C 10.0.0.0/27 is directly connected, Ethernet
3.Quá trình trao đưi thông tin về sự thay đưi topo mạng
Các giải thuỊt Link-state căn cứ vào các cỊp nhỊt Link-state nh nhau. BÍt cứ khi nào mĩt topo mạng chạy Link-state thay đưi, các Router đèu tiên nhỊn biết đợc sự thay đưi này gửi thông tin đến các Router khác hay đến Router đợc gán trớc là trao đưi thông tin với toàn mạng. Điều này liên quan đến việc gửi thông tin định tuyến chung đến tÍt cả các Router trong liên mạng. Để đạt đợc sự hĩi tụ, mỡi Router thực hiện nh sau:
• Theo dđi các láng giềng của nờ: ứng với mỡi tên của láng giềng xem đang mị hay đờng và giá của liên kết đến các láng giềng đờ.
• Tạo mĩt gời LSA trong đờ liệt kê tên của tÍt cả các Router láng giềng và các liên kết, bao gơm các láng giềng mới, các thay đưi trong giá trị liên kết, và các liên kết dĨn đến các láng giềng đã đợc ghi.
• Gửi gời này đi sao cho tÍt cả các Router đều nhỊn đợc.
• Khi nhỊn mĩt gời LSA, ghi gời này vào cơ sị dữ liệu để sao cho cỊp nhỊt gời LSA mới nhÍt đợc phát ra từ mỡi Router.
• Hoàn thành cÍu trúc topo của liên mạng bằng cách dùng dữ liệu từ các gời LSA tích luỹ đợc và sau đờ tính toán các tuyến dĨn đến tÍt cả các mạng khác đợc sử dụng thuỊt toán SPF.
Xử lý để cỊp nhỊt bảng định tuyến này Xử lý để cỊp nhỊt bảng định tuyến này Xử lý để cỊp nhỊt bảng định tuyến này Thay đưi topo
trong cỊp nhỊt Link-state
h 4.18: Các quá trình cỊp nhỊt xử lý tình huỉng thay đưi topo trong Link-state.
Mỡi khi mĩt gời LSA tạo ra mĩt thay đưi trong cơ sị dữ liệu link-state, thuỊt toán SPF phải đợc tính lại để tìm các đớng dĨn tỉt nhÍt và cỊp nhỊt bảng định tuyến. Sau đờ, mỡi Router lu ý về sự thay đưi topo này khi xác định đớng dĨn tỉt nhÍt để định tuyến các gời.
IV.3 Giao thức định tuyến IGRP : Interior Gateway Routing Protocol
Tuỳ hiện trạng của mạng và căn cứ vào các thông sỉ mạng chúng ta đa ra khái niệm về chi phí truyền tin cho mỡi kết nỉi. Thông sỉ này đợc thể hiện cụ thể thông qua các giao thức định tuyến ứng dụng cho vùng mạng mà ta đang xét. Ví dụ nh giao thức RIP dùng hop-count hay căn cứ vào sỉ router mà gời tin phải đi qua để đến đích. OSPF căn cứ vào băng thông, đĩ trễ... Các cách xây dựng metric thể hiện cho các giao thức khác nhau và vì các vùng mạng đợc xây dựng không giỉng nhau, mỡi vùng phù hợp với mĩt loại giao thức định tuyến cho nên tơn tại rÍt nhiều giao thức định tuyến và không giao thức nào chiếm u thế hoàn toàn.
Khi mĩt router cỊp nhỊt đợc metric do mĩt giao thức định tuyến chi phỉi router đờ quy định thì nờ sử dụng các thuỊt toán tỉi u dùng cho lớp bài toán hành trình trên đơ thị để tìm ra các con đớng cờ chi phí thÍp nhÍt để chuyển gời tin đến đích. Hai thuỊt toán nưi tiếng về tìm đớng đi của đơ thị đợc xét đến đờ là thuỊt toán Ford-Feguson và thuỊt toán Difftra.
RIP là mĩt trong những giao thức định tuyến đèu tiên, metric đợc tính toán rÍt đơn giản là dựa trên hop-count. Tuy nhiên thuỊt toán nay cờ rÍt nhiều nhợc điểm đƯc biệt là chỉ hoạt đĩng trên mĩt vùng mạng giới hạn <15 hop. Điều này là không thích hợp với những mạng lớn. Chính vì vỊy Cisco phát triển IGRP từ giữa những năm 1980 để giải quyết những hạn chế của RIP. IGRP tính toán metric tưng hợp căn cứ vào trạng thái hoạt
đĩng của từng tuyến... MƯc dù trong tính toán metric không căn cứ vào sỉ lợng các hop nhng IGRP cờ thể thực thi trên mĩt mạng cờ kích cỡ lên đến 255 hop.
Mĩt u điểm nưi trĩi của IGRP khác so với RIP đờ là việc tiết kiệm băng thông nhớ giảm bớt thông tin mạng giữa các router với nhau. Thới gian cho mỡi chu kỳ cỊp nhỊt bảng định tuyến của IGRP lâu gÍp 3 lèn so với thới gian mỡi lèn cỊp nhỊt bảng định tuyến của RIP và các gời tin liên lạc giữa các router cũng hợp lý và ngắn gụn hơn. Tuy nhiên khác với RIP là giao thức thực hiện đợc với các loại router của bÍt kỳ nhà sản xuÍt nào thì IGRP lại là giao thức mang tính nĩi bĩ khi chỉ ứng dụng đợc cho các sản phỈm của Cisco.
Mục tiêu của Cisco khi phát triển IGRP là muỉn tạo ra mĩt giao thức với đĩ linh hoạt và là mĩt giao thức mạnh trong truyền tải, phù hợp với các loại giao thức định tuyến khác. MƯc dù nờ đã chứng tõ là mĩt giao thức định tuyến phư biến cho mạng IP, IGRP chỉ tơng thích đợc với duy nhÍt mĩt giao thức định tuyến khác trớc đờ là giao thức CLNP (ISO Connectionless Network Protocol).
IV.3.1 Hoạt đĩng của IGRP
MƯc dù cờ nhiều u điểm vợt trĩi chỉ ra ị trên, IGRP vĨn tơn tại nhiều đƯc điểm hoạt đĩng giỉng RIP. Nờ thuĩc lớp giao thức định tuyến distance vector và với đƯc trng của lớp thuỊt toán này các thực thể của bảng định tuyến sẽ đợc phát quảng bá đến tÍt cả các router láng giềng. Cũng giỉng nh RIP, IGRP phát quảng bá gời tin yêu cèu (Request) ra tÍt cả các giao diện cho phép IGRP, đơng thới nờ cũng làm nhiệm vụ giới hạn vùng mạng bằng cách kiểm tra địa chỉ các gời tin cỊp nhỊt xem nờ cờ nằm trong vùng địa chỉ mạng sử dụng IGRP hay không. Mĩt thực thể cỊp nhỊt mới cùng với mĩt giá trị metric sẽ đợc cỊp nhỊt vào bảng định tuyến, thực thể này chỉ trị thành thực thể của bảng định tuyến khi nờ nhõ hơn giá trị metric cũ. Khi đờ tuyến đến cùng mĩt địa chỉ đích cũ sẽ đợc thay đưi tại node mạng này và đi theo tuyến cờ cỊp nhỊt metric thÍp. Với trớng hợp tÍt cả các cỊp nhỊt ị mĩt chu kỳ đều cờ metric quá lớn, điều này đơng nghĩa với việc là bị đứt liên lạc với máy đích, khi đờ bĩ định thới sẽ đợc thiết lỊp và trong suỉt quá trình định thới mà không cờ cỊp nhỊt mới về metric nào thì khi đờ tuyến sẽ bị treo.
Việc truy cỊp và xử lý giao thức định tuyến RIP đợc xử lý ị lớp UDP còn giao thức IGRP đợc xử lý và truy nhỊp ị lớp IP của bĩ giao thức TCP/IP.
Ta xét thêm mĩt khái niệm mới là khái niệm về hệ thỉng tự trị (autonomous system). Mĩt hệ thỉng tự trị đợc định nghĩa nh mĩt vùng định tuyến hay mĩt vùng xử lý. IGRP đợc dùng trong hệ thỉng tự trị bịi vì hệ thỉng tự trị IGRP là vùng xử lý giao thức IGRP, vùng xử lý này gơm mĩt tỊp hợp các router sử dụng chung giao thức định tuyến.
Tơng tự nh vỊy ta định nghĩa hệ thỉng đa trị, IGRP cho phép thiết lỊp mĩt vùng đa xử lý cùng với mĩt môi trớng IGP, cô lỊp các thông tin mạng với các vùng khác. Lul- ợng giữa các vùng cờ thể truyền tải qua nhau thông qua việc tái phân bỉ hay các bĩ lục tuyến. Các bĩ lục tuyến này hoạt đĩng căn cứ vào địa chỉ trên các gời tin để từ đờ đa ra quyết định “cho qua” hay “chƯn lại”.
Hình vẽ h 4.19 sau đây cho ta cái nhìn cụ thể về khái niệm vùng xử lý và vùng định tuyến. Cờ hai hệ thỉng tự trị (ASs ) ký hiệu là AS 10 và AS 40. Các hệ thỉng này là
các vùng định tuyến - vùng đợc tạo bịi mĩt nhờm các router đang hoạt đĩng dựa trên mĩt hay mĩt nhờm các giao thức nĩi vùng IGP (Interior Gateway Protocol). Chúng thông tin với bên ngoài thông qua giao thức ngoại vùng EGP (Exterior Gateway Protocol).
Routing domain Process domain IGRP 20 AS 10 Process domain AS 40 IGRP 30 BGP h 4.19: Hệ thỉng tự trị, các vùng định tuyến và vùng xử lý.
Trong vùng AS 10 ta lại chia thành hai vùng xử lý là IGRP 20 và IGRP 30. Các sỉ đi sau IGRP nh 20 và 30 đợc hiểu nh là sỉ hiệu của hệ thỉng tự trị. Trong trớng hợp này các sỉ trên dùng để phân biệt hai vùng xử lý trong cùng mĩt vùng định tuyến. Giữa IGRP 20 và IGRP 30 thông tin với nhau qua mĩt router và router này hoạt đĩng ị cả hai vùng xử lý. Router này sẽ thực hiện đơng thới cả hai xử lý IGRP và thực hiện chuyển đưi tái phân bỉ giữa hai vùng.
Căn cứ vào cách cỊp nhỊt bảng định tuyến của lớp giao thức IGRP chúng ta chia thành ba loại tuyến nh sau: tuyến nĩi vùng, tuyến hệ thỉng, tuyến ngoại vùng. Sau đây ta sẽ nghiên cứu kỹ hơn về các loại tuyến này.
Mĩt tuyến nĩi là mĩt đớng đi đến mĩt mạng con phân theo địa chỉ mạng của mĩt liên kết dữ liệu mà ị đây các bản tin cỊp nhỊt đợc phát quảng bá. Nời mĩt cách khác, mĩt mạng con quảng cáo mĩt tuyến nĩi nh là “nĩi hạt” đỉi với mạng chính để các router quảng bá cũng nh các router thu nhỊn đợc kết nỉi với nhau theo mĩt cách chung.
Mĩt tuyến hệ thỉng là mĩt đớng đi đến mĩt địa chỉ mạng, địa chỉ đợc kết cuỉi qua mĩt router biên của mạng.
Mĩt tuyến ngoại là mĩt đớng dĨn tới mĩt mạng mƯc định. Mĩt mạng mƯc định là mĩt địa chỉ mạng mà mĩt router sẽ gửi các gời tin mà nờ không cờ cỊp nhỊt thông tin về đích đến trong các bảng định tuyến.
Để hiểu rđ hơn về ba loại tuyến này ta xét ví dụ nh hình h 4.20 sau đây: 192.168.3.16/28 192.168.2.64/26 192.168.2.192/26 192.168.1.32/27 Thomson Tully LeHand AS 3 AS 7 h 4.20: Ví dụ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình h 4.20 chỉ ra cách mà IGRP sử dụng ba loại tuyến mà chúng ta đã định nghĩa ị trên. Các Router LeHand và Tully đợc nỉi với nhau bằng mĩt mạng con 192.168.2.64/28 của mạng chính cờ địa chỉ mạng 192.168.2.0 và gụi là mạng ‘nĩi hạt’ chia ra bịi 2 Router. LeHand cũng luôn thông tin đến mạng con 192.168.2.192/26 mĩt mạng con khác dùng kết nỉi 2 Router. Vì vỊy LeHand yết thị rằng mạng con đến Tully là mĩt tuyến nĩi.
Tuy nhiên, mạng nĩi hạt của LeHand và Thomson là 192.168.3.0. LeHand là mĩt Router biên giữa hai mạng 192.168.2.0 và 192.168.3.0, và 192.168.2.0 sẽ yết thị tuyến đến Thomson là mĩt tuyến hệ thỉng. Giỉng nh vỊy 192.168.3.0 cũng yết thị đớng đến Tully là mĩt tuyến hệ thỉng.
192.168.1.0 là mĩt mạng trong mĩt hệ thỉng tự trị khác, LeHand cÍu hình để thông báo rằng địa chỉ mạng này là mĩt tuyến mƯc định. 192.168.1.0 sẽ đợc thông báo đến cả Thomson và Tully là mĩt tuyến ngoại.
IV.3.2 Các bĩ định thới trong giao thức IGRP và đƯc trng về sự ưn định
Chu kỳ cỊp nhỊt của IGRP là 90 giây. Do cờ sự rung pha nên đĩ dự trữ cho phép là 20% mức dới so với thới gian cỊp nhỊt chuỈn và đảm bảo tính đơng bĩ. Cờ nghĩa là thới gian cỊp nhỊt đợc phép nằm trong khoảng 72 đến 90 s tính từ thới điểm cỊp nhỊt tr- ớc.
Khi router đèu tiên đợc hục (ta hiểu khái niệm hục là mỡi router muỉn biết trạng thái mạng nh nhế nào nờ sẽ update thông tin mạng từ các router láng giềng) khi đờ bĩ định thới treo đợc thiết lỊp cho quá trình định tuyến là 270s, tức là bằng 3 lèn thới gian mỡi chu kỳ cỊp nhỊt. Bĩ định thới xoá cũng đợc thiết lỊp đơng thới với bĩ định thới treo, thới gian định thới sẽ là 630s bằng với 9 lèn chu kỳ cỊp nhỊt. Sau mỡi lèn cỊp nhỊt, các bĩ định thới lại đợc khịi tạo lại. Nếu bĩ định thới treo bị tràn trớc khi mĩt cỊp nhỊt đợc “nghe” thÍy, tuyến đợc kết luỊn là bị ngắt. Nờ sẽ tiếp tục giữ thực trạng bảng định tuyến
và quảng bá về việc ngắt liên lạc cho đến khi bĩ định thới xoá kết thúc. Khi đờ tuyến sẽ bị xoá khõi bảng định tuyến.
90s cho mỡi lèn cỊp nhỊt của IGRP, nếu so sánh với 30s của RIP thì rđ ràng IGRP tiết kiệm băng thông cho quá trình cỊp nhỊt hơn so với RIP. Tuy nhiên ngợc lại khi mạng bị ngắt thì IGRP sẽ phải mÍt nhiều thới gian hơn mới xây dựng làm mạng hĩi tụ trị lại nếu so với RIP, đơng nghĩa với việc mạng sẽ chỊm hĩi tụ hơn. Điều này cũng đơng nghĩa nếu mạng xảy ra sự cỉ thì thÍt thoát thông tin của IGRP sẽ lớn hơn RIP. LÍy mĩt ví dụ: Nếu mĩt router bị ngắt liên lạc thì IGRP rđ ràng phải mÍt mĩt khoảng thới gian lâu gÍp 3 lèn so với RIP mới tìm đợc Router chết.
Nếu mĩt máy đích bị mÍt liên lạc hay trớng hợp sự tăng quá mức về sỉ hop trung chuyển làm giá trị metric trong bảng định tuyến tăng thì khi đờ mĩt định thới nhanh đợc xác lỊp. Định thới này cờ thới gian 280s và đếm giảm (bằng 3 lèn thới gian cỊp nhỊt cĩng thêm 10 s). Đến khi bĩ định thới đếm giảm bị tràn thì sẽ không cờ thông tin mới đ- ợc cỊp nhỊt về đích đến. Với câu lệnh no metric holddown thì khi đờ IGRP sẽ không hoạt đĩng chức năng đếm giảm. Với những topo mạng lƯp vòng (loop-free) không cờ chức năng đếm giảm cờ thể làm giảm thới gian tái hĩi tụ của mạng.
Ta cờ thể làm thay đưi bĩ định thới mƯc định này bằng lệnh sau:
Timers basic update invalid holddown flush [sleeptime]
Lệnh này cũng đợc sử dụng cho các thao tác bằng tay cho các bĩ định thới trong giao thức RIP nếu ta loại trừ chụn lựa sleeptime. Sleeptime là mĩt định thới chỉ mĩt khoảng thới gian tính bằng miligiây từ mỡi lèn cỊp nhỊt định tuyến đến sau khi thu nhỊn mĩt cỊp nhỊt định thới nhanh.
Các bĩ định thới mƯc định nên đợc thay đưi chỉ khi đáp ứng về mĩt vÍn đề quan trắc đợc, và chỉ sau khi đánh giá mĩt cách cỈn thỊn, tuèn tự. Ví dụ các chu kỳ cờ thể làm giảm tỉc đĩ tái hĩi tụ của các topo không ưn định. Cái giá phải trả đờ là sự gia tăng lu l- ợng cỊp nhỊt - đây là nguyên nhân gây nên nghẽn ị các kết nỉi cờ đĩ rĩng băng thông thÍp- và mĩt khờ khăn nữa là khi sỉ lợng các router tăng làm cho các CPU khờ xử lý. Việc vỊn hành cèn chú ý đảm bảo rằng tÍt cả các bĩ định thới đều đợc điều chỉnh nh nhau trong suỉt mĩt hệ thỉng tự trị và trong cÍu hình quản trị mạng phải đảm bảo bÍt kỳ mĩt router nào thêm vào trong hệ thỉng trong tơng lai phải cờ các bĩ định thới thiết lỊp nh các bĩ định thới trớc đờ.
IV.3.3 IGRP metric
Các đƯc tính kết nỉi của mạng mà IGRP sử dụng để tính toán metric đờ là : băng thông, đĩ trễ, tải trụng và đĩ tin cỊy. Trong trớng hợp mƯc định IGRP lựa chụn tuyến cho hệ thỉng mạng thông qua băng thông và đĩ trễ. Ta hình dung mĩt kết nỉi dữ liệu nh mĩt cái ỉng, băng thông là đĩ rĩng của ỉng còn đĩ trễ là chiều dài của ỉng. Nời mĩt cách khác, băng thông đo dung lợng cờ thể truyền tải còn đĩ trễ đo thới gian từ đèu cuỉi đến đèu cuỉi. Tải trụng và đĩ tin cỊy chỉ đợc xét đến nếu router đợc cÍu hình để thực hiện. IGRP lựa chụn giá trị nhõ nhÍt của MTU xét trên toàn tuyến (Maximum Transmission Unit), mƯc dù MTU lại không là tham sỉ để tính toán metric. Để xem xét chÍt lợng truyền tải thông qua đánh giá metric hợp lại cờ thể chỉ thị trên giao diện giao tiếp thông qua lệnh show interface. Kết quả hiển thị nh trên hình h 4.21
R2#show interface
Ethernet0 is up, line protocol is up
Hardware is Lance, address is 000C.9177.3839 (bia 000C.9177.3839) Internet address is 10.0.0.1/27
MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit, DLY 1000 usec, rely 255/255, load 1/ 255
Encapsulation ARPA, loopback not set, keepalive set (10 sec) ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
Last input 00:00:00, output 00:00:00, output hang never Last clearing of "show interface" counters never
Queueing strategy: fifo
Output queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops 5 minute input rate 1000 bits/sec, 2 packets/sec