CHƯƠNG 5

 Khi Router nhận được một gói tin, trường địa chỉ đích của gói tin đó được lấy ra, Router tìm kiếm trong bảng định tuyến của mình xem có thực thể nào phù hợp với địa chỉ đó không.  N[r]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN

CHƯƠNG 5: TẦNG MẠNG (NETWORK)

NỘI DUNG

I Giới thiệu tầng mạng II IP protocol

III IP subnet IV.Router

I GIỚI THIỆU TẦNG MẠNG

Truyền liệu từ host-host

Cài đặt hệ thống cuối định tuyến

Đơn vị truyền: datagram

Bên gửi: nhận liệu từ tầng giao vận, đóng gói

Bên nhận: mở gói, chuyển phần liệu payload cho tầng giao vận

I GIỚI THIỆU TẦNG MẠNG

Chức chính

 Định tuyến (Routing): Tìm tuyến đường (qua nút trung gian) để gửi liệu từ nguồn tới đích

 Chuyển tiếp (Forwarding): Chuyển gói tin cổng vào tới cổng theo tuyến đường

 Định địa (Addressing): Định danh cho nút mạng

 Đóng gói liệu (Encapsulating): Nhận liệu từ giao thức trên, thêm tiêu đề mang thông tin điều khiển trình truyền liệu từ nguồn tới đích  Đảm bảo chất lượng dịch vụ(QoS): đảm bảo thông số phù hợp

I GIỚI THIỆU TẦNG MẠNG

I GIỚI THIỆU TẦNG MẠNG

II IP PROTOCOL

Đặc điểm

Là giao thức sở tầng mạng

 Kết nối liên mạng

Là giao thức định tuyến (routed protocol)

 Đòi hỏi phải có giao thức định tuyến để xác định trước đường cho liệu

II IP PROTOCOL

Giao thức hướng khơng liên kết

Các gói tin xử lý độc lập

Không tin cậy / nhanh

 Truyền liệu theo phương thức “best effort”  IP khơng có chế phục hồi có lỗi

II IP PROTOCOL

Chức IP

Định địa chỉ: địa IP

Đóng gói liệu

 Dồn kênh/Phân kênh

Chuyển tiếp: theo địa IP (sẽ đề cập phần sau)

I.1 IPV4

Địa IP: gồm 32 bit để định danh cổng giao tiếp mạng nút đầu cuối (PC, server, smart phone), định tuyến

Mỗi địa IP gán cho cổng nhất

Địa IP có tính mạng.

IPv4 sử dụng 32bit để đánh địa chỉ, theo đó, số địa tối đa có thể sử dụng 4.294.967.296 (232)

II IP PROTOCOL

II IP PROTOCOL

Địa IP có hai phần

II IP PROTOCOL

Các dạng địa IP

 Địa mạng (Network Address):

 Định danh cho mạng

 Tất bit phần HostID 0

 Địa quảng bá (Broadcast Address)

 Địa dùng để gửi liệu cho tất máy trạm mạng

 Tất bit phần HostID 1

 Địa máy trạm (Unicast Address)

 Gán cho cổng mạng

II.1 CÁC LỚP ĐỊA CHỈ IPV4

Không gian địa IPv4 chia thành lớp (class) A, B, C, D E Các lớp A, B C triển khai để đặt cho host mạng Internet, lớp D dùng cho nhóm multicast, cịn lớp E phục vụ cho mục đích nghiên cứu

Lớp A (Class A)

Dành byte cho phần network_id

byte cho phần host_id

Lớp A (Class A)

 Bit byte phải là bit Dạng nhị phân octet này 0xxxxxxx

 Những địa IP có byte nằm khoảng từ

(=00000000(2)) đến 127

(=01111111(2)) thuộc lớp A  Ví dụ: 50.14.32.8

Lớp A (Class A)

 Byte network_id, trừ bit làm ID nhận dạng lớp A, lại bit để đánh thứ tự mạng, ta 128 (=27 ) mạng

lớp A khác Bỏ hai trường hợp đặc biệt 0 127 Kết lớp A 126 địa

mạng, 1.0.0.0 đến 126.0.0.0

Lớp A (Class A)

 Phần host_id chiếm 24 bit, nghĩa có 224 =

16777216 host khác mạng Bỏ hai trường hợp đặc biệt (phần host_id chứa toàn các bit bit 1) Cịn lại: 16777214 host.

 Ví dụ mạng 10.0.0.0 giá trị host hợp lệ 10.0.0.1 đến 10.255.255.254

Lớp B (Class B)

Dành byte cho phần network_id byte

cho phần host_id

Lớp B (Class B)

 Hai bit byte phải là 10 Dạng nhị phân octet 10xxxxxx

 Những địa IP có byte nằm khoảng từ 128

(=10000000(2)) đến 191

(=10111111(2)) thuộc lớp B  Ví dụ: 172.29.10.1

Lớp B (Class B)

 Phần network_id chiếm 16 bit bỏ đi bit làm ID cho lớp, lại 14 bit cho phép ta đánh thứ tự 16384 (=214) mạng khác (128.0.0.0 đến 191.255.0.0)

Lớp B (Class B)

 Phần host_id dài 16 bit hay có 65536 (=216) giá trị khác Trừ

trường hợp đặc biệt lại 65534 host mạng lớp B

 Ví dụ mạng 172.29.0.0 địa host hợp lệ từ 172.29.0.1

đến 172.29.255.254

Lớp C (Class C)

Dành byte cho phần network_id

byte cho phần host_id

Lớp C (Class C)

 Ba bit byte phải là 110 Dạng nhị phân octet là 110xxxxx

 Những địa IP có byte nằm khoảng từ 192

(=11000000(2)) đến 223

(=11011111(2)) thuộc lớp C  Ví dụ: 203.162.41.235

Các lớp địa IP

Các lớp địa IP

HẠN CHẾ CỦA VIỆC PHÂN LỚP ĐỊA CHỈ

Lãng phí khơng gian địa chỉ

 Việc phân chia cứng thành lớp (A, B, C, D, E) làm hạn chế việc sử dụng toàn không gian địa

Cách giải quyết

CIDR: Classless Inter Domain Routing

 Classless addressing

 Phần địa mạng có độ dài bất kỳ

II.2 MẶT NẠ MẠNG (SUBNET MASK)

Mặt nạ mạng chia địa IP làm phần

 Phần ứng với máy trạm  Phần ứng với mạng

Dùng toán tử AND

 Tính địa mạng

II.2 MẶT NẠ MẠNG (SUBNET MASK)

II.2 MẶT NẠ MẠNG (SUBNET MASK)

II.2 MẶT NẠ MẠNG (SUBNET MASK)

II.3 QUẢN LÝ ĐỊA CHỈ IP CÔNG CỘNG

Internet Corporation for Assigned Names and Numbers

(ICANN): quản lý toàn tài nguyên địa IP

Regional Internet Registries: quản lý địa IP theo vùng (châu Á-Thái Bình Dương, châu Âu Trung Đơng, châu Phi, Bắc Mỹ,

Nam Mỹ)

Cơ quan quản lý quốc gia

 Việt Nam: VNNIC

Nhà cung cấp dịch vụ (ISP)

II.4 ĐỊA CHỈ DÀNH RIÊNG

Tại phải chia mạng con?

Mỗi mạng có

Tại phải chia mạng con?

Tại phải chia mạng con?

Theo mặc định, mạng địa lớp B cho phép tối đa 65.000 địa thiết bị (địa host)

 Tuy nhiên thực tế, giới hạn công nghệ nên không mạng đơn hỗ trợ nhiều máy

Do đó, cần phải phân chia mạng đơn thành nhiều mạng nhỏ (subnet) trình gọi phân chia thành mạng (subneting)

Kỹ thuật chia mạng con

 Mượn số bit phần host_id ban đầu để đặt cho mạng

 Cấu trúc địa IP lúc gồm phần: network_id, subnet_id host_id

Kỹ thuật chia mạng con

 Số bit dùng subnet_id tuỳ thuộc vào chiến lược chia mạng Tuy nhiên số bit tối đa mượn phải tuân theo công thức:

 Số lượng bit tối đa mượn:

 Lớp A: 22 (= 24 – 2) bit -> chia 222 = 4194304 mạng

 Lớp B: 14 (= 16 – 2) bit -> chia 214 = 16384 mạng con

 Lớp C: 06 (= – 2) bit -> chia 26 = 64 mạng

43

Kỹ thuật chia mạng con

Số bit phần subnet_id xác định số lượng mạng con.  Với số bit x 2x số lượng mạng có

Ngược lại từ số lượng mạng cần thiết theo nhu cầu, tính phần subnet_id cần bit

 Nếu muốn chia mạng cần bit (23=8), chia 12 mạng

con cần bit (24>=12)

Kỹ thuật chia mạng con

Thực bước:

 Bước 1: Xác định lớp (class) subnet

mask địa

 Bước 2: Xác định số bit cần mượn

subnet mask mới, tính số lượng mạng con, số host thực có

 Bước 3: Xác định vùng địa host

và chọn mạng muốn dùng

Bài tập 1

Cho địa IP sau: 172.16.0.0/16 Hãy chia thành mạng có

tối thiểu 1000 host mạng đó.

Bước 1: Xác định class subnet mask mặc nhiên

Giải:

• Địa viết dạng nhị phân

10101100.00010000.00000000.00000000

• Xác định lớp IP trờn:

đ Lp B

ã Xỏc nh Subnet mask mặc nhiên:

® 255.255.0.0

Bước 2: Số bit cần mượn…

 Cần mượn bit:

® N = 3, vì:

® Số mạng có thể: 23 =

® Số host mạng có thể: 2(16–3) – = 213 - > 1000

 Xác định Subnet mask mới:

® 11111111.11111111.11100000.00000000

Bước 3: Xác định vùng địa host

ST

T SubnetID Vùng HostID Broadcast

1 172.16.0.0 172.16.0.1

-172.16.31.254 172.16.31.255 172.16.32.0 172.16.32.1

-172.16.63.254 172.16.63.255

… … … …

7 172.16.192.0 172.16.192.1 – 172.16.223.254

172.16.223.255

8 172.16.224.0 172.16.224.1 – 172.16.255.254

172.16.255.255

49

10101100.00010000.00000000.00000000

10101100.00010000.00000000.00000001 Đến

10101100.0001000010101100.00010000.000.00011111.1111111011111.11111111

10101100.00010000.00100000.00000000

10101100.00010000.00100000.00000001 Đến

10101100.00010000.00111111.11111110

Bài tập 2

Cho địa IP sau:

192.168.5.9/28 192.168.5.39/28

 Hãy cho biết địa network, host IP trên?

 Các máy có mạng hay không ?

Địa IP thứ nhất: 192.168.5.9/28

 Chú ý: 28 số bit dành cho NetworkID  Đây IP thuộc lớp C

 Subnet mask mặc nhiên: 255.255.255.0

IP (thập

phân) 192 168 5 9

IP (nhị

phân) 11000000 10101000 00000101 00001001

Thực AND địa IP với Subnet mask

IP 11000000 10101000 00000101 00001001

Subnet

mask 11111111 11111111 11111111 11110000

Kết

AND 11000000 10101000 00000101 00000000

Chuyển IP sang dạng thập phân

Kết

AND 11000000 10101000 00000101 00000000

Net ID 192 168 5 0

Host ID 9

53

Địa IP thứ hai: 192.168.5.39/28

IP 192 168 39

IP (nhị

phân) 11000000 10101000 00000101 00100111

Subnet

Mask 11111111 11111111 11111111 11110000 AND 11000000 10101000 00000101 00100000 Network

ID 192 168 32

HostID

Hai địa có mạng?

• 192.168.5.9/28 • 192.168.5.39/28

Net ID địa

chỉ thứ 192 168 5 0

Net ID địa

chỉ thứ 192 168 5 32

55

Kết luận: Hai địa

Liệt kê tất địa IP

Mạng tương ứng với

IP

Vùng địa HostID với dạng nhị phân

Bài tập 3

Hãy xét đến địa IP class B,

139.12.0.0, với subnet mask

255.255.0.0 Một Network với địa

thế chứa 65534 nodes hay computers Đây số lớn, mạng có đầy broadcast traffic Hãy chia network thành mạng

Bước 1: Xác định Subnet mask

 Để chia thành mạng cần thêm bit (vì 23 > 5).

 Do Subnet mask cần: 16 (bits trước đây) + (bits mới) = 19 bits  Địa IP 139.12.0.0/19

(để ý số 19 thay 16 trước đây)

Bước 2: Liệt kê ID Subnet mới

Subnet mask với dạng nhị phân

Subnet mask với dạng thập

phân

11111111.11111111.11100000.00000000 255.255.224.0

NetworkID bốn Subnets

TT Subnet ID với dạng nhị phân dạng thập phân Subnet ID với

1 10001011.00001100.00000000.00000000 139.12.0.0/19 10001011.00001100.00100000.00000000 139.12.32.0/19 10001011.00001100.01000000.00000000 139.12.64.0/19 10001011.00001100.01100000.00000000 139.12.96.0/19 10001011.00001100.10000000.00000000 139.12.128.0/19

Bước 3: Cho biết vùng địa IP HostID

TT Dạng nhị phân Dạng thập phân

1 10001011.00001100.00000000.00000001

10001011.00001100.00011111.11111110

139.12.0.1/19 -139.12.31.254/19 10001011.00001100.00100000.00000001

10001011.00001100.00111111.11111110

139.12.32.1/19 -139.12.63.254/19 10001011.00001100.01000000.00000001

10001011.00001100.01011111.11111110

139.12.64.1/19 -139.12.95.254/19 10001011.00001100.01100000.00000001

10001011.00001100.01111111.11111110

139.12.96.1/19 -139.12.127.254/1

9 10001011.00001100.10000000.00000001

10001011.00001100.10011111.11111110

139.12.128.1/19 -139.12.159.254/1

Tính nhanh vùng địa IP

 n – số bit làm subnet  Số mạng con: S = 2n

 Số gia địa mạng con, ví dụ lớp C: M = 28-n

(n<8)

 Byte cuối IP địa mạng, ví dụ lớp C: (k-1)*M (với k=1,2,…)

 Byte cuối IP host đầu tiên, ví dụ lớp C: (k-1)*M + (với k=1,2,…)

 Byte cuối IP host cuối cùng, ví dụ lớp C: k*M - (với k=1,2,…)

 Byte cuối IP broadcast, ví dụ lớp C: k*M -

Ví dụ tính nhanh vùng địa IP

 Cho địa chỉ: 192.168.10.0/24

 Với n=3  M= 32 (= 28-3) 

 192.168.10.0: (~: 192.168.10.1–192.168.10.30)  192.168.10.32: (~: 192.168.10.33–192.168.10.62)  192.168.10.64: (~: 192.168.10.65–192.168.10.94)  192.168.10.96: (~: 192.168.10.97–192.168.10.126)

Bài tập 4

Cho địa IP: 102.16.10.10/12

 Tìm địa mạng con? Địa host

 Dải địa host có mạng với IP trên?

 Broadcast mạng mà IP thuộc vào?

Bước: Tính subnet mask

102.16.10.10/12 

Subnet mask:

11111111.11110000.00000000.00000000 Byte chắn dùng phép toán

AND kết 102  không cần đổi 102 sang nhị phân

Trả lời câu hỏi 1: Địa mạng con?

Xét byte là: 16 (10)  00010000 (2) Khi AND byte với Subnet mask, ta

được kết là: 00010000 (2) Như địa mạng là:

102.16.0.0/12

Như địa host là:

0.10.10

Trả lời câu hỏi 2: Dải địa host? Broadcast?

• Dải địa host từ:

01100110 00010000 00000000 00000001

(hay 102.16.0.1/12)

Đến:

01100110 00011111 11111111 11111110

(hay 102.31.255.254/12)

• Broadcast:

102.31.255.255/12

Bài tập 5: Cho IP 172.19.160.0/21

Chia làm mạng con

Liệt kê thông số gồm địa mạng, dãy địa host, địa broadcast mạng

Giải BT 5

Chia làm mạng nên phải mượn bit

Do /21 nên byte IP cho không thay đổi Xét byte thứ

160 = 10100000(2)

Phần bit 00 là nơi ta mượn làm subnet

Giải BT (tt)

Xét byte thứ 3

Mạng thứ 1: 10100000(2)

Mạng thứ 2: 10100010(2)

Mạng thứ 3: 10100100(2)

Mạng thứ 4: 10100110(2)

Giải BT (tt)

Địa mạng Dải địa host Địa broadcast

172.19.160.0 172.19.160.1 đến 172.19.161.254

172.19.161.255

172.19.162.0 172.19.162.1 đến 172.19.163.254

172.19.163.255

172.19.164.0 172.19.164.1 đến 172.19.165.254

172.19.165.255

172.19.166.0 172.19.166.1 đến 172.19.167.254

172.19.167.255

Bài tập 6: Cho IP 172.16.192.0/18

Chia làm mạng con

Liệt kê thông số gồm địa mạng,

dãy địa host, địa broadcast mạng

Giải BT 6

Chia làm mạng nên phải mượn bit

Do /18 nên byte IP cho không thay đổi Xét byte thứ

192 = 11000000(2)

Phần bit 00 là nơi ta mượn làm subnet

Giải BT (tt)

Xét byte thứ 3

Mạng thứ 1: 11000000(2)

Mạng thứ 2: 11010000(2)

Mạng thứ 3: 11100000(2)

Mạng thứ 4: 11110000(2)

Giải BT (tt)

Địa mạng Dải địa host Địa broadcast

172.16.192.0 172.16.192.1 đến 172.16.207.254

172.16.207.255

172.16.208.0 172.16.208.1 đến 172.16.223.254

172.16.223.255

172.16.224.0 172.16.224.1 đến 172.16.239.254

172.16.239.255

172.16.240.0 172.16.240.1 đến 172.16.255.254

172.16.255.255

IV ROUTER

Router, hay thiết bị định tuyến định tuyến, thiết bị mạng máy tính dùng để chuyển gói liệu qua liên mạng đến đầu cuối, thơng qua tiến trình gọi định tuyến

IV.1 CÁC THÀNH PHẦN CỦA ROUTER:

RAM/DRAM : Ramdom Access Memory ROM : Read Only Memory

FLASH : Lưu trữ hệ điều hành (IOS) router

NVRAM: Lưu tập tin cấu hình(configuration file) router INTERFACES: Các cổng router:

– Console

– Serial

– FastEthernet

– Aux

RAM/DRAM

Chứa file cấu hình running-config

Ngồi router chứa routing tables

Bộ nhớ RAM chia IOS(hệ điều hành ROUTER) gồm :

 Main : nhớ dung để lưu file running-config, routing tables, switching cache, ARP tables …

 Shared memory : dùng làm buffer cho tiến trình xử lý. Bộ nhớ RAM bị mất nguồn.

ROM

Gồm thành phần chính

 Chương trình Power-on diagnonstics kiểm tra phần cứng.  Chương trình Bootstrap kiểm tra ghi cấu hình thiết bị.  IOS phụ

Khơng thể xóa, đọc chỉnh sửa thơng tin nhớ ROM

Chức : kiểm tra phần cứng OS khởi động load IOS từ flash vào RAM

FLASH

Là nhớ chứa IOS có loại : nén không nén.

FLASH chứa IOS dạng nén khỏi động bung vào RAM giải nén để chạy

NVRAM

Chứa file starup-configuration file cấu hình Router

BUSES

Các đoạn bus dùng để đấu :

 CPU với Interface gọi : system Bus  CPU với Memory gọi : CPU Bus

INTERFACES

Là cổng mạng dùng để kết nối với mối trường bên ngồi Gồm có loại Interface :

III.2 ROUTER WIFI

IV.2 ROUTER WIFI

V CÁC THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN

Tổng quan định tuyến

Định tuyến tĩnh

V.1 TỔNG QUAN VỀ ROUTING

Định tuyến gì:

Là chức router giúp xác định q trình tìm đường cho gói tin từ nguồn tới đích thơng qua hệ thống mạng

Các loại định tuyến: Chia làm loại  Định tuyến tĩnh

 Định tuyến động

V.1 TỔNG QUAN VỀ ROUTING

Để định tuyến router cần phải biết thông tin sau:

 Địa đích

 Các nguồn mà học  Các tuyến (routes)

 Tuyến tốt (best route)

 Bảo trì kiểm tra thông tin định tuyến

Router thiết bị thuộc layer 3, phân định biên giới network, thực chức định tuyến

Router ngăn chặn broadcast (vì port router network broadcast domain)

V.1 TỔNG QUAN VỀ ROUTING

Giao thức định tuyến (routed protocols hay routable protocols)

V.1 TỔNG QUAN VỀ ROUTING

Giao thức định tuyến định nghĩa khn dạng mục đích trường có gói

Các gói thơng thường vận chuyển từ hệ thống cuối đến hệ thống cuối khác Hầu tất giao thức tầng giao thức khác tầng định tuyến

V.1 TỔNG QUAN VỀ ROUTING

Giao thức định tuyến (routing protocols)

V.2 ĐỊNH TUYẾN TĨNH – STATIC ROUTING

 Định tuyến tĩnh trình định tuyến sử dụng tuyến người quản trị cấu hình thủ cơng router

 Một router cần phải làm sau:

 Biết địa đích.

 Xác định nguồn mà từ router học.  Khám phá tuyến đường đến đích dự định.  Chọn đường tốt nhất.

96

 Routers must learn destinations that are not directly connected.

(Router phải tìm hiểu điểm đến mà kết nối trực tiếp)

 Administrator cấu hình cho router phải update mạng

có thay đổi

Static route khơng có hoạt động gửi thơng tin cập nhật giao thức định tuyến động Nó hữu dụng hệ thống mạng có đường đến mạng đích, khơng cịn đường khác phải chọn lựa Khi đó, ta cấu hình đường default route cho hệ thống mạng

Administrative Distance sử dụng để đánh giá độ tin cậy

thông tin định tuyến mà Router nhận từ Router hàng xóm AD số nguyên biến đổi từ : đến 255; tương ứng với độ tin cậy cao 255 có nghĩa khơng có lưu lượng qua tuyến (tức tuyến không sử dụng để vận chuyển thông tin người sử dụng) Directly= Static route = 1

97

Default Route Example:

98

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG

Là tuyến router học từ router khác nhờ giao thức định tuyến động

Giao thức định tuyến động chia làm loại:

 Distance Vector ( RIPv1 RIPv2 )  Link-State (OSPF IS-IS )

 Hybrid (EIGRP)

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG

Distance Vector:

Giao thức định tuyến thuộc loại như: RIPv1 RIP v2

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG

Distance Vector:

Các router định tuyến theo Distance Vector thực gửi định kỳ tồn bảng định tuyến gửi cho router láng giềng kết nối trực tiếp với

Các router định tuyến theo Distance Vector khơng biết đường đến đích cách cụ thể, router trung gian đường cấu trúc kết nối chúng

Bảng định tuyến nơi lưu kết chọn đường tốt router Do đó, chúng trao đổi bảng định tuyến với nhau, router chọn đường dựa kết chọn router láng giềng Mỗi router nhìn hệ thống mạng theo chi phối router láng giềng

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG

Distance Vector:

Các router định tuyến theo Distance Vector thực cập nhật thông tin định tuyến theo định kỳ nên tốn nhiều băng thơng đường truyền

Khi có thay đổi xảy ra, router nhận biết thay đổi cập nhật bảng định tuyến trước chuyển bảng định tuyến cập nhật cho router láng giềng

Chú ý:

 Định tuyến theo kiểu tin đồn

 Gửi nguyên bảng định tuyến cho router kế bên gửi theo chu kỳ  Có Routing loop xảy ra.

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG

Link State:

 Giao thức định tuyến thuộc loại như: OSPF, IS-IS

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG

Link State:

 Trong giao thức định tuyến Link state, router trao đổi LSA (link state advertisement) với để xây dựng trì sở liệu trạng thái đường liên kết hay gọi sở liệu cấu trúc mạng (topology database) Các thông tin trao đổi gửi dạng Multicast

Như router có nhìn đầy đủ cụ thể cấu trúc hệ thống mạng Từ router dùng thuật tốn SPF để tính tốn chọn đường tốt đến mạng đích

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG

Link State:

 Khi router định tuyến theo Link state đã hội tụ xong, khơng thực cập nhật định tuyến định kỳ mà cập nhật có thay đổi xảy Do thời gian hội tụ nhanh tốn băng thông

 Giao thức định tuyến theo Link state có hỗ trợ CIDR, VLSM nên chúng lựa chọn tốt cho mạng lớn phức tạp Nhưng đồng thời địi hỏi dung lượng nhớ lớn khả xử lý mạnh CPU router

Thiết lập Neighbors gói tin Hello

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG

Link State:

 Để đảm bảo database cập nhật thông tin mới, LSA đánh thêm số Sequence Chỉ số sequence giá trị initial đến giá trị Max-age Khi router tạo LSA, đặt giá trị sequence initial Mỗi router gửi phiên LSA update khác, tăng giá trị lên Như vậy, giá trị sequence cao LSA update Nếu giá trị sequence đạt đến max-age, router flood LSA

cho tất router cịn lại, sau router set giá trị sequence initial.

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG

Tóm lại Link State:

Duy trì bảng: topology routing Bảng topology chứa tất tình trạng toàn link mạng Routing table xây dựng từ topology table, sử dụng thuật toán Dijkstra SPF

Thiết lập neighbor gói tin Hello

Router trao đổi cho thông tin cost tình trạng link chúng qua LSA

Không trao đổi routing table distance vector. Giải thuật Dijkstra bao gồm việc chống loop Hội tụ nhanh giao thức distance vector.

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG

Ưu điểm – Advantages

 Đường đến đích có tính linh hoạt có thay đổi kiến trúc lưu lượng mạng

 Phù hợp với mạng lớn, thường xun có thay đổi mơ hình mạng.

Nhược điểm – Disadvantages

 Tiêu tốn tài nguyên router để thực xử lý, tính tốn thuật tốn định tuyến

 Địi hỏi khả cấu hình giao thức người quản trị

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG

109

 Classful routing protocols

– Do NOT send subnet mask in

routing updates

– Không hỗ trợ VLSM – Tự động sumroot

 Classless routing protocols

– Do send subnet mask in routing

updates

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG - THUẬT NGỮ

Autonomous System - Vùng tự trị

 Mạng Internet chia thành vùng nhỏ gọi vùng tự trị (Autonomous System – AS )

 AS bao gồm tập hợp mạng kết nối với Router Một hệ thống AS thông thường thuộc quyền sử hữu công ty hay nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) Và để hệ thống AS kết nối với nhau, nhà quản lý phải đăng ký với quan quản trị mạng Internet (Inter NIC) để lấy số nhận dạng AS cho riêng Bên AS, nhà quản lý có quyền định loại Router giao thức định tuyến cho hệ thống

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG - THUẬT NGỮ

Routing table - bảng định tuyến

 Routing table bảng liệu lưu trữ router, chứa danh sách tuyến đường tốt từ mạng nguồn đến mạng đích Mỗi địa đích gán với địa router cần đến chặng

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG - THUẬT NGỮ

Routing table - bảng định tuyến

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG - THUẬT NGỮ

 Bảng định tuyến giao thức định tuyến khác nhau, bao gồm thơng tin sau :

 Địa đích mạng, mạng hệ thống

 Địa IP Router chặng phải đến.

 Giao tiếp vật lý phải sử dụng để đến Router kế tiếp.

 Mặt nạ mạng địa đích.

 Khoảng cách đến đích (ví dụ: số lượng chặng để đến đích)

 Thời gian (tính theo giây) từ Router cập nhật lần cuối

Nguyên tắc hoạt động bảng định tuyến

Khi Router khởi động, biết giao diện kết nối trực tiếp với Các giao diện xuất bảng định tuyến đánh đấu chữ C cột bảng

Nếu Router chạy giao thức định tuyến, bảng định tuyến tạo thêm thực thể cho kết nối mà biết mạng đánh dấu chữ R(RIP), I(IGRP ), O (OSPF)

Khi Router nhận gói tin, trường địa đích gói tin lấy ra, Router tìm kiếm bảng định tuyến xem có thực thể phù hợp với địa khơng

Nếu có gói tin chuyển đến chặng việc đưa gói tin giao diện vật lý phù hợp Router theo bảng định tuyến

Nếu không tìm thấy, gói tin gửi đến giao diện cấu hình mặc định (nếu có), gói tin bị loại bỏ

Administrative Distance (AD) - Khoảng cách quản lý

 AD sử dụng để đánh giá độ tin cậy thông tin định tuyến mà Router nhận từ Router hàng xóm

 AD số nguyên biến đổi từ : đến 255; tương ứng với độ tin cậy cao 255 có nghĩa khơng có lưu lượng qua tuyến (tức tuyến không sử dụng để vận chuyển thông tin người sử dụng)

 Khi Router nhận thông tin định tuyến, thông tin

được đánh giá tuyến hợp lệ đưa vào bảng định tuyến Router Thông tin định tuyến đánh giá dựa vào AD

116

 Giả sử router nhận tuyến đường đến mạng đích từ giao thức RIP (AD=120) OSPF (AD=110), chọn tuyến

đường giao thức OSPF cung cấp cập nhật vào bảng định tuyến OSPF có số AD

thấp hơn.(chỉ số AD thấp độ tin cậy

cao)

117

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – RIP V1 RIP V2

 Mô tả chức năng, đặc điểm, hoạt động giao thức RIPv1 RIPv2

 Cấu hình router sử dụng giao thức RIPv1 RIPv2

 Mô tả cách thức RIPv1 thực automatic summarization.

 Cấu hình, xác minh, khắc phục cố tuyến đường mặc định mạng định tuyến thực RIPv1 RIPv2

 Sử dụng kỹ thuật để giải vấn đề liên quan đến RIPv1 RIPv2

118

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – RIP V1 RIP V2

III.ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – RIP V1 RIP V2

RIPv1 mang đặc điểm classful, RIPv2 classless

Giao thức định tuyến Distance Vector (DV)

AD (Administrative Distance) = 120

Metric = hop count (maximum metric = 15)

(Routes with a hop count > 15 are unreachable(ko kết nối)

Thời gian update 30s

Gửi update theo địa Broadcast (RIPv1): 255.255.255.255

Gửi update theo địa Multicast (RIPv2): 224.0.0.9

RIPv1 không gửi kèm Subnet mask khơng hỗ trợ VLSM

RIPv2 gửi kèm Subnet mask hỗ trợ VLSM

III.ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – RIP V1 RIP V2

121

RIPv1 RIPv2

Routing protocol Classful Classless Supports variable-length subnet mask? No Yes

Sends the subnet mask along with the routing update? No Yes

Addressing type Broadcast Multicast

Defined in … RFC 1058 RFCs 1721, 1722, and 2453

Supports manual route summarization? No Yes Authentication support? No Yes

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – OSPF

122

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – OSPF

AD: 110 - Trigger update - Metric = cost = 108/BW

Hỗ trợ VLSM – Tốc độ hội tụ nhanh

Router liên lạc qua địa multicast 224.0.0.5 (all router)

224.0.0.6 (BDR/DR)

Trong môi trường multiaccess: bầu chọn BDR DR dựa vào

Priority interface Router ID

Link – state nhận nhiều thông tin mạng Distance –

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – OSPF

Có mức độ phân cấp:

 Backbone or Area (tất Area nối với Area 0)  Non – backbone area

ABRs (Area Border Router)

 Kết nối tất Area khác đến Area (Backbone)  ABR nằm Area Area 1

Router OSPF Adjacencies: Router khám phá mối quan hệ láng giềng cách trao đổi gói tin Hello

126

Router OSPF Calculation: Router tìm đường tốt thuật toán Dijkstra SPF

127

Bầu chọn Router ID:

 Độ ưu tiên(Priority): Cao (1)  Loopback: Cao (2)

 Cổng địa IP vật lý: Cao (3)

 Bầu chọn Designated Router (DR):

 Độ ưu tiên (Default)

 Priority = ( không tham gia bầu chọn DR/BDR)

 Priority lớn độ ưu tiên cao nhất

 Priority Thì dựa vào Router ID

128

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – EIGRP

129

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – EIGRP

Mang đặc điểm của: Distance vector + Link state = Hybrid Hỗ trợ VLSM, hỗ trợ nhiều giao thức như:IP, IPX, Appletalk Update theo địa Multicast: 224.0.0.10

Administrative Distance (AD): 90 Metric: IGRP metric*256(32 bit)

Tốc độ hội tụ nhanh (fast convergence) có trì Successor & Feasible successor database

130

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – EIGRP

 Khám phá quan hệ láng giềng (Neighbor discovery/recovery)

 Uses hello packets between neighbors

 Reliable Transport Protocol (RTP)

 Guaranteed(bảo đảm), ordered(ngăn nắp) delivery of EIGRP packets

to all neighbors

 DUAL finite-state machine

 Sử dụng thuật tốn tìm đường ngắn EIGRP

 Protocol-dependent modules (PDMs)

 EIGRP supports IP, AppleTalk, and Novell NetWare

131

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – EIGRP

132

3 EIGRP Tables

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – EIGRP

133

Example: EIGRP Tables

V.3 ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG – EIGRP

Hello: Establish neighbor relationships. Update: Send routing updates.

Query: Ask neighbors about routing information. Reply: Respond to query about routing information. ACK: Acknowledge a reliable packet.

134

4 EIGRP Packets

 Bandwidth

 Delay

 Reliability

 Loading

 MTU