Luận văn Tìm hiểu các giao thức định tuyến trên nền công nghệ Cisco

A. CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT LYÙ THUYEÁT VAØ THUAÄT TOAÙN ÑÒNH TUYEÁN (ROUTING) Khaùi nieäm cô baûn Khaùi nieäm cô baûn veà routing Ñònh nghóa routing Ñònh tuyeán (Routing) laø tieán trình höôùng caùc goùi (packet) töø maïng naøy ñeán maïng khaùc thoâng qua router. Routing hoaït ñoäng ôû lôùp thöù ba cuûa moâ hình OSI (lôùp network) vaø laø moät chöùc naêng quan troïng cuûa router trong lôùp network. Router laø thieát bò maïng hoaït ñoäng ôû lôùp network vaø söû duïng chöùc naêng routing ñeå truyeàn thoâng vôùi router cuûa nhöõng maïng khaùc. Ñòa chæ vaät lyù ñöôïc router söû duïng ñeå xaùc ñònh caùc heä thoáng maïng cuõng nhö töøng thieát bò trong heä thoáng maïng naøy. Hình 1.1 Moâ hình OSI Routing thöôøng ñöôïc so saùnh vôùi switching (chuyeån goùi) vì hai chöùc naêng naøy ñeàu cuøng hoaït ñoäng treân router. Ñieåm khaùc bieät cô baûn laø routing coù chöùc naêng tìm ñöôøng coøn switching thì coù chöùc naêng göûi goùi tin (packet) ñi ra khoûi interface cuûa router ñeå ñeán ñích. Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa switching seõ ñöôïc trình baøy ôû phaàn döôùi ñaây. Baûng ñònh tuyeán Laø baûng chöùa caùc thoâng tin veà maïng maø router ñang keát noái vaø maïng ñích. Router seõ tìm trong baûng ñònh tuyeán ñeå quyeát ñònh ñöôøng ñi cuûa packet. Ví duï veà baûng ñònh tuyeán: Maïng ñích Subnet mask Gateway Flags Interface 10.1.2.0 255.255.255.0 10.1.2.1 U eth0 10.1.1.0 255.255.255.0 10.1.1.1 U To0 10.8.4.0 255.255.255.0 10.8.4.1 U S0 Hình 1.2. Ví duï veà baûng ñònh tuyeán. Nguyeân taéc ñònh tuyeán Sau khi router nhaän moät goùi tin , ñeå ñònh tuyeán ta caàn phaûi giaûi quyeát caùc vaán ñeà sau: Giao thöùc ñònh tuyeán cho goùi tin thuoäc veà giao thöùc ñoù coù ñöôïc caøi ñaët treân router vaø ñang hoaït ñoäng hay khoâng? Vaø giao thöùc ñònh tuyeán naøy coù theå hoaït ñoäng trong moâitröôøng naøo? (IP, IPX, AppleTalk…). Neáu giao thöùc ñònh tuyeán ñaõ ñöôïc caøi ñaët thì ñöôøng ñi naøo ñeán moät heä thoáng maïng ôû xa toàn taïi trong baûng ñònh tuyeán hay khoâng? Neáu ñòa chæ maïng ñích khoâng coù trong baûng ñònh tuyeán, coù tuyeán ñöôøng maëc ñònh naøo ñöôïc caáu hình treân router hay khoâng? Neáu coù thì ñòa chæ ñích coù ñeán ñöôïc khoâng? Neáu ñòa chæ maïng ñích naèm trong baûng ñònh tuyeán thì interface naøo treân router maø packet seõ ñöôïc truyeàn ñi? Neáu coù nhieàu ñöôøng ñi ñeå ñeán maïng ñích , router seõ choïn ñöôøng naøo? Khi khoâng coù ñöôøng ñi naøo ñeå ñeán maïng ñích, router seõ huyû boû packet vaø göûi moät thoâng ñieäp ICMP (Internet Control Message Protocol) ñeán maïng nguoàn. Moãi laàn packet ñöôïc höôùng vaøo hoaëc höôùng ñeán interface ñöôïc choïn, router phaûi goùi goïn packet vaøo trong moät vò trí naøo ñoù. Kyõ thuaät naøy ñöôïc goïi laø truyeàn theo khung (framing) vaø noù ñöôïc yeâu caàu ñeå höôùng packet ñeán hop keá tieáp cuûa thieát bò vaät lyù. Moãi laàn packet ñöôïc truyeàn theo khung, noù seõ truyeàn theo höôùng töø hop ñeán hop (hop ñöôïc hieåu laø lieân keát giöõa 2 router) cho ñeán khi noù ñeán ñöôïc thieát bò ñích cuoái cuøng. Baûng ñònh tuyeán ñöôïc söû duïng ñeå chuyeån packet ñeán chính xaùc heä thoáng maïng caàn ñeán. Router – chöùc naêng vaø nguyeân taéc hoaït ñoäng Router laø thieát bò maïng truyeàn thoâng tröïc tieáp giöõa caùc host. Router hoaït ñoäng ôû taàng thöù ba (Network Layer) cuûa moâ hình OSI. Router xaây döïng nhöõng baûng ñònh tuyeán chöùa nhöõng thoâng tin ñöôïc choïn loïc veà nhöõng ñöôøng ñi toái öu ñeå tôùi nôi caàn ñeán vaø laøm caùch naøo ñeå ñi tôùi ñoù. Router ñöôïc cheá taïo vôùi hai muïc ñích chính: Phaân caùch caùc maïng maùy tính thaønh caùc segment rieâng bieät ñeå giaûm hieän töôïng ñuïng ñoä vaø thöïc hieän chöùc naêng baûo maät. Keát noái caùc maïng maùy tính hay keát noái ngöôøi söû duïng vôùi maïng maùy tính ôû caùc khoaûng caùch xa vôùi nhau thoâng qua caùc ñöôøng truyeàn thoâng: ñieän thoaïi, ISDN, T1, X.25… Router coù caùc chöùc naêng: Xaùc ñònh ñöôøng ñi (Path determination). Söï chuyeån höôùng (Switching). Xaùc ñònh ñöôøng ñi Hình 1.3. Söï keát hôïp vôùi hop keá tieáp (hay hop ñích) xaùc ñònh ñöôøng truyeàn toái öu Nhö ñaõ ñöôïc ñeà caäp ôû phaàn treân, router coù nhieäm vuï chuyeån döõ lieäu theo moät ñöôøng lieân keát toái öu. Ñoái vôùi moät heä thoáng goàm nhieàu router keát noái vôùi nhau, trong ñoù caùc router coù nhieàu hôn hai ñöôøng lieân keát vôùi nhau, vaán ñeà xaùc ñònh ñöôøng truyeàn döõ lieäu (path determination) toái öu ñoùng vai troø raát quan troïng. Router phaûi coù khaû naêng löïa choïn ñöôøng lieân keát toái öu nhaát trong taát caû caùc ñöôøng coù theå, maø döõ lieäu coù theå truyeàn ñeán ñích nhanh nhaát. Vieäc xaùc ñònh ñöôøng döïa treân caùc thuaät toaùn routing, caùc giao thöùc ñònh tuyeán, töø ñoù ruùt ra ñöôïc moät soá ño goïi laø metric ñeå so saùnh giöõa caùc ñöôøng vôùi nhau. Sau khi thöïc hieän vieäc kieåm tra traïng thaùi cuûa caùc ñöôøng lieân keát baèng caùc thuaät toaùn döïa treân giao thöùc ñònh tuyeán, router seõ ruùt ra ñöôïc caùc metric töông öùng cho moãi ñöôøng, caäp nhaät vaøo routing table. Router seõ choïn ñöôøng naøo coù metric nhoû nhaát ñeå truyeàn döõ lieäu. Söï chuyeån maïch Quaù trình chuyeån döõ lieäu (switching) laø quaù trình cô baûn cuûa router, ñöôïc döïa treân ARP protocol. Khi moät maùy muoán göûi packet qua router cho moät maùy thuoäc maïng khaùc, noù göûi packet ñoù ñeán router theo ñòa chæ MAC cuûa router, keøm theo ñòa chæ protocol (network address) cuûa maùy nhaän. Router seõ xem xeùt network address cuûa maùy nhaän ñeå bieát xem noù thuoäc maïng naøo. Neáu router khoâng bieát ñöôïc phaûi chuyeån packet ñi ñaâu, noù seõ loaïi boû packet. Neáu router nhaän thaáy coù theå chuyeån packet ñeán ñích, noù seõ boå sung ñòa chæ MAC cuûa maùy nhaän vaøo packet vaø gôûi packet ñi. Vieäc chuyeån döõ lieäu coù theå phaûi ñi qua nhieàu router, khi ñoù moãi router phaûi bieát ñöôïc thoâng tin veà taát caû caùc maïng maø noù coù theå truyeàn döõ lieäu tôùi. Vì vaäy, caùc thoâng tin cuûa moãi router veà caùc maïng noái tröïc tieáp vôùi noù seõ phaûi ñöôïc göûi ñeán cho taát caû caùc router trong cuøng moät heä thoáng. Trong quaù trình truyeàn ñòa chæ MAC cuûa packet luoân thay ñoåi nhöng ñòa chæ network seõ khoâng thay ñoåi. Hình 1.4. Quaù trình truyeàn döõ lieäu qua heä thoánggoàm nhieàu router. Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa router Ñeå ñònh tuyeán, moät router caàn phaûi: Bieát ñöôïc ñòa chæ ñích. Xaùc ñònh caùch tìm ñöôøng maø noù coù theå hoïc. Tìm ra ñöôøng ñi coù theå thöïc hieän. Choïn con ñöôøng toái öu. Duy trì vaø kieåm tra laïi thoâng tin ñònh tuyeán. Sau ñoù router seõ chuyeån packet theo caùc böôùc sau: Ñoïc packet. Gôõ boû daïng format quy ñònh bôûi protocol cuûa nôi göûi. Thay theá phaàn gôõ boû ñoù baèng daïng format cuûa protocol cuûa ñích ñeán. Caäp nhaät thoâng tin veà vieäc chuyeån döõ lieäu: ñòa chæ, traïng thaùi cuûa nôi göûi, nôi nhaän. Göùi packet ñeán nôi nhaän qua ñöôøng truyeàn toái öu nhaát. Sau ñaây laø nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa router: Router chaïy chöông trình ñöôïc naïp vaøo nhö giao thöùc ñònh tuyeán ñeå truyeàn vaø nhaän thoâng tin ñaõ ñöôïc ñònh höôùng ñi vaø töø nhöõng router khaùc trong maïng. Caùc router söû duïng thoâng tin naøy ñeå quaûng caùo baûng ñònh tuyeán ñeå coù theå lieân keát vôùi nhau. Router seõ tìm trong baûng ñònh tuyeán töø nhöõng giao thöùc ñònh tuyeán khaùc (neáu coù hôn moät giao thöùc ñònh tuyeán ñang hoaït ñoäng) vaø choïn ra ñöôøng ñi toái öu ñeán moãi ñích ñeán. Router keát hôïp vôùi thieát bò ñích cuûa hop keá tieáp gaén lieàn vôùi ñòa chæ lôùp lieân keát döõ lieäu (data link) vaø giao dieän cuïc boä ñöôïc söû duïng khi höôùng packet ñeán ñích. Löu yù raèng thieát bò cuûa hop keá tieáp coù theå laø moät router khaùc, hoaëc coù theå laø maùy chuû ñích. Thieát bò cuûa hop keá tieáp ñònh höôùng thoâng tin (treân giao dieän nôi ñeán cuûa ñòa chæ lôùp lieân keát döõ lieäu) vaø ñöa vaøo baûng ñònh höôùng router. Khi router nhaän ñöôïc moät packet, router seõ kieåm tra thoâng tin cuûa phaàn header cuûa packet ñeå xaùc ñònh ñòa chæ ñích. Router tìm trong baûng ñònh höôùng chöùa giao dieän nôi ñeán vaø ñòa chæ hop keá tieáp ñeå tìm ñích ñeán. Router seõ tìm baát kyø chöùc naêng theâm vaøo ñöôïc yeâu caàu (nhö laø söï giaûm bôùt TTL IP hay laø thao taùc thieát laäp TOS IP) vaø höôùng packet ñeán thieát bò thích hôïp. Ñieàu naøy tieáp tuïc cho ñeán khi maùy chuû ñích ñöôïc tìm thaáy. Phöông thöùc naøy gioáng nhö moâ hình ñònh tuyeán hop-by-hop maø thöôøng ñöôïc söû duïng trong maïng chuyeån höôùng packet. Hình 1.5. Router phaûi hoïc ñöôøng ñeán ñích khi maø noù chöa keát noái ñeán. Address Resolution Protocol (ARP) vaø nguyeân taéc hoaït ñoäng Nhö ta ñaõ bieát taïi taàng network cuûa moâ hình OSI, chuùng ta thöôøng söû duïng caùc loaïi ñòa chæ mang tính chaát quy öôùc nhö IP, IPX… Caùc ñòa chæ naøy laø caùc ñòa chæ coù höôùng, nghóa laø chuùng ñöôïc phaân thaønh hai phaàn rieâng bieät laø phaàn ñòa chæ network vaø phaàn ñòa chæ host. Caùch ñaùnh soá ñòa chæ nhö vaäy nhaèm giuùp cho vieäc tìm ra caùc ñöôøng keát noái töø heä thoáng maïng naøy sang heä thoáng maïng khaùc ñöôïc deã daøng hôn. Caùc ñòa chæ naøy coù theå ñöôïc thay ñoåi theo tuøy yù ngöôøi söû duïng. Treân thöïc teá, caùc card maïng chæ coù theå keát noái vôùi nhau theo ñòa chæ MAC, ñòa chæ coá ñònh vaø duy nhaát cuûa phaàn cöùng. Do vaäy ta phaûi coù moät phöông phaùp ñeå chuyeån ñoåi caùc daïng ñòa chæ naøy qua laïi vôùi nhau. Töø ñoù ta coù giao thöùc phaân giaûi ñòa chæ: Address Resolution Protocol (ARP). ARP laø moät protocol döïa treân nguyeân taéc: Khi moät thieát bò maïng muoán bieát ñòa chæ MAC cuûa moät thieát bò maïng naøo ñoù maø noù ñaõ bieát ñòa chæ ôû taàng network (IP, IPX…) noù seõ göûi moät ARP request bao goàm ñòa chæ MAC address cuûa noù vaø ñòa chæ IP cuûa thieát bò maø noù caàn bieát MAC address treân toaøn boä moät mieàn broadcast. Moãi moät thieát bò nhaän ñöôïc request naøy seõ so saùnh ñòa chæ IP trong request vôùi ñòa chæ taàng network cuûa mình. Neáu truøng ñòa chæ thì thieát bò ñoù phaûi göûi ngöôïc laïi cho thieát bò göûi ARP request moät packet (trong ñoù coù chöùa ñòa chæ MAC cuûa mình). Trong moät heä thoáng maïng ñôn giaûn nhö hình 1.6, ví duï nhö maùy A muoán göûi packet ñeán maùy B vaø noù chæ bieát ñöôïc ñòa chæ IP cuûa maùy B. Khi ñoù maùy A seõ phaûi göûi moät ARP broadcast cho toaøn maïng ñeå hoûi xem “ñòa chæ MAC cuûa maùy coù ñòa chæ IP naøy laø gì” Khi maùy B nhaän ñöôïc broadcast naøy, noù seõ so saùnh ñòa chæ IP trong packet naøy vôùi ñòa chæ IP cuûa mình. Nhaän thaáy ñòa chæ ñoù laø ñòa chæ cuûa mình, maùy B seõ göûi laïi moät packet cho maùy B trong ñoù coù chöùa ñòa chæ MAC cuûa B. Sau ñoù maùy A môùi baét ñaàu truyeàn packet cho B. Hình 1.6 Ví duï truyeàn nhaän packet giöõa caùc host. Trong moät moâi tröôøng phöùc taïp hôn (hình 1.7): hai heä thoáng maïng gaén vôùi nhau thoâng qua moät router C. Maùy A thuoäc maïng A muoán göûi packet ñeán maùy B thuoäc maïngB. Do caùc broadcast khoâng theå truyeàn qua router neân khi ñoù maùy A seõ xem router C nhö moät caàu noái ñeå truyeàn döõ lieäu. Tröôùc ñoù, maùy A seõ bieát ñöôïc ñòa chæ IP cuûa router C (port X) vaø bieát ñöôïc raèng ñeå truyeàn packet tôùi B phaûi ñi qua C. Taát caû caùc thoâng tin nhö vaäy seõ ñöôïc chöùa trong moät baûng goïi laø baûng routing (routing table). Baûng ñònh tuyeán theo cô cheá naøy ñöôïc löu giöõ trong moãi maùy. Baûng ñònh tuyeán chöùa thoâng tin veà caùc gateway ñeå truy caäp vaøo moät heä thoáng maïng naøo ñoù. Ví duï trong tröôøng hôïp treân trong baûng seõ chæ ra raèng ñeå ñi tôùi LAN B phaûi qua port X cuûa router C. Baûng ñònh tuyeán seõ coù chöùa ñòa chæ IP cuûa port X. Quaù trình truyeàn döõ lieäu theo töøng böôùc sau: Maùy A göûi moät ARP request (broadcast) ñeå tìm ñòa chæ MAC cuûa port X. Router C traû lôøi, cung caáp cho maùy A ñòa chæ MAC cuûa port X. Maùy A truyeàn packet ñeán port X cuûa router. Router nhaän ñöôïc packet töø maùy A vaø chuyeån packet ra port Y cuûa router, trong packet coù chöùa ñòa chæ IP cuûa maùy B. Router seõ göûi ARP request ñeå tìm ñòa chæ MAC cuûa maùy B. Maùy B seõ traû lôøi cho router bieát ñòa chæ MAC cuûa mình. Sau khi nhaän ñöôïc ñòa chæ MAC cuûa maùy B, router C göûi packet cuûa maùy A ñeán maùy B. Hình 1.7. Ví duï veà truyeàn nhaän packet giöõa caùc host thoâng qua router . Treân thöïc teá ngoaøi daïng baûng ñònh tuyeán naøy ngöôøi ta coøn duøng phöông phaùp proxy ARP, trong ñoù coù moät thieát bò ñaûm nhaän nhieäm vuï phaân giaûi ñòa chæ cho taát caû caùc thieát bò khaùc. Quaù trình naøy ñöôïc trình baøy trong hình 1.8. Hình 1.8. Phaân giaûi ñòa chæ duøng proxy ARP. Theo ñoù caùc maùy traïm khoâng caàn giöõ baûng routing table nöõa router C seõ coù nhieäm vuï thöïc hieän, traû lôøi taát caû caùc ARP request cuûa taát caû caùc maùy trong caùc maïng keát noái vôùi noù. Router seõ coù moät baûng ñònh tuyeán rieâng bieät chöùa taát caû caùc thoâng tin caàn thieát ñeå chuyeån döõ lieäu. IP routing – Ñònh tuyeán trong moâi tröôøng IP Khaùi nieäm veà IP routing Internet laø maïng toaøn caàu bao goàm nhieàu nhoùm maïng lieân keát vôùi nhau, cho pheùp truyeàn thoâng giöõa haàu heát caùc coâng ty, caùc toå chöùc nghieân cöùu, caùc tröôøng ñaïi hoïc vaø raát nhieàu toå chöùc khaùc treân theá giôùi. Router coù theå ñöôïc söû duïng ñeå keát noái caùc maïng rieâng vôùi nhau döôùi söï quaûn lyù cuûa nhaø quaûn trò. Router ñöôïc söû duïng trong trao ñoåi thoâng tin trong maïng rieâng ñöôïc goïi laø router trong, söû duïng nhöõng giao thöùc coång trong Interior Gateway Protocol (IGP). Router ñöôïc söû duïng ñeå truyeàn thoâng tin giöõa caùc heä thoáng noäi boä (Autonomous Sytem) ñöôïc goïi laø router ngoaøi, vaø söû duïng giao thöùc coång ngoaøi Exterior Gateway Protocol (EGP) hay laø giao thöùc coång bieân Border Gateway Protocol (BGP). Ñònh tuyeán trong moâi tröôøng IP coù theå laø ñònh tuyeán ñoäng hoaëc ñònh tuyeán tónh. Ñònh tuyeán ñoäng (dynamic routing) söû duïng caùc giao thöùc ñònh tuyeán ñöôïc tích hôïp trong router ñeå tính toaùn ñöôøng ñi. Do vaäy ñònh tuyeán ñoäng thích öùng vôùi nhöõng thay ñoåi trong maïng vaø töï ñoäng choïn ñöôøng ñi toái öu. Ngöôïc laïi ñònh tuyeán tónh ñöôïc thieát laäp treân router bôûi nhaø quaûn trò maïng. Ñònh tuyeán tónh khoâng thay ñoåi cho ñeán khi nhaø quaûn trò maïng thay ñoåi chuùng. Heä thoáng noäi boä – Autonomous System (AS) Heä thoáng noäi boä laø moät nhoùm maïng rieâng, coù theå laø moät coâng ty, coù theå laø moät nhoùm trong coâng ty, vaø cuõng coù theå laø moät nhoùm caùc coâng ty vôùi nhau. Giao thöùc daïng IGP chæ ñeán moät giao thöùc ñònh tuyeán ñeå xöû lyù ñònh tuyeán trong moät maïng noäi boä. Giao thöùc daïng IGP bao goàm RIP, IGRP, EIGRP, OSPF. Giao thöùc daïng EGP xöû lyù ñònh tuyeán giöõa caùc heä thoáng noäi boä khaùc nhau. Giao thöùc daïng EGP laø BGP. BGP ñöôïc söû duïng ñeå ñònh tuyeán ñöôøng truyeàn doïc theo xöông soáng (backbone) cuûa Internet giöõa caùc maïng noäi boä khaùc nhau. Khoâng phaûi taát caû giao thöùc ñònh tuyeán ñeàu hieåu ñöôïc veà AS. Moät AS coù theå cung caáp nhöõng ñöôøng bieân rieâng cho moät giao thöùc ñònh tuyeán, vaø moät soá thuaän lôïi nhaát ñònh.Ví duï nhö ta coù theå quaûn lyù khi maïng ñöôïc quaûng caùo roäng raõi bôûi router. Theâm vaøo ñoù ta coù theå quaûn lyù vieäc router naøo seõ quaûng caùo ñeán heä thoáng noäi boä khaùc vaø ñònh tuyeán töø nhöõng heä thoáng naøy. Ñeå phaân bieät caùc heä thoáng noäi boä vôùi nhau thì moät AS ñöôïc caáp moät soá duy nhaát töø 1 ñeán 65535. Heä thoáng caáp soá treân Internet goïi laø Internet Assigned Numbers Authority (IANA) seõ cung caáp soá cho caùc heä thoáng noäi boä. Gioáng nhö ñòa chæ IP rieâng vaø chung, ta cuõng coù soá AS chung vaø rieâng. Neáu ta keát noái ñeán backbone cuûa Internet, vaø chaïy BGP, vaø muoán chaáp nhaän BGP ñònh tuyeán töø Internet, ta seõ caàn moät soá AS chung. Tuy nhieân neáu ta chæ caàn chaïy maïng noäi boä trong heä thoáng khaùc, thì chæ caàn duøng soá AS rieâng. Giao thöùc ñònh tuyeán hieåu ñöôïc AS laø IGRP, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGP. RIP khoâng hieåu heä thoáng AS, OSPF thì hieåu nhöng OSPF khoâng yeâu caàu ta phaûi caáu hình soá AS, ngöôïc laïi IGRP vaø EIGRP thì laïi yeâu caàu soá AS. Internet Control Message Protocol - ICMP Nhö chuùng ta thaáy, ñònh tuyeán IP xaùc ñònh bieåu ñoà di chuyeån trong moät maïng noäi boä ñeán hop cuûa moät router taïi moät thôøi ñieåm. Toaøn boä ñöôøng ñi khoâng bieát tröôùc thôøi ñieåm baét ñaàu. Thay vì vaäy, taïi moãi laàn döøng, hop cuûa router keá tieáp ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch tìm ñòa chæ ñích trong bieåu ñoà vôùi moät entry trong nuùt hieän taïi cuûa baûng routing. Moãi nuùt trong tieán trình ñònh tuyeán chæ höôùng packets döïa treân thoâng tin ôû beân trong. IP khoâng cung caáp baûng thoâng baùo loãi ngöôïc trôû laïi nguoàn khi coù söï ñònh tuyeán khaùc thöôøng xaûy ra. Nhieäm vuï naøy ñöôïc chuyeån ñeán giao thöùc Internet khaùc — ñoù laø giao thöùc quaûn lyù thoâng ñieäp treân Internet (Internet Control Message Protocol – ICMP). ICMP thöïc hieän moät soá nhieäm vuï ôû moät maïng rieâng trong moâi tröôøng IP. Ñoù laø lyù do chính ñeå taïo ra baûng thoâng baùo loãi ñònh tuyeán göûi ngöôïc laïi nôi baét ñaàu. Thuaät toaùn routing Muïc ñích vaø yeâu caàu Tínhï toái öu Tính ñôn giaûn vaø chi phí thaáp Tính oån ñònh Tính hoäi tuï nhanh Tính linh hoaït Tính toái öu Laø khaû naêng choïn ñöôøng truyeàn toát nhaát cuûa thuaät toaùn.Moãi moät thuaät toaùn coù theå coù caùch phaân tích ñöôøng truyeàn vôùi caùc soá ño rieâng, khaùc bieät vôùi caùc thuaät toaùn khaùc, tuy nhieân muïc ñích chính vaãn laø ñeå xaùc ñònh ñöôøng truyeàn naøo laø ñöôøng truyeàn toát nhaát. Ví duï moät thuaät toaùn ñònh tuyeán coù theå söû duïng soá hop vaø thôøi gian chôø, nhöng noù coù theå maát thôøi gian laâu hôn ñeå tính toaùn. Taát nhieân laø nhöõng giao thöùc ñònh tuyeán phaûi ñònh nghóa caùc thuaät toaùn moät caùch chính xaùc. Tính ñôn giaûn vaø chi phí thaáp Moät thuaät toaùn ñoøi hoûi phaûi ñôn giaûn, deã thöïc hieän, tính hieäu quaû cao, ít chieám duïng baêng thoâng ñöôøng truyeàn, giaûm thieåu chi phí ñeán möùc toái ña trong ñoù tính hieäu quaû laø raát quan troïng trong vieäc söû ñuïng thuaät toaùn. Tính oån ñònh, nhanh choùng, chính xaùc Thuaät toaùn phaûi oån ñònh vaø chính xaùc ñeå baûo ñaûm hoaït ñoäng toát khi xaûy ra caùc tröôøng hôïp hö hoûng phaàn cöùng, quaù taûi ñöôøng truyeàn … bôûi vì caùc router ñöôïc ñaët ôû caùc ñieåm giao cuûa caùc maïng neân khi router bò loãi seõ gaây ra aûnh höôûng raát nghieâm troïng. Thuaät toaùn toái öu phaûi ñöôïc kieåm tra qua thôøi gian söû duïng vaø hoaït ñoäng oån ñònh trong nhöõng ñieàu kieän maïng khaùc nhau.Maët khaùc thuaät toaùn phaûi baûo ñaûm söï nhanh choùng ñeå traùnh tình traïng laëp treân ñöôøng truyeàn do khoâng caäp nhaät kòp traïng thaùi ñöôøng truyeàn. Tính hoäi tuï nhanh Thuaät toaùn ñoøi hoûi tính hoäi tuï nhanh. Söï hoäi tuï nhanh laø tieán trình qui öôùc cuûa taát caû caùc router treân ñöôøng ñi toái öu. Trong quaù trình ñònh tuyeán, router seõ caäp nhaät thoâng ñieäp ñònh tuyeán khaép treân maïng, ñeå tính toaùn laïi ñöôøng ñi toái öu vaø cuoái cuøng yeâu caàu ñeå taát caû router chaáp nhaän ñöôøng ñi ñoù. Thuaät toaùn ñònh tuyeán maø coù tính hoäi tuï chaäm coù theå gay ra laëp ñònh tuyeán hoaëc laø maïng ngöng hoaït ñoäng. Trong hình 2.1, moät packet ñöôïc chuyeån ñeán router 1 taïi thôøi ñieåm t1.Router 1 ñaõ ñöôïc caäp nhaät ñònh höôùng vaø bieát ñöôïc ñöôøng ñi toái öu ñeán ñích phaûi qua router 2 vaø höôùng packet ñeán router 2, nhöng bôûi vì router 2 chöa ñöôïc caäp nhaät neân noù chæ bieát hop toái öu keá tieáp laø router 1. Vì theá router 2 höôùng packet trôû laïi router 1, vaø packet cöù ñöôïc ñöa qua laïi nhö theá giöõa router 1 vaø router 2 cho ñeán khi router 2 nhaän ñöôïc caäp nhaät ñònh höôùng cuûa noù hoaëc laø ñeán khi packet bò chuyeån höôùng vì ñaõ vöôït quaù thôøi gian cho pheùp. Thôøi gian ñeå ñeán maïng Nôi göûi ñeán 27 Node A 57 Node B 17 Node C 24 Node A 52 Node A 16 Node B 26 Node A . . Hình1.9. Söï hoäi tuï chaäm vaø laëp ñònh tuyeán laøm trôû ngaïi tieán trình ñònh tuyeán. Tính linh hoaït Tính naêng naøy baûo ñaûm söï thay ñoåi kòp thôøi vaø linh hoaït trong baát cöù moïi tröôøng hôïp xaûy ra trong heä thoáng. Ví duï coù moät nhaùnh maïng khoâng hoaït ñoäng. Neáu nhö moät thuaät toaùn ñònh tuyeán coù theå bieát ñöôïc vaán ñeà, chuùng seõ nhanh choùng choïn ñöôøng ñi toái öu tieáp theo cho taát caû caùc router ñang hoaït ñoäng treân nhaùnh maïng ñoù. Thuaät toaùn ñònh tuyeán coù theå ñöôïc laäp trình ñeå thay ñoåi baêng thoâng treân maïng, kích thöôùc haøng ñôïi router vaø thôøi gian chôø treân maïng vaø nhöõng thay ñoåi khaùc … Caùc kieåu thuaät toaùn routing Static hay dynamic Single path hay Multipath Flat hay Hierachical Link State hay Distance Vector. Host - intelligent hay Router - intelligent Intradomain hay Interdomain Static hay dynamic Thuaät toaùn Static Static routing laø cô cheá trong ñoù ngöôøi quaûn trò quyeát ñònh, gaùn saün protocol cuõng nhö ñòa chæ ñích cho router: ñeán maïng naøo thì phaûi truyeàn qua port naøo, ñòa chæ laø gì… Caùc thoâng tin naøy chöùa trong routing table vaø chæ ñöôïc caäp nhaät hay thay ñoåi bôûi ngöôøi quaûn trò. Static routing thích hôïp cho caùc heä thoáng ñôn giaûn, coù keát noái ñôn giöõa hai router, trong ñoù ñöôøng truyeàn döõ lieäu ñaõ ñöôïc xaùc ñònh tröôùc. Thuaät toaùn Dynamic Dynamic routing duøng caùc giao thöùc ñònh tuyeán ñeå töï ñoäng caäp nhaät caùc thoâng tin veà caùc router xung quanh. Tuøy theo daïng thuaät toaùn maø cô cheá caäp nhaät thoâng tin cuûa caùc router seõ khaùc nhau. Dynamic routing thöôøng duøng trong caùc heä thoáng phöùc taïp hôn, trong ñoù caùc router ñöôïc lieân keát vôùi nhau thaønh moät maïng löôùi, ví duï nhö caùc heä thoáng router cung caáp dòch vuï internet, heä thoáng cuûa caùc coâng ty ña quoác gia. Single path hay Multipath Thuaät toaùn Single path Thuaät toaùn single path khoâng theå toång hôïp döõ lieäu treân nhieàu lieân keát khaùc nhau neân löu löôïng döõ lieäu khoâng ñuû vaø ñoä tin caäy khoâng cao. Thuaät toaùn Multipath Thuaät toaùn multipath cho pheùp vieäc toång hôïp döõ lieäu treân nhieàu lieân keát khaùc nhau. Multi path cung caáp moät löu luôïng döõ lieäu vaø ñoä tin caäy cao hôn single path. Flat hay Hierarchical Thuaät toaùn Flat Thuaät toaùn flat routing duøng trong caùc heä thoáng coù caáu truùc ngang haøng vôùi nhau, ñöôïc traûi roäng vôùi chöùc naêng vaø nhieäm vuï nhö nhau.Thuaät toaùn flat thöôøng chæ ñöôïc duøng ôû nhöõng moâ hình maïng ngang haøng nhoû. Thuaät toaùn Hierachical Thuaät toaùn hierachical laø thuaät toaùn phaân caáp, coù caáu truùc caây nhö moâ hình phaân caáp cuûa moät domain hay cuûa moät coâng ty. Tuøy theo daïng heä thoáng maø ta coù theå löïa choïn thuaät toaùn thích hôïp. Heä thoáng ñònh tuyeán ñònh roõ caùc nuùt cuûa nhoùm logic goïi laø domain, heä thoáng noäi boä hoaëc laø vuøng. Trong heä thoáng hierarchical, moät vaøi router trong moät domain coù theå truyeàn thoâng vôùi caùc router trong domain khaùc, trong khi nhöõng router coøn laïi chæ coù theå truyeàn vôùi caùc router trong cuøng domain. Trong heä thoáng maïng lôùn, caùc möùc hierarchical coù theå toàn taïi, cuøng vôùi router taïi möùc hierarchical cao nhaát ñeå ñònh hình backbone cuûa routing. Lôïi ích chính cuûa hierarchical routing laø giaû laäp nhö toå chöùc cuûa caùc coâng ty vaø do vaäy noù hoã trôï moâ hình truyeàn thoâng toát. Haàu heát söï truyeàn thoâng maïng hieän nay laø trong nhöõng nhoùm coâng ty nhoû (domain). Link State or Distance Vector Thuaät toaùn Link State  Hình 1.10. Thuaät toaùn Link-state. Thuaät toaùn link state (coøn ñöôïc goïi laø thuaät toaùn shortest path first) caäp nhaät taát caû caùc thoâng tin veå cô cheá routing cho taát caû caùc nuùt treân heä thoáng maïng. Moãi router seõ göûi moät phaàn cuûa routing table, trong ñoù moâ taû traïng thaùi cuûa caùc lieân keát rieâng cuûa mình leân treân maïng. Chæ coù caùc thay ñoåi môùi ñöôïc göûi ñi. Veà maët baûn chaát, thuaät toaùn link state göûi caùc baûng caäp nhaät coù kích thöôùc nhoû ñeán khaép nôi trong maïng. Thuaät toaùn link state coù öu ñieåm laø coù toác ñoä cao, khoâng chieám duïng baêng thoâng nhieàu nhö thuaät toaùn distance vector. Tuy nhieân thuaät toaùn naøy ñoøi hoûi cao hôn veà boä nhôù, CPU cuõng nhö vieäc thöïc hieän khaù phöùc taïp. Thuaät toaùn link state ñöôïc söû duïng trong giao thöùc ñònh tuyeán: OSPF, NLSP… vaø thích hôïp cho caùc heä thoáng côõ trung vaø lôùn. Thuaät toaùn Distance Vector Hình 1.11. Thuaät toaùn Distance Vector. Thuaät toaùn distance vector (coøn goïi laø thuaät toaùn Bellman-Ford) baét buoäc moãi router phaûi göûi toaøn boä hay moät phaàn routing table cuûa mình cho router keát noái tröïc tieáp vôùi noù theo moät chu kyø nhaát ñònh (Hình 2.3) Veà maët baûn chaát, thuaät toaùn distance vector göûi caùc baûng caäp nhaät coù kích thöôùc lôùn hôn chæ cho router keát noái vôùi noù. Thuaät toaùn distance vector coù öu ñieåm laø deã thöïc hieän, deã kieåm tra, tuy nhieân noù coù moät soá haïn cheá laø thôøi gian caäp nhaät laâu, chieám duïng baêng thoâng lôùn treân maïng. Ngoaøi ra noù cuõng laøm laõng phí baêng thoâng do tính chaát caäp nhaät theo chu kyø cuûa mình. Thuaät toaùn distance vector thöôøng duøng trong caùc giao thöùc ñònh tuyeán: RIP(IP/IPX), IGRP (IP), RTMP(AppleTalk)… vaø thöôøng aùp duïng cho heä thoáng nhoû. Ngoaøi ra coøn coù söï keát hôïp hai thuaät toaùn naøy trong moät soá giao thöùc ñònh tuyeán nhö: IS-IS, EIGRP. Host-Intelligent hay Router-Intelligent Thuaät toaùn Host - intelligent Thuaät toaùn Host intelligent cho raèng nuùt cuoái nguoàn seõ xaùc ñònh toaøn boä tuyeán trình vaø thöôøng xem nhö laø ñònh tuyeán nguoàn (source routing). Trong heä thoáng source-routing, router chæ laøm coâng vieäc chöùa packet vaø höôùng ñeán thieát bò roài göûi ngay packet ñeán ñieåm döøng tieáp theo maø khoâng quan taâm ñeán chuùng. Trong thuaät toaùn naøy thì host phaûi coù khaû naêng ñònh tuyeán thoâng minh. Thuaät toaùn Router - intelligent Thuaät toaùn Router intelligent cho raèng host khoâng bieát gì ñöôøng ñi. Trong thuaät toaùn naøy, router seõ xaùc ñònh ñöôøng truyeàn trong maïng rieâng döïa treân tính toaùn rieâng cuûa chuùng. Ñeå laøm ñöôïc vieäc naøy, router phaûi coù khaû naêng ñònh tuyeán thoâng minh. Intradomain hay Interdomain Thuaät toaùn Intradomain Thuaät toaùn Intradomain chæ hoaït ñoäng trong moät domain duy nhaát, neân thöôøng chæ ñöôïc chæ söû duïng trong nhöõng heä thoáng maïng noäi boä. Thuaät toaùn Interdomain Thuaät toaùn Interdomain hoaït ñoäng giöõa caùc domain vôùi nhau, thöôøng ñöôïc söû duïng trong nhöõng heä thoáng coâng ty lôùn hoaëc giöõa caùc coâng ty vôùi nhau. Caùc soá ño cô baûn trong thuaät toaùn routing (Routing metric) Metric laø soá ño cuûa thuaät toaùn routing ñeå töø ñoù quyeát ñònh ñöôøng ñi toái öu nhaát cho döõ lieäu. Moät thuaät toaùn routing coù theå söû duïng nhieàu metric khaùc nhau. Caùc metric ñöôïc keát hôïp vôùi nhau ñeå thaønh moät metric toång quaùt, ñaëc tröng cho lieân keát. Moãi thuaät toaùn coù theå söû duïng kieåu söû duïng metric khaùc nhau. Caùc metric thöôøng ñöôïc duøng laø: Chieàu daøi ñöôøng di (Path Length) Ñoä tin caäy (Reliability) Thôøi gian chôø (Delay) Baêng thoâng (Bandwidth) Khaû naêng taûi (Load) Chi phí truyeàn daãn (Comunication cost) Chieàu daøi ñöôøng ñi Laø metric cô baûn, thöôøng duøng nhaát. Path length trong router coøn ñöôïc xaùc dònh baèng soá hop giöõa nguoàn vaø ñích. Moät hop ñöôïc hieåu laø moät lieân keát giöõa hai router. Ñoä tin caäy Laø khaùi nieäm chæ ñoä tin caäy cuûa moät lieân keát. Ví duï nhö ñoä tin caäy ñöôïc theå hieän thoâng qua bit error rate… Khaùi nieäm naøy nhaèm chæ khaû naêng hoaït ñoäng oå ñònh cuûa lieân keát. Thôøi gian chôø Khaùi nieäm delay duøng ñeå chæ khoaûng thôùi gian caàn ñeå chuyeån packet töø nguoàn ñeán ñích trong heä thoáng. Delay phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá: khoaûng caùch vaät lyù, baêng thoâng cuûa lieân keát, ñuïng ñoä, tranh chaáp ñöôøng truyeàn. Chính vì theá yeáu toá naøy laø moät metric ñoùng vai troø raát quan troïng trong thuaät toaùn routing. Baêng thoâng Laø moät metric quan troïng ñeå ñaùnh giaù ñöôøng truyeàn. Bandwidth chæ löu löôïng döõ lieäu toái ña coù theå truyeàn treân lieân keát. Taûi Load nhaèm chæ phaàn traêm network resource ñang trong traïng thaùi baän {busy). Load coù theå laø löu löôïng döõ lieäu treân lieân keát, laø ñoä chieám duïng boä nhôù, CPU… CAÙCPHÖÔNG PHAÙP ÑÒNH TUYEÁN CUÛA CISCO (ROUTING METHOD) Static routing Static routing laø cô cheá trong ñoù ngöôøi quaûn trò quyeát ñònh, gaùn saün protocol cuõng nhö ñòa chæ ñích cho router: ñeán maïng naøo thì phaûi truyeàn qua port naøo, ñòa chæ laø gì… Caùc thoâng tin naøy chöùa trong routing table vaø chæ ñöôïc caäp nhaät hay thay ñoåi bôûi ngöôøi quaûn trò. Router ñöôïc laäp trình tónh khoâng theå tìm ra ñöôøng ñi, chuùng thieáu cô cheá ñeå truyeàn thoâng tin ñònh tuyeán tôùi caùc router khaùc. Router ñöôïc laäp trình tónh chæ coù theå höôùng packet ñeán ñöôøng ñi ñaõ ñöôïc ngöôøi quaûn trò ñònh nghóa saün. Static routing thích hôïp cho caùc heä thoáng ñôn giaûn, coù keát noái ñôn giöõa hai router, trong ñoù ñöôøng truyeàn döõ lieäu ñaõ ñöôïc xaùc ñònh tröôùc. Lôïi ích cuûa static routing Coù raát nhieàu lôïi ích khi söû duïng static routing. Ví duï nhö ñöôøng ñi ñöôïc laäp trình tónh coù tính baûo maät cao vì chæ coù ngöôøi quaûn trò môùi bieát caùc thieát laäp ñoù.Moät lôïi ích khaùc laø static routing coù theå laøm taêng hieäu quaû cuûa vieäc söû duïng taøi nguyeân. Static routing söû duïng ít baêng thoâng hôn caùc phöông phaùp routing khaùc trong truyeàn thoâng, khoâng phí phaïm caùc voøng laëp treân CPU router ñeå tính toaùn ñöôøng ñi, do vaäy neân toán raát ít boä nhôù. Trong moät vaøi heä thoáng maïng, ta coù theå söû duïng nhöõng router nhoû hôn, ít ñaét tieàn hôn ñeå söû duïng static routing. Beân caïnh nhöõng lôïi ích thì static routing vaãn coù moät vaøi haïn cheá nhaát ñònh maø ta phaûi bieát. Haïn cheá cuûa static routing Khi maïng bò loãi, hoaëc khi caáu truùc nguoàn thay ñoåi thì traùch nhieäm cuûa ngöôøi quaûn trò maïng laø phaûi ñieàu chænh cho phuø hôïp vôùi nhöõng thay ñoåi ñoù. Trong heä thoáng maïng lôùn, caùc nhaø quaûn trò maïng phaûi hôïp taùc vôùi nhau trong keá hoaïch phaân phoái laïi ñöôøng ñi maø hoï tin raèng seõ giaûm toái thieåu khoái löôïng coâng vieäc cuõng nhö taûi truyeàn thoâng maïng, vaø nhö vaäy hoï phaûi thöôøng xuyeân caäp nhaät thoâng tin ñöôøng ñi trong baûng ñònh tuyeán. ÖÙng duïng cuûa static routing Static routing thöôøng ñöôïc söû duïng toát trong nhöõnng maïng nhoû maø chæ coù moät ñöôøng ñi duy nhaát ñeán ñích ñaõ ñöôïc xaùc ñònh tröôùc. Khi maïng phaùt trieån leân ngöôøi ta seõ theâm ñöôøng ñi ñeán ñích, vaø seõ coù moät soá khoù khaên nhaát ñònh. Ngöôøi quaûn trò seõ laäp trình theâm cho router ñeå söï truyeàn thoâng deã daøng trong maïng WAN. Ngay caû trong moät maïng phöùc taïp ngöôøi ta vaãn muoán duøng static routing ñeå naâng cao tính baûo maät. Keát noái cuûa coâng ty baïn ñeán Internet coù theå ñöôïc xaùc ñònh ñònh tuyeán tónh ñeán moät server ñöôïc baûo maät. Khoâng coù ai coù quyeàn truy caäp vaøo neáu khoâng coù chöùng thöïc xaùc nhaän do server cung caáp. Static routing laø moät caùch toát ñeå keát noái nhöõng maïng LAN noäi boä trong maïng WAN. Caáu hình static routing Static routing hay static route ñöôïc thieát laäp baèng tay thoâng qua leänh ip route nhö sau: Router(config)#ip route network [mask] {address|interface} [distance]  [permanent]. Trong ñoù: network— network ñích hay subnet mask—Subnet mask address—IP address cuûa next-hop router interface—Teân interface (cuûa router ñang caáu hình) ñeå ñi tôùi network ñích. distance—Giaù trò cung caáp bôûi ngöôøi quaûn trò, nhaèm chæ ñoä öu tieân (cost) cuûa ñöôøng ñònh tuyeán (tuøy choïn) permanent —Chæ ñònh raèng ñöôøng ñònh tuyeán naøy khoâng bò dôõ boû ngay caû khi interface bò shutdown. Ví duï: Hình 2.1. Ví duï veà static route Default routing Default routing laø cô cheá ñaëc bieät cuûa static routing.Default routing ñöôïc söû duïng ñeå göûi packet ñeán maïng töø xa maø khoâng coù trong baûng ñònh tuyeán ñeán router hop tieáp theo. Ta chæ coù theå söû duïng default routing treân nhöõng maïng LAN noäi boä. Taát caû router cuûa Cisco laø router classful, nghóa laø chuùng xaùc laäp moät subnet mask maëc ñònh treân moãi interface cuûa router. Khi moät router nhaän moät packet cuûa moät maïng con ñích maø khoâng coù trong baûng ñònh tuyeán, maëc ñònh noù seõ truyeàn packet ñi ngay. Neáu söû duïng default routing, ta phaûi söû duïng leänh ip classless bôûi vì khoâng coù maïng con töø xa naøo ñöôïc chöùa trong baûng ñònh tuyeán. Khi static routing ñaõ ñònh tröôùc ñöôøng ñi thì router ñöôïc söû duïng ñeå tìm ñích ñeán ñaõ ñöôïc ñònh tröôùc, router seõ söû duïng ñöôøng ñi maëc ñònh noù khoâng tìm thaáy ñöôøng ñi trong baûng ñònh tuyeán. Khi router nhaän ñöôïc packet daønh cho maïng naøy, router seõ chuyeån packet ñi ngay. Neáu khoâng ñònh tröôùc ñöôøng ñi ñeán ñích, router seõ söû duïng ñöôøng ñi maëc ñònh ñeå ñeán. Ñöôøng ñi maëc ñònh cuûa router thöôøng laø 0.0.0.0 vôùi subnet mask laø 0.0.0.0 Caáu hình default route: Router(config)#ip default-network network-number ; vôùi network-number laø ñòa chæ maïng caàn caáu hình. Dynamic routing Dynamic routing laø cô cheá ñònh tuyeán ñoäng söû duïng caùc giao thöùc ñònh tuyeán ñeå töï ñoäng caäp nhaät caùc thoâng tin veà caùc router xung quanh. Tuøy theo daïng thuaät toaùn maø cô cheá caäp nhaät thoâng tin cuûa caùc router seõ khaùc nhau. Khi noù truyeàn thoâng vôùi caùc router laùng gieàng thì giao thöùc ñònh tuyeán seõ qui ñònh caùc taäp luaät maø caùc router khaùc coù theå söû duïng. Lôïi ích cuûa dynamic routing Dynamic routing hoaït ñoäng hieäu quaû vaø phöùc taïp hôn 2 phöông phaùp routing treân. Dynamic routing söû duïng caùc giao thöùc ñònh tuyeán cho pheùp caùc router laøm moät soá chöùc naêng caàn thieát cuûa chuùng, bao goàm tìm vaø xaùc nhaän ñöôøng ñi, hoäi tuï theo moät qui öôùc chung cuûa moät caáu truùc maïng, vôùi moät vaøi khaùc bieät trong caùch tính toaùn ñöôøng ñi. Dynamic routing seõ coù theå hoïc ñöôøng ñeán maïng ñích maëc duø noù chöa bieát ñöôøng ñi ñeán. Vì vaäy dynamic routing seõ linh hoaït hôn 2 phöông phaùp treân. Caùc giao thöùc ñònh tuyeán laø RIP, IGRP, EIGRP, OSPF,... Haïn cheá cuûa dynamic routing Söû duïng dynamic routing toán nhieàu taøi nguyeân CPU, boä nhôù vaø baêng thoâng cho vieäc lieân keát maïng. ÖÙng duïng Dynamic routing thöôøng duøng trong caùc heä thoáng phöùc taïp hôn, trong ñoù caùc router ñöôïc lieân keát vôùi nhau thaønh moät maïng löôùi, ví duï nhö caùc heä thoáng router cung caáp dòch vuï internet, heä thoáng cuûa caùc coâng ty ña quoác gia. Caáu hình dynamic routing Router (config)# ip routing. GIAO THÖÙC ÑÒNH TUYEÁN (ROUTING PROTOCOL) Khaùi nieäm cô baûn Routing protocol vaø routed protocol Routed protocol laø giao thöùc lôùp thöù ba cuûa moâ hình OSI (lôùp data link) quy ñònh daïng format vaø caùch söû duïng cuûa caùc tröôøng trong packet nhaèm chuyeån caùc packet töø nôi naøy sang nôi khaùc (ñeán taän ngöôøi söû duïng) Ví duï: IP, IPX… Routing protocol laø giao thöùc ñònh tuyeán cho pheùp caùc router keát noái vôùi nhau vaø caäp nhaät caùc thoâng tin cuûa nhau nhôø caùc baûng routing. Routing protocol coù theå söû duïng caùc routed protocol ñeå truyeàn thoâng tin giöõa caùc router. Ví duï: RIP (Routing Information Protocol), IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)… Routed protocol Routing protocol IP RIP, IGRP, OSPF, EIGRP, BGP, IS-IS IPX RIP, NLSP, EIGRP Apple Talk RMTP, AURP, EIGRP Hình 3.1 Caùc routed protocol vaø routing protocol Taát caû caùc routing protocol caàn cung caáp nhöõng chöùc naêng sau: Xaùc ñònh ñích nôi döõ lieäu seõ ñeán. Xaùc ñònh xem thoâng tin ñònh tuyeán ñeán töø ñaâu. Xaùc ñònh taát caû caùc ñöôøng ñi coù theå ñeán ñích. Xaùc ñònh ñöôøng ñi toát nhaát ñeán ñích. Caäp nhaät thoâng tin ñònh tuyeán. Vaø caùc yeáu toá khi choïn moät routing protocol: Soá ño routing ñöôïc söû duïng ñeå choïn ñöôøng. Thoâng tin ñònh tuyeán ñöôïc chia seû nhö theá naøo. Ñoä hoäi tuï cuûa routing protocol Router xöû lyù thoâng tin ñònh tuyeán nhö theá naøo. Chi phí khi söû duïng routing protocol. Ñeå keát noái caùc maïng vôùi nhau, router seõ ñöôïc caáu hình ñònh tuyeán tónh hay ñoäng vaø göûi thoâng tin ñeán router laùng gieàng. Router laùng gieàng laø router khaùc coù cuøng chung subnet vôùi router hieän haønh. Administrative Distance(AD) AD laø khoaûng caùch quaûn trò ñöôïc duøng ñeå so saùnh caùc route hoïc ñöôïc töø nhöõng giao thöùc khaùc nhau. Khi khoaûng caùch quaûn trò (AD) ñöôïc xaùc ñònh, router coù theå choïn giöõa caùc nguoàn thoâng tin ñònh tuyeán xem nguoàn naøo ñaùng tin caäy. Ví duï neáu router hoïc ñöôïc moät route töø OSPF vaø RIP, noù seõ öu tieân route hoïc töø OSPF do coù AD nhoû hôn vaø töông öùng laø ñoä tin caäy cao hôn. AD cuûa RIP laø 120, cuûa IGRP laø 100, cuûa EIGRP laø 90, cuûa OSPF laø 110 … Caùc thuaät toaùn ñöôïc söû duïng trong caùc routing protocol Coù 2 lôùp giao thöùc ñònh tuyeán chính ñöôïc söû duïng trong caùc routing protocol: Distance vector Link state Distance vector Distance-vector protocol tìm ñöôøng ñi toái öu ñeán moät maïng ôû xa baèng caùch ñaùnh giaù khoaûng caùch. Moãi laàn moät packet ñi qua moät router ñöôïc tính laø moät hop. Ñöôøng ñi coù ít soá hop nhaát ñeán maïng seõ laø ñöôøng ñi toái öu. Vector cho bieát phöông höôùng cuûa maïng ôû xa. Caû RIP vaø IGRP ñeàu laø giao thöùc ñònh tuyeán daïng distance-vector. Link state Link-state protocol hay coøn goïi laø shortest-path-first protocol, laø giao thöùc döïa treân thuaät toaùn tìm ñöôøng ñi ngaén nhaát. Ñònh tuyeán Link-state söû duïng thoâng ñieäp LSA vaø baûng ñònh tuyeán chöùa ñöôøng ñi ñeán ñích. Router seõ taïo ra moãi laàn 3 baûng rieâng: 1 baûng naøy seõ theo doõi thieát bò lieân laïc laùng gieàng. 1 baûng seõ xaùc ñònh caáu truùc cuûa toaøn boä maïng noäi boä. 1 baûng ñöôïc söû duïng nhö baûng ñònh tuyeán. Router maø söû duïng giao thöùc Link-state linh hoaït hôn trong maïng noäi boä hôn giao thöùc ñònh tuyeán distance-vector. OSPF laø giao thöùc ñònh tuyeán IP hoaøn chænh cuûa giao thöùc daïng link state. Kyõ thuaät traùnh laëp trong quaù trình ñònh tuyeán Giao thöùc ñònh tuyeán Distance-vector theo doõi baát kyø söï thay ñoåi trong maïng noäi boä baèng caùch truyeàn ñi nhöõng caäp nhaät ñònh tuyeán theo chu kyø ñeán taát caû caùc interface ñang hoaït ñoäng. Chuùng truyeàn ñi bao goàm baûng ñònh tuyeán nay ñuû. Coâng vieäc naøy ñoøi hoûi cao veà CPU vaø toán nhieàu baêng thoâng. Vaø khi söï coá thieáu huït taøi nguyeân maïng xaûy ra, ñoä hoäi tuï chaäm cuûa giao thöùc ñònh tuyeán distance vector coù theå laøm sai leäch thoâng tin trong baûng ñònh tuyeán vaø gaây ra laëp ñònh tuyeán. Laëp ñònh tuyeán xaûy ra bôûi vì caùc router khoâng ñöôïc caäp nhaät ñoàng thôøi. Do vaäy, ñeå traùnh vaø ngaên chaën laëp ñònh tuyeán ngöôøi ta ñöa ra nhöõng kyõ thuaät sau: Maximum Hop Count. Split Horizon. Route poisoning. Holddown. Ví duï 3.2 veà laëp ñònh tuyeán: Router khaùm phaù ñöôøng ñi toái öu ñeán ñích töø router laùng gieàng. Moãi nuùt ñeàu duy trì khoaûng caùch ñeán ñích. Ñoä hoäi tuï chaäm laøm ngaên caûn quaù trình ñònh tuyeán. Router C chöùa ñöôøng ñi toái öu ñeán network 10.4.0.0 qua router B. Router A caäp nhaät baûng ñònh tuyeán vaø coäng hop count theâm 1. Hop count cuûa network 10.4.0.0 ñöôïc ñeám ñeán voâ cuøng vaø gaây ra laëp. Caùch giaûi quyeát vaø ngaên chaën laëp: Ñònh nghóa soá hop giôùi haïn ñeå ngaên chaën laëp. Packets cuûa network 10.4.0.0 bò xoay voøng (laëp) giöõa router B vaø router C. Thoâng tin khoâng neân bò göûi ngöôïc veà maïng nguoàn. Router quaûng caùo khoaûng caùch cuûa caùc route bò down. Poison reverse vôùi split horizon. The router giöõ entry cuûa network bò down vaø cho pheùp thôøi gian ñeå caùc router khaùc tính toaùn laïi söï thay ñoåi naøy. The router göûi caäp nhaät khi baûng ñònh tuyeán coù thay ñoåi. Maximum Hop Count Vaán ñeà laëp ñònh tuyeán xaûy ra bôûi thoâng tin ñöôïc sai leäch ñöôïc truyeàn ñi trong khaép maïng noäi boä. Neáu khoâng coù söï can thieäp, thì soá hop ñeám ñöôïc seõ taêng ñeán voâ cuøng moãi laàn moät packet ñöôïc truyeàn qua moät router. Moät caùch ñeå giaûi quyeát vaán ñeà laø ñònh nghóa soá hop ñeám ñöôïc toái ña. RIP cho pheùp soá hop toái ña laø 15, vì theá baát kyø yeâu caàu soá hop laø 16 ñeàu khoâng theå ñeán ñöôïc, vaø nhö vaäy thì maximum hop count cuõng vaãn laøm cho packet bò laëp neân khoâng giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà trieät ñeå. Tuy nhieân noù cuõng ñaõ giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà ñaët ra. Packet vaãn ôû trong voøng laëp, nhöng thay vì quay voøng maõi maõi thì baây giôø chuùng seõ bò huyû sau khi baät leân 16 laàn. Split Horizon Split Horizon laø moät kyõ thuaät ñeå traùnh laëp ñònh tuyeán. Split Horizon giaûm soá thoâng tin ñònh tuyeán khoâng chính xaùc vaø chi phí ñònh tuyeán trong moät maïng distancevector baèng caùch ñöa ra luaät ñeå thoâng tin khoâng theå ñöôïc göûi trôû laïi theo höôùng maø noù ñaõ nhaän ñöôïc. Routing protocol seõ phaân bieät loaïi interface naøo ñaõ hoïc ñöôøng vaø seõ khoâng quaûng caùo trôû laïi cuøng interface ñoù. Noù seõ ngaên chaën Router A göûi thoâng tin ñaõ ñöôïc caäp nhaät trôû laïi Router B. Ví duï: Router 1 lieân keát network A qua router 2. Router 1 nhaän thoâng tin veà maïng A vôùi metric laø 1 töø router 2. Khi split horizon ñöôïc kích hoaït treân router 1, thoâng tin veà maïng A seõ khoâng quaûng caùo ngöôïc laïi veà router 2. Neáu khoâng kích hoaït split horizon, router 1 seõ quaûng caùo maïng A cho router 2 vôùi metric laø 2. Neáu maïng A bò söï coá, router 2 seõ hoïc tuyeán ñöôøng ñeán maïng A qua router 1 vaø seõ taïo ra loã hoång (black hole). Route Poisoning Route poisoning cuõng laø moät kyõ thuaät traùnh laëp baèng caùch ngaên chaën nhöõng thoâng tin caäp nhaät traùi ngöôïc nhau. Ban ñaàu router E ñöa vaøo baûng ñònh tuyeán moät entry veà ñöôøng ñi cho Network 5 (goïi laø route poisoning) coù giaù trò 16 (unreachable). Khi router C nhaän ñöôïc 1 route poisoning töø router E, noù seõ göûi moät caäp nhaät goïi laø poison reverse ngöôïc trôû laïi router E. Ñieàu naøy ñaûm baûo taát caû ñöôøng ñi treân nhaùnh maïng ñaõ nhaän ñöôïc thoâng tin ñöôøng ñi môùi. Bình thöôøng thì kyõ thuaät naøy khoâng ñöôïc duøng (vì noù coù khuynh höôùng laøm taêng kích thöôùc baûng ñònh tuyeán) maø chæ ñöôïc duøng khi maïng gaëp söï coá. Ñeå khaéc phuïc ñieàu naøy, ngöôøi ta duøng kyõ thuaät naøy keát hôïp vôùi kyõ thuaät Split Horizon. Route poisoning keát hôïp vôùi split horizon seõ taïo ra moät maïng distance vector coù tính phuïc hoài cao vaø ñaùng tin caäy hôn nhöõng kyõ thuaät khaùc. Holddown Holddown laø moät trong nhöõng kyõ thuaät traùnh laëp trong quaù trình ñònh tuyeán. Holddown ngaên chaën nhöõng thoâng ñieäp caäp nhaät thöôøng xuyeân ñeå phuïc hoài moät ñöôøng ñi khoâng coù hieäu quaû (goïi laø flapping). Ñieàu naøy thöôøng xaûy ra khi nhöõng lieân keát khoâng ñoàng boä maát keát noái vaø lieàn caäp nhaät laïi. Neáu khoâng coù caùch oån ñònh thì maïng seõ khoâng theå hoäi tuï vaø interface bò flapping seõ laøm chaäm maïng hoaëc laø ngheõn maïng. Holddown ngaên chaën ñöôøng ñi thay ñoåi quaù nhanh trong thôøi gian cho pheùp khi ñöôøng ñi khoâng coù hieäu quaû trôû thaønh coù hieäu quaû ñeå maïng hoaït ñoäng oån ñònh tröôùc khi tìm ñöôïc ñöôøng ñi toái öu. Router haïn cheá trong moät chu kyø xaùc ñònh baát kyø söï thay ñoåi naøo aûnh höôûng ñeán ñöôøng ñi ôû xa. Noù ngaên chaën ñöôøng ñi khoâng hieäu quaû sôùm ñöôïc phuïc hoài ñeán baûng ñònh tuyeán khaùc. Khi moät router nhaän ñöôïc moät caäp nhaät töø router laùng gieàng raèng moät network tröôùc ñaây coù theå ñeán ñöôïc nhöng baây giôø khoâng hoaït ñoäng, khi ñoù thieát bò ñeám thôøi gian holddown baét ñaàu hoaït ñoäng. Neáu caäp nhaät ñoù coù soá ño metric toát hôn caùc entry maïng khaùc, thì holddown seõ bò huyû vaø döõ lieäu ñöôïc ñi qua. Tuy nhieân, neáu nhö caäp nhaät ñoù truyeàn ñeán tröôùc khi holddown ñeám heát thôøi gian cho pheùp vaø coù soá ño thaáp hôn ñöôøng ñi tröôùc ñoù thì caäp nhaät seõ khoâng ñöôïc thöïc hieän vaø thieát bò ñeám thôøi gian holddown vaãn hoaït ñoäng. Ñieàu naøy cho pheùp maïng coù theâm thôøi gian ñeå oån ñònh tröôùc khi hoäi tuï. Holddown söû duïng caäp nhaät nhanh, vôùi thieát bò ñeám holddown ñeå caûnh baùo söï thay ñoåi cuûa router laùng gieàng trong maïng. Khoâng gioáng nhö thoâng ñieäp caäp nhaät töø router laùng gieàng, caäp nhaät nhanh taïo ra moät baûng ñònh tuyeán vaø göûi ngay ñeán router laùng gieàng bôûi vì maïng noäi boä seõ phaùt hieän ra nhöõng thay ñoåi. Coù 3 tröôøng hôïp maø thoâng ñieäp caäp nhaät nhanh seõ khôûi ñoäng laïi thieát bò ñeám thôøi gian holddown: Thieát bò holddown ñeám heát thôøi gian cho pheùp. Coù moät caäp nhaät khaùc ñöôïc nhaän vôùi soá ño toát hôn. Khi giaûi phoùng boä nhôù cuûa holddown. Route summarization Route summarization laø söï toùm taét ñòa chæ IP vaø subnet mask cuûa moät route. Ñòa chæ ñaïi dieän laø ñòa chæ IP vôùi bit-count mask nghóa laø maët naï ñöôïc bieåu dieãn döôùi daïng soá cuûa bit 1 ñeám ñöôïc trong subnet mask ñoù (CIDR).Classless Inter-Domain Routing (CIDR) laø moät khaùi nieäm maø ISP söû duïng ñeå bieåu dieãn subnet mask theo moät caùch khaùc baèng caùch laáy toång caùc bit 1 trong subnet mask ñoù (subnet mask ñöôïc bieåu dieãn döôùi daïng nhò phaân). Sunet mask toái ña laø 255.255.255.252 töông öùng vôùi CIDR toái ña laø /30 bôûi vì tröø ra 2 bit host. Ñieàu naøy seõ giuùp giaûm thieåu kích thöôùc cuûa baûng ñònh tuyeán. Ta xem baûng giaù trò subnet mask vaø giaù trò CIDR: Subnet mask Giaù trò CIDR 255.0.0.0 / 8 255.128.0.0 / 9 255.192.0.0 / 10 255.224.0.0 / 11 255.240.0.0 / 12 255.248.0.0 / 13 255.252.0.0 / 14 255.254.0.0 / 15 255.255.0.0 / 16 255.255.128.0 / 17 255.255.192.0 / 18 255.255.224.0 / 19 255.255.240.0 / 20 255.255.248.0 / 21 255.255.252.0 / 22 255.255.254.0 / 23 255.255.255.0 / 24 255.255.255.128 / 25 255.255.255.192 / 26 255.255.255.224 / 27 255.255.255.240 / 28 255.255.255.248 / 29 255.255.255.252 / 30 Hình 3.3.Baûng giaù trò subnet mask vaø CIDR töông öùng. Ví duï maïng 192.1.1.0 vôùi subnet mask 255.255.255.0 seõ ñöôïc toùm taét thaønh 192.168.1.0/24 (255.255.255.0->11111111.11111111.11111111.0 = 24 bit 1). VLSM (Variable Length Subnet Mask) VLSM laø moät kyõ thuaät cho pheùp ngöôøi quaûn trò duøng nhieàu subnet mask trong cuøng moät ñòa chæ maïng. Ñieàu naøy giuùp phaân chia ñòa chæ hieäu quaû hôn. VLSM coù caùc ñaëc tính sau: VLSM cho pheùp coù nhieàu hôn moät subnet mask trong moät maïng. Cung caáp tính naêng tính naêng chia nhoû moät ñòa chæ IP thaønh nhieàu ñòa chæ IP. Cung caáp vieäc söû duïng ñòa chæ IP coù hieäu quaû. Cho pheùp söï toùm taét ñöôøng ñi toát hôn. Caùc daïng giao thöùc ñònh tuyeán Giao thöùc ñònh tuyeán daïng classful Giao thöùc ñònh tuyeán classful chæ hieåu moät lôùp maïng con, nghóa laø khoâng chöùa thoâng tin subnet mask trong caùc caäp nhaät ñònh tuyeán. Do vaäy giao thöùc ñònh tuyeán daïng classful khoâng hoã trôï VLSM (Variable Length Subnet Mask) vaø maïng khoâng lieân tuïc. Caùc giao thöùc ñònh tuyeán daïng classful bao goàm RIPv1 vaø IGRP. Giao thöùc ñònh tuyeán daïng classless Giao thöùc ñònh tuyeán daïng classless caäp nhaät baát kyø söï thay ñoåi naøo cuûa subnet mask. Do vaäy giao thöùc ñònh tuyeán daïng classless hoã trôï VLSM. söï toùm taét ñöôøng ñi vaø maïng khoâng lieân tuïc. Caùc giao thöùc ñònh tuyeán daïng classless bao goàm RIPv2, OSPF, EIGRP, IS-IS, vaø BGP. Giao thöùc ñònh tuyeán daïng Interior Giao thöùc ñònh tuyeán daïng Interior ñöôïc söû duïng trong caùc heä thoáng noäi boä, caùc maïng noäi boä nhö Intranet …Caùc giao thöùc ñònh tuyeán daïng Interior bao goàm RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, Integrated IS-IS. Giao thöùc ñònh tuyeán daïng Exterior Giao thöùc ñònh tuyeán daïng Exterior ñöôïc söû duïng giöõa caùc heä thoáng noäi boä vôùi nhau vaø treân Internet. Caùc giao thöùc ñònh tuyeán daïng Exterior laø BGP. Moâ hình keát noái caùc maïng WAN vôùi nhau Maïng WAN (Wide Area Network) laø maïng dieän roäng keát noái caùc maïng LAN trong noäi boä cuûa moät quoác gia, hoaëc laø giöõa caùc quoác gia vôùi nhau. Thoâng thöôøng keát noái naøy ñöôïc thöïc hieän thoâng qua maïng vieãn thoâng. Caùc WAN coù theå keát noái vôùi nhau thoâng qua caùc router vôùi nhöõng giao thöùc ñònh tuyeán khaùc nhau. Vaán ñeà laø laøm sao keát noái caùc maïng WAN laïi vôùi nhau ñeå caùc coâng ty coù theå truyeàn thoâng vôùi nhau moät caùch hieäu quaû. Chuùng ta haõy xem baøi toaùn ñaët ra nhö sau: Coâng ty baûo hieåm A coù truï sôû chính ñaët taïi Myõ. Ngoaøi ra coâng ty coøn coù caùc chi nhaùnh ôû Singapore vaø Vieät Nam. Moâ hình keát noái nhö hình 3.4 sau: Hình 3.4 Moâ hình keát noái cuûa coâng ty baûo hieåm A. Coâng ty ôû Myõ duøng router A, coâng ty ôû Singapore duøng router B vaø coâng ty ôû VN duøng router C. Router A ñöôïc noái vôùi router B, vaø router B noái vôùi router C. Moãi nôi ñeàu coù caùc maïng rieâng ñöôïc noái vôùi interface E0 cuûa router, coù theå laø LAN vaø cuõng coù theå laø WAN. Vaán ñeà laø laøm sao ñeå coâng ty chính vaø caùc chi nhaùnh coù theå trao ñoåi thoâng tin vôùi nhau moät caùch hieäu quaû nhaát. Cisco ñaõ phaùt trieån moät soá giao thöùc ñònh tuyeán (routing protocol) ñeå hoã trôï vieäc truyeàn thoâng giöõa caùc router moät caùch hieäu quaû. Vaán ñeà coøn laïi laø ta seõ choïn giao thöùc ñònh tuyeán ñoäng naøo phuø hôïp vaø hieäu quaû. Caùc giao thöùc ñònh tuyeán tieâu bieåu ñöôïc trình baøy trong baûng 3.5 Teân Teân ñaày ñuû Routed Protocol hoã trôï RIP Routing Information Protocol TCP/IP, IPX IGRP Interior Gateway Routing Protocol TCP/IP OSPF Open Shortest Path First TCP/IP EGP Exterior Gateway Protocol TCP/IP BGP Border Gateway Protocol TCP/IP IS-IS Intermediate System to Intermediate System TCP/IP EIGRP Enhanced Interior Gateway Routing Protocol TCP/IP NLSP NetWare Link Services Protocol IPX/SPX RTMP Routing Table Maintenance Protocol AppleTalk Baûng 3.5. Caùc routing protocol tieâu bieåu. ÔÛ phaàn sau chuùng ta seõ xem xeùt moät soá routing protocol thoâng duïng hieän nay thöôøng ñöôïc caáu hình treân caùc router. RIP (Routing Information Protocol) RIP laø chöõ vieát taét cuûa Routing Information Protocol, laø moät trong nhöõng routing protocol ñaàu tieân ñöôïc söû duïng. RIP hoaït ñoäng döïa treân thuaät toaùn distance vector, ñöôïc söû duïng raát roäng raõi tuy nhieân chæ thích hôïp cho caùc heä thoáng nhoû vaø ít phöùc taïp. RIP laø giao thöùc daïng classful, nghóa laø khoâng chöùa thoâng tin subnet mask trong caùc caäp nhaät ñònh tuyeán. Do ñoù, RIP khoâng hoã trôï VLSM vaø maïng khoâng lieân tuïc. RIP hoã trôï caân baèng taûi vôùi toái ña laø 6 ñöôøng ñi coù chi phí baèng nhau (equal-cost load balancing). RIP seõ töï ñoäng toùm taét moät maïng (auto summarization) tröôùc khi quaûng caùo noù. RIP coù 2 phieân baûn laø RIPv1 vaø RIPv2.RIP xaùc ñònh ñöôøng vôùi metric laø hop count (path length). Soá löôïng hop toái ña laø 15. RIPv1 laø giao thöùc ñònh tuyeán daïng classful, khoâng hoã trôï VLSM. RIPv2 laø giao thöùc ñònh tuyeán daïng classless, coù hoã trôï VLSM, söï toùm taét ñöôøng ñi (route summarization) vaø chöùng thöïc (authentication). Maëc ñònh: Route seõ göûi baûng ñònh tuyeán ñeå caäp nhaät thoâng tin sau khoaûng thôøi gian trung bình laø 30 giaây (update timer), ñòa chæ ñích cuûa caäp nhaät naøy laø 255.255.255.255 (all-hosts broadcast). Thôøi gian ñöôøng ñi (route) toàn taïi trong baûng ñònh tuyeán khi khoâng coù caäp nhaät môùi laø 180 giaây (invalid timer/timeout/expiration timer). Trong voøng 180 giaây maø khoâng nhaän ñöôïc caäp nhaät thì hop count cuûa ñöôøng ñi seõ mang giaù trò laø 16, maëc duø ñöôøng ñi laø khoâng theå ñeán ñöôïc ñöôïc nhöng ñöôøng ñi vaãn ñöôïc duøng ñeå chuyeån tieáp packet. Router seõ khoâng nhaän baát kyø caäp nhaät môùi cuûa ñöôøng ñi naøy trong khoaûng thôøi gian 180 giaây (holddown timer). Khoaûng thôøi gian router phaûi chôø tröôùc khi xoaù ñöôøng ñi ra khoûi baûng ñònh tuyeán laø 240 giaây (flush timer /garbage collection timer). Caäp nhaät ñònh tuyeán RIP RIP göûi thoâng ñieäp caäp nhaät ñònh tuyeán cöù sau moät khoaûng thôøi gian khi caáu truùc maïng thay ñoåi.Khi router nhaän ñöôïc moät thoâng ñieäp caäp nhaät ñònh tuyeán môùi, router seõ caäp nhaät vaøo baûng ñònh tuyeán ñeå choïn laïi ñöôøng ñi. Giaù trò metric cuûa ñöôøng ñi ñöôïc taêng leân moät nôi göûi thoâng ñieäp ñeán ñöôïc xem laø hop keá tieáp. Router söû duïng RIP seõ xaùc nhaän chæ moät ñöôøng ñi toái öu (ñöôøng ñi vôùi giaù trò metric thaáp nhaát) ñeå ñeán ñích. Sau khi caäp nhaät baûng ñònh tuyeán, laäp töùc router baét ñaàu truyeàn caäp nhaät ñònh tuyeán ñeå cho router maïng khaùc bieát veà söï thay ñoåi ñoù. RIP laø giao thöùc hoaït ñoäng daïng broadcast, maëc ñònh seõ göûi update ñeán taát caû caùc thieát bò treân Ethernet LAN cuûa router maø noù seõ göûi packet ñeán. Ñieàu naøy seõ raát laõng phí. Ñeå traùnh ñieàu naøy, interface Ethernet cuûa router muoán truyeàn packet ñi phaûi ñöôïc caáu hình passive vaø duøng theâm leänh neighbor ñeå cho pheùp göûi caäp nhaät ñònh tuyeán ñeán router laùng gieàng xaùc ñònh. Metric cuûa ñònh tuyeán RIP Giao thöùc ñònh tuyeán RIP söû duïng metric laø hop count mang giaù trò töø 1 ñeán 15. Ñöôøng ñi coù metric laø 16 ñöôïc ñònh nghóa laø voâ haïn (infinity), nghóa laø ñöôøng ñi ñoù khoâng theå ñeán ñöôïc. Moãi tuyeán ñöôøng töø nguoàn ñeán ñích ñeàu ñöôïc gaùn moät giaù trò metric ñeå laøm tieâu chuaån so saùnh. Khi router nhaän ñöôïc moät caäp nhaät ñònh tuyeán môùi, router seõ coäng theâm 1 ñôn vò vaøo giaù trò metric trong caäp nhaät ñònh tuyeán vaø ñöa vaøo baûng ñònh tuyeán cuûa chính router ñoù. Ñòa chæ IP cuûa nôi göûi ñöôïc söû duïng nhö laø hop keá tieáp. Tính oån ñònh RIP ngaên chaën laëp ñònh tuyeán baèng caùch giôùi haïn soá hop cho pheùp cuûa moät ñöôøng ñi töø nguoàn ñeán ñích.Soá hop toái ña trong moät ñöôøng ñi laø 15 nghóa laø khi router nhaän ñöôïc moät caäp nhaät ñònh tuyeán cuûa ñöôøng ñi co metric laø 15 thì metric cuûa ñöôøng ñi trong caäp nhaät ñoù seõ taêng leân 1 laø 16 nghóa laø khoâng xaùc ñònh, vaø maïng xem nhö khoâng theå ñeán ñöôïc. Maët haïn cheá cuûa tính naêng oån ñònh naøy laø ñöôøng kính cuûa maïng RIP seõ ít hôn 16 hop. RIP cuõng coù moät soá tính naêng oån ñònh gioáng nhö moät soá giao thöùc ñònh tuyeán khaùc. Nhöõng tính naêng ñem ñeán söï oån ñònh maëc duø coù nhöõng thay ñoåi ñoät ngoät veà caáu truùc maïng. Ví duï nhö RIP söû duïng kyõ thuaät Split horizon vaø holddown ñeå ngaên chaën nhöõng thoâng tin ñònh tuyeán sai leäch ñöôïc truyeàn ñi roäng raõi. RIP khoâng hoã trôï maïng khoâng lieân tuïc Maïng khoâng lieân tuïc laø moät maïng bao gồm nhiều maïng con thuoäc cuøng moät maïng chính (major network) bò phaân caùch bôûi moät maïng khaùc. Router söû duïng RIP seõ khoâng quaûng caùo moät maïng khoâng naèm trong cuøng major network ñeán router khaùc. Cisco IOS töø 12.1 trôû leân ñaõ tích hôïp saün leänh ip classless ñeå hoã trôï router trong vaán ñeà maïng khoâng lieân tuïc. Leänh naøy cho pheùp router chuyeån caùc packet ñöôïc höôùng tôùi moät maïng con khoâng coù trong caùc network keát noái tröïc tieáp (cuøng class) tôùi tuyeán ñöôøng toát nhaát (thöôøng laø default route) thay vì bò loaïi boû. RIP khoâng hoã trôï VLSM RIP seõ khoâng quaûng caùo moät maïng khoâng coù cuøng subnet mask vôùi maïng cuûa router ñoù. RIP vaø ñöôøng ñi maëc ñònh (default route) RIP hoã trôï default route, nghóa laø cho pheùp quaûng baù maïng 0.0.0.0/0. Khi RIP tìm thaáy moät default route trong baûng ñònh tuyeán, noù seõ töï ñoäng quaûng caùo route naøy trong caùc caäp nhaät ñònh tuyeán. Löu yù raèng default route phaûi coù metric phuø hôïp, nghóa laø nhoû hôn 15. Ví duï neáu default route hoïc ñöôïc töø OSPF coù metric lôùn hôn hoaëc baèng 15, RIP seõ quaûng caùo route naøy vôùi metric laø 16 vaø luùc ñoù ta phaûi caáu hình metric maëc ñònh cho route ñoù. Trong ñònh tuyeán daïng classful, neáu router nhaän packet ñeán moät maïng khoâng coù trong baûng ñònh tuyeán vaø khoâng khai baùo default route trong baûng ñònh tuyeán thì router seõ loaïi boû packet ñoù. Neáu router caáu hình ñònh tuyeán daïng classless thì router seõ chuyeån packet ñeán default route.. RIP Timer RIP coù nhieàu boä ñeám ñeå thöïc thi, bao goàm: Boä ñeám thôøi gian caäp nhaät ñònh tuyeán (route update timer). Boä ñeám thôøi gian toàn taïi cuûa ñöôøng ñi (route-timeout timer). Boä ñeám thôøi gian giaûi phoùng ñöôøng ñi (route-flush timer). Boä ñeám caäp nhaät ñònh tuyeán ñeám trong khoaûng thôøi gian trung bình laø 30 giaây. Router seõ caên cöù vaøo boä ñeám naøy ñeå göûi baûng ñònh tuyeán ñeå caäp nhaät thoâng tin cöù sau khoaûng 30 giaây. Ñieàu naøy giuùp ngaên chaën söï taét ngheõn khi taát caû caùc router ñoàng thôøi caäp nhaät router laùng gieàng. Moãi muïc (entry) trong baûng ñònh tuyeán ñeàu coù thôøi gian toàn taïi cuøng vôùi moät boä ñeám thôøi gian toàn taïi cuûa ñöôøng ñi. Khi thôøi gian toàn taïi cuûa ñöôøng ñi ñaõ heát, ñöôøng ñi seõ khoâng coøn giaù trò nhöng noù vaãn coøn ñöôïc giöõ laõi trong baûng cho ñeán khi thôøi gian boä ñeám route-flush heát haïn. Ñònh daïng packet RIP Hình 3.6 minh hoïa ñònh daïng IP packet cuûa RIP. Soá byte moãi field: 1 1 2 2 2 2 4 4 4 Command Verison Unused Address Family Identifier Unused IPAddress Unused Unused Metric Caùc field trong ñòng daïng IP packet cuûa RIP: Command—Trình baøy cho duø packet laø moät söï yeâu caàu (request) hoaëc laø moät söï traû lôøi (response). Request yeâu caàu router göûi taát caû hoaëc moät phaàn cuûa baûng ñònh tuyeán. Response coù theå laø söï caäp nhaät thöôøng xuyeân moät caùch töï nguyeän hoaëc laø söï ñaùp laïi yeâu caàu. Response chöùa caùc entry cuûa baûng ñònh tuyeán. Packet RIP phöùc taïp (Multiple RIP packet) ñöôïc söû duïng ñeå truyeàn thoâng tin töø nhöõng baûng ñònh tuyeán lôùn. Version —xaùc ñònh version cuûa RIP ñöôïc söû duïng. Unused — laø field khoâng söû duïng coù giaù trò maëc ñònh laø 0. Address-family identifier (AFI)—Xaùc ñònh ñòa chæ gia ñình ñöôïc söû duïng. RIP ñöôïc thieát keá ñeå mang thoâng tin ñònh tuyeán cho nhöõng giao thöùc khaùc nhau. Moãi entry coù 1 AFI cho bieát kieåu ñòa chæ. Treân lyù thuyeát, AFI cuûa IP laø 2. IP Address—Xaùc ñònh ñòa chæ IP cho entry. Metric—soá hop maø router ñaõ ñi qua ñeå ñeán ñích, coù giaù trò töø 1 ñeán 15 neáu ñöôøng ñi coù theå ñeán, vaø 16 khi ñöôøng ñi khoâng theå ñeán. 1 IP packet cuûa RIP coù theå chöùa ñeán 25 field AFI, Address, Metric cuûa maïng ñích. RIP version 2 RIPv2 laø moät caûi tieán cuûa RIPv1. RIPv2 laø giao thöùc ñònh tuyeán daïng classless, coù hoã trôï VLSM, söï toùm taét ñöôøng ñi vaø chöùng thöïc. Moät soá caûi tieán theå hieän ôû: route tag, subnet mask, next-hop, multicast capability, vaø chöùng thöïc. Command Verison Route tag Address family identifier 00000000 IP Address Subnet mask Next hop Metric Hình 3.7. Ñònh daïng cuûa IP packet RIPv2. Route tag Field route tag daøi 16 bit (2 byte) duøng ñeå nhaän daïng caùc route, coù yù nghóa trong quaù trình redistribution. Caùc route khi redistribute vaøo RIP seõ ñöôïc ñaùnh daáu baèng route tag ñeå phaân bieät giöõa internal RIP vaø external RIP. Internal RIP laø giöõa caùc router söû duïng RIP vôùi nhau. External RIP laø giöõa caùc giao thöùc RIP vaø caùc giao thöùc ñònh tuyeán khaùc. Next hop Field Next Hop ñöôïc söû duïng ñeå traùnh söï môû roäng hop trong quaù trình chuyeån tieáp packet ñeå cho packet coù theå ñöôïc chuyeån tieáp moät caùch nhanh nhaát. RIPv2 hoã trôï Multicast RIPv2 söû duïng moâ hình truyeàn thoâng multicast ñeå trao ñoåi caùc thoâng tin ñònh tuyeán. Ñòa chæ multicast RIPv2 söû duïng laø 224.0.0.9 (ñòa chæ MAC laø 01-00-5E-00-00-09) Caùc caâu leänh cô baûn khi caáu hình RIP router rip: choïn giao thöùc ñònh tuyeán laø RIP. no router rip: voâ hieäu giao thöùc RIP ñang hoaït ñoäng. version version–number: laø version maø RIP söû duïng. Neáu khoâng duøng leänh naøy router seõ maëc ñònh RIP ñang söû duïng laø RIPv1. network network-number: ñòa chæ maïng muoán caáu hình. timers basic update-timer invalid-timer holddown-timer flush-timer: qui ñònh: update-timer: thôøi gian caäp nhaät ñònh tuyeán. invalid-timer: thôøi gian route toàn taïi trong baûng ñònh tuyeán khi khoâng coù caäp nhaät môùi. holddown-timer: laø khoaûng thôøi gian router seõ khoâng nhaän baát cöù caäp nhaät môùi naøo cuûa route. flush-timer: thôøi gian chôø tröôùc khi xoùa route ra khoûi baûng ñònh tuyeán. clear ip route *: xoùa vaø taïo laïi thoâng tin trong baûng ñònh tuyeán. Toùm laïi RIP laø giao thöùc ñònh tuyeán quoác teá coù theå duøng ñeå caáu hình vôùi router cuûa nhieàu haõng khaùc nhau. Vôùi baøi toaùn cuûa coâng ty A ôû treân, ta choïn RIP neáu nhö caùc maïng rieâng cuûa caùc coâng ty khoâng quaù phöùc taïp vì RIP coù tính oån ñònh vaø deã caáu hình, nhöng neáu nhö caùc maïng rieâng cuûa caùc coâng ty laø phöùc taïp thì ta phaûi xem xeùt laïi bôûi vì RIP laø giao thöùc daïng distance-vector neân noù seõ göûi toaøn boä baûng ñònh tuyeán ñi sau moät khoaûng thôøi gian update-timer. Nhö vaäy seõ raát laõng phí taøi nguyeân maïng khi router hieän haønh phaûi chôø thôøi gian update-timer tröôùc khi nhaän ñöôïc baûng caäp nhaät ñònh tuyeán, vaø trong khi router chæ caàn nhaän nhöõng caäp nhaät veà söï thay ñoåi trong maïng. RIP khoâng hoã trôï maïng khoâng lieân tuïc vaø VLSM nhöng RIPv2 ñaõ khaéc phuïc vaán ñeà naøy. Ngoaøi ra RIP söû duïng metric laø hop vôùi soá hop toái ña laø 15, nghóa laø ñoä hoäi tuï maïng chaäm (vì phaûi ñôïi ñeán 15 hop tröôùc khi bieát ñöôïc ñöôøng ñi laø unreachable) vaø ñöôøng kính cuûa maïng söû duïng RIP toái ña chæ ñöôïc 15 hop, ñaây cuõng laø moät haïn cheá cuûa RIP. IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) IGRP chöõ vieát taét cuûa Interior Gateway Routing Protocol laø loaïi routing protocol hieän nay ñang thöôøng duøng nhaát, ñöôïc phaùt trieån rieâng bôûi Cisco giöõa nhöõng naêm 1980.IGRP duøng cô cheá advanced distance vector, döïa treân cô cheá link state keát hôïp vôùi distance vector nghóa laø chæ caäp nhaät thoâng tin khi coù söï thay ñoåi caáu truùc.Vieäc xaùc ñònh ñöôøng ñöôïc thöïc hieän linh hoaït thoâng qua nhieàu yeáu toá: soá hop, baêng thoâng, thôøi gian chôø, ñoä tin caäy…IGRP coù khaû naêng hoã trôï toái ña laø 255 hop (so vôùi giôùi haïn 15 hop cuûa RIP), coù ñoä hoäi tuï nhanh hôn RIP nhôø cô cheá flash update, vaø hoã trôï cho nhieàu ñöôøng lieân keát vôùi khaû naêng caân baèng taûi cao. Vì vaäy IGRP coù tính linh hoaït, thích hôïp cho caùc heä thoáng lôùn. IGRP laø giao thöùc ñònh tuyeán daïng classful, nghóa laø khoâng chöùa subnet mask trong caùc caäp nhaät ñònh tuyeán. IGRP tính toaùn metric döïa treân tham soá baêng thoâng (bandwidth), thôøi gian chôø (delay), ñoä oån ñònh (stability) vaø taûi (load). IGRP coù thôøi gian update daøi hôn RIP, coù khaû naêng hoã trôï caân baèng taûi vôùi ñôn giaù khoâng baèng nhau. IGRP khoâng hoã trôï maïng khoâng lieân tuïc vaø VLSM. IGRP seõ töï ñoäng toùm taét moät maïng (auto summarization) tröôùc khi quaûng caùo noù. Maëc ñònh: Update – Router seõ göûi baûng ñònh tuyeán ñeå caäp nhaät thoâng tin sau khoaûng thôøi gian trung bình laø 90 giaây (update timer), ñòa chæ ñích cuûa update naøy laø 255.255.255.255 (all-hosts broadcast). Invalid – Thôøi gian ñöôøng ñi toàn taïi trong baûng ñònh tuyeán khi khoâng coù caäp nhaät môùi laø 270 giaây (invalid timer/timeout/expiration timer). Khi router ngöøng göûi caäp nhaät ñònh tuyeán trong thôøi gian invalid timer, caùc ñöôøng ñi seõ ôû trong tình traïng khoâng hieäu löïc. Holddown – Router seõ khoâng nhaän baát cöù caäp nhaät môùi cuûa ñöôøng ñi naøy trong khoaûng thôøi gian 280 giaây (holddown timer). Flush – Khoaûng thôøi gian router phaûi chôø tröôùc khi xoùa ñöôøng ñi ra khoûi baûng ñònh tuyeán laø 630 giaây (flush timer/garbage collection timer). IGRP hoaït ñoäng toát trong maïng IP. IGRP ñöôïc thieát keá ñeå hoaït ñoäng trong baát cöù moâi tröôøng maïng naøo. Tuy nhieân, Cisco ñaõ chuyeån höôùng hoaït ñoäng cuûa IGRP trong maïng CLNP (OSI Connectionless-Network Protocol). IGRP cung caáp metric vôùi giôùi haïn lôùn hôn caùc giao thöùc ñònh tuyeán khaùc. Ví duï: ñoä oån ñònh vaø taûi coù giaù trò töø 1 ñeán 255. Baêng thoâng coù theå leân ñeán toác ñoä töø 1200 bps ñeán 10 Gbps. Thôøi gian chôø coù theå töø 1 ñeán 224 .Nhaø quaûn trò coù theå aûnh höôûng ñeán vieäc löïa choïn ñöôøng ñi baèng caùch taêng theâm hay giaûm bôùt giôùi haïn cho töøng metric. Ñieàu naøy cho pheùp nhaø quaûn trò coù theå thay ñoåi söï choïn löïa ñöôøng ñi töï ñoäng cuûa IGRP. Caäp nhaät ñònh tuyeán IGRP IGRP laø giao thöùc hoaït ñoäng daïng broadcast, maëc ñònh seõ göûi update ñeán taát caû caùc thieát bò treân Ethernet LAN cuûa router maø noù seõ göûi packet ñeán. Ñieàu naøy seõ raát laõng phí. Ñeå traùnh ñieàu naøy, interface Ethernet cuûa router muoán truyeàn packet ñi phaûi ñöôïc caáu hình passive vaø duøng theâm caâu leänh neighbor ñeå cho pheùp göûi caäp nhaät ñònh tuyeán ñeán router laùng gieàng xaùc ñònh. Metric cuûa ñònh tuyeán IGRP Giao thöùc ñònh tuyeán IGRP söû duïng coâng thöùc döôùi ñaây ñeå tính metric. IGRP Metric = [ K1 * BW + (K2 * BW) +K3 * Delay ] * K5 . (256 – Load) (Reli + K4) K1, K2, K3, K4, K5 laø haèng soá. BW = 107 / Baêng thoâng nhoû nhaát treân ñöôøng ñi (kbps). Delay = Toång delay treân tuyeán ñöôøng / 10 (ms). Load: taûi treân interface, mang giaù trò 1-255 (255-100% truyeàn thoâng, 1-khoâng coù truyeàn thoâng). Reli: ñoä tin caäy cuûa interface, mang giaù trò 1-255 (1-khoâng tin caäy, 255-100% ñaùng tin caäy). Maëc ñònh: K1=K3=1, K2=K4=K5=0. Khi ñoù: IGRP Metric = BW + Delay. Moâi tröôøng Baêng thoâng Delay Ethernet 10.000 Kbps 1000 micro giaây Fast Ethernet 100.000 Kbps 100 micro giaây Gigabit Ethernet 1.000.000 Kbps 10 micro giaây FDDI 100.000 Kbps 100 micro giaây Tokken Ring (16 M) 16.000 Kbps 630 micro giaây T1 1544 Kbps 20.000 micro giaây Tính oån ñònh IGRP cung caáp 1soá tính naêng ñeå naâng cao tính oån ñònh cuûa IGRP bao goàm holddown, split horizon, vaø poison-reverse. IGRP khoâng hoã trôï maïng khoâng lieân tuïc vaø VLSM Gioáng nhö RIP, IGRP cuõng khoâng hoã trôï maïng khoâng lieân tuïc vaø VLSM. IGRP vaø default route Trong router cuûa Cisco, IGRP khoâng nhaän bieát ñöôïc maïng 0.0.0.0/0. Trong maïng IGRP caàn söû duïng leänh ip default-network ñeå aùp ñaët metric cho ñöôøng ñi ñoù. Leänh ip default-network ñöôïc duøng ñeå chæ ñònh ñòa chæ major network vaø ñaùnh daáu maïng naøy laø default network. Major network phaûi laø maïng noái tröïc tieáp, ñöôïc ñònh nghóa bôûi ñònh tuyeán tónh hay hoïc ñöôïc töø caùc giao thöùc ñònh tuyeán khaùc. Maïng ñöôïc chæ ñònh bôûi leänh ip default-network phaûi toàn taïi trong baûng ñònh tuyeán tröôùc khi leänh naøy coù hieäu löïc. Hoaït ñoäng caân baèng taûi IGRP cuõng cung caáp khaû naêng caân baèng taûi ñeán 6 tuyeán ñöôøng coù chi phí baèng nhau gioáng nhö RIP. Ngoaøi ra IGRP cho pheùp ñònh tuyeán theo nhieàu ñöôøng vôùi moãi ñöôøng ñi ñeàu coù theå coù metric khaùc nhau vaø chi phí cuõng khaùc nhau. Lôïi ích cuûa tính naêng naøy laø taêng khaû naêng linh hoaït, söû duïng hieäu quaû ñöôøng truyeàn. IGRP söû duïng leänh router(config-router)#variance ñeå thöïc hieän caân baèng taûi vôùi caùc ñöôøng ñi coù chi phí khaùc nhau. IGRP Timer IGRP duy trì moät soá boä ñeám thôøi gian bao goàm: Boä ñeám thôøi gian caäp nhaät (update timer), maëc ñònh laø 90 giaây. Boä ñeám thôøi gian toàn taïi cuûa ñöôøng ñi (invalid timer), maëc ñònh gaáp 3 laàn giaù trò cuûa update timer laø 270 giaây. Boä ñeám holddown (hold down timer), maëc ñònh gaáp 3 laàn giaù trò update timer coäng theâm 10 giaây laø 280 giaây. Boä ñeám thôøi gian giaûi phoùng ñöôøng ñi (flush timer), maëc ñònh gaáp 7 laàn giaù trò update timer laø 630 giaây. Caùc caâu leänh cô baûn khi caáu hình IGRP router igrp AS number: choïn giao thöùc ñònh tuyeán laø IGRP trong heä thoáng AS vôùi AS number (soá AS number laø soá nguyeân töø 1 ñeán 65535). network network-number: ñòa chæ maïng muoán caáu hình. no router igrp AS number: voâ hieäu giao thöùc IGRP ñang hoaït ñoäng. timers basic update-timer invalid-timer holddown-timer flush-timer: qui ñònh thôøi gian caäp nhaät ñònh tuyeán (update-timer), thôøi gian route toàn taïi trong baûng ñònh tuyeán khi khoâng coù caäp nhaät môùi (invalid-timer), thôøi gian router seõ khoâng nhaän baát cöù caäp nhaät môùi naøo cuûa route (holddown-timer) vaø thôøi gian chôø tröôùc khi xoùa route ra khoûi baûng ñònh tuyeán (flush-timer). Toùm laïi IGRP laø moät phaùt trieån rieâng cuûa Cisco neân chæ duøng cho caùc router cuûa Cisco, caùc router cuûa caùc haõng khaùc khoâng coù tích hôïp giao thöùc naøy. Vôùi baøi toaùn cuûa coâng ty A ôû treân, neáu ta söû duïng toaøn boä router laø cuûa Cisco ta coù theå choïn IGRP vì IGRP coù tính oån ñònh, deã caáu hình. IGRP coù khaû naêng hoã trôï ñeán 255 hop nghóa laø ñöôøng kính cuûa maïng IGRP coù theå leân ñeán 255 hop, IGRP tính toaùn metric döïa vaøo nhieàu yeáu toá neân coù tính linh hoaït hôn RIP, vaø coù ñoä hoäi tuï nhanh hôn RIP vì coù cô cheá flash update neân thích hôïp cho caùc heä thoáng lôùn. Tuy nhieân cuõng nhö RIP, IGRP laø giao thöùc daïng distance-vector neân noù seõ göûi toaøn boä baûng ñònh tuyeán ñi sau moät khoaûng thôøi gian update-timer. Nhö vaäy cuõng seõ raát laõng phí taøi nguyeân maïng. IGRP cuõng khoâng hoã trôï maïng khoâng lieân tuïc vaø VLSM. Vì vaäy Cisco ñaõ phaùt trieån IGRP theo höôùng rieâng ñeå khaéc phuïc nhöõng nhöôïc ñieåm cuûa IGRP, ñoù laø Enhanced IGRP (EIGRP). EIGRP EIGRP laø chöõ vieát taét cuûa Enhanced Interior Gateway Routing Protocol, laø giao thöùc ñònh tuyeán keá thöøa töø IGRP. EIGRP keát hôïp tính naêng cuûa giao thöùc link-state protocols vaø giao thöùc distance vector. Hôn nöõa, EIGRP tích hôïp nhieàu giao thöùc quan troïng ñeå naâng cao khaû naêng xöû lyù hieäu quaû khi lieân keát vôùi caùc giao thöùc ñònh tuyeán khaùc, ví duï nhö thuaät toaùn phaân taùn caäp nhaät (DUAL).Diffusing update algorithm (DUAL) laø giao thöùc ñöôïc phaùt trieån cho pheùp router söû duïng EIGRP xaùc ñònh ñöôøng ñi maø router laùng gieàng quaûng caùo, vaø cho pheùp router söû duïng EIGRP tìm ñöôøng ñi thay theá maø khoâng caàn ñôïi caäp nhaät töø router khaùc. EIGRP laø moät phaùt trieån rieâng cuûa Cisco nhaèm khaéc phuïc caùc nhöôïc ñieåm cuûa RIP / IGRP vaø coù nhöõng öu ñieåm nhö deã caáu hình, ñoä hoäi tuï nhanh, tieát kieäm taøi nguyeân maïng khi trao ñoåi thoâng tin, söû duïng ñòa chæ multicast ñeå lieân laïc, khaû naêng söû duïng hieäu quaû baêng thoâng, hoã trôï VLSM vaø maïng khoâng lieân tuïc. Enhanced IGRP cung caáp söï töông thích vôùi caùc router söû duïng IGRP. Kyõ thuaät töï ñoäng redistribute cho pheùp ñònh tuyeán IGRP ñöôïc ñöa vaøo trong EIGRP vaø ngöôïc laïi, EIGRP coù theå ñöa vaøo maïng ñang söû duïng IGRP. IGRP vaø EIGRP coù cuøng caùch tính metric. EIGRP xem ñònh tuyeán IGRP nhö laø ñònh tuyeán môû roäng vaø cung caáp caùch thöùc ñeå cho nhaø quaûn trò coù theå tuyø chænh. EIGRP hoã trôï AppleTalk, IPv4, vaø Novell NetWare. Metric EIGRP vaø IGRP coù cuøng caùch tính metric, tuy nhieân metric cuûa EIGRP baèng metric cuûa IGRP nhaân vôùi 256 do IGRP coù field metric laø 24 bit trong khi EIGRP coù field metric laø 32 bit: EIGRP Metric = IGRP Metric * 256. EIGRP vaø quan heä laùng gieàng Khoâng gioáng IGRP, EIGRP caàn phaûi thieát laäp quan heä laùng gieàng tröôùc khi göûi caäp nhaät ñònh tuyeán baèng caùch trao ñoåi packet hello qua ñòa chæ multicast 224.0.0.10 sau khoaûng thôøi gian 5 giaây (hay 60 giaây ñoái vôùi keát noái coù baêng thoâng thaáp hôn T1). Thôøi gian holdtime laø thôøi gian toái ña maø router phaûi chôø tröôùc khi thieát laäp laïi quan heä laùng gieàng neáu khoâng nhaän ñöôïc packet hello, thôøi gian naøy gaáp 3 laàn thôøi gian ñôïi göûi packet hello laø 15 giaây hay 180 giaây ñoái vôùi keát noái coù baêng thoâng thaáp hôn T1). EIGRP cung caáp 4 khaùi nieäm cô baûn: Baûng Neighbor. Baûng Topology. Traïng thaùi route. Route tagging. Baûng Neighbor Khi router tìm thaáy moät router laùng gieàng, noù seõ löu ñòa chæ laùng gieàng vaø interface nhö laø moät entry trong baûng neighbor vaø göûi packet hello. Baûng Neighbor laø moät giao thöùc theo daïng module. Khi router laùng gieàng göûi packet hello, noù seõ quaûng caùo thôøi gian hold time. Neáu quaù thôøi gian holdtime maø router khoâng nhaän ñöôïc packet hello thì noù seõ thieát laäp laïi quan heä laùng gieàng. Khi thieát laäp quan heä laùng gieàng, baûng neighbor seõ nhö sau: Router_1 # show ip eigrp neighbor IP-EIGRP neighbors for process 1 H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq 1 5.5.5.4 Et0 11 00:00:22 1 4500 0 3 0 192.168.9.5 Et1 10 00:00:23 372 2232 0 2 Hình 3.8. Baûng laùng gieàng cuûa router EIGRP. H – Danh saùch caùc neighbor maø router ñaõ hoïc ñöôïc. Address – Ñòa chæ IP cuûa laùng gieàng. Interface – Interface nhaän thoâng tin cuûa laùng gieàng. Hold – Thôøi gian hold timer, neáu mang giaù trò 0 seõ xoùa boû quan heä laùng gieàng. Uptime – Thôøi gian laùng gieàng ñaõ thieát laäp quan heä laùng gieàng. SRTT (Smooth Round Trip Time) – Thôøi gian trung bình ñeå ñaûm baûo göûi vaø nhaän packet EIGRP. RTO (Round Trip Timeout) – Thôøi gian router phaûi chôø ñeå truyeàn laïi packet neáu router khoâng nhaän ñöôïc packet. Q Count (Queue count) – Soá löôïng packet EIGRP chôø ñeå göûi ñeán laùng gieàng. Sequence Number – Soá tuaàn töï cuûa packet EIGRP cuoái cuøng nhaän ñöôïc töø laùng gieàng. Baûng Topology Baûng topology chöùa taát caû caùc maïng ñích ñöôïc quaûng caùo bôûi router laùng gieàng. Baûng hoaït ñoäng döïa treân thieát bò giôùi haïn traïng thaùi DUAL. Moãi entry trong baûng topology chöùa ñòa chæ ñích vaø danh saùch caùc laùng gieàng ñeå quaûng caùo maïng ñích. Moãi entry seõ löu 1 metric quaûng caùo cuûa router laùng gieàng (metric naøy naèm treân baûng ñònh tuyeán cuûa router laùng gieàng). Metric maø router söû duïng trong baûng ñònh tuyeán vaø metric ñeå quaûng caùo ñeán router khaùc laø toång cuûa metric toái öu ñöôïc quaûng caùo töø taát caû caùc laùng gieàng vaø chi phí ñeán router laùng gieàng toái öu. Traïng thaùi route 1 entry cuûa baûng Topology toàn taïi trong 2 traïng thaùi: hoaït ñoäng (active) hay thuï ñoäng (thuï ñoäng). Passive route laø router coù moät router laùng gieàng ñuùng ñi ñeán ñích. Active route laø router maát quyeàn laøm laùng gieàng vaø khoâng coù router laùng gieàng döï phoøng. khi ñoù router phaûi tìm caùc route khaùc ñeå ñi ñeán ñích. Maïng ñích ôû traïng thaùi active khi khoâng coù thoâng tin router laùng gieàng döï phoøng. Khi maïng ñích ôû traïng thaùi active, router seõ tính toaùn laïi baèng caùch göûi moät packet ñeå hoûi ñeán caùc router laùng gieàng. Router laùng gieàng coù theå göûi moät packet traû lôøi. Trong khi maïng ñích ñang ôû traïng thaùi active, router seõ khoâng theå thay ñoåi thoâng tin baûng ñònh tuyeán. Sau khi router nhaän ñöôïc söï traû lôøi töø router laùng gieàng, entry cuûa baûng Topology cho maïng ñích seõ trôû laïi traïng thaùi passive, vaø router coù theå choïn ñöôøng ñi keá tieáp. Route Tagging EIGRP hoã trôï route trong vaø route ngoaøi. Route trong söû duïng trong heä thoáng noäi boä EIGRP. Route ngoaøi ñöôïc hoïc bôûi giao thöùc ñònh tuyeán khaùc hoaëc naèm trong baûng ñònh tuyeán nhö laø route tónh. Route ngoaøi ñöôïc ghi döôùi daïng theû (tag) chöùa nhöõng thoâng tin nhö: Router ID cuûa router EIGRP maø ñöôïc phaân phoái laïi ñöôøng ñi, soá AS cuûa maïng ñích, tag cuûa nhaø quaûn trò coù theå caáu hình, ID cuûa giao thöùc ngoaøi, metric töø giao thöùc ngoaøi vaø bit côø cuûa ñònh tuyeán maëc ñònh. Route tagging cho pheùp nhaø quaûn trò maïng to tuyø chænh ñònh tuyeán vaø duy trì vieäc quaûn lyù chính saùch phöùc taïp. Route tagging thöôøng ñöôïc söû duïng trong truyeàn thoâng AS. Thuaät toaùn phaân taùn caäp nhaät (Diffusing Update Algorithm – DUAL) EIGRP söû duïng thuaät toaùn DUAL ñeå quaûng caùo caùc route ñeán caùc laùng gieàng vaø choïn ñöôøng ñi ñeán ñích. Moät soá khaùi nieäm duøng trong thuaät toaùn naøy nhö sau: Feasible distance (FD) – FD laø metric nhoû nhaát ñeå ñi ñeán ñích theo moät tuyeán xaùc ñònh. Reported distance (RD) – RD laø metric ñi ñeán ñích ñöôïc quaûng caùo bôûi laùng gieàng phía sau. Feasibility condition (FC) – FC laø ñieàu kieän yeâu caàu ñeå RD < FD nhaèm ñaûm baûo hình thaønh caùc giaûi phoùng laëp ñöôøng ñi khi xaây döïng baûng Topology. EIGRP successor – Successor laø laùng gieàng thoaû maõn ñieàu kieän FC vaø coù metric nhoû nhaát ñi ñeán ñích. Successor ñöôïc duøng nhö laø hop keá tieáp ñeå chuyeån tieáp packet ñi ñeán maïng ñích. Feasible successor – Feasible successor laø laùng gieàng thoaû maõn ñieàu kieän FC nhöng khoâng ñöôïc choïn laø Successor neân thöôøng duøng nhö caùc tuyeán döï phoøng. Ví duï: Töø router A coù 3 ñöôøng ñeå choïn ñeå ñeán network 5 laø qua laùng gieàng router B, router D, hay router H.Baûng Topology cuûa caùc router B, D, H nhö sau: Ñích FD RD Laùng gieàng 5 130 30 H 5 121 21 B 5 240 140 D Router B ñöôïc choïn laø successor vì coù FD nhoû nhaát (metric = 121) ñeå ñeán network 5 khi xuaát phaùt töø A. Ñeå choïn feasible successor, router A kieåm tra RD cuûa caùc laùng gieàng xem coù nhoû hôn FD cuûa successor hay khoâng? Router H seõ ñöôïc choïn laøm feasible successor vì coù RD=30 nhoû hôn FD=121 cuûa successor. Router D khoâng laø successor hay feasible successor vì coù RD=140>121 vaø do ñoù khoâng thoûa maõn ñieàu kieän FC. Caùc loaïi packet EIGRP Coù 5 loaïi goùi tin EIGRP chia laøm 2 loaïi: Reliable EIGRP packet (Update, Query, Reply) Unreliable EIGRP packet (Hello, Acknowledgment). Hello – Packet Hello ñöôïc duøng ñeå thieát laäp quan heä laùng gieàng treân ñöôøng truyeàn. Acknowledgment – Packet Acknowledgment ñöôïc duøng baùo hieäu nhaèm ñaûm baûo phaân phoái tin caäy caùc packet EIGRP. Taát caû caùc packet EIGRP ñöôïc göûi ñeán ñòa chæ multicast nhoùm EIGRP laø 224.0.0.10.Vì coù nhieàu thieát bò nhaän neân caàn moät giao thöùc ñeå ñaûm baûo phaân phoái tin caäy caùc packet EIGRP laø giao thöùc RTP (Relieable Transport Protocol). Khi packet reliable EIGRP ñöôïc göûi ñeán router laùng gieàng, router göûi mong muoán ñöôïc hoài ñaùp ñeå ñaûm baûo packet naøy ñaõ göûi ñeán nôi caàn ñeán. Giao thöùc RTP duøng cô cheá window size cho moãi packet naøy ñeå nhaän bieát söï coù maët cuûa packet reliable EIGRP. Update – Packet Update chöùa caùc caäp nhaät ñònh tuyeán EIGRP göûi ñeán router laùng gieàng ñang söû duïng EIGRP. Query – Caùc packet Query ñöôïc göûi ñeán router laùng gieàng khi route khoâng saün saøng vaø router caàn bieát traïng thaùi cuûa route ñeå ñaït hoäi tuï nhanh. Reply – Caùc packet Reply chöùa caùc traïng thaùi caùc route ñöôïc göûi ñeå ñaùp laïi packet Query. EIGRP hoã trôï maïng khoâng lieân tuïc vaø VLSM EIGRP cho pheùp router quaûng caùo moät maïng khoâng naèm trong cuøng major network ñeán router khaùc thaønh coâng. Ñeå ñaûm baûo EIGRP hoã trôï maïng khoâng lieân tuïc ta phaûi taét cheá ñoä töï ñoäng toùm taét (auto –summary): Router (config-router) # no auto-summary EIGRP hoã trôï VLSM. Vôùi VLSM, moät maïng IP coù theå ñöôïc chia thaønh nhieàu maïng con vôùi caùc qui moâ khaùc nhau. Ñieàu naøy giuùp cho nhaø quaûn trò maïng môû roäng maïng moät caùch deã daøng. EIGRP Summarization Coù 2 loaïi toùm taét (summarization) trong EIGRP laø töï ñoäng toùm taét (autosummarization) vaø toùm taét baèng tay (manual summarization). Auto summarization ñöôïc duøng maëc ñònh treân EIGRP, khi ñoù EIGRP mang ñaëc tính töông tö nhö RIP vaø IGRP, nghóa laø khi göûi caäp nhaät ñònh tuyeán thì router seõ töï ñoäng toùm taét route veà ñöôøng bieân maïng chính (major network boundary). Manual summarization laø ta caáu hình summarization treân caùc interface cuûa router baèng leänh: Router (config-if) # ip summary-address eigrp address mask Coù theå thöïc hieän summarization treân taát caû caùc interface treân router, khi ñoù router laäp töùc seõ taïo ra route veà null 0 vôùi AD laø 5 nhaèm ngaên chaën laëp ñònh tuyeán. Khi route cuoái cuøng ñöôïc toùm taét xong, summary route seõ bò xoùa. EIGRP Query Process EIGRP khoâng döïa vaøo thôøi gian flush timer nhö IGRP maø EIGRP seõ tieán haønh tìm caùc tuyeán ñöôøng bò maát keát noái ñeå ñaït ñöôïc thôøi gian hoäi tuï nhanh. Tieán trình naøy goïi laø query process. Khi ñoù, caùc packet query seõ ñöôïc göûi ñi khi caùc tuyeán bò maát keát noái. Luùc naøy route ñöôïc xem laø ñang ôû traïng thaùi active. Caùc packet query ñöôïc göûi ñeán taát caû caùc router laùng gieàng, neáu khoâng coù thoâng tin veà tuyeán bò maát thì caùc packet query tieáp tuïc ñöôïc göûi ñeán caùc router laùng gieàng cho ñeán giôùi haïn ñöôøng bieân query laø giôùi haïn keát thuùc maïng (giôùi haïn distribute list / giôùi haïn summarization). Khi packet query ñöôïc göûi ñi, router phaûi chôø hoài ñaùp töø router laùng gieàng tröôùc khi router thöïc hieän tính toaùn ñeå choïn successor. Neáu trong khoaûng thôøi gian 3 phuùt maø router laùng gieàng khoâng traû lôøi laïi, router ñöôïc xem nhö laø stuck in active (SLA), vaø router seõ tieán haønh thieát laäp laïi quan heä laùng gieàng. EIGRP vaø hoaït ñoäng caân baèng taûi Töông töï nhö IGRP, EIGRP coø khaû naêng hoã trôï caân baèng taûi treân caùc tuyeán ñöôøng coù chi phí khaùc nhau. EIGRP coù theå ñöôïc caáu hình caân baèng taûi treân 4 ñöôøng coù chi phí khaùc nhau. Lôïi ích cuûa tính naêng naøy laø taêng khaû naêng linh hoaït, söû duïng hieäu quaû ñöôøng truyeàn. EIGRP söû duïng leänh variance ñeå thöïc hieän caân baèng taûi vôùi chi phí khaùc nhau: Router (config-router) # variance EIGRP vaø default route Khoâng gioáng nhö IGRP, EIGRP xem route 0.0.0.0 / 0 nhö laø route maëc ñònh vaø cho pheùp route naøy phaân phoái laïi vaøo mieàn EIGRP. EIGRP cuõng söû duïng leänh ip default-network ñeå quaûng caùo route maëc ñònh gioáng nhö IGRP. Leänh naøy chæ ñònh ñòa chæ cuûa major network vaø choïn laø default route. Major network phaûi laø maïng keát noái tröïc tieáp ñöôïc ñònh nghóa bôûi route tónh hay hoïc töø moät giao thöùc ñònh tuyeán naøo ñoù. Ví duï: EIGRP chæ ñònh ñòa chæ 192.168.1.0 laøm default route baèng leänh: Router (config-router) # ip default-network 192.168.1.0 EIGRP Timer EIGRP duøng caùc packet hello ñeå khaùm phaù laùng gieàng vaø ñeå bieát ñöôïc caùc laùng gieàng naøo khoâng hoaït ñoäng. Vì vaäy, EIGRP cung caáp 2 boä ñeám ñeå thöïc hieän vieäc naøy: Boä ñeám chu kyø truyeàn packet hello (hello interval), maëc ñònh laø 5 giaây (trong moâi tröôøng toác ñoä thaáp laø 60 giaây). Boä ñeám thôøi gian chôø ñeán khi router laùng gieàng cho bieát ñaõ nhaän packet hello (holdtime), maëc ñònh gaáp 3 laàn hello interval laø 15 giaây. EIGRP trong moâi tröôøng maïng NBMA (Nonbroadcast Multiple Access) EIGRP cuõng hoaït ñoäng toát trong moâi tröôøng truyeàn thoâng maïng non-broadcast NBMA nhö Frame relay. Trong maïng NBMA, moät router seõ laøm Frame Relay Switch, ñeå lieân keát caùc router khaùc vôùi nhau, router naøy hoaït ñoäng gioáng nhö hub. Vaø router naøy seõ caáu hình EIGRP ñeå coù theå laøm Frame Relay Switch. Caùc caâu leänh cô baûn khi caáu hình EIGRP router eigrp AS number: choïn eigrp trong heä thoáng AS vôùi AS number laøm giao thöùc ñònh tuyeán. network network-number: ñòa chæ maïng muoán caáu hình. no router eigrp AS number: voâ hieäu giao thöùc EIGRP ñang hoaït ñoäng. no auto-summary: taét cheá ñoä töï ñoäng toùm taét route. Toùm laïi EIGRP laø moät phaùt trieån rieâng cuûa Cisco neân chæ duøng cho caùc router cuûa Cisco, caùc router cuûa caùc haõng khaùc khoâng coù tích hôïp giao thöùc naøy. Vôùi baøi toaùn cuûa coâng ty A ôû treân, neáu ta söû duïng taát caû router cuûa Cisco thì choïn EIGRP laø hieäu quaû vì EIGRP laø moät trong nhöõng giao thöùc ñònh tuyeán ñaày ñuû tính naêng vaø hieäu quaû nhaát ñöôïc Cisco phaùt trieån töø tröôùc ñeán nay. EIGRP keát hôïp tính naêng cuûa giao thöùc distance vector vôùi giao thöùc link-state. EIGRP cuõng ñöôïc thieát keá ñeå deã caáu hình vaø deã söû duïng, ñoä hoäi tuï nhanh. Khaùc vôùi RIP vaø IGRP, EIGRP keát hôïp moät soá tính naêng cuûa giao thöùc daïng link-state nghóa laø router duøng EIGRP seõ thieát laäp quan heä laùng gieàng vaø chæ göûi nhöõng caäp nhaät veà nhöõng thay ñoåi trong maïng ñeán router laùng gieàng moät caùch nhanh nhaát. Ñaây laø öu ñieåm cuûa giao thöùc daïng link-state ñeå naâng cao hieäu quaû trong vieäc söû duïng baêng thoâng, tieát kieäm taøi nguyeân maïng vaø taêng cöôøng tính baûo maät. EIGRP cuõng hoã trôï maïng khoâng lieân tuïc vaø VLSM. EIGRP hoã trôï IPv4, AppleTalk, vaø IPX. Moät ñieàu quan troïng nöõa laø EIGRP laø giao thöùc ñöôïc laäp trình theo daïng module cho pheùp Cisco theâm vaøo nhöõng tính naêng môùi moät caùch deã daøng. OSPF Open Shortest Path First (OSPF) laø giao thöùc ñònh tuyeán ñöôïc Cisco phaùt trieån döïa treân giao thöùc Interior Gateway Protocol (IGP) daønh cho maïng IP. OSPF laø giao thöùc ñònh tuyeán tieân tieán döïa treân cô cheá link-state nghóa laø khoâng broadcast toaøn boä thoâng tin veà baûng ñònh tuyeán gioáng nhö RIP, IGRP vaø thay vaøo ñoù, OSPF seõ duøng moät quaù trình ñeå khaùm phaù caùc laùng gieàng (neighbor), do vaäy OSPF chæ caäp nhaät nhöõng thay ñoåi trong khi RIP vaø IGRP phaûi caäp nhaät caû baûng ñònh tuyeán. Vì vaäy OSPF coù khaû naêng caäp nhaät söï thay ñoåi moät caùch nhanh nhaát trong khi RIP, IGRP phaûi chôø moät khoaûng thôøi gian ñeå caäp nhaät nhöõng thay ñoåi ñoù. OSPF söû duïng multicast IP laøm phöông phaùp truyeàn nhaän thoâng tin, thích hôïp vôùi caùc heä thoáng lôùn vôùi nhieàu router lieân keát vôùi nhau neân thöôøng ñöôïc duøng ñeå trieån khai treân heä thoáng maïng phöùc taïp. OSPF töï xaây döïng cô cheá ñeå ñaûm baûo ñoä tin caäy chöù khoâng söû duïng caùc giao thöùc chuyeån vaän nhö TCP. OSPF laø giao thöùc ñònh tuyeán daïng classless neân hoã trôï VLSM vaø maïng khoâng lieân tuïc. OSPF söû duïng ñòa chæ multicast 224.0.0.5 (cho taát caû router söû duïng thuaät toaùn SPF) vaø 224.0.0.6 (cho router DR vaø BDR) ñeå göûi caùc thoâng ñieäp Hello vaø thoâng ñieäp Update. OSPF coøn coù khaû naêng hoã trôï chöùng thöïc daïng plain text vaø daïng MD5. OSPF söû duïng giaûi thuaät SPF (coøn goïi laø giaûi thuaät Dijkstra) ñeå xaây döïng baûng ñònh tuyeán. Ñaây laø giaûi thuaät xaây döïng ñöôøng ñi ngaén nhaát SPT (Shortest-path tree) ñeå ñi ñeán ñích. Thoâng ñieäp quaûng caùo LSA mang thoâng tin hoïc cuûa router vaø traïng thaùi caùc laùng gieàng laân caän. Döïa treân caùc thoâng tin hoïc ñöôïc khi trao ñoåi caùc thoâng ñieäp LSA, OSPF seõ xaây döïng topology maïng. OSPF hoaït ñoäng trong moâi tröôøng phaân caáp nhö heä thoáng noäi boä (AS). Trong AS coù theå chia laøm nhieàu vuøng (area). Vuøng naøy seõ khoâng bieát topology maïng cuûa caùc vuøng khaùc. Router bieân seõ truyeàn thoâng giöõa caùc vuøng. Ñieàu naøy seõ giaûm bôùt caùc route trong tieán trình OSPF. Caùc loaïi packet OSPF OSPF coù 5 loaïi packet laø: Hello: packet Hello duøng ñeå phaùt trieån trao ñoåi thoâng tin cuûa caùc laùng gieàng. Database Description (DBD): packet naøy duøng ñeå choïn löïa router naøo seõ ñöôïc quyeàn trao ñoåi thoâng tin tröôùc (master /slave). Link State Request: packet naøy ñeå chæ ñònh loaïi LSA duøng trong tieán trình trao ñoåi caùc packet DBD. Link State Update: packet naøy duøng ñeå göûi caùc packet LSA ñeán laùng gieàng yeâu caàu packet naøy khi nhaän thoâng ñieäp Request. Link State Acknowledge: packet naøy duøng ñeå baùo hieäu ñaõ nhaän packet Update. Caùc loaïi thoâng ñieäp LSA Loaïi LSA Chöùc naêng 1 Router Moâ taû traïng thaùi, ñôn giaù cuûa keát noái ñeán laùng gieàng vaø IP prefix cuûa caùc keát noái point-to-point. 2 Network Moâ taû soá löôïng router vaø subnet mask treân nhaùnh maïng. 3 Summary network Moâ taû ñích ñeán ôû ngoaøi qrea nhöng cuøng OSPF domain. Thoâng tin toùm taét cuûa moät vuøng seõ ñöôïc göûi ñeán vuøng khaùc. 4 Summary ASBR Moâ taû thoâng tin cuûa ASBR. Khoâng coù söï toùm taét LSA. Loaïi 4 naøy ôû trong moät area ñôn. 5 External Moâ taû caùc tuyeán ñöôøng ñi ñeán caùc ñích ôû ngoaøi OSPF domain. Moãi External LSA bieåu dieãn cho moãi maïng con. 6 Group Membership Moâ taû quan heä thaønh vieân nhoùm multicast OSPF (MOSPF). 7 NSSA Moâ taû caùc tuyeán ñöôøng ñeán caùc ñích ôû xa. 8 Unused Khoâng söû duïng 9-11 Opaque Ñöôïc söû duïng ñeå tính toaùn caùc tuyeán ñöôøng söû duïng cho kyõ thuaät quaûn lyù löu löôïng cuûa coâng ngheä MPLS. Hình 3.9. Caùc loaïi thoâng ñieäp LSA. OSPF Area OSPF hoã trôï 2 möùc ñoä phaân caáp qua khaùi nieäm vuøng (area). Moãi area laø 1 soá 32 bit bieåu dieãn ôû ñònh daïng IP(area 0.0.0.0) hay daïng thaäp phaân(area 0). Area 0 laø area trung taâm hay coøn goïi laø backbone area vaø noù keát noái ñeán taát caû caùc area khaùc coøn laïi trong AS. Neáu moät area naøo ñoù muoán noái ñeán area 0 nhöng khoâng phaûi laø area laùng gieàng cuûa area 0 thì phaûi keát noái baèng virtual link ñeán area khaùc ñang keát noái vôùi area 0. Router ID laø ñòa chæ IP lôùn nhaát cuûa interface loopback treân router. Neáu khoâng coù interface loopack thì router router ID laø ñòa chæ IP lôùn nhaát trong soá caùc interface cuûa router. Router seõ choïn ñòa chæ router ID cao nhaát cuûa router trong vuøng maø noù muoán keát noái virtual link laøm ñòa chæ keát noái ñeán. Hình 3.10. OSPF area vaø virtual link. Ta thaáy area 3 seõ keát noái virtual link vôùi area 2 ñeå keát noái vôùi area 0. Router 3 seõ choïn ñòa chæ 192.168.4.1 ñeå keát noái virtual link ñeán vì ñoù laø ñòa chæ IP cao nhaát trong caùc interface cuûa router 2 (router ID). Töông töï router 2 seõ choïn router ID 192.168.5.1 cuûa router 3 ñeå keát noái virtual link ñeán area 3. OSPF coù moät soá loaïi area nhö sau: normal area, stub area, totally stubby area, not-so-stubby area (NSSA), totally not-so-stubby area. Router bieân giöõa caùc maïng maïng noäi boä goïi laø ASBR (autonomous system boundary router) Router bieân giöõa caùc area goïi laø ABR (area border router) Normal Area Maëc ñònh, area mang nhöõng ñaëc tính sau: Nhaän caùc thoâng tin toùm taét (summary LSA) töø caùc area khaùc. Nhaän caùc thoâng tin töø beân ngoaøi (external LSA). Nhaän caùc thoâng tin maëc ñònh töø beân ngoaøi (external default LSA). Stub Area Stub area mang nhöõng ñaëc tính sau: Nhaän caùc thoâng tin caäp nhaät töø caùc area laùng gieàng (Summary LSA – Type 3 LSA). Nhaän caùc thoâng tin maëc ñònh (default route) vaø xem nhö laø caùc thoâng tin toùm taét (summary route). Khoâng nhaän caùc thoâng tin caäp nhaät töø beân ngoaøi (external LSA - Type 5 LSA). Totally Stubby Area Totally Stubby Area laø area bò haïn cheá nhaát vì khoâng nhaän baát cöù caäp nhaät ñònh tuyeán naøo ngoai tröø caùc thoâng tin toùm taét maëc ñònh (default summary route) töø router bieân cuûa area (ABR). Baûng ñònh tuyeán chæ coù 1 route ra ngoaøi duy nhaát laø default route. Vuøng naøy thích hôïp cho nhöõng site ôû xa coù ít network vaø caàn söï giôùi haïn keát noái ra beân ngoaøi. Totally Stubby Area mang nhöõng ñaëc tính sau: Khoâng nhaän caùc thoâng tin toùm taét (summary LSA). Khoâng nhaän caùc thoâng tin töø beân ngoaøi (external LSA). Nhaän caùc thoâng tin maëc ñònh (default route) vaø xem nhö laø caùc thoâng tin toùm taét (summary route). Not-So-Stubby Area (NSSA) NSSA laø moät môû roäng cuûa stub area. Ñaây laø vuøng ñöôïc söû duïng khi keát noái ñeán ISP hoaëc khi coù söï redistribute giöõa caùc routing protocol khaùc nhau. NSSA cho pheùp nhaän caùc route töø beân ngoaøi vaøo OSPF domain thoâng qua stub area. Khi router bieân maïng noäi boä (ASBR) nhaän moät route ñi vaøo maïng noäi boä (AS), router seõ taïo ra thoâng ñieäp LSA Type 7 (xem caùc thoâng ñieäp LSA) laø NSSA. Router ABR seõ chuyeån ñoåi NSSA thaønh External (LSA Type 5) ñeå quaûng caùo tieáp vaøo AS. Do ñoù, NSSA chæ toàn taïi trong NSSA area. NSSA ñöôïc hoã trôï töø Cisco IOS 11.2 trôû leân, NSSA coù caùc ñaëc tính sau: Caùc LSA Type 7 mang caùc thoâng tin töø beân ngoaøi vaøo NSSA. Caùc LSA Type 7 seõ ñöôïc chuyeån ñoåi thaønh LSA Type 5 taïi caùc router bieân NSSA ABR ñeå quaûng caùo ñi tieáp trong maïng OSPF. Khoâng chaáp nhaän caùc external LSA. Chaáp nhaän caùc summary LSA. Löu yù: neáu router ASBR cuõng laø router ABR thì router NSSA ABR seõ khoâng chuyeån ñoåi thaønh LSA Type 5. Hình 3.11. Khi router ASBR cuõng laø router ABR (trong NSSA). Totally Not-So-Stubby Area Loaïi area naøy laø moät môû roäng cuûa NSSA. Totally NSSA mang coù nhöõng ñaëc tính sau: Khoâng chaáp nhaän summary LSA. Khoâng chaáp nhaän external LSA. LSA Type 7 seõ ñöôïc chuyeån ñoåi thaønh LSA Type 5 taïi router NSSA ABR. Caùc kieåu moâi tröôøng truyeàn daãn OSPF Coù 4 loaïi moâi tröôøng truyeàn daãn OSPF laø: Moâi tröôøng multicast. Moâi tröôøng Point-to-Point. Moâi tröôøng Non-Broadcast Multiaccess. Moâi tröôøng Demand circuit. DR (Designated Router): router ñöôïc chæ ñònh laø DR seõ öu tieân trao ñoåi thoâng tin vôùi caùc router trong AS khaùc. BDR (Backup Designated Router): router ñöôïc choïn laø BDR laø router döï phoøng cuûa router DR. Moâi tröôøng Multiaccess Moâi tröôøng multi-access laø moâi tröôøng truyeàn daãn nhö Ethernet, fast Ethernet, gigabit Ethernet, FDDI. Trong moâi tröôøng maïng broadcast, OSPF seõ tieán haønh tuyeån choïn DR, BDR ñeå giaûm thieåu löu löôïng treân nhaùnh maïng. Moâi tröôøng Point-to-Point Moâi tröôøng point-to-point laø moâi tröôøng truyeàn daãn ñöôïc ñoùng goùi HDLC / PPP, Frame Relay / ATM point-to-point subinterface. Khoâng coù söï tuyeån choïn DR /BDR trong moâi tröôøng naøy. Caùc packet OSPF ñöôïc göûi ñi ôû daïng multicast. Moâi tröôøng Non-broadcast Multiaccess Moâi tröôøng Non-broadcast Multiaccess (NBMA) laø moâi tröôøng nhö Frame Relay, X25, ATM. Coù 3 moâ hình truyeàn daãn trong moâi tröôøng NBMA: moâ hình broadcast, moâ hình point-to-point vaø moâ hình point-to-multipoint. OSPF Demand Circuit Ban ñaàu quan heä lieàn keà adjacency ñöôïc thieát laäp ñeå trao ñoåi thoâng tin. Sau moät khoaûng thôøi gian seõ thieát laäp laïi quan heä adjacency ñeå trao ñoåi thoâng tin. Ñieàu naøy raát coù lôïi ñeå giaûm thieåu caùc chi phí khoâng caàn thieát nhaèm söû duïng hieäu quaû, tieát kieäm. Ví duï khi söû duïng coâng ngheä ISDN, moãi khi keát noái ISDN hoaït ñoäng (up) thì caàn traû chi phí, khi söû duïng demand circuit seõ giaûm thieåu chi phí. Caùc ñaëc tính cuûa demand circuit: Ngaên chaën caùc packet Hello. Ngaên chaën söï laøm töôi caùc goùi LSA. Chæ vôùi kieåu maïng laø point to multipoint thì môùi coù tính naêng ñònh kyø ngaên chaën caùc packet Hello. Ñoái vôùi kieåu maïng khaùc packet Hello vaãn göûi ñöôïc qua interface. Söï laøm töôi caùc goùi LSA seõ khoâng xaûy ra ñònh kyø sau 30 phuùt khi caáu hình demand circuit. Coù 2 tình huoáng maø caùc LSA seõ ñöôïc göûi ñi: Khi coù söï thay ñoåi topology maïng. Khi router trong OSPF domain khoâng hieåu ñöôïc demand circuit. Thieát laäp quan heä giöõa caùc router (Adj acency) OSPF thieát laäp quan heä lieàn keà adjacency giöõa caùc router laùng gieàng nhaèm muïc ñích trao ñoåi caùc thoâng tin ñònh tuyeán. Trong moâi tröôøng broadcast, khoâng phaûi router naøo cuõng coù khaû naêng thieát laäp quan heä adjacency vôùi taát caû caùc router khaùc. Packet hello chòu traùch nhieäm thieát laäp vaø duy trì moái quan heä naøy. Ñaàu tieân router OSPF seõ göûi packet hello ñeán ñòa chæ multicast 224.0.0.5. Packet naøy seõ ñònh kyø göûi ñeán taát caû caùc interface coù hoã trôï OSPF vôùi khoaûng thôøi gian göûi tuyø thuoäc vaøo töøng loaïi interface. Trong moâi tröôøng broadcast nhö Ethernet hay point-to-point, thôøi gian naøy laø 10 giaây. Trong moâi tröôøng non-broadcast nhö Frame relay hay ATM, khoaûng thôøi gian naøy laø 30 giaây. Packet hello seõ ñònh kyø göûi ñi ñeán taát caû caùc interface OSPF cuûa router. Khi router phaùt hieän thaáy coù router laùng gieàng nhôø vaøo packet hello nhaän ñöôïc, truyeàn thoâng hai chieàu seõ ñöôïc thieát laäp. Trong moâi tröôøng broadcast vaø NBMA, packet hello coøn ñöôïc söû duïng ñeå choïn ra caùc router chæ ñònh DR / BDR. Sau khi thieát laäp ñöôïc truyeàn thoâng hai chieàu, route seõ thieát laäp quan heä lieàn keà adjacency, vieäc ra quyeát ñònh thieát laäp quan heä adjacency döïa treân traïng thaùi cuûa router laùng gieàng vaø kieåu maïng. Neáu kieåu maïng laø broadcast hay non-broadcast thì quan heä adjacency seõ ñöôïc thieát laäp giöõa caùc router chæ ñònh DR / DBR. Caùc tröôøng hôïp coøn laïi, quan heä adjacency seõ ñöôïc thieát laäp giöõa caùc router laùng gieàng. Ñeå thieát laäp quan heä adjacency, ñaàu tieân router seõ tieán haønh ñoàng boä hoaù cô sôû döõ lieäu baèng caùch göûi caùc packet DBD moâ taû cô sôû döõ lieäu cho nhau. Tieán trình naøy goïi laø tieán trình trao ñoåi cô sôû döõ lieäu database exchange process. Khi ñoù, 2 router seõ thieát laäp quan heä master / slave. Moãi packet moâ taû cô sôû döõ lieäu ñöôïc göûi ñi bôûi master seõ chöùa soá tuaàn töï ñaùnh daáu packet. Slave seõ baùo nhaän packet naøy baèng caùch göûi packet chöùa soá tuaàn töï naøy ñeå hoài ñaùp. Caùc traïng thaùi cuûa router sau khi thieát laäp quan heä lieàn keà adjacency: Down State: router khoâng nhaän ñöôïc caùc thoâng tin veà laùng. Attemp State: traïng thaùi naøy chæ toàn taïi trong maïng NBMA. ÔÛ traïng thaùi naøy, router seõ khoâng nhaän ñöôïc caùc thoâng tin töø laùng gieàng nhöng vaãn noã löïc taïo ra quan heä vôùi laùng gieàng baèng caùch ñònh kyø göûi caùc packet hello ñeán laùng gieàng. Init State: Tieán trình göûi caùc packet hello moät chieàu. Router göûi packet hello laùng gieàng, router laùng gieàng nhaän ñöôïc packet naøy nhöng khoâng bieát ñöôïc tình traïng baûn thaân (router ID) neân ñöôïc ñaët ôû traïng thaùi moät chieàu one-way-state. 2-way State: khi thieát laäp quan heä 2 chieàu, router seõ ñöôïc ñaët ôû traïng thaùi 2-way, baét ñaàu tieán trình thieát laäp quan heä lieàn keà adjacency, caùc router chæ ñònh DR / BDR seõ ñöôïc choïn. Exstart State: Traïng thaùi naøy laø söï baét ñaàu tieán trình ñoàng boä hoaù cô sôû döõ lieäu. Master vaø slave ñöôïc choïn trong traïng thaùi naøy. Router 1 göûi packet DBD ñaàu tieân, router 2 cuõng göûi packet DBD ñaàu tieân. Router 2 ñöôïc choïn laøm master vì coù router ID cao hôn. Exchange State: ÔÛ traïng thaùi naøy, router moâ taû traïng thaùi cô sôû döõ lieäu link-state thoâng qua packet DBD. Moãi packet DBD ñöôïc ñaùnh soá tuaàn töï ñeå phaân bieät. Taïi moãi thôøi ñieåm chæ cho pheùp göûi ñi moät packet DBD. Packet Request cuõng ñöôïc göûi ñi ñeå yeâu caàu caäp nhaät caùc goùi tin LSA. Loading State: ÔÛ traïng thaùi naøy, goùi tin LS request ñöôïc göûi ñi ñeå yeâu caàu traïng thaùi môùi nhaát cuûa LSA. Router 1 göûi goùi tin LS request ñeå nhaän ñöôïc traïng thaùi môùi nhaát cuûa LSA. Full State: Sau khi nhaän ñöôïc goùi tin LSA Update, cô sôû döõ lieäu cuûa 2 router ñaõ ñoàng boä hoaù vaø router seõ chuyeån sang traïng thaùi Full. Chöùng thöïc laùng gieàng OSPF (Neighbor authentication) Chöùng thöïc laùng gieàng cho pheùp router xem xeùt nguoàn goác cuûa caùc routing update nhaän ñöôïc. Maû chöùng thöïc (authentication key) ñöôïc trao ñoåi giöõa caùc router, neáu maõ khoâng truøng nhau thì routing update khoâng ñöôïc chaáp nhaän. Cisco coù 2 loaïi chöùng thöïc laùng gieàng: Plain text: laø chöùng thöïc göûi maõ treân ñöôøng truyeàn, maõ ôû daïng plain text neân noù coù theå ñöôïc ñoïc trong quaù trình truyeàn. Chöùng thöïc MD5 (Message digest) göûi caùc baûn tin ñaõ ñöôïc ñoàng hoaù (digest message) thay vì maõ. Thuaät toaùn MD5 duøng ñeå thöïc hieän baêm maõ (hash) vaø sau ñoù göûi ñi. Keå töø Cisco IOS 12.0.8 trôû ñi ta coù theå caáu hình authentication treân töøng interface cuûa router. Caùc tham soá cuûa interface OSPF Cisco IOs cho pheùp nhaø quaûn trò thay theá caùc thoâng soá cuûa interface OSPF. Coù 3 thoâng soá