CHƯƠNG 3 : GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP
3.3 CÁC LOẠI GÓI EIGRP
EIGRP sử dụng năm loại gói khác nhau. Các gói EIGRP được gửi bằng cách sử dụng giao thức tin cậy (RTP) hoặc không tin cậy và có thể được gửi dưới dạng unicast, multicast hoặc đơi khi cả hai.
Năm loại gói EIGRP bao gồm:
Hello packets: Gói tin Hello được dùng để thiết lập quan hệ láng giềng trên đường
truyền.
Gửi không tin cậy Gửi dạng multicast
Update packets: Gói tin Update chứa các cập nhật định tuyến gửi đến router láng
giềng.
Gửi tin cậy
Gửi dạng unicast hoặc multicast
Acknowledgment: Gói tin Acknowledgment được dùng báo hiệu nhằm đảm bảo phân
phối tin cậy các gói tin EIGRP. Tất cả các gói tin EIGRP được gửi đến địa chỉ multicast là 224.0.0.10. Vì có nhiều thiết bị nhận nên cần một giao thức để đảm bảo phân phối tin cậy các gói tin EIGRP là giao thức RTP (Reliable Transport Protocol).
Gửi không tin cậy Gửi dạng unicast
Query packets: Các gói tin Query được gửi đến router EIGRP láng giềng khi route
không sẵn sàng và router cần biết trạng thái của route để đạt hội tụ nhanh. Gửi tin cậy
Gửi dạng unicast hoặc multicast
Reply packets: Các gói tin Reply chứa trạng thái các route được gửi để đáp lại gói tin
Query.
Gửi tin cậy
Gửi dạng unicast hoặc multicast 3.4 | HOẠT ĐỘNG CỦA EIGRP
3.4.1 | THIẾT LẬP QUAN HỆ LÁNG GIỀNG
Khi bật EIGRP trên một cổng, router sẽ gửi các gói tin hello ra khỏi cổng để thiết lập quan hệ láng giềng với router kết nối trực tiếp với mình. Điểm khác biệt là các gói tin hello được gửi đến địa chỉ multicast dành riêng cho EIGRP là 224.0.0.10 với giá trị hello – timer (khoảng thời gian định kỳ gửi gói hello) là 5s.
Phân tích các tham số này:
Giá trị AS – Autonomous System
Khi cấu hình EIGRP trên các router, ta phải khai báo một giá trị dùng để định danh cho AS mà router này thuộc về. Giá trị này buộc phải khớp nhau giữa hai router kết
nối trực tiếp với nhau để các router này có thể thiết lập được quan hệ láng giềng với nhau. Về mặt cấu hình, giá trị AS này nằm ở vị trí trong câu lệnh rất giống với giá trị process – id khi so sánh với câu lệnh cấu hình OSPF. Tuy nhiên, giá trị process – id trong cấu hình OSPF chỉ có ý nghĩa local trên mỗi router và có thể khác nhau giữa các router nhưng giá trị AS trong cấu hình EIGRP bắt buộc phải giống nhau giữa các router thuộc cùng một routing domain. Câu lệnh để đi vào mode cấu hình EIGRP:
Router(config)#router eigrp <số AS>
Hình 24: Các router gửi gói tin hello
Các địa chỉ đấu nối
Để hai router thiết lập được quan hệ láng giềng với nhau, hai địa chỉ đấu nối giữa hai router phải cùng subnet.
Thỏa mãn các điều kiện xác thực
Như đã trình bày trong các bài viết trước, để tăng cường tính an ninh trong hoạt động trao đổi thơng tin định tuyến, ta có thể cấu hình trên các router các password để chỉ các router thống nhất với nhau về password mới có thể trao đổi thơng tin định tuyến với nhau. Hai router nếu có cấu hình xác thực thì phải thống nhất với nhau về password được cấu hình thì mới có thể thiết lập quan hệ láng giềng với nhau.
Cùng bộ tham số K
Metric = f (bandwidth, delay, load, reliability)
Các biến số này lại có thể được gắn với các trọng số để tăng cường hoặc giảm bớt ảnh hưởng của chúng gọi là các tham số K gồm 5 giá trị K1, K2, K3, K4 và K5. Các router chạy EIGRP bắt buộc phải thống nhất với nhau về bộ tham số K được sử dụng để có thể thiết lập quan hệ láng giềng với nhau.
Ta thấy rằng không giống như với OSPF, EIGRP không yêu cầu phải thống nhất với nhau về cặp giá trị Hello – timer và Dead – timer (EIGRP gọi khái niệm này là Hold – timer) giữa hai neighbor. Các giá trị Hello và Hold mặc định của EIGRP là 5s và 15s. Mỗi router lưu trữ một bảng neighbor, trong đó chứa danh sách các router thân mật (neighbor adjacency ),
3.4.2 | XÂY DỰNG BẢNG TOPOLOGY
Hình 25: Xây dựng bảng Topology
Sau khi thiết lập quan hệ láng giềng, router xây dựng cơ sở dữ liệu chứa tất cả các đường đi được gửi bởi router láng giềng. Đây là danh sách tất cả các route dự phòng, route tốt nhất, giá trị AD và các interface. Giải thuật DUAL sẽ tính tốn trên bảng topology này để xác định successor và feasible successor để xây dựng một bảng định tuyến.
3.4.3 | XÂY DỰNG BẢNG ĐỊNH TUYẾN
Bảng định tuyến EIGRP lưu giữ danh sách các đường tốt nhất đến các mạng đích. Những thơng tin trong bảng định tuyến được rút ra từ bảng topology. Router EIGRP có bảng định tuyến riêng cho từng giao thức mạng khác nhau.
Hình 26: Xây dựng bảng Routing
Con đường được chọn làm đường chính đến mạng đích gọi là đường successor. Từ thông tin trong bảng neighbor và bảng topology. DUAL chọn ra một đường chính và đưa vào bảng định tuyến. Đến một mạng đích có thể có đến 4 successor. Những đường này có chi phí bằng nhau hoặc không bằng nhau. Thông tin về successor cũng được đặt trong bảng topology.
3.4.4 | TÍNH METRIC VỚI EIGRP
Cơng thức tính metric: 𝑀𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐 = [𝑘1 ∗ 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑤𝑖𝑑𝑡ℎ +𝑘2 ∗ 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑤𝑖𝑑𝑡ℎ 256 − 𝑙𝑜𝑎𝑑 + 𝑘3 ∗ 𝑑𝑒𝑙𝑎𝑦] ∗ 𝑘5 𝑟𝑒𝑙𝑖𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡𝑦 + 𝑘4 Bandwidth: đơn vị là Kbps.
Delay: đơn vị là 10 micro second.
Load và Reliability là các đại lượng vô hướng. Nếu K5 = 0, công thức trở thành:
𝑀𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐 = 𝑘1 ∗ 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑤𝑖𝑑𝑡ℎ +𝑘2 ∗ 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑤𝑖𝑑𝑡ℎ
256 − 𝑙𝑜𝑎𝑑 + 𝑘3 ∗ 𝑑𝑒𝑙𝑎𝑦
Mặc định bộ tham số K được thiết lập là: K1 = K3 = 1; K2 = K4 = K5 = 0 nên công thức dạng đơn giản nhất ở mặc định sẽ là:
Metric = [Bandwidth + Delay]*256
Hay Metric=((107/bandwidth min)+(sum of delay/10)*256
Một số giá trị mặc định trên các interface của router:
Loại cổng Bandwidth mặc định (đơn vị: Kbps) Delay mặc định (đơn vị: s) Delay mặc định (đơn vị: 10s) Ethernet 10,000 1,000 100 Fast Ethernet 100,000 100 10 Gigabit Ethernet 100,0000 10 1 Serial (T1) 1,544 20,000 2,000 DS0(64 Kbps) 64 20,000 2,000 1024 Kbps 1,024 20,000 2,000 56 Kbps 56 20,000 2,000
Bảng 6: Giá trị Bandwidth, Delay
Ví dụ: Tính Metric để đi từ R2 đến mạng 192.168.1.0/24 kết nối trực tiếp trên cổng
G0/0 của router R3.
Cơng thức tính metric trên mỗi router được đặt ở chế độ default (K1 = K3 = 1, K2 = K4 = K5 = 0).
Đầu tiên, cần xác định xem trong sơ đồ trên các cổng nào trên các router sẽ tham gia vào tiến trình tính tốn metric với EIGRP. Để xác định điều này, thực hiện đi ngược từ đích 192.168.1.0/24 về router đang xét là router R2 và xác định các cổng tham gia theo quy tắc: đi vào thì tham gia, đi ra thì khơng tham gia.
Từ hình 27 ta thấy các cổng trên các router sẽ tham gia vào tiến trình tính tốn này bao gồm: cổng G0/0 của R3, cổng S0/0/1 của R2. Các cổng này có các tham số Bandwidth (BW) và Delay như sau:
1. Cổng G0/0 của R3: BW = 1Gbps = 1000,000Kbps; Delay = 10 Microsecond 2. Cổng S0/0/1 của R2 có : BW = 1,024 Kbps; Delay = 20,000
Hình 27: Tính Metric
Từ các thơng số trên ta xác định được: Bandwidth min = 1,024Kbps (nhỏ nhất trong số 2 cổng tham gia); tổng Delay = 10 + 20,000 = 20010. Ta ráp các thông số này vào công thức tính metric default đã nêu ở trên và tính ra kết quả:
Metric = (10^7/BWmin + Delay)*256 = (10^7/1024 +20010/10)*256 = 3,012,096 Việc xác định đúng các cổng tham gia rất quan trọng, nó cho phép hiệu chỉnh chính xác các giá trị tham số trên các cổng thích hợp để hiệu chỉnh được metric nhằm phục vụ cho việc bẻ đường trong EIGRP.
Bài tập: Tính Metric để đi từ R2 đến mạng 192.168.1.0/24 kết nối trực tiếp trên
cổng G0/0 của router R3 thông qua router R1
3.4.5 | BẢNG TOPOLOGY, FD, AD, SUCCESSOR VÀ FEASIBLE SUCCESSOR SUCCESSOR
Sau khi đã thiết lập xong quan hệ láng giềng, các router láng giềng của nhau ngay lập tức gửi cho nhau toàn bộ các route EIGRP trong bảng định tuyến của chúng. Khác với RIP, bảng định tuyến chỉ được gửi cho nhau lần đầu tiên khi mới xây dựng xong quan hệ láng giềng, sau đó, các router chỉ gửi cho nhau các cập nhật khi có sự thay đổi xảy ra và chỉ gửi cập nhật cho sự thay đổi ấy. Một điểm khác biệt khác nữa khi so sánh với RIP là khi một router nhận được nhiều route từ nhiều láng giềng cho một đích đến A
nào đó thì giống như RIP, nó sẽ chọn route nào tốt nhất đưa vào bảng định tuyến để sử dụng còn khác với RIP là các route cịn lại nó khơng loại bỏ mà lưu vào một “kho chứa” để sử dụng cho mục đích dự phịng đường đi. “Kho chứa” này được gọi là bảng Topology. Vậy bảng Topology trên một router chạy EIGRP là bảng lưu mọi route có thể có từ nó đến mọi đích đến trong mạng và bảng định tuyến là bảng sẽ lấy và sử dụng các route tốt nhất từ bảng Topology này.
Một số khái niệm:
Với mỗi đường đi, giá trị metric từ router đang xét đi đến mạng đích được gọi là FD – Feasible Distance.
Cũng với đường đi ấy, giá trị metric từ router láng giềng (next hop) đi đến cùng mạng đích được gọi là AD – Advertised Distance. Một số tài liệu gọi khái niệm này bằng một tên khác là RD – Reported Distance.
Hình 28: Tính FD và AD
Như vậy, ta có các giá trị FD và AD rút ra từ sơ đồ hình 28 với router đang xem xét là router R như sau:
Đường số 1: FD1 = 1000, AD1 = 900.
Đường số 2: FD2 = 2000, AD2 = 1200.
Đường số 3: FD3 = 3000, AD3 = 800.
Successor: Trong tất cả các đường cùng đi đến một đích được lưu trong bảng topology, đường nào có FD nhỏ nhất, đường đó sẽ được bầu chọn làm Successor, router láng giềng trên đường này được gọi là successor router (hoặc cũng được gọi một cách ngắn gọn là Successor). Đường Successor sẽ được đưa vào bảng định tuyến để sử dụng chính thức làm đường đi đến đích.
Feasible Successor: Trong tất cả các đường cịn lại có FD > FD của Successor, đường nào có AD < FD của successor, đường đó sẽ được chọn là Feasible Successor và được sử dụng để làm dự phịng cho Successor.
Trong hình 28, đường 1 là đường có FD nhỏ nhất (FD1=1000), vậy đường 1 sẽ được bầu chọn làm Successor.
Hai đường cịn lại đều có FD > FD1 (FD2 = 2000, FD3 = 3000). Tuy nhiên, chỉ đường số 3 mới có AD < FD của successor (AD3 = 800 < FD1 = 1000) nên chỉ có đường số 3 mới được bầu chọn làm Feasible Successor.
Đường số 1 – Successor sẽ được đưa vào bảng định tuyến để sử dụng làm đường đi chính thức tới mạng 4.0.0.0/8 và đường số 3 sẽ được sử dụng để làm dự phịng cho đường đi chính thức này. Nếu đường số 1 down, router sẽ ngay lập tức đưa đường số 3 vào sử dụng. Lưu ý Successor là loại route duy nhất vừa nằm trong bảng định tuyến vừa nằm trong bảng Topology.
Sau khi trao đổi thông tin định tuyến với láng giềng, cập nhật bảng Topology, rút ra được các Successor đưa vào bảng định tuyến, hoạt động của một router chạy EIGRP cơ bản là đã hoàn thành.
Bài tập 1: Xác định Successor , router Successor và Feasible Successor, router
Feasible Successor:
R2# show ip eigrp topology <output omitted>
P 192.168.1.0, 1 successor, FD is 3014400
via 192.168.10.10 (3014400/5120), serial0/0/1 via 192.168.3.1 (41026560/2172416), serial0/0/0
Bài tập 2: Xác định Successor, router Successor và Feasible Successor, router
Feasible Successor:
R2# show ip eigrp topology <output omitted>
P 192.168.10.8/30, 1 successor, FD is 3523840
via 192.168.10.6 ( 3523840/3011840), serial0/0/1 via 172.16.3.2 (41024000/3011840), serial0/0/0
3.4.6 | CÂN BẰNG TẢI TRÊN NHỮNG ĐƯỜNG KHÔNG ĐỀU NHAU (Unequal Cost Load – balancing) (Unequal Cost Load – balancing)
Một đặc điểm nổi trội của EIGRP là giao thức này cho phép cân bằng tải ngay cả trên những đường không đều nhau. Điều này giúp tận dụng tốt hơn các đường truyền nối đến router. Để hiểu được kỹ thuật này, ta khảo sát lại ví dụ trong hình sau:
Trong 03 đường đi từ router R đến mạng 4.0.0.0/8 ở hình 29, đường số 1 là đường có metric tốt nhất (FD nhỏ nhất), đường này được chọn làm Successor và đưa vào bảng định tuyến để sử dụng. Nếu để bình thường khơng cấu hình gì thêm, router R sẽ luôn chọn đường 1 là đường để đi đến mạng 4.0.0.0/8. Như vậy, hai đường số 2 và số 3 sẽ bị bỏ phí khơng bao giờ được sử dụng.
Hình 29: Xác định Successor
Để khắc phục vấn đề này, ta có thể hiệu chỉnh các tham số trên các cổng thích hợp để metric đi theo các đường là giống nhau, khi đó cả 3 đường sẽ đều được đưa vào bảng định tuyến để sử dụng. Tuy nhiên, trong cơng thức tính tốn metric của EIGRP có nhiều tham số, có phép chia lẻ thập phân và kết quả tính ra thường rất lớn và có độ phân giải có thể đến một phần triệu nên việc hiệu chỉnh được cho các đường chính xác bằng nhau khơng phải là một điều dễ dàng (Ví dụ: một đường có metric 2174976 và một đường có metric 2174977 có thể coi là tốt như nhau nhưng EIGRP không đồng ý như vậy, với EIGRP đường 2174976 vẫn tốt hơn 2174977 dù hai đường này metric chỉ chênh lệch nhau có 1 phần triệu!).
Với EIGRP, ta có thể chọn một giải pháp cân bằng tải đơn giản hơn: cho phép cân bằng tải trên cả những đường metric không bằng nhau. Để thực hiện điều đó, ta thực hiện chỉnh một tham số có tên là variance trên router bằng câu lệnh:
Router(config)#router eigrp AS- number
Router(config-router)#variance giá trị variance
Sau khi hiệu chỉnh xong, giá trị variance này sẽ được nhân với giá trị FD của Successor. Kết quả nhận được nếu lớn hơn metric của đường nào thì router sẽ cân bằng tải ln qua cả đường đó. Với ví dụ trên, giả sử ta chỉnh variance = 4:
Router(config-router)#variance 4
Khi đó, giá trị 4 sẽ được nhân với FD Successor : 4 * 1000 = 4000. Ta thấy 4000 > 3000 là metric khi đi theo đường số 3 nên router sẽ thực hiện cân bằng tải qua cả đường này. Ta lưu ý rằng dù đường số 2 có metric 2000 <4000 nhưng đường này không được tham gia vào cân bằng tải vì nó khơng phải là Feasible Successor. Kỹ thuật cân bằng tải trên những đường khơng đều nhau của EIGRP chỉ có tác dụng giữa các Successor và Feasible Successor.
Router chạy EIGRP cũng sẽ thực hiện một chiến lược cân bằng tải khôn ngoan giữa các đường không đều nhau: đường có metric tốt hơn sẽ gánh tải nhiều hơn đường có metric kém hơn theo tỉ lệ metric. Ví dụ: khi cân bằng tải giữa các đường có metric 1000 và 3000, đường 1000 sẽ phải gánh tải nhiều hơn gấp 3 lần so với đường 3000. 3.5 | CẤU HÌNH EIGRP CHO IPV4
Các bước cấu hình:
Bước 1: Khởi động EIGRP và xác định con số autonomous-system
Router(config)#router eigrp autonomous-system
Thông số autonomous-system xác định các router trong một hệ tự quản. Những router nào trong cùng một hệ thống mạng thì phải có con số này giống nhau. Giá trị của
autonomous-system nằm trong khoảng từ 1 đến 65535.
Bước 2: Khai báo những mạng nào của router thuộc về autonomous-suystem
Router(config-router)#network network-number Hoặc:
Router(config-router)#network network-number [wildcard-mask]
Thông số network-number là địa chỉ mạng của các cổng 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.
EIGRP tự động tổng hợp các đường lại theo lớp địa chỉ. Để quảng bá các mạng không con và hỗ trợ mạng không liên tục, sử dụng câu lệnh:
Router(config-router)#no auto-summary
Với EIGRP, việc tổng hợp đường đi có thể được cấu hình bằng tay trên từng cổng của router với giới hạn tổng hợp mà bạnn muốn chứ không tự động tổng hợp theo lớp địa chỉ IP. Sau khi khai báo địa chỉ tổng hợp cho một cổng của router, router sẽ phát quảng cáo ra cổng đó các địa chỉ được tổng hợp như câu lệnh đã được cài đặt. Câu