tổng quan các giao thức định tuyến trong IP

giúp hiẻu về tổng quan các giao thức định tuyến trong IP

Trang 1

MUC LUC

LOT NOI DAU wunsssssssssssssssssscssscsssccssscsssccssccsnsccsuecenscssuecsuccssscsescssssesssseesscessess 4 Thuật ngữ và viết tắt ¿- 2-5 s22 E1 1121121111111 11011111111 re 5

Chương I: Tổng quan về các giao thức định tuyến 6 L Các khái niệm cơ bản + 52+ St *+E+vESseEerrsrrerrrrrrrree 6

1 Khái niệm về định tuyến : 22-22 z2+Ez+EE+zxz+rxerree 6

2 Khái niệm về giao thức : - 2-2 2 tvEcEkEerxerxres 6

901) 0001 TT 7

I Tổng quát về giao thức RIIP -2- 2 s+2xc2E£EEezEcrEerxrrrrrxcex 7

1.1 Giới thiệu về RIP . ¿- + ©-+2x++zx+zx+zxvzzrezxrzrxrrrxee 7

1.2 Định nghĩa giao thức RIP - 5c 5+ s+s+xssseeeseeeeereeese 7

1.3 Thuật foán - - ¿+ 2c 121221111221 11 12 111312 1111511115811 re, 8

IH Giao thức định tuyến - RIP -2- 2° 2 S£2££Ee£EczEeExerrerrxcex § 2.1 Chỉ tiết về giao thức định tuyến RỊP - 2 scszcse++ 8

2.1.1 RIP phiên bắn 1 . se ssessseesxeeszeeervee 8

QA DL D&C GIG ẽ 8

2.1.1.2 Cấu trúc bản tỉn . -.¿2c+2cxcccxrerrrrerxrerrrrerxee 9 2.1.1.3 Thiết kế RIPVl -¿c¿2c+cccxrecvrrsrxrerrrrre 10

2.1.1.4 Cấu hình RIPYV - ¿+52 s2zxecseszxcrseees 10 2.1.1.5 Kiểm tra và giải quyết sự cÓ 2-5-2 11

2.1.2 RIP phiên bắn 2 es©s° sse+vseerxeerrserre 11 2.1.2.1 Đặc điểm 5¿22cc22vt22E2ExEEterkrrrrrrerkrree H1 2.1.2.2 Cấu trúc bản tỉn : c¿22++c2ctcerxrsrrxerrrrerrev 12

bI 6c 2.0175 13

Trang 2

2.1.3 S0 sánh scscsccssesssrcssesseccssecccccsseecsressescsseaseasesesesseeenee 155

Chương IHI : EIRP c- <5 5< 5< <3 2 925 95 3.15858858845081 58 17

I Giới thiệu chung về EIGRP:: 2° s©se2E£+Ee2EzErrrrrerrxee 177

H.Các khái niệm của EIGRP - 5c c3 *+vEsresreerrrrse 188 1.Các khái niệm và thuật ngữ EIGRP - «+ s+<>sx>+ 188 PA há )0900.10 0 — 221 3.Định dạng bản tin EIGREP .- s5 5c *+kseeeeseeeeeee 222

4.Cấu trúc dữ liệu EIGRP .- -ccccstticrerrrrrierree 264

HI Cấu hình EIGRP 2-2222 2EE£2EE£EEE2EEEEEESEEESEErrErrrrrrrrrrx 28

1.Cau hinh EIGRP An 28 2.Duy tri bang dinh tuy6n .cccecceecscsseessesssessesseesessessesseeseen 30

3 Xử lý sự cố cau hinh EIGRP o ccecccccesseescesseesseesesseesstessesssen 30

Chương IV : OSPE HT 00 00100010008.0800888096 33

I Giới thiệu về OSPF - - 2222 E12 2 1221 2212112121111 ctee 33

H.Hoạt động của OSÌPF LH HH ng nh như 333 1.Neighbor và AdjaC€nCy chinh, 344

2.LSA FÏlOOdIng - c1 191991 1v HH ng ngư 39

3 Tính tốn SP tTe€ - 6 + ST vn ngư 40 IIH.OSPF với Multi-Area -.- - SSkS SH rên 41 1.Uu diém ctta Multi-Area 2 cccccssccsesseeseeseessessesessseesesseesesseens 41

2.Một số loại Area trong OSPF (OSPF Area Types) 411 IV.Định dạng gói tin OSPE ngư 433

1.The Packet Header ¿+5 + xxx veerekekesrerree 433

V.Ưu, nhược điểm 2 2+ 2+ E+SESt2EESEEE2EEEXEEX 215717121 2121.2 xe 47 J eo co 47

Trang 3

2 Cau hinh OSPF areas ccccccesssesssssssssessseesssessseesseesseeeseesaseee 47 3 Xác nhận cấu hình OSPE . ccccccccxeerrtrkrerrrrrke 48 4 Cấu hình loopback interFace - 2 ++cs+cx+cszcs+zxrsez 49 5 Xác nhận loopback và RID§ ++-+++x++sx+exss+2 49 Chương V : DEMO .- << 5< «<< nh 1g ngang nghe 50

cần Na 599

Trang 4

LOI NOI DAU

Như chúng ta đã biết, cuộc sống ngày càng hiện đại thì nhu cầu trao đi

thông tin, tìm kiếm thơng tin, giải trí của con người ngày càng tăng Bởi vậy để đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng thì các hệ thống mạng cũng phải

thiết kế sao cho phù hợp Khi thiết kế hệ thống mạng, việc chọn giao thức

định tuyến cho mạng là hết sức quan trọng Chọn giao thức định tuyến như

thế nào để mạng có thể hoạt động tối ưu như là: tốc độ hội tụ nhanh, tốn ít

băng thơng, dé cấu hình, đễ quản trị, khơng bị lặp vịng nhằm phục vụ cho

các mạng lớn, đa giao thức thì đó là một bài tốn khó

Ngày nay chúng ta cũng không phải lo về việc thiếu hụt băng thông cho truyền tin như trước kia thay vào đó là việc làm sao để sử lý gói tin tại các nút là nhanh nhất

Giao thức là một kiểu cách thức giao tiếp , đối thoại Cũng như con

người máy móc muốn làm việc với nhau cũng cần có những cách thức giao tiếp riêng Trong việc truyền tin cũng vậy các Router muốn giao tiếp với nhau cũng cần phải có những giao thức đề làm việc với nhau Các giao thức đó thường là RIP,IGRP, EGRP, IS-IS,BGP4 và OSPF

Trang 5

Thuật ngữ và viết tắt

IP (Internet Protocol): Giao thức Internet

TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol): Giao thức kiểm sốt truyền thơng và Internet

OSPF (Open shortest Path First) protocol: Giao thức tìm đường ngắn nhât đầu tiên

IPX (Internetwork Packet Exchange): Mạng tương tác trao đổi gói tin

OSI (Open Systems Interconnection) model: M6 hinh OSI lién kết cac hé thong mo

SAP (Service Advertising Protocol): Giao thirc quang cao dich vu RIP (Routing Information Protocol): Giao thức thông tin định

tuyến

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol): Giao thức

dinh tuyén nội miền mở rộng

IGRP (Interior Gateway Routing Protocol): Giao thức định tuyến

nội miễn

DUAL (Diffuring Update Algorithm): Thuật toán cập nhật nhiều mức

VLSM (Variable-Length Subnet Mask): Mặt nạ mạng có độ dài

thay đối

CIDR (Classless Interdomain Routing): định tuyến liên miền không theo lớp địa chỉ

RTP (Reliable Transport Protocol): Giao thức vận chuyền tin cậy

Apple Talk : Một tiêu chuẩn mạng cục bộ đo hãng Apple computer

thành lập

Trang 6

Chương I: Tổng quan về các giao thức định tuyến I Các khái niệm cơ bản

1 Khái niệm về định tuyến :

Định tuyến là một tiến trình lựa chọn con đường cho thực thể thông tin chuyển qua mạng, nó cũng được coi là khả năng của một nút trong van dé lựa

chọn đường dẫn cho thông tin qua mạng

Định tuyến là một khái niệm cốt lõi của mạng IP và nhiều loại mạng

khác nhau Định tuyến cung cấp phương tiện tìm kiếm các tuyến đường theo các thông tin mà thực thê thông tin được chuyền giao trên mạng

2.Khái niệm về giao thức :

Dé đơn giản ta chỉ cần hiểu giao thức là cách thức giao tiếp Trong mạng

thông tin giữa các máy tính thì giao thức rất quan trọng , giao thức chính là

cầu nối giữa các máy tính , các hệ thơng máy tính và các hệ thống mạng

Các giao thức hiện có gồm có RIP (RIP-I, RIP-2) ; OSPF, IGRP,

Trang 7

Chương II: RIP

I Tổng quát về giao thức RIP

1.1 Giới thiệu về RIP

Ngày nay, một liên mạng có thể lớn đến mức một giao thức định tuyến không thê xử lý công việc cập nhật các bảng định tuyến của tất cả các bộ định

tuyến Vì lý do này, liên mạng được chia thành nhiều hệ thống tự trị (AS-

Autonomous System) Hé théng tự trị là một nhóm các mạng và bộ định

tuyến có chung chính sách quản trị Nó đơi khi còn được gọi là miền định

tuyến (routing đomain) Các giao thức định tuyến được sử dụng bên trong

một AS được gọi là giao thức định tuyến nội miền IGP (Interior Gateway Protocol) Dé thyc hién định tuyến giữa các AS với nhau chúng ta phải sử

dụng một giao thức riêng gọi là giao thức định tuyến ngoại miền EGP

(Exterior Gateway Protocol) Routing Information Protocol (RIP) được thiết

kế như là một giao thức IGP dùng cho các AS có kích thước nhỏ, không sử

dụng cho hệ thống mạng lớn và phức tạp

Hiện nay có nhiều giao thức định tuyến đang được sử dụng Tuy nhiên

trong phần này ta chỉ trình bày về giao thức thông tin định tuyến RIP

(Routing Information Protocol)

RIP xuất hiện sớm nhất vào tháng 6 nim 1988va đước viết bởi C Hedrick trong Trường Đại học Rutgers Được sử dụng rộng rãi nhất và trở

thành giao thức định tuyến phô biến nhất trong định tuyến mạng

RIP đã chính thức được định nghĩa trong hai văn bản là: Request For Comments (RFC) 1058 và 1723 RFC 1058 (1988) là văn bản đầu tiên mô tả

đầy đủ nhất về sự thi hanh cua RIP, trong khi đó RFC 1723 (1994) chỉ là bản

cập nhật cho bản RFC 1058

1.2 Định nghĩa giao thức RIP

RIP là một giao thức định tuyến miền trong được sử dụng cho các hệ

thống tự trị Giao thức thông tin định tuyến thuộc loại giao thức định tuyến

Trang 8

nguồn đến đích được coi như có gia tri la 1 hop count Khi một bộ định tuyến nhận được I bản tin cập nhật định tuyến cho các gói tin thì nó sẽ cộng l vào

giá trị đo lường đồng thời cập nhật vào bảng định tuyến

RIP có hai phiên bản:

» RIP phiên ban | RIPv1 (RIP version 1): ¢ RIP phiên ban 2 RIPv1 (RIP version 2):

1.3 Thuat toan

RIP sử dụng thuật toán định tuyến theo véctơ khoảng cach DVA

(Distance Véctơ Algorithms)

Thuật toán Véctơ khoảng cách: Là một thuật tốn định tuyến tương thích

nhằm tính tốn con đường ngắn nhất giữa các cặp nút trong mạng, dựa trên phương pháp tập trung được biết đến như là thuật toán Bellman-Ford Các nút

mạng thực hiện quá trình trao đối thông tin trên cơ sở của địa chỉ đích, nút kế

tiếp, và con đường ngắn nhất tới đích

IL Giao thức định tuyến RIP

2.1 Chỉ tiết về giao thức định tuyến RIP

2.1.1 RIP phiên bản 1

2.1.1.1 Đặc điểm

RIPvI là một giao thức định tuyến theo véctơ khoảng cách nên nó quảng

bá (theo địa chỉ 255.255.255.255) toàn bộ bảng định tuyến của nó cho các bộ

định tuyến lân cận 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 nếu lớn hơn thì gói dữ liệu đó sẽ bị hủy bỏ Thời gian giữ chậm cho một tuyến là 180 giây,

nếu lớn hơn thì tuyến này coi như là hết hạn

RIPvI là giáo thức định tuyến được sử dụng phổ biến vì mọi bộ định

tuyến IP đều có hỗ trợ giao thức này RIPvI được phổ biến vì tính đơn giản và tính tương thích tồn cầu của nó RIPv1 có thể chia tải ra tối đa là 6 đường có chỉ phí bằng nhau (mặc định là 4 đường)

RIPvI là giao thức định tuyến theo lớp địa chỉ Khi RIP bộ định tuyến

nhận thông tin về một mạng nào đó từ một cổng, trong thông tin định tuyến này khơng có thơng tin về mặt nạ mạng con đi kèm Do đó bộ định tuyến sẽ

Trang 9

từ cổng này Nếu mặt nạ mạng con này không phù hợp thì nó sẽ lấy mặt nạ

mạng con mặc định theo địa chỉ áp dụng cho địa chỉ mạng mà nó nhận được:

- Địa chỉ lớp A có mặt nạ mạng con mặc định là 255.0.0.0

- Địa chỉ lớp B có mặt nạ mạng con mặc định là 255.255.0.0 - Địa chỉ lớp C có mặt nạ mạng con mặc định là 255.255.255.0

Do RIPv1 là một giao thức định tuyến theo véctơ khoảng cách nên nó sử

dụng cơ chế đường cắt ngang để chống lặp vòng

2.1.1.2 Cấu trúc bản tin

HN | HE | HM | "HH | HH | tHẾ | tHhf | tự | thi

command | eso) AO | A | tụ (Actes! ae | mị | tk

fed | number) fd | fe | fed) fed | fad | fa) hg fd

Cac truong chirc nang trong goi tin IP RIP:

»« Command: Cho ta biết gói tin là gói tin yêu cau (Request) hay gói tin

trả lời (Response) Gói tin Request sẽ đưa ra yêu cầu cho một bảng định tuyến

gửi tất cả hay I phần bảng định tuyến của nó Gói tin Response được đưa ra

khi I bộ định tuyến nhận được gói tin Request Nhiều gói tin RIP có thể được

sử dụng dé vận chuyền cho một bảng định tuyến lớn

* Version number: Chi ra phiên ban RIP dang str dung Truong nay dùng các kí hiệu khác nhau để chỉ ra các phiên bản khác nhau đang được sử dụng trong mạng

» Zero: Trường này thực tế không sử dụng, nó được thêm vào để cung

cấp tính tương thích về sau cho các chuẩn của RIP Trường này có thể được

thiết lập mặc định giá trị 0

Trang 10

các giao thức khác nhau nên mỗi loại sẽ có 1 nhận dạng riêng cho ta biết kiểu địa chỉ mà giao thức đang str dung Gia tri AFI cho IP 1a 2

+ Address: Chi ra dia chi IP của các bộ định tuyến

* Metric: Cho ta biết có bao nhiêu bước liên mạng (internetwork hop)

đã đi qua trong hành trình đến đích Giá trị này sẽ nằm trong khoảng 1 đến 15

cho các đường đi còn hiệu lực và 16 cho các đường đi không thể thực hiện được bởi RIP

2.1.1.3 Thiết kế RIPv1

Một số điều cần nhớ trong thiết kế mạng với RIPv1 là nó không hỗ trợ

VLSM hoặc CIDR Luge dé dia chi IP véi RIPv1 yêu cầu mặt nạ mạng con

giống nhau cho mỗi thực thể mạng IP, 1 mạng IP bằng phẳng Giới hạn số hop trong RIPvI là 15 Vì vậy kích thước mạng khơng thể vuợt quá số giới hạn đó RIPvI cũng quảng bá bảng định tuyến của nó 30 giây một lần RIPv1 thường có giới hạn khi truy nhập vào mạng nơi mà giao thức này có thể hoạt

động liên kết với các máy chủ được thực hiện định tuyến

Như trong hình 9, khi sử dụng RIPvIl, tất cả các địa chỉ trong mạng phải có cùng mặt nạ mạng con

Router A 172.16.3.5/24 Router B

172.16.4.2/24

172.16.1.0/24

Hình 9: Các địa chỉ phải có cùng mặt nạ mạng con

2.1.1.4 Cấu hình RIPv1

-Câu lệnh sau dùng giao thức định tuyến RIP

Router(config)#router rip

-Tắt chức năng tự động tổng hợp

R1(config-router)#no auto-summary

-Câu lệnh sau đưa địa chỉ mạng muốn quảng bá bằng giao thức RIP

Trang 11

-Thong tin định tuyén RIP không được gửi ra cổng này Router(config-router)#passive-interface tên_cơng

ví dụ: công s0/1/0

-Nếu muốn hủy một mạng nào đó ta dùng câu lệnh sau

Router(config-router)#no network địa chỉ ip

- Cấu hình đường default route:

Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [exit interface/ip address] 2.1.1.5 Kiểm tra và giải quyết sự cố

- Xem quá trình gửi nhận thơng tin định tuyến RIP bằng lệnh debug ip

rip

Router(config)#debug ip rip

Tắt chế độ debug bằng lệnh undebug all

Router(config)#undebug all

-Xem bảng định tuyến trên R2 bằng lệnh show ip route Router(config)# show ip route

-Dùng lệnh clear ip route * dé xố tồn bộ route từ bảng định tuyến

Router(config)# clear ip route * -Kiém tra lại cấu hình bằng lệnh Show run

Router(config)# Show run

2.1.2 RIP phiên bản 2

2.1.2.1 Đặc điểm

RIPv2 là bản được phát triển từ RIPvl nên nó có các đặc điểm như RIPv1:

- Là một giao thức định tuyến theo véctơ khoảng cách, sử dụng số

lượng hop làm thông số định tuyến

- Giá trị hop tối đa là 15

- Thời gian giữ chậm cũng là 1§0 giây

- Sử dụng cơ chế chia rẽ tầng đề chống lặp vòng

RIPv2 đã khắc phục được những điểm giới hạn của RIPvI

- RIPv2 có gửi mặt nạ mạng con đi kèm với các dịa chỉ mạng trong

Trang 12

- RIPv2 gửi thông tin định tuyến theo địa chỉ đa hướng 244.0.0.9 2.1.2.2 Cấu trúc bản tin

L0Hf | HÓR | MR | Ha | Qodet | odet ) th | HE | ty

command | vein) unused | AFL | th | network | subnet | tet | mg

fed | number | fed | dd | tay | atts | mask | hop | fu

ied id | fd | fd |

Bản tin IP RIPv2 cho phép mang nhiều thơng tin hơn ngồi các thông

tin như trong bản tin IP RIP nó cịn cung cấp một cơ chế xác thực không được hỗ trợ bởi RIP

Một số đặc tính sau đây là những dấu hiệu lớn nhất được bổ sung vào RIPv2:

- Sự nhận thực của dòng tin truyền dẫn - Hỗ trợ mặt nạ con

- Địa chỉ IP bước kế tiếp

- Bản tin đa phương RIP-2

Một số hỗ trợ khác gồm có sự gia tăng khối thông tin quản lý và hỗ trợ cho các thẻ của bộ định tuyến ngoài mạng

Các trường chức năng trong định dạng bản tin IP RIPv2:

* Command, Version number, AFI, Address, Metric: Chức năng của

chung cũng giống như trong bản tin IP RIP

* Unused: Có giá trị được thiết lập mặc định là 0

« Route tag (Nhãn đường đi): Cung cấp một phương thức phân biệt

giữa bộ định tuyến nội bộ (sử dụng giao thức RIP) và các bộ định tuyến ngoài

(sử dụng các giao thức định tuyến khác)

* Subnet mask: Chứa đựng mặt nạ mạng con cho các bộ định tuyến

* Next hop: Cho biết địa chỉ IP của bước đi tiếp mà gói tin có thé

chuyền tiếp

Trong RIP phiên ban 2, kiểu bản tin xác thực được thêm vào để bảo vệ

Trang 13

Mục đầu tiên của thông báo sẽ chứa thông tin xác thực Để chỉ rõ một mục

chứa thông báo xác thực chứ không phải là thông tin định tuyến, giá trị hexa FFFF được đặt trong trường AFI Trường tiếp theo trong thông báo xác thực

đó là loại xác thực, dùng để định nghĩa phương pháp sử dụng để xác thực

Trường cuối cùng trong thông báo xác thực là dé chứa dữ liệu xác thực Định

dạng của bản tin xác thực như sau:

1-octet 1-octet 2-octet | 2-octet | 2-octet 16-octet

command | version unused | AFI Authentication | Data

field number field field type field

field field

2-octet 2-octet

AFI= Authentication 2s 3

0xFFFE type 16-octet Password field

field field

Hình 10: Thơng tin xác thực được thêm trường AFI

Ngoài ra RIP phiên bản 2 còn hỗ trợ phát đa hướng (Multicast) so với phiên bản 1 RIP phiên bản I sử dụng phát quảng bá để gửi các thông báo RIP

tới tất cả các bộ định tuyến lân cận Do đó, khơng chỉ các bộ định tuyến trên mạng nhận được thông báo mà mọi trạm trong mạng đều có thể nhận được

Trong khi đó, RIP phién bản 2 sử dụng địa chỉ đa hướng 224.0.0.9 để phát đa hướng các thông báo RIP tới chỉ các bộ định tuyến sử dụng giao thức RIP trên

một mạng mà thôi

2.1.2.3 Thiết kế RIPv2

Một số điều cần ghi nhớ trong việc thiết kế mạng với RIPv2 là nó hỗ trợ VLSM bên trong mạng và CIDR đề tóm tắt những mạng gần kề ở bên kia RIPv2 cho phép tóm tắt các lộ trình trong cùng I mạng RIPv2 vẫn có giới

hạn số hop là 16 Vì thế kích thước mạng không thể vượt quá giới hạn này

RIPv2 gửi bảng định tuyến 30s mỗi lần đến các máy để gửi địa chỉ IP là

224.0.0.9 RIPv2 thường có giới hạn khi truy nhập vào mạng nơi mà giao

Trang 14

Như trong hinh 11, khi sw dung RIPv2, tất cả các dia chi trong mạng có thể có những mặt nạ mạng con khác nhau Router A Router B 172.16.3.4/20 172.16.2.6/28 172.16.1.0/24

Hình 11: Các địa chỉ có thể có mặt nạ mạng con khác nhau

2.1.2.4 Cấu hình RIPv2

-Các lệnh sau dùng giao thức định tuyến RIP

Router(config)#router rip

-Tắt chức năng tự động tổng hợp

R1(config-router)#no auto-summary

-Chọn giao thức RIP version 2

Rl(config-router)#version 2

-Khai báo các mạng ni trực tiếp

R1(config-router)#net 192.168.0.0

-Thông tin định tuyến RIP không được gửi ra cổng này

Router(config-router)#passive-interface tén_cong

ví dụ: cơng s0/1/0

-Nếu muốn hủy một mạng nào đó ta dùng câu lệnh sau Router(config-router)#no network dia_chi_ip

- Cau hinh đường default route:

Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [exit interface/ip address]

2.1.2.5 Kiểm tra và giái quyết sự cố

Trang 15

Router(config)#debug ip rip

Tắt chế độ debug bằng lệnh undebug all

Router(config)#undebug all

-Xem bảng định tuyến trên R2 bằng lệnh show ip route Router(config)# show ip route

- Ding lénh clear ip route * dé xoá toàn bộ route từ bảng định tuyến

Router(config)# clear ip route * -Kiém tra lại cấu hình bằng lệnh Show run

Router(config)# Show run

2.1.3 So sánh

a Những điểm giống nhau:

+ Là giao thức định tuyến theo véctơ khoảng cách « Sử dụng số hop làm thông số định tuyến

s Chu kỳ cập nhật mặc định là 30 giây

+ Sir dung thời gian giữ chậm để chống lặp vòng, thời gian này mặc định là 80 giây

+ Str dung co chế cắt ngang đề chống lặp vịng

» Nếu gói đữ liệu đến mạng đích có số lượng hop lớn hơn 15 thì gói

đữ liệu đó sẽ bị hủy bỏ

« Cùng giữ những thông tin sau về mỗi đích :

- IP address: địa chỉ của máy đích hoặc mạng

- Gateway: Công vào ra đầu tiên mà đường dẫn tiến về đích

- Interface: Phần mạng vật lý mà sử dụng đề đến cổng ra đầu tiên của đường dẫn về đích

- Metric : Là số cho biết số hop đến đích

- Timer: Là lượng thời gian kế từ khi bộ định tuyến cập nhật lần

Trang 16

b Những điểm khác nhau:

Bảng so sánh những điểm khác nhau giữa RIPv1 và RIPv2:

RIP version | — RIPv1 RIP version 2 — RIPv2

Định tuyến theo lớp dia chi Định tuyên không theo lớp địa chỉ

Không gửi thông tin về mặt nạ mạng con trong thông tin định tuyến

Có gửi thơng tin về mặt nạ mạng con trong thông tin định tuyến

Không hỗ trợ VLSM Do đó tất cả

các mạng trong hệ thống RIPv1 phải

có cùng mặt nạ mạng con

Có hỗ trợ VLSM Do vậy các mạng

trong hệ thống RIPv2 có thể có

chiều dài mặt nạ mạng con khác nhau

Không hỗ trợ CIDR Có hỗ trợ CIDR

Khơng có cơ chế xác minh thơng tin định tuyến

Có cơ chế xác minh thông tin định

tuyến

Gửi quảng bá thông tin định tuyến

theo dia chi : 255.255.255.255 Gửi thông tin định tuyến theo địa

đa hướng 224.0.0.9 nên hiệu quả

hơn

Cùng giữ những thông tin giống nhau về đích nhưng RIPv1 không giữ

được thông tin về mặt nạ mạng con cịn RIPv2 giữ được thơng tin về mặt na mang con

Trang 17

Chuong III : EIGRP

I Giới thiệu chung về EIGRP:

Giao thức định tuyến cổng nội miền mở rộng EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) là một giao thức định tuyến độc quyền của Cisco

được phát triển từ giao thức định tuyến nội miền IGRP (Interior Gateway

Routing Protocol )

Không giống như IGRP là một giao thức định tuyến theo lớp địa chỉ, EIGRP có hỗ trợ định tuyến liên miền không theo lớp địa chi CIDR (Classless

Interdomain Routing) và cho phép người thiết kế mạng tối ưu không gian sử

dụng địa chỉ bằng mặt nạ mạng có độ dài thay đổi VLSM (Variable-Length Subnet Mask) So với IGRP, EIGRP có thời gian hội tụ nhanh hơn, khả năng

mở rộng hơn và khả năng chống lặp vòng cao hơn

EIGRP thường được xem là giao thức lai vì nó kết hợp các ưu điểm của cả giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách và giao thức định tuyến theo

giá trị trạng thái liên kết

EIGRP là một giao thức định tuyến nâng cao dựa trên các đặc điểm của

giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết Những ưu điểm tốt nhất

của OSPF như thông tin cập nhật một phần, phát hiện router lân cận được

đưa vào EIGRP Tuy nhiên, cấu hình EIGRP đễ hơn cấu hình OSPF EIGRP

Trang 18

VD Hinh 1.1 1a mot mang EIGRP: 3100 2100 router eigrp 109 network 1.0.00 network 2.0.00 Hinh 1.1 Mang sw dụng giao thức EIGRP

II.Cac khai niém cia EIGRP

1 Cac khai niém va thuat ngir EIGRP

EIGRP router lu trữ các thông tin về đường đi và cấu trúc mạng trên RAM, nhờ đó chúng đáp ứng nhanh chóng theo sự thay đổi Giống như

OSPF, EIGRP cũng lưu những thông tin này thành từng bảng và từng cơ sở dữ liệu khác nhau

EIGRP lưu các con đường mà nó học được theo một cách đặc biệt Mỗi

con đường có trạng thái riêng và có đánh dấu để cung cấp thêm nhiều thông tin hữu dụng khác

EIGRP có ba loại bảng sau:

-Bảng láng giềng (Neighbor table) -Bảng cấu trúc mạng ( Topology table) -Bảng định tuyến (Routing table)

Trang 19

trực tiếp với nó Bảng này tương tự nhu co sé dit ligu cia OSPF Déi voi mdi giao thức mà EIGRP hỗ trợ, EIGRP có một bảng láng giềng riêng tương ứng

Khi phát hiện một router lân cận mới, router sẽ ghi lại địa chỉ và công kết

nối của router lân cận đó vào bảng láng giềng Khi router lân cận gửi gói hello, trong đó có thơng số về khoảng thời gian lưu giữ Nếu router không nhận được gói hello khi đến định kỳ thì khoảng thời gian lưu giữ là khoảng

thời gian mà router chờ và vẫn xem là router lân cận còn kết nối được và còn

hoạt động Khi khoảng thời gian lưu giữ đã hết mà vẫn khơng nhận được gói

hello tt router lan can do, thì xem nhu router lân cận khơng cịn kết nối được hoặc khơng cịn hoạt động, thuật toán cập nhật nhiều mức DUAL (Diffuing Update Algorithm) sẽ thông báo sự thay đổi này và thực hiện tính toán lại

theo mạng mới

Bảng cấu trúc mạng là bảng cung cấp đữ liệu đề xây dựng nên bảng định tuyến của EIGRP DUAL lấy thông tin từ bảng láng giềng và cấu trúc mạng để tính tốn chọn đường có chỉ phí thấp nhất đến từng mạng đích

Mỗi EIGRP router lưu một bảng cấu trúc mạng riêng tương ứng với từng loại giao thức mạng khác nhau Bảng cấu trúc mạng chứa thông tin về tất cả

các con đường mà router học được Nhờ những thông tin này mà router có thể

xác định đường đi khác đề thay thế nhanh chóng khi cần thiết Thuật toán

DUAL chọn ra đường tốt nhất đến mạng đích gọi là đường thành công

(successor route)

Sau đây là những thông tin chứa trong bảng cấu trúc mạng:

-Feasible distance (FD): là thông số định tuyến nhỏ nhất mà EIGRP tính được cho từng mạng đích

-Route source: là nguồn khởi phát thông tin về một con đường nào đó Phần thơng tin này chỉ có đối với những đường được học từ ngoài mạng EIGRP

-Reported distance (RD): là thông số định tuyến đến một mạng đích do router lân cận liên kết trực tiếp thông báo qua

Trang 20

-Trạng thái đường đi: Trạng thái không hoạt động (P-passive) là trạng

thái ỗn định, sẵn sàng sử dụng được, trạng thái hoạt động (A-active) là trạng

thái đang trong tiến trình tính toán lại của DUAL

Bảng định tuyến EIGRP lữu giữ danh sách các con đường tốt nhất đến các mạng đích Những thông tin trong bảng định tuyến được rút ra từ báng cấu trúc mạng Router EIGRP có bảng định tuyến riêng cho từng giao thức mạng khác nhau

Đường được chọn làm đường thành công đến mạng đích gọi là đường successor Tir thong tin trong bang lang giéng va bang cau tric mang, DUAL chọn ra một đường thành công và đưa lên bảng định tuyến Đến một mạng đích có thể có đến 4 successor Những đường này có chi phí bằng nhau hoặc khơng bằng nhau Thông tin về đường thành công cũng được đặt trong bảng cấu trúc mạng

Đường có thê hoạt động FS (Feasible successor ) là đường dự phòng cho

đường thành công Đường này cũng được chọn ra cùng với đường thành công nhưng chúng chỉ được lưu trong bảng cấu trúc mạng Đến một mạng đích có

thể có nhiều đường dự phòng được lưu trong bảng cấu trúc mạng nhưng điều

này không bắt buộc

Router xem hop kế tiếp của đường có thể hoạt động FS là hop đưới nó, gần mạng đích hơn nó Do đó, chỉ phí của đường dự phịng được tính bằng

chi phi của chính nó cộng với chi phí mà router lân cận thông báo qua Trong trường hợp đường thành cơng bị sự có thì router sẽ tìm đường dự phòng để

thay thế Một đường dự phòng bắt buộc phải có chi phí mà router lân cận

thông báo qua thấp hơn chỉ phí của đường thành công hiện tại Nếu trong

bảng cấu trúc mạng khơng có sẵn đường dự phịng thì con đường đến mạng đích tương ứng được đưa vào trạng thái hoạt động (Active) va router bat đầu gửi các gói yêu cầu đến tất cả các router lân cận đề tính toán lại cấu trúc

mạng Sau đó với các thơng tin mới nhận được, router cd thế sẽ chọn ra được

đường thành công hoặc đường dự phòng mới Đường mới được chọn xong sẽ co trang thai la Passive

Bảng cấu trúc mạng còn lưu nhiều thông tin khác về các đường đi EIGRP phân loại ra đừơng nội vi và đường ngoại vi Đường nội vi là đường

Trang 21

EIGRP cé dan nhan (Administrator tag) với giá trị từ 0 đến 255 để phân biệt

đường thuộc loại nào

Đường ngoại vi là đường xuất phát từ bên ngoài AS của EIGRP Các đường ngoại vi là những đường được học từ các giao thức định tuyến khác như RIP, OSPF và IGRP Đường cô định cũng được xem là đường ngoại vi

2 Thuật toán DUAL

EIGRP thường được xem là giao thức lai vì nó kết hợp các ưu điểm của

cả giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách và giao thức định tuyến theo

trạng thái đường liên kết Và thành phần trung tâm của EIGRP là thuật toán

cập nhật nhiều mức DUAL (Diffusing Update Algorithm ), là bộ máy tính tốn đường đi của EIGRP Tên đầy đủ của kỹ thuật này là DUAL FSM (finite-state machine-may trạng thái giới hạn ) FSM là một bộ máy thuật toán

nhưng không phải là một thiết bị cơ khí có các thành phần di chuyển được

FSM định nghĩa một tập hợp các trạng thái có thể trải qua, sự kiện nào gây ra trạng thái nào và sẽ có kết quả là gì FSMs cũng mô tả một thiết bị, một

chương trình máy tính, hoặc một thuật toán định tuyến sẽ xử lý một tập hợp

các sự kiện đầu vào như thế nào DUAL FSM đảm bảo rằng mỗi đường là

một vòng tự do và những đường có chỉ phí thấp nhất được DUAL đặt trong bảng định tuyến DUAL FSM chứa tất cả các logic được sử dụng để tính tốn

và so sánh đường đi trong mạng EIGRP EIGRP sẽ giữ những tuyến đường quan trọng này và cấu trúc sẵn có ở tất cá thời gian, để thơng tin có thể truy

nhập ngay lập tức

DUAL chạy hai thuật toán song song là định tuyến theo trạng thái đường

liên kết (LSP) và định tuyến theo vectơ khoảng cách (DVP)

Thuật toán trạng thái liên kết (LS4): Trong thuật toán trạng thái liên

kết, các node mạng quảng bá giá trị liên kết của nó với các node xung quanh tới các node khác Sau khi quảng bá tất cả các node đều biết rõ topo mạng và thuật toán sử dụng đề tính tốn con đường ngắn nhất tới node đích

Trang 22

Đầu tiên mỗi router sẽ gửi thơng tin cho biết nó có bao nhiêu kết nối và trạng thái của mỗi đường kết nối như thế nào, và nó gửi cho mọi router khác

trong mạng bằng địa chỉ multicast Do đó mỗi router đều nhận được từ tất cả các router khác thông tin về các kết nối của chúng Kết quả là mỗi router sẽ

có đầy đủ thông tin để xây dựng cơ sở đữ liệu về trạng thái các đường liên

kết Như vậy mỗi router đều có một cái nhìn đầy đủ và cụ thể về cấu trúc của

hệ thống mạng

Router sẽ lưu tất cả các đường mà router lân cận thông báo qua Dựa trên thông số định tuyến tổng hợp của mỗi đường, DUAL sẽ so sánh và chọn ra đường có chỉ phí thấp nhất đến đích DUAL đảm bảo mỗi một đường này là

không có lặp vịng Đường được chọn gọi là đường thành cơng (successor) và

nó sẽ được lưu trong bảng định tuyến, đồng thời cũng được lưu trong bảng

cấu trúc mạng Khi mạng bị đứt thì DUAL sẽ tìm đường dự phòng (feasible successor) trong bảng cấu trúc mạng

Gói tin hello được gửi theo chu kỳ và EIGRP có thể cấu hình được Khoảng thời gian hello mặc định phụ thuộc vào băng thông tuy nhiên do gói

tin hello rất nhỏ nên nó ít tốn băng thông và thời gian hội tụ nhanh

Đối với DUAL hoạt động cập nhật được diễn ra liên tục để cập nhật sự thay đổi trạng thái của một đường liên kết va thông tin được phát ra cho tat cả

các router trên mạng

3 Định dạng bản tin EIGRP

Giao thức định tuyến công nội miền mở rộng EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) là phiên bản phát triển của giao thức định tuyến nội miền IGRP (Interior Gateway Routing Protocol ) IGRP là giao thức định

tuyến vào cổng nội miền của cisco sử dụng trong TCP/IP và OSI internets Nó được lưu tâm tới như một giao thức cổng vào phía trong nhưng cũng được sử dụng rộng rãi như một giao thức cơng vào ngồi cho định tuyến liên miền

IGRP sử dụng kỹ thuật định tuyến vectơ khoảng cách Kỹ thuật định tuyến

vectơ khoảng cách trong IGRP vẫn được sử dụng cho EIGRP Những thuộc tính hội tụ và hiệu quả hoạt động của giao thức này đã tiến bộ một cách đáng

kê

Trang 23

| | 16 32 bits

EIGRP header structure

Hinh 2.4 : Cau tric tiéu dé bản tin EIGRP

Checksum: kiém tra cổng Opcode: Mã tác vu

Sequence number: sé trinh tự Flag: cờ hiệu

Acknowledge number: sé tin ghi nhận

Autonomous system number: số của hệ thống tự trị

Trang 24

Bảng sau là các lọai gói của EIGRP: Mã tác vụ Loai 1 Cập nhật 3 Yêu cầu 4 Đáp ứng 5 Hello 6 IPX SAP

10 SIA Yéu cau II SIA Đáp ứng

4 Các đặc điểm của EIGRP

EIGRP hoạt động khác với IGRP Về bản chất EIGRP là một giao thức

định tuyến theo vectơ khoảng cách nâng cao nhưng khi cập nhật và bảo trì

thơng tin router lân cận và thông tin định tuyến thì nó làm việc giống như một

giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết Sau đây là các ưu điểm

của EIGRP so với giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách thông thường:

- Tốc độ hội tụ nhanh

- Sử dụng băng thông hiệu quả

- Có hỗ trợ mặt nạ mạng có độ dài thay đôi VLSM (Variable- Length

Subnet Mask) va dinh tuyén liên miền không phân lớp CIDR (Classless Interdomain Routing) Không giống như IGRP, EIGRP có

trao đối thông tin về subnet mask nên nó hỗ trợ được cho hệ thống IP

không theo lớp

- Hỗ trợ cho nhiều giao thức mạng khác nhau

Trang 25

phải chỉnh sửa lâu Ví dụ như khi phát triển để hỗ trợ một giao thức

mới như IP chắng hạn, EIGRP cần phải có thêm phần mới tương ứng cho IP nhưng hồn tồn khơng cần phải viết lại EIGRP

EIGRP router hội tụ nhanh vì chúng sử dụng thuật toán DUAL DUAL

bảo đảm hoạt động không bị lặp vịng khi tính toán đường đi, cho phép mọi router trong hệ thống mạng thực hiện đồng bộ cùng lúc khi có sự thảy đổi xảy ra

EIGRP sử dụng băng thông (Bandwidth) hiệu quả vì nó chỉ gửi thơng tin

cập nhật một phần và giới hạn chứ không gửi toàn bộ bảng định tuyến Nhờ

vậy nó chỉ tốn một lượng băng thông tối thiểu khi hệ thống mạng đã ồn định

Điều này tương tự như hoạt động cập nhật của OSPF, nhưng không giống như router OSPF, router EIGRP chỉ gửi thông tin cập nhật một phần cho router nào cần thông tin đó mà thơi, chứ khơng gửi cho mọi router khác trong vùng

như OSPF Chính vì vậy mà hoạt động cập nhật của EIGRP gọi là cập nhật giới hạn Thay vì hoạt động cập nhật theo chu kì, các router EIGRP giữ liên

lạc với nhau bằng các gói hello rất nhỏ Việc trao đổi các gói hello theo định

kỳ không chiếm nhiều băng thông đường truyền

EIGRP có thể hỗ trợ cho IP, IPX và Apple Talk nhờ có cấu trúc từng phần theo giao thức (PDMs- Protocol dependent modules) EIGRP có thể

phân phối thơng tin của IPX RIP và SAP để cải tiến hoạt động toàn diện Trên thực tế, EIGRP có thể điều khiển hai giao thức này Router EIGRP nhận

thông tin định tuyến và dịch vụ, chỉ cập nhật cho các router khác khi thông tin trong bảng định tuyến hay bảng SAP thay đổi

EIGRP cịn có thể điều khiển giao thức Apple Talk định tuyến bảng duy

trì RTMP (Routing Table Maintenance Protocol ) RTMP sử dụng số lượng hop để chọn đường nên khả năng chọn đường không được tốt lắm Do đó, EIGRP sử dụng thơng số định tuyến tổng hợp cấu hình được đề chọn đường tốt nhất cho mạng Apple Talk Là một giao thức định tuyến theo vectơ

khoảng cách, RTMP thực hiện trao đổi tồn bộ thơng tin định tuyến theo chu

kỳ Để giảm bớt sự quá tải này, EIGRP thực hiện phân phối thông tin định

Trang 26

dùng cho Apple Talk chỉ nên chạy trong mạng khơng có client, ví dụ như các liên kết WAN chắng hạn

5 Cấu trúc dữ liệu EIGRP

Giống như OSPF, EIGRP dựa vào nhiều loại gói dữ liệu khác nhau để

duy trì các loại bảng của nó và thiết lập mối quan hệ phức tạp với cdc router

lân cận

Có 5 loại gói EIGRP:

- Hello

- Bao nhan - Cap nhat

- Yêu cầu

- Dap tng

EIGRP dựa vào các gói hello dé phát hiện, kiểm tra và tái phát hiện các router lân cận Tái phát hiện có nghĩa là router EIGRP không nhận được hello từ một router lân cận trong suốt khoảng thời gian lưu giữ nhưng sau đó router lân cận này lại tái lập lại thông tin liên lạc

Chu kỳ gửi hello của EIGRP router có thể cấu hình được Khoảng thời

gian hello mặc định phụ thuộc vào băng thông trên từng công của router

Trong mạng IP, EIGRP router gửi hello theo địa chỉ multicast 224.0.0.10 EIGRP router lưu thông tin về các router lân cận trong bảng láng giềng Bảng láng giềng này có lưu số thứ tự (Seq No) và thời gian lưu giữ của gói EIGRP cuối cùng nhận được từ mỗi router lân cận Theo định kỳ và trong giới hạn của khoảng thời gian lưu giữ, router phải nhận được gói EIGRP thì những

đường tương ứng mới có trạng thái Passive Trạng thái Passive có nghĩa là trạng thái hoạt động ồn định

Nếu router khơng nghe ngóng được gì về router lân cận trong suốt

khoảng thời gian lưu giữ thì EIGRP sẽ xem như router lân cận đó đã bị sự cố và DUAL sẽ phải tính toán lai bang định tuyến Mặc định, khoảng thời gian

Trang 27

Bandwidth Liên kết khoảng thời gian khoảng thời gian

hello mac dinh lưu giữ mặc định

1.544 Mbps Multipoint 60 seconds 180 seconds - hay less Frame Relay

Lớn hơn T1, Ethernet 5 seconds 15 seconds

1.544 Mbps

Bảng giá trị mặc định của thời gian hello và thời gian lưu giữ OSPF bắt buộc các router lân cận với nhau phải có cùng khoảng thời gian hello và khoảng thời gian bất động thì mới có thể thông tin liên lạc với nhau được EIGRP thì khơng yêu cầu như vậy Router sẽ học các khoáng thời gian của router lân cận thông qua việc trao đối gói hello Chúng sẽ dùng thơng tin trong đó để thiết lập mối quan hệ ồn định mà không cần các khoảng thời gian này phải giống nhau giữa chúng

Goi hello thường được gửi theo chế độ không bảo đảm tin cậy Điều này

có nghĩa là khơng có báo nhận cho các gói hello

EIGRP router sử dụng gói báo nhận để xác nhận là đã nhận được gói EIGRP trong quá trình trao đổi tin cậy Giao thức vận chuyển tin cậy RTP

(Reliable Transport Protocol) cung cấp dịch vụ liên lạc tin cậy giữa hai host EIGRP Gói báo nhận chính là gói hello mà khơng có dữ liệu Khơng giống như hello được gửi multicast, các gói báo nhận chỉ gửi trực tiếp cho một máy

nhận Báo nhận có thể được kết hợp vào loại gói EIGRP khác như gói tra lời chang han

Gói cập nhật được sử dụng khi router phát hiện được một router lân cận

mới Router EIGRP sẽ gửi gói cập nhật cho router lân cận mới này để nó có thể xây dựng bảng cấu trúc mạng Có thé sé cần nhiều gói cập nhật mới có thể truyền tải hết các thông tin cau tric mang cho router lan cận này

Gói cập nhật cịn được sử dụng khi router phát hiện sự thay đổi trong cấu

Trang 28

EIGRP router sử dụng gói yêu cầu khi nó cần một thơng tin đặc biệt nào đó từ một hay nhiều router lân cận của nó Gói đáp ứng được sử dụng để tra lời cho các gói yêu cầu

Nếu một EIGRP router mất đường thành công và nó khơng tìm được đường dự phòng để thay thế thì DUAL sẽ đặt con đường đến mạng đích đó vào trạng thái hoạt động (Active) Sau đó router gửi multicast gói yêu cầu đến tất cả các router lân cận để có gắng tìm successor mới cho mạng đích này

Router lân cận phải trả lời bằng gói đáp ứng đề cung cấp thông tin hoặc cho

biết là khơng có thơng tin nào khác có thể khả thi Gói yêu cầu có thể được

gửi multicast hoặc chỉ gửi cho một máy, cịn gói đáp ứng thì chỉ gửi cho máy

nào gửi yêu cầu mà thơi Cả hai loại gói này đều được gửi bảo đảm

II Cấu hình EIGRP

1 Cấu hình EIGRP

Trừ thuật toán DUAL là phức tạp, cịn cấu hình EIGRP thì khá đơn giản,

Tùy theo giao thức được định tuyến là IP,IPX hay Apple Talk mà câu lệnh cấu hình EIGRP sẽ khác nhau Phần sau đây chỉ đề cập đến cấu hình EIGRP

cho giao thức IP

Sau đây là các bước cấu hình EIGRP cho IP:

2600 3100 2100 router eigrp 109 network 1.0.0.0 network 2.0.0.0

Hinh 3.1 Mang lién kết bằng giao thức EIGRP

Trang 29

1 Sử dụng lệnh sau để khởi động EIGRP và xác định con số của hệ thống tu tri:

router(config)# router eigrp autonomous-system-number

Thong s6 autonomous-system-number xac dinh cac router trong một hệ thống tự trị Những router nào trong cùng một hệ thống mạng thì phải có con số này giống nhau

2 Khai báo những mạng nào của router mà bạn đang cấu hình về hệ

thống tự trị EIGRP:

router(config-router)#network network-number

Théng sé network —number 1a dia chỉ mạng của các công giao tiếp trên router thuộc về hệ thống mạng EIGRP Router sẽ thực hiện quảng cáo thông

tin về những mạng được khai báo trong câu lệnh network này

Chỉ khai báo những mạng nào kết nói trực tiếp vào router mà thơi 3 Khi cấu hình công serial để sử dụng trong EIGRP, việc quan trọng là cần đặt băng thông cho cổng này Nếu chúng ta không thay đổi băng thông của công, EIGRP sẽ sử dụng băng thông mặc định của cổng thay vì băng

thơng thực sự Nếu đường kết nối thực sự chậm hơn, router có thể khơng hội tụ được, thông tin định tuyến cập nhật có thể bị mất hoặc là kết quả chọn

đường không tối ưu Đề đặt băng thông (Bandwidth) cho một công serial trên

router, dùng câu lệnh sau chế độ cấu hình của cổng đó: router(config-if)# bandwidth kilobits

Giá trí băng thơng khai trong lệnh bandwidth chỉ đựơc sử dụng tính tốn cho tiến trình định tuyến, giá trị này nên khai đúng với tốc độ của cổng

4 Cisco còn khuyến cáo nên thêm câu lệnh sau trong cấu hình EIGRP:

router(config-if)# eigrp log-neighbor-changes

Câu lệnh này sẽ làm cho router xuất ra các câu thơng báo mỗi khi có sự

thay đổi của các router lân cận liên kết trực tiếp giúp chúng ta theo dõi sự ổn

Trang 30

2 Duy tri bang dinh tuyén

DUAL ghi nhận tat cả các đường đo router lân cận quảng cáo và sử dụng thông số định tuyến tổng hợp để so sánh giữa chúng Đồng thời DUAL cũng

đảm bảo mỗi đường đi này không bị lặp vịng

Đường đến một đích có chỉ phí thấp nhất sẽ được DUAL đưa lên báng

định tuyến Đường này gọi là đường thành công (successor) Đường thành công cũng được lưu trong bảng cấu trúc mạng

EIGRP lưu thông tin quan trọng về đường đi trong bảng láng giềng và bang cấu trúc mạng Hai bảng này cung cấp thông tin day du cho DUAL Dua vào đó DUAL cịn có thể chọn đường thay thế nhanh chóng khi cần thiết

Khi một đường liên kết bị đứt, DUAL tìm đường dự phịng (feasible successor) trong bảng cấu trúc mạng Nếu khơng tìm thấy đường dự phịng thì đường đi đến mạng đích này được đánh dấu trạng thái là Active Sau đó router gửi các gói yêu cầu đến tất cả các router lân cận của nó để yêu cầu

cung cấp thông tin mạng Với thông tin mới nhận được, DUAL sẽ tính tốn

lại đường thành cơng và đường dự phòng mới

Sau khi DUAL đã tính tốn xong, đường thành công được đưa vào bảng định tuyến Đường thàng công và đường dự phòng được đặt trong bảng cấu trúc mạng Trạng thái đường đến mạng đích này được chuyền từ Active sang

Passive Trạng thái này có nghĩa là con đường đã hoạt động tin cậy

EIGRP router sử dụng các gói hello rất nhỏ đề thiết lập mối quan hệ trực

tiếp với các router lân cận Mặc định, gói hello được gửi theo chu kỳ Š giây/lần Nếu EIGRP router vẫn nhận được đều đặn các gói hello theo định

kỳ thì có nghĩa là router lân cận đó cùng với các con đường của nó vẫn cịn hoạt động bình thường

Khi phát hiện một router lân cận mới, router sẽ ghi nhận lại địa chỉ và

cổng kết nối của router lân cận đó Thơng tin này được lưu trong bảng láng

giềng Khi router lân cận gửi gói hello, trong đó có thơng số về khoảng thời

gian lưu giữ Đây là khoảng thời gian mà router vẫn chờ và xem là router lân

cận vẫn còn hoạt động và kết nói được Hay nói cách khác, nếu rouetr khơng

nhận được gói hello trong suốt khoảng thời gian lưu giữ thì khi khoảng thời

Trang 31

còn hoạt động nữa, DUAL sẽ thông báo sự thay đổi này và thực hiện tính toán lại với cấu trúc mạng mới

3 Xử lý sự cố cấu hình EIGRP

EIGRP hoạt động 6n định, sử dụng băng thông hiệu quả và khá đơn giản trong việc theo dõi và xử lý sự có

Dùng lệnh router eigrp øứonomows-system để khởi động tiến trình định

tuyến EIGRP trên router:

Rl(config) # router eigrp 100

Để có thể trao đổi thông tin định tuyến với nhau, mỗi router trong mạng

EIGRP phải có số ø/onomows-sysfem giống nhau

Sau d6 ding lénh network network-number dé khai bao các cổng giao tiếp trén router tham gia vào tiến trình cập nhật EIGRP

R1(config-router) # network 172.30.0.0

R1(config-router) # network 192.168.3.0

Để kiểm tra cấu hinh cia EIGRP ding Iénh show running configuration va show ip protocol

Sau đây là một số nguyên nhân có thể làm cho EIGRP hoạt động không đúng:

- Có sự cố kết nói ở lớp 1 và lớp 2

- Chỉ số của hệ thống tự trị AS (Autonomous-system) không giống nhau trên các router EIGRP

- Kết nối bị nghẽn mạch hoặc đứt mạch

- Cổng giao tiếp trên router bị sự cô

- Chế độ tổng hợp đường đi tự động đang được sử dụng trong mạng có

sơ đồ địa chỉ khơng liên tục

- Sử dụng lệnh no auto-summary để tắt chế độ tổng hợp đường đi tự động trên router

Một trong những nguyên nhân thường gặp nhất làm cho router mất một

router lân cận là đo đường kết nói bị đứt Một nguyên nhân khác có thể là do

Trang 33

Chuong IV : OSPF

I Giới thiệu về OSPE

Open Shortest Path First (OSPF) được phát triển bởi Internet Engineering Task Force (IETF) như một sự thay thế những hạn chế cũng như nhược điểm của RỊP

OSPF là một link state protocol, như tên gọi của mình nó sử dụng thuật toán Dijkstra” Shortest Path First (SPF) đề xây dựng routing table và open nói nên tính phố biến của nó OSPF đã được John Moy đưa ra thông qua một số

RFC, gần đây nhất là RFC 2328

Giống như các link state protocol, OSPF có ưu điểm là hội tụ nhanh, hỗ

trợ được mạng có kích thước lớn và khơng xảy ra routing loop Bên cạnh đó OSPF cịn có những đặc trưng sau:

- Sử dụng area để giảm yêu cầu về CPU, memory của OSPF router cũng như lưu lượng định tuyến và có thể xây dựng hierarchical

internetwork topologies

- Là giao thức định tuyến dạng clasless nên hỗ trợ được VLSM và

discontigous network

- OSPF su dung dia chi multicast 224.0.0.5 (all SPF router) 224.0.0.6

(DR và BDR router) đề gửi các thông điệp Hello va Update

- OSPF còn có khả năng hỗ trợ chứng thực dạng plain text và dạng MDS

- Sir dung route tagging dé theo di cac external route

- OSPF cịn có khả năng hỗ trợ Type of Service

II Hoat dong cia OSPF

Cac OSPF-speaking router gửi các Hello packet ra tất cả các OSPF- enable interface Nếu 2 router sau khi trao đổi Hello packet và thoả thuận một

số thông số chúng sẽ trở thành neighbor

Trang 34

router Su thiét lập mot adjacency dugc xác định bởi loại router trao déi Hello

va loai network ma Hello trao déi qua

Mỗi router gửi các link state advertisement (LSA) qua tat ca adjacency

LSA mô tả tất ca cdc interface cia router (link) và trạng thái của link Các

link này có thé 1a stub network, tới OSPF router khác, tới network trong cùng

một area, tới external network Do có rất nhiều loại link state information cho nên OSPF định nghĩa ra đến I1 loại LSA

Mỗi router nhận một LSA từ neighbor với link state database của

neighbor đó và gửi một copy của LSA tới tất cả neighbor khác của nó

Bằng cách flooding các LSA toàn bộ một area, tất cả router sẽ xây đựng chinh xac link state database

Khi database được hoàn tất, mỗi router str dụng thuật toán SPF để xây dung nén SPF tree

M6i router sé xdy dung nén routing table tir SPF tree 1 Neighbor va Adjacency

Trước khi bất kỳ LSA nào được gửi, OSPF router phải khám khám phá neighbor của chúng và thiết lập adjacency Các neighbor sẽ được ghi lại vào trong neighbor table, cùng với link (interface) mà trên đó neighbor được định vị và thông tin cần thiết để duy tri neighbor

a Hello protocol

Hello protocol cé dac trưng sau: Nó là cách thức mà neighbor được

khám phá và Nó quảng bá một vài thông số mà qua đó 2 router phải đồng ý trước khi chúng trở thành neighbor

Hello packet hoạt động giông như keepalive giữa các neighbor

Đảm bao thông tin 2 chiều giữa các neighbor

Bình bầu DR và DBR đối với môi trường multiaccess

Trang 35

Hello từ neighbor sau khi hết thời gian RouterDeadInterval (gấp 4 lần Helllnterval) nó sẽ cơng bố neighbor bị down

b Network types

OSPF dinh nghia 5 loai network:

- Hello protocol có đặc trưng sau: Nó là cách thức ma neighbor duoc

khám phá và Nó quảng bá một vài thông số mà qua đó 2 router phải

đồng ý trước khi chúng trở thành neighbor

- Broadcast network: nhu là Ethernet, Token Ring va FDDI Broadcast network 1a multi-access trong dé cO kha năng kết nối

nhiều hơn 2 thiết bị và chúng là broadcast có nghĩa là tất cả các thiết bị có thể nhận được gói tin khi chỉ có một gói được truyền một lần

OSPF router trên broadcast network sẽ bình bầu DR và BDR sẽ được đề cập trong phần sau

- NBMA network: như là X.25, Frame Relay và ATM Chúng có khả năng kết nối nhiều hơn 2 router nhưng không có khả năng

broadcast Có nghĩa là một packet được gửi bởi một router sẽ không thể được nhận bởi tất cả các router khác Các OSPF router trên

mạng NBMA có bình bầu DR và BDR nhưng tất cả OSPF packet

đều là unicast

- Point-to-multipoint network: nó là một trường hợp đặc biệt trong

cấu hình của NBMA network Router trên các mạng này khơng có quá trình bình bầu DR và BDR và các OSPF packet được gửi đưới dạng multicast

- Virtual link: là trường hợp đặc biệt trong cau hinh OSPF packet được gửi dưới dạng unicast qua virtual link

c Binh bau DR va BDR

Qua trinh binh bau DR va BDR duoc kích hoạt bởi interface state machine, dé qua trinh binh bầu được thực hiện thì một số điều kiện sau phải ton tai:

- Mỗi interface của router mà nối vào multi-access network có một

Trang 36

- Hello packet phải có trường để cho router gửi xác định Router priority và IP address của interface của router dé binh bau DR và BDR

- Khi một interface lần đầu trở thành active trên multi-access

network, nó thiết lập trường DR và BDR có giá trị là 0.0.0.0 Và nó

cũng thiết lập wait timer cùng với giá trị Router DeadInterval

Tén tai interface trén multi-access network ghi lai address cia DR

va BDR trong interface data structure

Quá trình bình đầu DR và BDR diễn ra theo các trình tự sau: Sau khi 2-Way state được thiết lập với một hay nhiều neighbor,

truong Priority, DR va BDR sẽ được xem xét trong Hello cua neighbor Danh sach tat ca router đủ tư cách tham gia bình bầu được thiết lập (router có priority lớn hơn 0 và neighbor của nó ở trạng thái 2-Way state); tất cả router công bố chúng là DR (interface addresss của chúng được lưu trong trường DR của Hello packet); và tất cả các router công bố chúng là BDR (interface address của chúng

được lưu trong trường BDR của Hello packet)

- Từ danh sách những router đủ tư cách, nó sẽ tạo một subset những router khong doi hoi la DR

- Nếu một hoặc nhiều hơn neighbor trong subset này chứa interface address cua no trong trường BDR, neighbor với highest priority sẽ công bố là BDR Nếu priority bằng nhau thì neighbor với highest

router ID sé dugc chon

- Nếu có một hoặc nhiều hơn eligible router có interface address của

nó trong trường DR thì neighbor với highest priority sẽ công bố là DR Nếu priority bằng nhau thì neighbor với highest Router ID sẽ được chọn là DR

- Nếu khơng có router cơng bồ là DR thì BDR sẽ trở thành DR

Trang 37

- Nếu BDR khơng tồn tại, q trình bình bầu BDR sẽ diễn ra và router với highest priority sẽ trở thành BDR Nếu priority bằng nhau thì router có highest router ID sẽ trở thành BDR

- Nếu khơng có active DR thì BDR tăng cấp làm DR và quá trình

bình bầu BDR mới bắt đầu

d Neighbor States

- Down: Khong cé Hello packet dugc nhan tir neighbor

- Init: M6t Hello packet được nhận từ neighbor nhưng local router

khơng nhìn thấy nó trong Hello packet Bi-directional

communication chưa được thiết lập

- Attempt: Neighbor phải cấu hình bằng tay cho trạng thái này Nó chỉ áp dụng chỉ cho NBMA network connection và cho biết rằng khơng có thơng gần đây được nhận từ neighbor

- 2-Way: Hello packet được nhận từ neighbor và chứa đựng Router ID trong trường Neighbor Bi-directional communication được thiết lập

- ExStart: Quan hệ Masterr/Slave được thiết lập bằng cách trao đổi

Database Description (DD) packet Router với highest Router ID sẽ trở thành Master

- Exchange: thông tin định tuyến được trao đồi thông qua DD và LSR packet

- Loading: Link-State Request packet được gửi tới neighbor để yêu cầu cho bất kỳ LSA mới được tìm thấy trong state Exchange

Trang 38

OSPF peer initialization

Down toa State

Multicast Lisaring routers 266 Routers reply to Hello

Hello packets the adjacency table the new router to packets with information contained in Table 5.1

Link type is Ì 2Way state

broadcast

Choose DR mult-access, Adjacencies must be Originating router adds

‘tnd BOR established (depends all replying routers

0n |ink type), to neighDdor table,

Compare all Excha

Router Priority ExStart state ee we |

valet information,

Yes Any fing SAS

<Kiws ate’ TH: are also Lossing 7 exchanged,

No = Ị

Take Exchangs Hello packats

highest value [>] A809 25 DR 2 every 108 LSRULSU exchanges (Full routing information.)

¥ Ful state

Take second

bighest vale, Assign as BOR,

e Xây dựng một Adjacency

Neighbor trén point-to-point, point-to-multipoint, va virtual link network luôn luôn trở thanh adjacency trir phai những thông số trong Hello packet không sao khớp Trên Broadcast và NBMA network, thì DR và BDR sẽ trở thành adjacency với tất cả neighbor nhưng khơng có adjacency giữa cac Drother

Quá trình xây dựng Adjacency sử dụng 3 loại OSPF packet:

Database Description packet (type 2), Link State Request packet (type 3) Database Description packet co vai tro dac biét quan trong trong qua

Trang 39

Bit I (Initial), nó được thiết lập để cho biết DD packet đầu tiên được

gửi

Bit M (More), nó được thiết lập để cho biết rằng đó khơng phi là

DD packet cuối cùng được gửi

Bít MS (Master/Slave), nó được thiết lập để cho biết DD packet

được gửi bởi Master router

2.LSA Flooding

Dé mi node đưa các route một cách thích hợp chính xác qua mang, liên mạng thì mỗi node phải có một topology database của toàn mạng

Database này bao gồm tất cả các LSA mà router nhận được Bất cứ một

sự thay đổi mạng nào đều được thẻ hiện trong các LSA Flooding 1a quá trình

khi một sự thay đổi suy ra thì các LSA mới được gửi qua mang dé dam bao

rằng đatabase của mỗi node được update và giống y hệt các database của node

cịn lại khác

Q trình flooding được tạo bởi 2 loại gói sau: Link State Update packets (type 4), Link State Acknowledgment packets (type 5)

Trén point-to-point network, Link State Update packet được gửi bằng địa chỉ multicast là 224.0.0.5

Trên point-to-multipoint network và virtual link network, Link State Update packet được gửi dưới dạng unicast tới Interface address của adjiaceny của nó

Trên broadcast network, Drother chỉ là adjacency với DR và BDR Do đó update packet được tới DR và BDR với địa chỉ là 224.0.0.6 Sau đó chỉ có DR router gửi update dưới dạng multicast với địa chỉ 224.0.0.5 tới tat ca các

DRother router Tiép do cac DR, BDR router, DRother router flood LSA ra tat ca cdc interface còn lai

Trên mạng NBMA network (full), quá trình trên cũng tương tự như vậy trừ điểm sau là các LSA được gửi duéi dang unicast

Mỗi một LSA riêng lẻ được truyền đều phải được báo nhận Điều này

Trang 40

- Implicit acknowledgment: neighbor thuc hiện báo nhận cho một LSA

bằng cách gửi lại một Link State Acknowledgement về nơi gửi

- Implicit acknowledgement: neighbor thuc hién bao nhan cho một ISA

bằng cách gửi một copy của LSA vé cho noi giti

3 Tính tốn SPF tree

Shortest Path First (SPF) là những tuyến đường qua mạng tới bất kỳ

destination nao Co 2 loai destination dugc thừa nhận trong OSPF:

- Network Router: la cac area border router (ABR) va autonomous system boundary router (ASBR) Chi m6t lan sau khi tất cả các OSPF

router đồng bộ được link state database, méi router sé tính tốn SPF tree cho mỗi destination mà nó biết Sự tính tốn này được thực hiện

bởi thuật toán Dijkstra

Link-State Database Shortest Paths

Dijkstra's (SPF) Algorithm @ | @

Adjacency Database Forwarding Database

(Neighbors of x: A, B, C, D) (Routing Table)

* Assume all links are Ethernet, with an OSPF cost of 10

- Metric cia OSPF: OSPF dé cập đến metric là cost Cost của toàn

tuyến là tổng của cost của các outgoing interface dọc theo tuyến đường đó Cách tính cost được IETF dua ra trong RFC 2328 Cisco đã

thực thi cách tính cost của riêng mình như sau: 108/bandwidth với giá