xong quan hệ láng giềng, router láng giềng gửi cho toàn route EIGRP bảng định tuyến chúng Khác với RIP, bảng định tuyến gửi cho lần xây dựng xong quan hệ láng giềng, sau đó, router gửi cho cập nhật có thay đổi xảy gửi cập nhật cho thay đổi Một điểm khác biệt khác so sánh với RIP router nhận nhiều route từ nhiều láng giềng cho đích đến A giống RIP, chọn route tốt đưa vào bảng định tuyến để sử dụng khác với RIP route lại khơng loại bỏ mà lưu vào “kho chứa” để sử dụng cho mục đích dự phòng đường “Kho chứa” gọi bảng Topology Vậy bảng Topology router chạy EIGRP bảng lưu route có từ đến đích đến mạng bảng định tuyến bảng lấy sử dụng route tốt từ bảng Topology Ta điểm lại thông tin lưu bảng Topology thông số xem xét nhiều khảo sát hoạt động EIGRP: FD, AD, Successor Feasible Successor Ta quan sát sơ đồ ví dụ hình 3: Hình – Các đường từ router R đến mạng 4.0.0.0/8 Giả thiết sơ đồ hình chạy định tuyến EIGRP Ta xem xét router R Từ router R đến mạng 4.0.0.0/8 R4 có tổng cộng 03 đường: đường số thông qua láng giềng router R1, đường số thông qua láng giềng router R2 đường số thông qua láng giềng router R3 Trên hình giá trị metric cho tuyến đường: - Đường số 1: metric từ router xét đến mạng 4.0.0.0/8 1000, metric từ láng giềng đường (R1) đến 4.0.0.0/8 900 - Đường số 2: metric từ router xét đến mạng 4.0.0.0/8 2000, metric từ láng giềng đường (R2) đến 4.0.0.0/8 1200 - Đường số 3: metric từ router xét đến mạng 4.0.0.0/8 3000, metric từ láng giềng đường (R3) đến 4.0.0.0/8 800 Ta có khái niệm: - Với đường đi, giá trị metric từ router xét đến mạng đích gọi FD – Feasible Distance - Cũng với đường ấy, giá trị metric từ router láng giềng (next hop) đến mạng đích gọi AD – Advertised Distance Một số tài liệu gọi khái niệm tên khác RD – Reported Distance Chúng ta lưu ý không nhầm lẫn khái niệm AD với khái niệm AD – Administrative Distance dùng việc so sánh độ ưu tiên giao thức định tuyến Như vậy, ta có giá trị FD AD rút từ sơ đồ hình với router xem xét router R sau: - Đường số 1: FD1 = 1000, AD1 = 900 - Đường số 2: FD2 = 2000, AD2 = 1200 - Đường số 3: FD3 = 3000, AD3 = 800 Tất thông tin lưu vào bảng Topology router R Ta xem xét tiếp khái niệm: Successor Feasible Successor - Successor: Trong tất đường đến đích lưu bảng topology, đường có FD nhỏ nhất, đường bầu chọn làm Successor, router láng giềng đường gọi successor router (hoặc gọi cách ngắn gọn Successor) Đường Successor đưa vào bảng định tuyến để sử dụng thức làm đường đến đích - Feasible Successor: Trong tất đường lại có FD > FD Successor, đường có AD < FD successor, đường chọn Feasible Successor sử dụng để làm dự phòng cho Successor Trong ví dụ trên, ta thấy 03 đường nêu, đường số đường có FD nhỏ 03 đường, đường số bầu chọn làm Successor Hai đường lại có FD > FD1 (FD2 = 2000, FD3 = 3000) Tuy nhiên, đường số có AD < FD successor (AD3 = 800 < FD1 = 1000) nên có đường số bầu chọn làm Feasible Successor Đường số – Successor đưa vào bảng định tuyến để sử dụng làm đường thức tới mạng 4.0.0.0/8 đường số sử dụng để làm dự phòng cho đường thức Nếu đường số down, router đưa đường số vào sử dụng Lý luật chọn Feasible Successor phải có AD < FD successor để chống loop Người ta chứng mạng chạy giao thức kiểu Distance – vector, metric từ điểm A đến mạng < metric từ điểm B đến mạng khơng hành trình từ điểm A đến mạng nêu lại qua điểm B Chính AD Feasible Successor < FD Successor khơng liệu theo Feasible Successor lại vòng trở lại router Successor từ loop khơng thể xảy Ta lưu ý Successor loại route vừa nằm bảng định tuyến vừa nằm bảng Topology Vậy câu hỏi đặt đường lại khơng có đường thỏa mãn điều kiện Feasible Successor sao? Trong trường hợp này, Successor đưa vào bảng định tuyến để sử dụng làm đường thức đến mạng đích khơng có đường backup Trong trường hợp đường down, router chạy EIGRP thực kỹ thuật gọi Query: phát gói tin truy vấn đến láng giềng, hoạt động truy vấn tiếp tục lan truyền tìm đường đích khơng đường đích Hoạt động Query khơng giới thiệu chương trình CCNA mà đề cập chi tiết course Route chương trình CCNP Sau trao đổi thông tin định tuyến với láng giềng, cập nhật bảng Topology, rút Successor đưa vào bảng định tuyến, hoạt động router chạy EIGRP hoàn thành Tiếp theo, tìm hiểu cách tính tốn metric với EIGRP Tính tốn metric với EIGRP Metric EIGRP tính theo cơng thức phức tạp với đầu vào 04 tham số: Bandwidth toàn tuyến, Delay tích lũy tồn tuyến (trong cơng thức ghi ngắn gọn Delay), Load Reliabily với tham gia trọng số K: Metric = [K1*10^7/Bandwidth + (K2*10^7/Bandwidth min)/(256 – Load) + K3* Delay]*256*[K5/(Reliabilty + K4)] Ta lưu ý đơn vị sử dụng cho tham số công thức trên: Bandwidth: đơn vị Kbps Delay: đơn vị 10 micro second Load Reliability đại lượng vô hướng Nếu K5 = 0, công thức trở thành: Metric = [K1*10^7/Bandwidth + (K2*10^7/Bandwidth min)/(256 – Load) + K3* Delay]*256 Mặc định tham số K thiết lập là: K1 = K3 = 1; K2 = K4 = K5 = nên công thức dạng đơn giản mặc định là: Metric = [10^7/Bandwidth + Delay]*256 Một số giá trị mặc định quy định cho số loại cổng thường sử dụng router: Ethernet: Bandwidth = 10Mbps; Delay = 1000 Micro second Fast Ethernet: Bandwidth = 100Mbps; Delay = 100 Micro second Serial: Bandwidth = 1,544Mbps; Delay = 20000 Micro second Để hiểu rõ cách tính metric, xem xét ví dụ: Hình – Ví dụ tính tốn metric Trong ví dụ này, tính metric để từ R1 đến mạng 192.168.3.0/24 kết nối trực tiếp cổng F0/0 router R3 Cơng thức tính metric router đặt chế độ default (K1 = K3 = 1, K2 = K4 = K5 = 0) Đầu tiên, cần xác định xem sơ đồ cổng router tham gia vào tiến trình tính tốn metric với EIGRP Để xác định điều này, thực ngược từ đích 192.168.3.0/24 router xét router R1 xác định cổng tham gia theo quy tắc: vào tham gia, khơng tham gia (xem hình 5) Hình – Xác định cổng tham gia tính tốn metric với EIGRP Từ hình ta thấy cổng router tham gia vào tiến trình tính tốn bao gồm: cổng F0/0 R1, cổng S2/0 R2 cổng F0/0 R3 Các cổng có tham số Bandwidth (BW) Delay sau: Cổng F0/0 R1: BW = 100Mbps = 100000Kbps; Delay = 100 Microsecond = 10.10 Microsecond Cổng S2/0 R2 có : BW = 1,544 Mbps = 1544 Kbps; Delay = 20000 Micro second = 2000.10 Microsecond Cổng F0/0 R3: BW = 100Mbps = 100000Kbps; Delay = 100 Microsecond = 10.10 Microsecond Từ thông số ta xác định được: Bandwidth = 1544Kbps (nhỏ số cổng tham gia); Tổng Delay = 100 + 20000 + 100 = 20200 Microsecond = 2020.10 Microsecond Ta ráp thơng số vào cơng thức tính metric default nêu tính kết quả: Metric = (10^7/BWmin + Delay)*256 = (10^7/1544 + 2020)*256 = 2174976 Ở ta lưu ý: với phép chia có lẻ, ta chặt bỏ phần thập phân kết chia Việc xác định cổng tham gia quan trọng, cho phép hiệu chỉnh xác giá trị tham số cổng thích hợp để hiệu chỉnh metric nhằm phục vụ cho việc bẻ đường EIGRP Cân tải đường không (Unequal Cost Load – balancing) Một đặc điểm trội EIGRP giao thức cho phép cân tải đường không Điều giúp tận dụng tốt đường truyền nối đến router Để hiểu kỹ thuật khảo sát lại ví dụ hình Như phân tích 03 đường từ router R đến mạng 4.0.0.0/8 hình 2, đường số đường có metric tốt (FD nhỏ nhất), đường chọn làm Successor đưa vào bảng định tuyến để sử dụng Nếu để bình thường khơng cấu hình thêm, router R chọn đường đường để đến mạng 4.0.0.0/8 Như vậy, hai đường số số bị bỏ phí khơng sử dụng Để khắc phục vấn đề này, hiệu chỉnh tham số cổng thích hợp để metric theo đường giống nhau, đường đưa vào bảng định tuyến để sử dụng Tuy nhiên, thấy, cơng thức tính tốn metric EIGRP có nhiều tham số, có phép chia lẻ thập phân kết tính thường lớn có độ phân giải đến phần triệu nên việc hiệu chỉnh cho đường xác điều dễ dàng (Vd: đường có metric 2174976 mộ đường có metric 2174977 coi tốt EIGRP khơng đồng ý vậy, với EIGRP đường 2174976 tốt 2174977 dù hai đường metric chênh lệch có phần triệu!) Với EIGRP, ta chọn giải pháp cân tải đơn giản hơn: cho phép cân tải đường metric Để thực điều đó, ta thực chỉnh tham số có tên variance router câu lệnh: R(config)#router eigrp AS – number R(config-router)#variance giá trị variance Sau hiệu chỉnh xong, giá trị variance nhân với giá trị FD Successor Kết nhận lớn metric đường router cân tải ln qua đường Với ví dụ trên, giả sử ta chỉnh variance = 4: R(config-router)#variance Khi đó, giá trị nhân với FD Successor : * 1000 = 4000 Ta thấy 4000 > 3000 metric theo đường số nên router thực cân tải qua đường Ta lưu ý dù đường số có metric 2000