Bước đầu tiên, node nguồn I sẽ gửi gói tin tới F, H, J và N. Bước thứ hai, tất cả
M O P G D C B A E F I N K H L M O P C B A E F I N K H L G D (a) (b)
theo đúng con đường sẽ dẫn tới I, sẽ tiếp nhận và gửi tới các node lân cận (các node ở hàng thứ 3). Bước thứ ba, các node E, K, O (được biểu thị bởi khơng có khoanh trịn), nhận được các gói tin quảng bá phát từ I mà lại không tới theo con đường dẫn tới I, sẽ bỏ qua các gói tin này, 5 node tiếp tục xử lý các gói tin mới nhận được, gửi chúng tới các node lân cận. Bước thứ tư, trong 6 node mới nhận được gói tin quảng bá, chỉ có 3 node (E,C, K) nhận được theo con đường dẫn tới I, xử lý các gói tin sau 5 bước, quá trình quảng bá sẽ kết thúc.
So sánh ta thấy, theo phương pháp đường ngược lại, số gói tin tạo ra là 23, bằng số gói tin tạo ra khi ta thực hiện phương pháp “tràn ngập”, trong khi số gói tin tạo ra theo phương pháp sử dụng cây đường đi là 14. Nhưng phương pháp này có những ưu điểm nổi trội như: Nó khơng cần phải biết cây đường đi cho mỗi node, cũng khơng cần phải có một danh sách các node. Và nó hơn hẳn “tràn ngập” ở chỗ: nó khơng cần có một cơ chế đặt biệt để kết thúc q trình quảng bá (trong khi “tràn ngập” cần có một trường hop kế tiếp trong mỗi gói tin và mỗi node phải biết trước được kích thước của mạng, hoặc mỗi node phải có một bảng danh sách tất cả các gói tin đã nhận được trừ mỗi node nguồn khác).
1.4.8. Định tuyến đa điểm
Q trình truyền thơng tin từ một node tới một nhóm các node cùng nhóm trong mạng được gọi là truyền tin đa điểm. Một node có thể thuộc một hay nhiều nhóm.
Để thực hiện định tuyến đa điểm, node nguồn phải biết được danh sách tất cả các node cùng nhóm. Từ cây đường đi đầy đủ, mỗi node sẽ cắt xén để tạo ra cây đường đi cho nhóm (nếu một node thuộc nhiều nhóm, node sẽ có nhiều cây đường đi nhóm, mỗi cây cho mỗi nhóm chứa nó).
(a): Cấu trúc mạng
(b): Cây mở rộng cho bộ định tuyến cực trái (c): Cây nhiều đích cho nhóm 1
(d): Cây nhiều đích cho nhóm 2 Hình 1.14. Định tuyến đa điểm
2 1 2 1,2 1,2 2 1 2 2 1 1 1,2 1,2 1 1 1 1 1,2 2 2 2 2 2 2 1 1 (a) (b) (c) (d)
Việc cắt xén thường được thực hiện theo cách sau: Từ mỗi đầu mút, nhánh sẽ được cắt đi từng đoạn một nếu node ở đầu mút khơng thuộc cùng nhóm với node gốc cây, như ở ví dụ hình 1.14.
Trong mạng ví dụ, có hai nhóm đa điểm 1 và 2. Có những node thuộc nhóm, có node thuộc cả hai nhóm. Khi đó, cây đường đi cho node ở góc trên bên trái được chỉ ra ở hình 2.13b. Hình 2.13c chỉ ra cây đường đi tới các node của nhóm 1, hình 2.13d chỉ ra cây đường đi tới các node thuộc nhóm 2.
Cũng có thể sử dụng một phương pháp khác: xác định một node trung tâm cho mỗi nhóm trong mạng, chỉ có node này mới lưu giữ thông tin về cây đường đi của nhóm đó. Mỗi khi một node trong nhóm muốn truyền tin tới các node khác trong nhóm, nó truyền thơng tin tới các node trung tâm, và node trung tâm này sẽ thực hiện multicast. Với phương pháp này, lượng bộ nhớ cần để lưu thông tin về các cây đường đi sẽ giảm đi đáng kể. Tuy nhiên, phương pháp này sẽ không thể truyền tin đi theo con đường tối ưu.
Kết luận chương I
Trong chương I, đồ án đã trình bày một cách tổng quan về các phương pháp định tuyến, cách tính tốn đường đi trong phương pháp định tuyến vecto khoảng cách, cách xác định các node lân cận, tính cost cho mỗi link trong phương pháp định tuyến theo trạng thái liên kết.
Đồ án cũng giới thiệu về một số phương pháp định tuyến như là định tuyến phân cấp, định tuyến quảng bá, định tuyến đa điểm và ưu nhược điểm của từng phương pháp định tuyến.
Ngồi ra đồ án cịn trình bày về một số giải thuật định tuyến điển hình và cách tính tốn cụ thể các tham số của từng giải thuật.
CHƯƠNG II: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP 2.1. Khái niệm về giao thức EIGRP
Giao thức định tuyến cổng nội mở rộng là một giao thức định tuyến độc quyền của Cisco được phát triển từ giao thức định tuyến cổng nội.
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 chỉ và cho phép người thiết kế mạng tối ưu không gian sử dụng địa chỉ bằng VLSM. So với IGRP, EIGRP có thời gian hội tụ nhanh hơn, khả năng mở rộng tốt hơn và khả năng chống lặp vòng cao hơn.
Hơn nữa, EIGRP còn thay thế được cho giao thức thông tin định tuyến Novell và giao thức bảo trì bảng định tuyến Apple Talk để phục vụ hiệu quả cho cả hai mạng IPX và Apple Talk.
EIGRP thường được xem là giao thức lai vì nó kết hợp các ưu điểm của cả giao thức định tuyến theo vecto khoảng cách và giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết.
EIGRP là một giao thức định tuyến nâng cao hơn dựa trên các đặc điểm cả 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 láng giềng…được đưa vào EIGRP. Tuy nhiên, cấu hình EIGRP dễ hơn cấu hình OSPF.
EIGRP là một lựa chọn lý tưởng cho các mạng lớn, đa giao thức được xây dựng dựa trên các router Cisco.
Chương này sẽ đề cập đến các nhiệm vụ cấu hình EIGRP, đặc biệt tập trung vào cách EIGRP thiết lập mối quan hệ với các router thân mật, cách tính tốn đường chính và đường dự phịng khi cần thiết, các đáp ứng với sự cố của một đường đi nào đó.
Một hệ thống mạng được xây dựng bởi nhiều thiết bị, nhiều giao thức và nhiều loại môi trường truyền. Khi một bộ phận nào đó của mạng khơng hoạt động đúng thì sẽ có một vài người dùng khơng truy cập được hoặc có thể cả hệ thống mạng cũng khơng hoạt động được. Cho dù trong trường hợp nào thì khi sự cố xảy ra người quản trị mạng phải nhanh chóng xác định được sự cố và xử lí chúng. Sự cố mạng thường do những nguyên nhân sau:
1) Gõ sai câu lệnh.
2) Cấu hình danh sách kiểm tra truy cập ACL khơng đúng hoặc đặt ACL không đúng chỗ.
3) Các cấu hình cho router, switch và các thiết bị mạng khác. 4) Kết nối vật lý không tốt.
2.1.1. So sánh EIGRP và IGRP
Cisco đưa ra giao thức EIGRP vào năm 1994 như là một phiên bản mới mở rộng và nâng cao hơn của giao thức IGRP. Kĩ thuật vecto khoảng cách trong IGRP vẫn được sử dụng cho EIGRP.
EIGRP cải tiến các đặc tính của q trình hội tụ, hoạt động hiệu quả hơn IGRP. Điều này cho phép chúng ta mở rộng, cải tiến cấu trúc trong khi vẫn giữ nguyên những gì đã xây dựng trong IGRP.
Chúng ta sẽ tập trung so sánh EIGRP và IGRP trong các lĩnh vực sau:
• Tính tương thích.
• Cách tính thơng số định tuyến.
• Số lượng hop.
• Hoạt động phân phối thơng tin tự động.
• Đánh dấu đường đi.
IGRP và EIGRP hồn tồn tương thích với nhau. EIGRP router khơng có ranh giới khi hoạt động chung với IGRP router. Đặc điểm này rất quan trọng khi người sử dụng muốn tận dụng ưu điểm của cả hai giao thức. EIGRP có thể hỗ trợ nhiều loại giao thức khác nhau cịn IGRP thì khơng.
EIGRP và IGRP có cách tính thơng số định tuyến khác nhau. EIGRP tăng thơng số định tuyến của IGRP sử dụng thông số 24 bit. Bằng cách nhân lên hoặc chia đi 256 lần, EIGRP có thể dễ dàng chuyển đổi thơng số định tuyến của IGRP.
IGRP có số lượng hop tối đa là 255. EIGRP có số lượng hop tối đa là 224. Con số này dư sức đáp ứng cho một mạng được thiết kế hợp lí lớn nhất.
Để các giao thức định tuyến khác nhau như OSPF và RIP chẳng hạn thực
hiện chia sẻ thơng tin định tuyến với nhau thì cần phải cấu hình nâng cao hơn. Trong khi đó IGRP và EIGRP có cùng số AS của hệ tự quản sẽ tự động phân phối và chia sẻ thơng tin về đường đi với nhau. Trong ví dụ ở hình 2.1, RTB tự động phân phối các thông tin về đường đi mà EIGRP học được cho hệ thống tự trị IGRP và ngược lại.
EIGRP đánh dấu những đường mà nó học được từ IGRP hay từ bất kì nguồn bên ngồi nào khác là đường ngoại vi vì những con đường này khơng xuất phát từ EIGRP router. IGRP thì khơng phân biệt đường ngoại vi và nội vi.
Ví dụ như trong hình 2.1, trong kết quả hiển thị của lệnh show ip route,
đường EIGRP được đánh dấu bằng chữ D, đường ngoại vi được đánh dấu bằng
chữ EX. RTA phân biệt giữa mạng học được từ EIGRP (172.16.0.0) và mạng
được phân phối từ IGRP (192.168.1.0). Trong bảng định tuyến của RTC, giao thức
IGRP khơng có sự phân biệt này. RTC chỉ nhận biết tất cả các đường đều là đường IGRP mặc dù 2 mạng 10.1.1.0 và 172.16.0.0 là được phân phối từ EIGRP.
RTB RTA
RTC RTD
2.1.2. Các khái niệm và thuật ngữ của EIGRP
Router lưu giữ các thông tin về đường đi và cấu trúc mạng trên bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên, 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.
EIRGP có ba loại bảng sau:
• Bảng láng giềng.
• Bảng cấu trúc mạng.
• Bảng định tuyến.
Bảng láng giềng là bảng quan trọng nhất trong EIGRP. Mỗi router EIGRP lưu giữ một bảng láng giềng, trong đó là danh sách các router thân mật với nó. Bảng này tương tự như cơ sở dữ liệu về các láng giềng của OSPF. Đối với mỗi giao thức mà EIGRP hỗ trợ, EIGRP có một bảng láng giềng riêng tương ứng.
Khi phát hiện một láng giềng mới, router sẽ ghi lại địa chỉ và cổng kết nối của láng giềng đó vào bảng láng giềng. Khi láng giềng gửi gói hello trong đó có thơng số về khoảng thời gian lưu trữ. Nếu router khơng nhận được gói hello khi đến định kì thì khoảng thời gian lưu trữ là khoảng thời gian mà router chờ và vẫn xem là router láng giềng còn kết nối được và còn hoạt động. Khi khoảng thời gian lưu giữ đã hết mà vẫn không nhận được hello từ láng giềng đó, thì xem như router láng giềng đã khơng cịn kết nối được hoặc khơng cịn hoạt động, thuật tốn DUAL sẽ thông báo sự thay đổi này và thực hiện tính tốn lại theo mạng mới.
Bảng cấu trúc mạng là bảng cung cấp dũ liệu để xây dựng lên mạng định tuyến của EIGRP. DUAL lấy thông tin từ bảng láng giềng và bảng cấu trúc mạng
để tính tốn chọn đường chi 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 thơng tin này mà router có thể xác định đường đi khác để thay thế nhanh chóng khi cần thiết. Thuật tốn DUAL chọn ra đường tốt nhất đến mạng đích gọi là đường kế tiếp.
Sau đây là những thông tin chứa trong bảng cấu trúc mạng:
• Khoảng cách khả thi: là thông tin định tuyến nhỏ nhất mà EIGRP tính được cho từng mạng đích.
• Router nguồn: là nguồn khởi phát thơng tin về một con đường nào đó. Phần thơng tin này chỉ có với những đường được học từ ngồi mạng EIGRP.
• Khoảng cách báo cáo: là thông số định tuyến đến một router láng giềng thân mật thơng báo qua.
• Thơng tin về cổng giao tiếp mà router sử dụng để đi đến mạng đích.
• Trạng thái đường đi: Trạng thái không tác động là trạng thái
ổn định, sẵn sàng sử dụng được, trạng thái tác động là trạng
thái đang trong tiến trình tính tốn lại của DUAL.
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 từ cấu trúc mạng. Router EIGRP có bảng định tuyến riêng cho từng giao thức mạng khác nhau. Con đường được chọn làm đường kế tiếp đến mạng đích gọi là đường kế tiếp. Từ thông tin trong bảng láng giềng và bảng cấu trúc mạng, DUAL chọn ra một đường kế tiếp và đưa lên mạng định tuyến. Đến một mạng đích có thể có đến 4 đường kế tiếp. Những đường này có chi phí bằng nhau hoặc khơng bằng nhau. Thơng tin về đường kế tiếp cũng được đặt trong bảng cấu trúc mạng.
Đường kế tiếp khả thi là đường dự phòng cho đường kế tiếp. Đường này cũng được chọn ra cùng với đường kế tiếp nhưng chúng chỉ được lưu trong bảng cấu trúc mạng nhưng điều này khơng bắt buộc.
Hình 2.2.a. Mơ tả các đường kế tiếp của router A đến mạng Z
Router xem hop kế tiếp của đường kế tiếp khả thi dưới nó gần mạng đích hơn nó. Do đó, chi phí của đường kế tiếp khả thi được tính bằng chi phí của chính nó cộng với chi phí vào router láng giềng thơng báo qua. Trong trường hợp đường kế tiếp bị sự cố thì router sẽ tìm đường kế tiếp khả thi để thay thế. Một đường kế tiếp khả thi bắt buộc phải có chi phí mà router láng giềng thơng báo qua thấp hơn chi phí của đường kế tiếp hiện tại. Nếu trong bảng cấu trúc mạng khơng có sẵn đường kế tiếp khả thi thì con đường đến mạng đích tương ứng được đưa vào trạng thái hoạt động và router bắt đầu gửi các gói yêu cầu đến tất cả các láng giềng để tính tốn lại cấu trúc mạng. Sau đó với các thơng tin mới nhận được, router có thể sẽ chọn ra được đường kế tiếp mới hoặc đường kế tiếp khả thi mới. Đường mới được chọn xong sẽ có trạng thái là khơng tác động.
Bảng cấu trúc mạng cịn lưu nhiều thơng tin khác về các đường đi. EIGRP phân loại ra đường nội vi và đường ngoại vi. Đường nội vi là đường xuất phát từ bên trong hệ tự quản của EIGRP. EIGRP có dán nhãn quản lý với giá trị từ 0 đến 255 để phân biệt đường thuộc loại nào.
RTB RTA Network Z Tơi có 1đường đi tới mạng Z với metric là 5 RTB trực tiếp nối tới mạng Z
Các đường ngoại vi là đường xuất phát từ bên ngoài hệ thống tự quản của EIGRP. Các đường ngoại vi là những đường học từ các giao thức định tuyến khác như RIP, OSPF và IGRP. Đường cố định cũng được xem là đường ngoại vi.
Hình 2.3 Quá trình kết nối giữa các router
2.1.3. Các đặc điểm của EIGRP
EIGRP hoạt động khác với IGRP. Về bản chất EIGRP là một giao thức định tuyến theo vecto khoảng cách nâng cao nhưng khi cập nhật và bảo trì thơng tin láng giềng và thơng 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 vecto khoảng cách thơng thường:
• Tốc độ hội tụ nhanh.
• Sử dung băng thơng hiệu quả.
• Có hỗ trợ VLSM và CIDR. Khơng giống như IGRP,EIGRP có trao đổi thơng tin về mặt nạ mạng con nên nó hỗ trợ được cho hệ thống IP khơng theo lớp.
• Hỗ trợ nhiều giao thức mạng khác nhau
• Khơng phụ thuộc vào giao thức định tuyến. Nhờ cấu trúc từng phần riêng biệt tương ứng với từng giao thức mà EIGRP không cần phải chỉnh sửa lâu.
EIGRP router hội tụ nhanh vì chúng sử dụng DUAL. DUAL bảo đảm hoạt