Định tuyến động, thuật toán định tuyến, giao thức RIP và OSPF DT6

1
Định Tuyến Động, Thuật Toán
Định Tuyến ,OSPF và RIP
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Chung
Hoàng Thế Doanh
Phan Thị Thu
Nội Dung Chính
 Định tuyến động.
 Thuật toán định tuyến.
 OSPF và RIP.
2
Định Tuyến Động
1. Khái niệm định tuyến thông tin.
2. Sự khác nhau giữa định tuyến tĩnh và định
tuyến động.
3. Các hoạt động định tuyến động.
4. Khái niệm bảng định tuyến.
5. Các giao thức định tuyến.
6. Hệ thống tự quản Autonomous system.
1. Khái niệm định tuyến thông tin
 Định tuyến là quá trình xác định một tuyến
đường tốt nhất giữa hai nút bất kì.
3
 Định tuyến tĩnh: Là dùng một tuyến đã được lập
trình do người quản trị mạng nhập vào router.
 Định tuyến động: Là một tuyến mà giao thức định
tuyến mạng điều chỉnh một cách tự động phù hợp
topo hay các thay đổi của lưu lượng.
Î Định tuyến động linh hoạt hơn định tuyến tĩnh .
2. Sự khác nhau giữa định tuyến động
và định tuyến tĩnh:

Định tuyến tĩnh
4
Định tuyến động
 Sự thành công của định tuyến động phụ thuộc
vào hai chức năng cơ bản của router.
¾ Duy trì một bảng định tuyến .
¾ Phân tán tri thức mạng theo định kì,
dưới dạng cập nhật bảng định tuyến, cho
các router khác.
3. Các hoạt động định tuyến động:
5
Hoạt động định tuyến động
 băng thông (bandwidth)
 Thời gian trễ (delay)
 Tải (load)
 Độ tin cậy
 Số hop (hop count)
 Ticks
 Cost
¾Chiều dài các đường dẫn mạng được
xác định theo các đại lượng sau:
6
4. Khái niệm bảng định tuyến:
E010.0.0.0
192.168.1.0
172.19.0.0
S0172.31.0.0
Interface (Next Hop)Destination Network
¾ Một bảng định tuyến gồm có các địa chỉ đích và cặp hop
kế tiếp.

¾ Bảng định tuyến IP
¾ Distance-vector.
¾ Link - state.
¾ Balance hybrid.
5. Các loại giao thức định tuyến:
7
¾ Một hệ thống tự trị bao gồm các router chịu sự
quản lý chung.
6. Hệ thống tự trị autonomous system:
¾ Các giao thức định tuyến exterior được dùng để
truyền thông tin giữa các hệ thống tự trị.
¾ Các giao thức interior được dùng bên trong hệ thống
tự trị.
¾ Các giao thức định tuyến IP bên trong bao gồm:
9 RIP (Routing Information Protocol)
9 IGRP (Interior GateWay Routing Protocol)]
9 OSPF (Open Shortest Path First )
9 EIGRP (Enhanced Interior Gateway
Protocol)
8
Thuật Toán Định Tuyến
1. Thuật toán distance-vector.
2. Thuật toán link-state.
3. Thuật toán Dijkstra.
¾ Định tuyến distance-vector xác định hướng và
khoảng cách đối với bất kì liên kết nào trong
mạng.
¾ Chúng định kỳ chuyển các bản copy của bảng
định tuyến từ router này đến router khác và
tích lũy các vector khoảng cách.

1. Thuật toán định tuyến distance-
vector:
9
D C B A
Routing
Table
Routing
Table
Routing
Table
Routing
Table
Các khái niệm distance-vector
¾ Chúng thường xuyên cập nhật các thay đổi về
topo mạng.
 Thay đổi distance-vector topo
10
• Vấn đề định tuyến thành vòng (routing
loops)
- Nguyên nhân:
Do sự hội tụ của mạng diễn ra chậm trên một
cấu hình mới.
-Khắc phục:
Sử dụng biện pháp phân chia ranh giới
Một số vấn đề trong định tuyến
distance-vector.
 Vấn đề đếm vô hạn:
- Nguyên nhân:
Do các cập nhật không hợp lệ vẫn được gửi
trong mạng.

-Khắc phục:
• Định nghĩa giới hạn tối đa.
• Dùng các bộ định thời khống chế.
11
o Lặp:
Tiếp tục thực hiện thuật toán cho tới khi không
còn thông tin trao đổi trên mạng
o Đồng bộ :
Các node trao đổi thông tin không đồng bộ.
o Sự phân tán:
Mỗi một node chỉ liên kết với các node lân cận trực
tiếp với nó.Do đó quá trình định tuyến phân tán trên
mạng.
Có 3 đặc điểm quan trọng định tuyến
distance-vector:
 Đặc điểm:
¾ Thuật toán định tuyến theo trạng thái đường
liên kết xây dựng và duy trì một cơ sở dữ liệu
phức tạp về cấu trúc hệ thống mạng bằng cách
trao đổi các gói LSAs với tất cả các router khác
trong mạng.
¾ Chúng là một tập hợp các giao thức SPF.
¾ Chúng dựa trên thuật toán Dijkstra.
2. Thuật toán định tuyến link-state:
12
1C192.168.33.0D
1B192.168.66.0D
2C10.0.0.0D
2B10.0.0.0D
1D192.168.157.0C

1B192.168.66.0C
1A10.0.0.0C
1D192.168.157.0B
1C192.168.33.0B
1A10.0.0.0B
2B192.168.157.0A
2B192.168.157.0A
1C192.168.33.0A
1B192.168.66.0A
CostNext HopDestinationRouter
13
¾ Ưu điểm:
• Sử dụng chi phí làm thông số định tuyến chọn
đường đi trong mạng. thông số này có thể phản
ánh được dung lượng của đường truyền.
• Thực hiện cập nhật khi có hiện tượng xảy ra ,
phát LSAs ra cho mọi router trong hệ thống
mạng để thông báo về sự thay đổi trong cấu trúc
mạng. Điều này giúp cho thời gian hội tụ nhanh
hơn
Ưu và nhược điểm của giao thức định
tuyến theo trạng thái đường liên kết.
• Mỗi router có một sơ đồ đầy đủ và đồng bộ về toàn
bộ cấu trúc hệ thống mạng. Do đórất khó bị lặp
vòng.
• Router sử dụng thông tin mới nhất để quyết định
đường đi.
• Mọi router sử dụng sơ đồ cấu trúc mạng của riêng
nó để chọn đường. đặc tính này sẽ giúp chúng ta
khi cần sử lý sự cố.

14
¾ Nhược điểm:
 Cần dung lượng bộ nhớ lớn và năng lực xử lý cao.
 Chúng đòi hỏi hệ thống mạng phải được thiết kế theo
mô hình phân cấp, hệ thống mạng được chia ra nhiều
vùng nhỏ để làm giảm bớt độ lớn và độ phức tạp của
cơ sở dữ liệu về cấu trúc hệ thống mạng.
 Chúng đòi hỏi nhà quản lý phải nắm vững giao thức.
 Trong quá trình khởi động ,các router thu thập thông
tin về cấu trúc hệ thống mạng để xây dựng cơ sở dữ
liệu, chúng phát các gói LSA trên toàn mạng làm cho
dung lượng đường truyền dành cho dữ liệu khác giảm.
¾ Coi hệ thống mạng là một tập hợp các node được
kết nối với nhau bằng kết nối điểm-đến-điểm.
¾ Mỗi kết nối có một chi phí.
¾ Mỗi node chứa đầy đủ thông tin về cấu trúc vật lý
của hệ thống mạng.
3. Thuật toán Dijkstra:
15
 Mô tả thuật toán:
 Thiết lập:
- dii = 0;
- Dij = ∞ nếu I và j không liên kết với nhau.
- Để tìm đường đi ngắn nhất ta dựa vao công
thức.
Dx(y,z) =C(x,z) + min{Dz(y,w)}
Trong đó Dx(y,z) là khoảng cách từ x đến y
thông qua node z.
C(x,z) chi phí liên kết từ node x tới z.
16

3.Giao thức thông tin định tuyến (RIP)
3.1 Lịch sử của RIP
Là một trong những giao thức cổng nội IGP đợc
sử dụng rộng rãi nhất.
Routed là chơng trình đã cài đặt RIP. Phần mềm
này ban đầu đợc thiết kế tại Viện đại học
California ở Berkeley.
Routed cung cấp việc định tuyến nhất quán và
thông tin về khả năng đi đến các máy trên các
mạng của chúng.
RIP đã đợc xây dựng và chấp nhận rộng rãi trớc
khi một chuẩn chính thức đợc xuất bản.
3.2 Hoạt động của RIP
Giao thức RIP cơ sở là một cài đặt trực tiếp của
việc định tuyến vecto- khoảng cách dành cho
mạng cục bộ.
Có hai loại RIP: chủ động và thụ động.
Bộ định tuyến chạy RIP ở chế độ chủ động sẽ
quảng bá (broadcast) một thông điệp cập nhật
việc định tuyến mỗi 30s.
Cả 2 loại RIP chủ động và thụ động đều lắng
nghe các thông điệp broadcast, và cập nhật bảng
cơ sở dữ liệu của chúng theo thuật giải vecto-
khoảng cách.
17
3.2 Hoạt động của RIP
3.2 Hoạt động của RIP
Bảng định tuyến không nhất quán là vấn đề cơ
bản, xảy ra đến với một giao thức vecto- khoảng
cách bất kỳ, không loại trừ RIP.

18
3.3 Giải quyết vấn đề đếm đến vô hạn
Giải quyết đếm đến vô hạn bằng cách:
1. Sử dụng kỹ thuật có tên là split horizon
update.
2. Theo phơng diện luồng thông tin.
3. Sử dụng biến hold down.
4. Poison reverse.
3.4 Định dạng thông điệp RIP1
Có hai loại thông điệp RIP: các thông điệp RIP về
thông tin định tuyến và các thông điệp đợc sử
dụng để yêu cầu về thông tin. Cả hai đều sử dụng
một định dạng bao gồm một phần đầu cố định, tiếp
theo sau là một danh sách tuỳ chọn về mạng và
khoảng cách.
Hình vẽ sau trình bày định dạng thông điệp đợc
sử dụng trong RIP1
19
3.4 Định dạng thông điệp RIP1

DISTANCE TO NET 2
MUST BE ZERO
MUST BE ZERO
IP ADDRESS OF NET 2
MUST BE ZERO FAMILY OF NET 2
DISTANCE TO NET 1
MUST BE ZERO
MUST BE ZERO
IP ADDRESS OF NET 1
MUST BE ZEROFAMILY OF NET 1

MUST BE ZEROVERSION (1)COMMAND
(1-5)
3.5 Các quy ớc địa chỉ của RIP1
Định dạng của địa chỉ không bị giới hạn để đợc
sử dụng bởi TCP/IP; nó có thể đợc sử dụng với
nhiều bộ giao thức mạng.
Mỗi địa chỉ mạng do RIP thông báo có thể có địa
chỉ bao gồm tới 14 octet. Các địa chỉ IP chỉ cần có
4 octet, RIP xác định các octet còn lại phải là zero
Vùng có tên FAMILY OF NET i xác định họ của
giao thức mà địa chỉ mạng đợc diễn dịch
Vùng DISTANCE TO NET chứa một số nguyên là
khoảng cách đến mạng đã xác định
20
3.6 Diễn dịch tuyến đờng RIP1
Do không bao gồm thông tin tờng minh về
mạng con, RIP1 chỉ cho phép bộ định tuyến
gửi đi các tuyến đờng mạng con nếu nơi
nhận có thể diễn dịch một cách không mơ
hồ các địa chỉ này tuỳ theo mặt nạ chúng có
đợc tại mạng cục bộ. Dẫn đến RIP1 chỉ có
thể đợc sử dụng với các địa chỉ phân lớp
hoặc với các địa chỉ mạng con có độ dài cố
định
3.7 Mở rộng ra RIP2
Giao thức RIP2 đợc mở rộng để bao gồm
mặt nạ mạng con tờng minh cùng với mỗi
địa chỉ
Các cập nhật RIP2 bao gồm thông tin tờng
minh về trạm kế, để ngăn ngừa các vòng lặp

định tuyến và vấn đề đếm đến vô hạn
RIP2 hoàn thiện đợc việc tránh lỗi
21
3.8 Định dạng thông điệp RIP2
Distance to net 1
Next hop for net 1
Subnet mask for net 1
Ip address of net 1
Route tag for net1Family of net 1
Must be zeroVersion
(1)
Command (1-
5)

Distance to net 2
Next hop for net 2
Subnet mask for net 2
Ip address of net 2
Route tag for net 2Family of net 2
3.9 Việc truyền các thông điệp RIP
Các thông điệp RIP không chứa vùng độ dài
tờng minh và cũng không chứa tờng minh
biến đếm các mục
Khi đợc sử dụng với TCP/IP, các thông
điệp RIP dựa vào UDP để thông báo cho nơi
nhận độ dài của thông điệp RIP hoạt động
trên cổng số 520 của UDP