Giao thức định tuyến eigrp

Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

LỜI MỞ ĐẦU
Sự phát triển của Internet cũng đồng nghĩa với việc tăng trưởng về quy mô và
công nghệ nhiều loại mạng LAN, WAN … Và đặc biệt là lưu lượng thông tin trên
mạng tăng đáng kể. Chính điều đó đã làm cho vấn đề chia sẻ thông tin trên mạng hay
là vấn đề định tuyến trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Trong việc thiết kế mạng và
lựa chọn giao thức định tuyến sao cho phù hợp với chi phí, tài nguyên của tổ chức là
đặc biệt quan trọng.
Internet phát triển càng mạnh, lượng người truy nhập càng tăng yêu cầu định
tuyến càng phải tin cậy, tốc độ chuyển mạch nhanh và không gây ra lặp trên mạng.
Hơn nữa khi nhiều tổ chức tham gia vào mạng thì nhiều giao thức được đưa vào sử
dụng dẫn đến sự phức tạp về định tuyến cũng gia tăng, và số lượng các giao thức để
phục vụ cho việc định tuyến cũng có rất nhiều. Việc hiểu biết và thiết kế các mạng
thông tin cỡ lớn có sử dụng các thiết bị định tuyến đang trở thành một nhu cầu vô
cùng cấp thiết trong thực tế. Nó địi hỏi người thiết kế mạng phải có sự hiểu biết sâu
về giao thức sẽ sử dụng cho việc thiết kế mạng cũng như các loại giao thức định
tuyến khác.
Hiện nay CISCO là một trong những nhà cung cấp các thiết bị mạng hàng đầu
trên thế giới. Ở Việt Nam các thiết bị này đang được sử dụng ngày càng rộng rãi
trong hệ thống mạng Internet, trong các mơ hình mạng của các cơng ty, tổ chức,
doanh nghiệp... Ngồi ra đó cũng là một trong những chuẩn thiết bị được sử dụng cho
việc đào tạo các khóa học về mạng ở nước ta. CISCO cũng đưa ra các chứng chỉ
nhằm đánh giá năng lực của các cá nhân muốn theo học các khóa đạo tào để trở thành
chuyên viên mạng.
Giao thức định tuyến EIGRP được CISCO phát triển độc quyền dựa trên giao
thức định tuyến IGRP nhằm nâng cao tính hiệu quả cho q trình định tuyến trong
các router của họ. Năm 1994, CISCO đã thành công trong việc cải tiến giao thức định
tuyến IGRP (là một giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách) vốn chưa linh hoạt

trong việc định tuyến, các router định tuyến theo vector khoảng cách không biết được
đường đi một cách cụ thể, không biết về các router trung gian trên đường đi và cấu
trúc kết nối của chúng ra sao. Chính vì vậy, với các mạng nhỏ thì IGRP tỏ ra linh hoạt
trong khi gặp những mạng có mơ hình mạng lớn thì việc định tuyến của IGRP trở nên
khó khăn. Nhận biết được điều này, CISCO phát triển IGRP lên thành EIGRP và vẫn

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

1

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

sử dụng thuật toán định tuyến theo vectơ khoảng cách nhưng khi cập nhật và bảo trì
thơng tin láng giềng và thơng tin định tuyến thì nó làm việc giống như một giao thức
định tuyến theo trạng thái đường liên kết. Do sở hữu tới tận hai thuật toán định tuyến
cho nên EIGRP còn được gọi là giao thức định tuyến ghép lai.
Trong giới hạn của khóa luận tốt nghiệp em xin được giới thiệu qua một vài
giao thức định tuyến hiện nay đang được sử dụng và tập trung đi sâu nói về giao thức
định tuyến EIGRP với tên đề tài “ Tìm hiểu về giao thức định tuyến EIGRP

trong Router của CISCO ” . Nội dung của khóa luận được chia làm ba chương :
Chương 1 : Giới thiệu về các giao thức định tuyến
Chương 2 : Giao thức định tuyến EIGRP
Chương 3 : Cấu hình router EIGRP
Vì khả năng chưa cho phép nên việc cấu hình giao thức trên các Router thật của

CISCO chưa thực hiện được, thay vào đó em đã mơ phỏng câu lệnh của EIGRP trên
trình mơ phỏng Packettracer - là một phần mềm của CISCO. Kiến thức về định tuyến
quả thực rất rộng lớn, điều kiện thời gian cũng như kiến thức có hạn, nghiên cứu chủ
yếu dựa trên lý thuyết nên đề tài còn sơ sài và cịn nhiều thiếu sót. Em rất mong các
thầy cơ và các bạn góp ý thêm để em có thể hồn thành tốt khóa luận này.
Nhân đây, em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới toàn thể thầy cô giáo trường
ĐH Công Nghệ đã giúp đỡ em trong suốt 4 năm học đại học tại trường, cảm ơn các
thầy cô trong bộ môn Hệ thống viễn thông và đặc biệt là ThS.Trần Quang Đạt đã
trực tiếp giúp đỡ, hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình để em có thể thực hiện tốt khóa
luận này.

Hà Nội, tháng 5/2008

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

2

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
Chương này sẽ giới thiệu qua về một số giao thức định tuyến cơ bản nhằm giúp
chúng ta có được một cái nhìn tổng quan về các giao thức định tuyến.
Nội dung của chương sẽ giải quyết được một số vấn đề sau:

 Hiểu được khái niệm về định tuyến (routing).

 Phân biệt định tuyến động, định tuyến tĩnh. Lý giải vì sao định
tuyến động lại chiếm ưu thế trong việc định tuyến hiện nay.
 Phân biệt được thế nào là định tuyến theo vectơ khoảng cách
(distance vector) thế nào là định tuyến theo trạng thái đường
liên kết (link-state).
1.1. KHÁI NIỆM VỀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
Trong việc nối mạng máy tính thì thuật ngữ định tuyến (routing) là chỉ sự chọn
lựa đường đi trên một mạng máy tính để gửi dữ liệu.
Định tuyến chỉ ra hướng, sự di chuyển của các gói dữ liệu được đánh địa chỉ từ
nguồn của chúng, hướng đến đích cuối thông qua các nút trung gian, thiết bị phần
cứng chuyên dùng được gọi là router (bộ định tuyến). Tiến trình định tuyến thường
chỉ hướng đi dựa vào bảng định tuyến, đó là bảng chứa những lộ trình tốt nhất đến
các đích khác nhau trên mạng. Vì vậy việc xây dựng bảng định tuyến, được tổ chức
trong bộ nhớ của router trở nên vô cùng quan trọng cho việc định tuyến hiệu quả.
Định tuyến khác với bắc cầu (bridging) ở chỗ trong nhiệm vụ của nó thì các cấu
trúc địa chỉ gợi nên sự gần gũi của các địa chỉ tương tự trong mạng, qua đó cho phép
nhập liệu một bảng định tuyến đơn để mơ tả lộ trình đến một nhóm các địa chỉ. Vì
thế, định tuyến làm việc tốt hơn bắc cầu trong những mạng lớn, và nó trở thành dạng
chiếm ưu thế của việc tìm đường trên mạng Internet.
Các mạng nhỏ có thể có các bảng định tuyến được cấu hình thủ cơng, cịn
những mạng lớn hơn có cấu trúc mạng phức tạp và thay đổi liên tục thì xây dựng thủ
cơng các bảng định tuyến là vơ cùng khó khăn. Tuy nhiên, hầu hết mạng điện thoại
chuyển mạch chung (PSTN) sử dụng bảng định tuyến được tính tốn trước, với
những tuyến dự trữ nếu các lộ trình trực tiếp đều bị nghẽn. Định tuyến động cố gắng
giải quyết vấn đề tắc nghẽn bằng việc xây dựng bảng định tuyến một cách tự động,

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

3

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

dựa vào những thông tin được giao thức định tuyến cung cấp, và cho phép mạng hành
động gần như tự trị trong việc ngăn chặn mạng bị lỗi và nghẽn.
Những mạng trong đó các gói thơng tin được vận chuyển, ví dụ như Internet,
chia dữ liệu thành các gói, rồi dán nhãn với các đích đến cụ thể và mỗi gói được lập
lộ trình riêng biệt. Các mạng xoay vịng, như mạng điện thoại cũng thực hiện định
tuyến để tìm đường cho các vịng (ví dụ như cuộc gọi điện thoại) để chúng có thể gửi
lượng dữ liệu lớn mà khơng phải tiếp tục lặp lại địa chỉ đích.
Định tuyến IP truyền thống vẫn cịn tương đối đơn giản vì nó dùng cách định
tuyến bước kế tiếp (next-hop routing), router chỉ xem xét nó sẽ gửi gói thơng tin đến
đâu, và khơng quan tâm đường đi sau đó của gói trên những bước truyền còn lại. Tuy
nhiên, những chiến lược định tuyến phức tạp hơn có thể được, và thường được dùng
trong những hệ thống như MPLS, ATM hay Frame Relay, những hệ thống này đôi
khi được sử dụng như công nghệ bên dưới để hỗ trợ cho mạng IP.

1.2. PHÂN LOẠI GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
1.2.1. ĐỊNH TUYẾN TĨNH

Đối với định tuyến tĩnh, các thông tin về đường đi phải do người quản trị mạng
nhập cho router. Khi cấu trúc mạng có bất kỳ thay đổi nào thì chính người quản trị
mạng phải xóa hoặc thêm các thơng tin về đường đi cho router. Những loại đường đi
như vậy gọi là đường đi cố định.
Đối với hệ thống mạng lớn thì cơng việc bảo trì bảng định tuyến cho router như
trên tốn rất nhiều thời gian. Còn đối với hệ thống mạng nhỏ, ít có thay đổi thì cơng

việc này đỡ mất thời gian hơn. Chính vì định tuyến tĩnh địi hỏi người quản trị mạng
phải cấu hình mọi thơng tin về đường đi cho router nên nó khơng có được tính linh
hoạt như định tuyến động. Trong những hệ thống mạng lớn, định tuyến tĩnh thường
được sử dụng kết hợp với giao thức định tuyến động cho một số mục đích đặc biệt.
Đối với các mạng LAN khơng có những thiết bị định tuyến chuyên dụng thì
việc định tuyến tĩnh là bắt buộc. Những mạng này thường là những mạng cố định,
không có thay đổi về mặt vật lý. Khi thêm một thiết bị như máy tính vào mạng thì
người quản trị trực tiếp cấu hình trên máy tính đó sao cho phù hợp với các thiết bị
khác.

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

4

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

1.2.2. ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG

Đối với định tuyến động thì Router sẽ tự động cập nhật bảng định tuyến từ các
router khác, chúng chia sẻ dữ liệu định tuyến với nhau và từ đó router sẽ tự động thay
đổi thông tin của bảng định tuyến với việc lựa chọn ra đường đi tốt nhất tới một
mạng. Ưu điểm của định tuyến động là đơn giản trong việc cấu hình và tự động tìm ra
những tuyến đường thay thế nếu như mạng có sự thay đổi.
Định tuyến động chiếm ưu thế trên Internet. Tuy nhiên, việc cấu hình các giao
thức định tuyến thường địi hỏi nhiều kinh nghiệm, chúng ta không nên nghĩ rằng kỹ

thuật nối mạng đã phát triển đến mức hoàn toàn tự động cho việc định tuyến.
Định tuyến động được chia ra làm hai loại chính sau :


Giao thức định tuyến cổng nội (IGP)



Giao thức định tuyến cổng ngoại (EGP)


Giao thức định tuyến cổng nội : Được sử dụng để định tuyến
trong phạm vi một hệ tự trị (AS). Giao thức này được chia làm 2 loại :
 Định tuyến theo vector khoảng cách (Distance Vector)
bao gồm : RIP, RIPv2, IGRP.
 Định tuyến theo trạng thái đường liên kết (Link State) bao
gồm : OSPF, IS-IS.


Giao thức định tuyến cổng ngoại (EGP) bao gồm : BGP

Ngồi ra các giao thức định tuyến cịn chia theo các loại hỗ trợ định tuyến IP:
Classfull, classless, IPv6.
 Classfull: RIP, IGRP, EGP
 Classless: RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGPv4
 IPv6: RIPng, EIGRP for IPv6, OSPFv3, IS-IS for
IPv6, BGPv4 for IPv6.

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

5

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

Hình 1 : Phân loại các giao thức định tuyến động
Trong giao thức định tuyến cổng nội (IGP) có 2 loại là định tuyến theo vector
khoảng cách và định tuyến theo trạng thái đường liên kết. Cả 2 loại giao thức này đều
thực hiện định tuyến trong phạm vi một hệ tự trị. Chúng sử dụng 2 phương pháp khác
nhau để thực hiện cùng một nhiệm vụ.
1.2.2.1. ĐỊNH TUYẾN THEO VECTƠ KHOẢNG CÁCH

Thuật tốn vector khoảng cách so sánh chính xác các đường nhằm tìm ra con
đường tốt nhất tới bất kỳ địa chỉ đích đã cho nào. Thuật tốn cung cấp thơng tin cụ
thể về cấu trúc đường đi trong mạng và hồn tồn khơng nhận biết về các router trên
đường đi.
Các router theo vector khoảng cách thực hiện gửi toàn bộ hoặc một phần các
bảng định tuyến của mình và chỉ gửi cho các router kết nối trực tiếp với mình. Vì
thơng tin trên bảng định tuyến rất ngắn gọn, chỉ cho biết tương ứng với một mạng
đích là cổng nào trên router, router kế tiếp có địa chỉ IP là bao nhiêu, thông số định
tuyến của con đường này là bao nhiêu. Do đó, các router định tuyến theo vector
khoảng cách không biết được đường đi một cách cụ thể, không biết về các router
trung gian trên đường đi và cấu trúc kết nối của chúng.

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

6

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

Các router định tuyến theo vector khoảng cách thực hiện cập nhật thông tin định
tuyến theo định kỳ nên tốn nhiều băng thông đường truyền. Khi có sự cố thay đổi xảy
ra, router nào nhận biết sự thay đổi đầu tiên sẽ cập nhật bảng định tuyến của mình
trước rồi chuyển bảng định tuyến cập nhật cho router láng giềng. Router láng giềng
nhận được thông tin mới, cập nhật vào bảng định tuyến đã được cập nhật cho các
router láng giềng kế tiếp. Quá trình cập nhật cứ lần lượt như vậy ra tồn bộ hệ thống.
Do đó thời gian hội tụ chậm.
Giao thức thông tin định tuyến (RIP) là một trong những giao thức lâu đời nhất
trong các giao thức định tuyến. RIP cũng là một trong các giao thức không rõ ràng, vì
có rất nhiều giao thức định tuyến giống như RIP đang phát triển, một vài trong số đó
được sử dụng cùng tên. RIP và vô số các giao thức giống như RIP đều dựa trên cùng
một bộ thuật toán là sử dụng vectơ khoảng cách để so sánh chính xác các đường
nhằm tìm ra con đường tốt nhất tới bất kỳ địa chỉ đích đã cho nào. Các thuật toán này
xuất hiện từ các nghiên cứu khoa học trước năm 1957.
1.2.2.2. ĐỊNH TUYẾN THEO TRẠNG THÁI ĐƯỜNG LIÊN KẾT

Thuật toán định tuyến trạng thái theo đường liên kết, hay cịn gọi là thuật tốn
chọn đường ngắn nhất (SPF), thuật tốn này đơi khi cịn được gọi là thuật tốn
Dijkstra (đặt theo tên gọi của người đã phát minh ra thuật toán). Thuật toán lưu giữ
một cơ sở dữ liệu phức tạp các thông tin về cấu trúc hệ thống mạng và có đầy đủ
thơng tin về các router trên đường đi và cấu trúc kết nối của chúng.

Giao thức định tuyến OSPF là một trong những giao thức định tuyến sử dụng
thuật tốn này. OSPF có nhiều những ưu điểm mà các giao thức định tuyến trước đó
như RIP hay IGRP sử dụng định tuyến theo vectơ khoảng cách khơng có được. Vì
vậy mà OSPF có cơ chế hoạt động trái ngược hoàn toàn với RIP và IGRP.
Giao thức này phát các thông tin về đường đi cho mọi router để các router trong
mạng đều có cái nhìn đầy đủ về cấu trúc hệ thống mạng. Hoạt động cập nhật chỉ được
thực hiện khi có sự kiện thay đổi, khơng cập nhật định kỳ, do đó băng thơng được sử
dụng hiệu quả hơn và mạng hội tụ nhanh hơn. Ngay khi có sự thay đổi trạng thái liên
kết, thơng tin lập tức được phát ra cho tất cả các router trong mạng.
Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết thu thập thông tin về
đường đi từ tất cả các router khác trong cùng hệ thống mạng hay trong cùng một
vùng đã được xác định. Khi tất cả các thơng tin đã được thu thập đầy đủ thì sau

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

7

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

đó mỗi router sẽ tự tính tốn để chọn ra đường đi tốt nhất cho nó đến các mạng
đích trong hệ thống. Như vậy mỗi router có một cái nhìn riêng và đầy đủ về hệ
thống mạng khi đó chúng sẽ khơng cịn truyền đi các thông tin sai lệch mà chúng nhận
được từ các router láng giềng.
Sau đây là các ưu điểm của giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết :
 Sử dụng chi phí làm thơng số định tuyến để chọn đường đi trong mạng.

Thơng số chi phí này có thể phản ánh được dung lượng của đường truyền.
 Thực hiện cập nhật khi có sự kiện xảy ra, phát các gói quảng cáo trạng thái
đường liên kết (LSAs) ra cho mọi router trong hệ thống mạng. Điều này
giúp cho thời gian hội tụ nhanh hơn.
 Mỗi router có một sơ đồ đầy đủ và đồng bộ về tồn bộ cấu trúc hệ thống
mạng. Do đó chúng rất khó bị lặp vịng.
 Router sử dụng thơng tin mới nhất để quyết định chọn đường đi.
 Cần thiết kế hệ thống mạng một cách cẩn thận để cơ sở dữ liệu về trạng
thái các đường liên kết có thể được thu nhỏ lại, nhờ đó chúng ta có thể tiết
kiệm được các tính tốn Dijkstra và hội tụ nhanh hơn.
 Mọi router sử dụng sơ đồ cấu trúc mạng của riêng nó để chọn đường. Đặc
tính này sẽ giúp chúng ta khi cần xử lý sự cố.
 Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết có hỗ trợ CIDR và
VLSM.
Các nhược điểm của giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết:
 Chúng đòi hỏi nhiều dung lượng bộ nhớ và năng lực xử lý cao hơn so với
giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách. Do đó chúng khá đắt tiền đối
với các tổ chức nhỏ, chi phí hạn hẹp và thiết bị cũ.
 Chúng đòi hỏi hệ thống mạng phải được thiết kế theo mơ hình phân cấp, hệ
thống mạng được chia ra thành nhiều cấp mạng 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 trị mạng phải nắm vững giao thức.
 Trong suốt 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 ra trên

Trường ĐH Cơng Nghệ - ĐHQGHN

8

Nguyễn Trọng Nguyên

Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

tồn bộ mạng. Do đó tiến trình này có thể làm giảm dung lượng đường
truyền dành cho dữ liệu khác.
Bảng1 : Phân biệt giữa Distance Vector và Link- State
Loại giao thức
Định tuyến theo
vector khoảng
cách (Distance
vector)

Ví dụ
RIPv1 và
RIPv2

Đặc điểm
-Copy bảng định tuyến cho router láng giềng.
-Cập nhật định kỳ.
-RIPv1 và RIPv2 sử dụng số lượng hop làm
thơng số định tuyến.
-Mỗi router nhìn hệ thống mạng theo sự chi
phối của các router láng giềng.
-Hội tụ chậm.
-Dễ bị lặp vịng.
-Dễ cấu hình và dễ quản trị.
-Tốn nhiều băng thông.

Định tuyến theo
trạng thái đường
liên kết (Link
State)

OSPF

-Sử dụng đường ngắn nhất.
-Chỉ cập nhật khi có sự kiện xảy ra.
-Gửi gói thơng tin về trạng thái các đường
liên kết cho tất cả các router trong mạng.
-Mỗi router có cái nhìn đầy đủ về cấu trúc
hệ thống mạng.
-Hội tụ nhanh.
-Khơng bị lặp vịng.
-Cấu hình phức tạp hơn.
-Địi hỏi nhiều bộ nhớ và năng lượng xử lý
hơn so với định tuyến theo khoảng cách.
-Tốn ít băng thơng hơn so với định tuyến
theo khoảng cách.

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

9

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

1.2.3. SO SÁNH VÀ PHÂN BIỆT ĐỊNH TUYẾN THEO VECTƠ KHOẢNG CÁCH
VÀ TRẠNG THÁI ĐƯỜNG LIÊN KẾT

Các router theo vectơ khoảng cách thực hiện gửi tồn bộ bảng định tuyến của
mình và chỉ gửi cho các router kết nối trực tiếp với mình. Thông tin trên bảng định
tuyến rất ngắn gọn, chỉ cho biết tương ứng với một mạng đích là cổng nào của router
đó, router kế tiếp có địa chỉ IP là gì, thơng số định tuyến của con đường này là bao
nhiêu. Do đó, các router định tuyến theo vectơ khoảng cách không biết được đường
đi một cách cụ thể nên không biết về các router trung gian trên đường đi và cấu trúc
kết nối giữa chúng. Hơn nữa, bảng định tuyến là kết quả chọn đường tốt nhất của mỗi
router. Do đó, khi chúng trao đổi bảng định tuyến với nhau, các router chọn đường
dựa trên kết quả đã chọn của router láng giềng. Mỗi router nhìn hệ thống mạng theo
sự chi phối của các router láng giềng.
Các router theo vectơ khoảng cách thực hiện cập nhật thông tin định tuyến theo
chu kỳ nên tốn nhiều băng thông đường truyền. Khi có sự thay đổi xảy ra, các router
nào nhận biết sự thay đổi đầu tiên sẽ cập nhật bảng định tuyến của mình trước rồi
chuyển bảng định tuyến đó cập nhật cho các router láng giềng. Các router láng giềng
nhận được thông tin mới, cập nhật vào bảng định tuyến đã được cập nhật cho các
router láng giềng kế tiếp. Quá trình cập nhật cứ lần lượt như vậy ra tồn bộ hệ thống.
Do đó thời gian hội tụ chậm.
Bây giờ ta xét đến giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết. Khi bắt
đầu hoạt động, mỗi router sẽ gửi thơng tin cho biết nó có bao nhiêu kết nối và trạng
thái của mỗi đường kết nối như thế nào, và nó gửi cho mọi router khác trong mạng
bằng địa chỉ nhóm (multicast). Do đó, mỗi router đều nhận được từ tất cả các router
khác thông tin về các kết nối của chúng. Kết quả là mỗi router sẽ có đầy đủ thơng tin
để xây dựng một cơ sở dữ liệu về trạng thái các đường liên kết, hay còn gọi là cơ sở
dữ liệu về cấu trúc mạng. Như vậy, mỗi router đều có một cái nhìn đầy đủ và cụ thể

về cấu trúc của hệ thống mạng. Từ đó, mỗi router tự tính tốn để chọn đường đi tốt
nhất đến từng mạng đích.
Khi các router định tuyến theo trạng thái đường liên kết đã hội tụ xong không
thực hiện cập nhật định kỳ. Chỉ khi nào có sự thay đổi thì thơng tin về sự thay đổi đó
được truyền đi cho tất cả các router trong mạng. Do đó thời gian hội tụ nhanh và ít
tốn băng thông hơn.

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

10

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

Ta thấy ưu điểm nổi trội của định tuyến theo trạng thái đường liên kết so với
định tuyến theo vectơ khoảng cách là thời gian hội tụ nhanh hơn và tiết kiệm băng
thông đường truyền hơn. Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết có hỗ
trợ định tuyến liên miền khơng theo lớp địa chỉ (CIDR) và kỹ thuật VLSM. Do đó,
chúng là một lựa chọn tốt cho mạng lớn và phức tạp. Thực chất giao thức định tuyến
theo trạng thái đường liên kết thực hiện định tuyến tốt hơn so với giao thức định
tuyến theo vectơ khoảng cách ở mọi kích cỡ mạng. Tuy nhiên, giao thức định tuyến
theo trạng thái đường liên kết không được triển khai ở mọi hệ thống mạng vì chúng
địi hỏi dung lượng bộ nhớ lớn và năng lực xử lý mạnh hơn, do đó có thể gây quá tải
cho các thiết bị xử lý chậm. Một nguyên nhân nữa làm cho chúng không được triển
khai rộng rãi là do chúng là một giao thức thực sự phức tạp, đòi hỏi người quản trị
mạng phải được đào tạo tốt mới có thể cấu hình đúng và vận hành được.

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

11

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

CHƯƠNG II : GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP
Đây là chương chính của khóa luận. Nội dung của chương sẽ nói chi tiết hơn
về giao thức định tuyến EIGRP.
Sau khi hoàn tất chương chúng ta sẽ nắm bắt được những vấn đề như :
 Mô tả sự khác nhau giữa EIGRP và IGRP.
 Mô tả các khái niệm, kỹ thuật và cấu trúc dữ liệu của EIGRP.
 Hiểu được quá trình hội tụ của EIGRP và các bước hoạt động cơ
bản của thuật toán DUAL.
 Hiểu được kỹ thuật VLSM, lược đồ địa chỉ CIDR.

2.1. GIỚI THIỆU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP.
Giao thức định tuyến EIGRP được viết tắt bởi cụm từ tiếng anh Enhanced
Interior Gateway Routing Protocol là một giao thức định tuyến độc quyền của
Cisco được phát triển từ giao thức định tuyến IGRP.
Giao thức EIGRP còn được gọi là giao thức ghép lai (hybrids) vì nó kết hợp các
ưu điểm của cả giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách và giao thức định tuyến
theo trạng thái đường liên kết.
Không giống như IGRP là một giao thức định tuyến theo lớp địa chỉ, EIGRP có

hỗ trợ định tuyến liên miền khơng theo lớp địa chỉ (CIDR) và cho phép người thiết kế
mạng tối ưu không gian sử dụng địa chỉ bằng kỹ thuật VLSM. So với IGRP, EIGRP
có thời gian hội tụ nhanh hơn, khả năng mở rộng tốt hơn và khả năng chống vòng lặp
cao hơn.
Hơn nữa, EIGRP còn thay thế được cho giao thức Novell Routing Information
Protocol (Novell RIP) và Apple Talk Routing Table Maintenace Protocol (RTM) để
phục vụ hiệu quả cho cả hai mạng IPX và Aplle Talk.
EIGRP là một giao thức định tuyến nâng cao dựa trên các đặc điểm của giao
thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết. Những ưu điểm tốt nhất của OSPF
như thông tin cập nhật một phần, phát hiện router láng giềng đều được đưa vào
EIGRP. Tuy nhiên, cấu hình EIGRP dễ hơn cấu hình OSPF.

Trường ĐH Cơng Nghệ - ĐHQGHN

12

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

2.2. SO SÁNH EIGRP VÀ IGRP.
Cisco đưa ra giao thức EIGRP vào năm 1994 như là một phiên bản mới mở
rộng và nâng cao hơn của giao thức IGRP. Kỹ thuật vectơ khoảng cách trong IGRP
vẫn được sử dụng cho EIGRP.
EIGRP cải tiến các đặc tính của q trình hội tụ, hoạt động hiệu quả hơn IGRP.
Điều này cho phép chúng ta mở rộng, cải tiến cấu trúc trong khi vẫn giữ nguyên
những gì đã xây dựng trong IGRP.

Chúng ta sẽ tập trung so sánh EIGRP và IGRP trong các lĩnh vực sau:
 Tính tương thích.
 Cách tính thơng số định tuyến.
 Số lượng hop.
 Hoạt động phân phối thông tin tự động.
 Đánh dấu đường đi.
2.2.1 TÍNH TƯƠNG THÍCH

Vì EIGRP được xem như phiên bản nâng cấp của IGRP cho nên chúng hồn
tồn tương thích với nhau. Router EIGRP khơng có ranh giới khi hoạt động chung
với router IGRP.
Thông thường khi muốn sử dụng các router có sử dụng các giao thức định tuyến
khác nhau thì cần phải thống nhất một số các đặc điểm nào đó để chúng có thể thực
hiện định tuyến được cho nhau nhưng khi sử dụng router EIGRP và IGRP trên cùng
một mạng thì chúng ta khơng cần phải quan tâm tới những điều đó. Do đó, đặc điểm
này rất quan trọng khi người sử dụng muốn tận dụng ưu điểm của cả hai giao thức.
Tuy nhiên, router EIGRP có thể hỗ trợ nhiều loại giao thức khác nhau cịn
IGRP thì khơng do vậy khi thiết kế các mạng với các giao thức khác nhau cần chú ý
tới vấn đề router IGRP có hỗ trợ giao thức đó khơng khi dùng cả hai router này trong
cùng một mạng.

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

13

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

2.2.2. CÁCH TÍNH THƠNG SỐ ĐỊNH TUYẾN

EIGRP và IGRP có cách tính thơng số định tuyến khác nhau. EIGRP tăng thông
số định tuyến của IGRP lên 256 lần vì EIGRP sử dụng thơng số 32bit, cịn IGRP sử
dụng thơng số 24 bit. Bằng cách nhân lên hoặc chia đi 256 lần, EIGRP có thể dễ dàng
chuyển đổi thông số định tuyến của IGRP.
EIGRP và IGRP đều sử dụng cơng thức tính thơng số định tuyến như sau:
Thông số định tuyến = [K1 * băng thông + (K2 * băng thông/ (256- độ tải) +
(K3 * độ trễ))] * [K5/(độ tin cậy + K4)]
Mặc định : K1=1, K2=0, K3=1, K4=0, K5=0.
Khi K4=K5=0 thì phần [K5/ (độ tin cậy +K4)] trong cơng thức khơng cịn là
một nhân tố khi tính thơng số định tuyến nữa. Do đó, cơng thức tính cịn lại như sau :
Thơng số định tuyến = băng thông + độ trễ
IGRP và EIGRP sử dụng các biến đổi sau để tính tốn thông số định tuyến :
Băng thông trong công thức trên áp dụng cho IGRP = 10 000 000/băng thông
thực sự.
Băng thông trong công thức áp dụng cho EIGRP = (10 000 000 /băng thông
thực sự) * 256
Độ trễ trong công thức trên áp dụng cho IGRP = độ trễ thực sự /10
Độ trễ trong công thức trên áp dụng cho EIGRP = (độ trễ thực sự /10) *256
2.2.3. SỐ LƯỢNG HOP

IGRP có số lượng hop tối đa là 255. EIGRP có số lượng hop tối đa là 224. Con
số này dư sức đáp ứng cho một mạng được thiết kế hợp lý lớn nhất.
Số lượng hop trong mạng sử dụng giao thức EIGRP ít hơn trong mạng sử dụng
giao thức định tuyến IGRP là bởi vì giao thức EIGRP sử dụng thuật toán phức tạp
hơn trong giao thức IGRP. IGRP định tuyến theo khoảng cách trong khi đó EIGRP
định tuyến theo cả vectơ khoảng cách lẫn trạng thái đường liên kết. Do vậy, khả năng

định tuyến của EIGRP như vậy sẽ tốt hơn xong lại bị hạn chế số lượng hop cho hệ
thống. Mặc dù vậy với số lượng 224 hop cũng là rất lớn cho bất cứ mạng nào được
thiết kế hợp lý.

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

14

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

2.2.4. HOẠT ĐỘNG PHÂN PHỐI THÔNG TIN TỰ ĐỘNG

Các giao thức định tuyến khác như OSPF và RIP để có thể thực hiện chia sẻ
thông tin định tuyến với nhau cần phải cấu hình nâng cao hơn. Trong khi đó IGRP và
EIGRP có cùng số AS của hệ tự trị sẽ tự động phân phối và chia sẻ các thông tin về
đường đi mà EIGRP học được từ IGRP AS và ngược lại.
Điều này cũng lý giải vì sao khi router sử dụng giao thức định tuyến IGRP và
EIGRP lại có thể hoạt động trong cùng một hệ tự trị mà không cần phải can thiệp vào
phần cứng cũng như phần mềm của chúng. Hay nói cách khác là chúng tương thích
nhau và hỗ trợ cho nhau.
2.2.5. ĐÁNH DẤU ĐƯỜNG ĐI

EIGRP đánh dấu những đường mà nó học được từ IGRP hay từ bất kỳ nguồn
nào khác là đường ngoại vi vì những đường này khơng xuất phát từ EIGRP router.
IGRP thì khơng phân biệt đường ngoại vi và nội vi.

Ví dụ như hình2, trong kết quả hiển thị của lệnh show ip route, đường EIGRP
được đánh dấu bằng chữ D, đường ngoại vi được đánh dấu bằng chữ EX. RTA phân
biệt giữa mạng học đươc từ EIGRP (172.16.0.0) và mạng phân phối từ IGRP
(192.168.1.0). Trong bảng định tuyến của RTC, giao thức IGRP khơng có sự phân
biệt này. RTC chỉ nhận biết tất cả các đường đều là đường IGRP mặc dù 2 mạng
10.1.1.0 và 172.16.0.0 là được phân phối từ EIGRP.

Hình 2: EIGRP và IGRP có cùng số AS sẽ tự động phân phối
thông tin về đường đi giữa hai hệ tự trịvới nhau.

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

15

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

RTA# show ip route
C10.1.1.0 is directly connected , serial 0
D

172.16.1.0 [90/2681856] via 10.1.1.1. serial 0

D EX 192.168.1.0 [170/2681856] via 10.1.1.1, 0:00:04, serial 0
RTC# show ip route
C192.168.1.0 is directly connected, serial 0

I10.0.0.0 [100/10476] via 192.168.1.1, 00:00:04, serial 0
I172.16.0.0 [100/10476] via 192.168.1.1, 00:00:04, serial 0

Bảng dưới đây cho ta thấy sự khác nhau giữa EIGRP và một số giao thức định
tuyến khác.
Bảng 2 :Bảng so sánh EIGRP với IGRP và một số giao thức khác
RIP v1

RIP v2

IGRP

EIGRP

OSPF

Vectơ khoảng
cách / trạng
thái đường
liên kết

Vectơ
khoảng
cách

Vectơ
khoảng
cách

Vectơ

khoảng
cách

Ghép lai
(Hybrid)

Trạng thái Trạng
đường
thái
liên kết
đường
liên kết

Phân lớp /
không phân
lớp

Hỗ trợ
phân
lớp

Không
phân lớp

Hỗ trợ
phân lớp

Không
phân lớp

Không
phân lớp

Vấn đề
khoảng cách
xa

Có

Có

Có

Administrative 120

120

100

90

110

Phương thức
truyền gói cập
nhật (update)

Địa chỉ
nhóm
(Multica

Phổ biến
rơng rãi
(Broadcas

Địa chỉ
nhóm
(Multicast)

Địa chỉ
CLNS
nhóm
(Multicast

Phổ
biến
rơng rãi

Trường ĐH Cơng Nghệ - ĐHQGHN

16

IS-IS

Khơng
phân lớp

Nguyễn Trọng Nguyên

Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

(Broadc st)
t)
ast)
224.0.0.9 255.255.2
255.255
55.255
.255.25
5
Thời gian gửi
gói hello (Link
State)

224.0.0.10

) 224.0.06

5
giây(LAN)

10 giây
(LAN)

15
holddown

30 giây

(WAM)

10 giây

60 giây
(WAM)
189
holddown
Thời gian gửi
hết gói cập
nhật?
(Distance
Vector)

30 giây
(180
holddo
wn)

30 giây

Khoảng cách
(metric)

Đếm
Đếm
hop/ tối hop/ tối
đa là 15 đa là 15

Tính xác thực

Khơng

Băng thơng

(180
holddow
n)

90 giây
(270
Holddown
)

Khoảng
cách kết
hợp (băng
thơng+ độ
trễ) (tối đa
=255)
mặc định
=128)

Khoảng
cách kết
hợp (băng
thông+ độ
trễ) (tối đa
=224) mặc
định =128)

Có

Khơng

Có

Có

Có

Cao

Cao

Cao

Thấp

Thấp

Thấp

CPU sử dụng

Thấp

Thấp

Thấp

Cao

Cao

Cao

Tốc độ hội tụ

Chậm

Chậm

Chậm

Nhanh

Nhanh

Nhanh

Trường ĐH Cơng Nghệ - ĐHQGHN

17

Chi phí
Chi phí
10^8/băng
thơng

Nguyễn Trọng Ngun


Khóa luận tốt nghiệp

Lặp

Có

Giao thức định tuyến EIGRP

Có

Có

Khơng

Khơng

Khơng

2.3. CÁC ĐẶC TÍNH VÀ ƯU ĐIỂM CỦA EIGRP
EIGRP là giao thức độc quyền của Cisco, nó kết hợp các ưu điểm của họ giao
thức trạng thái đường liên kết và vectơ khoảng cách. EIGRP hoạt động khác với
IGRP. Về bản chất EIGRP là một giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách nâng
cao nhưng khi cập nhật và bảo trì thơng tin láng giềng và thơng tin định tuyến thì nó
làm việc giống như một giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết. Sau đây
là các ưu điểm của EIGRP so với giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách thơng
thường:
2.3.1. HỘI TỤ NHANH (FAST CONVERGENCE)

Vì là các router EIGRP sử dụng thuật toán DUAL, thuật toán này bảo đảm hoạt
động khơng bị lặp vịng khi tính tốn đường đi, cho phép mọi router trong hệ thống
mạng thực hiện đồng bộ cùng lúc khi xảy ra sự cố. Các router EIGRP lưu trữ tất cả
các láng giềng của nó trong một bảng cho nên nó có thể “thích ứng” rất nhanh với các
router khác. Nếu tồn tại một tuyến không phù hợp, EIGRP sẽ yêu cầu các láng giềng
để học một tuyến mới. Các yêu cầu này được truyền rộng khắp cho đến khi một tuyến
khác được tìm ra.
2.3.2. HỖ TRỢ GIAO THỨC VLSM VÀ CIDR

Không giống như IGRP, EIGRP là một giao thức khơng phân lớp (classless
protocol) nên nó quảng bá cả subnetmask cho từng mạng đích, cấu trúc này cho phép
EIGRP hỗ trợ các mạng con không liên tục và VLSM.
Ngoài ra các router sử dụng giao thức EIGRP còn được giảm gánh nặng nhờ sử
dụng phương pháp CIDR, CIDR cho phép một địa chỉ IP có thể đại diện cho hàng
ngàn địa chỉ khác có nhu cầu được phục vụ bởi các nhà cung cấp đường trục Internet
(Internet backbone provider). Tất cả các gói tin gửi cho các địa chỉ đó sẽ được chuyển
đến cho nhà cung cấp dịch vụ ISP (Internet Service Provider).
2.3.3. HỖ TRỢ THAY ĐỔI MỘT PHẦN (PARTIAL UPDATE)

EIGRP không gởi các bản cập nhật một cách định kỳ, thay vào đó nó gởi cập
nhật một phần ngay khi trong mạng có sự thay đổi, các gói cập nhật chỉ chứa thơng
tin về sự thay đổi. Việc truyền các cập nhật cũng được giới hạn một cách tự động, chỉ

Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

18

Nguyễn Trọng Nguyên

Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

có các router cần thông tin (các router bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi) mới được cập
nhật. Cách hoạt động này khác với các giao thức định tuyến theo trạng thái đường
liên kết, trong đó cập nhật được truyền tới tất cả các router trong một vùng. Và điều
này cũng khiến cho EIGRP sử dụng băng thông một cách hiệu quả. Thay vì gửi tồn
bộ bảng định tuyến thì nó chỉ gửi thơng tin cập nhật một phần. Nhờ vậy nó chỉ tốn
một lượng băng thông tối thiểu khi hệ thống mạng đã ổn định. Chính vì vậy mà hoạt
động cập nhật của EIGRP gọi là cập nhật giới hạn. Thay vì hoạt động cập nhật theo
chu kỳ, các router EIGRP giữ liên lạc với nhau bằng các gói hello rất nhỏ. Việc trao
đổi các gói hello theo định kỳ khơng chiếm nhiều băng thông đường truyền.
2.3.4. HỖ TRỢ NHIỀU GIAO THỨC LỚP MẠNG

( Multiple network layer protocol support) : EIGRP hỗ trợ các giao thức IP,
IPX, AppleTalk thông qua việc sử dụng các module phụ thuộc giao thức (protocoldependent module). Mỗi một module đáp ứng các yêu cầu riêng cho từng giao thức
lớp mạng.
Việc sử dụng các modules khác nhau cho từng giao thức lớp mạng nâng cao
hiệu quả làm việc độc lập cho từng giao thức lớp mạng, không những thế ta cịn có
thể can thiệp vào các modules này mà không làm ảnh hưởng tới các modules khác.
2.3.5. CÁC ĐẶC TÍNH KHÁC

Seamless connectivity across all datalink layer protocols and topologies (Kết
nối liền mạch qua tất cả các topo và giao thức lớp 2): Nếu giao thức OSPF dùng các
cấu hình khác cho lớp 2 như Ethernet và FrameRelay thì EIGRP khơng u cầu bất
cứ một cấu hình đặc biệt nào, nó hoạt động hiệu quả trong cả hai mơi trường WAN
và LAN.
Sophisticated metric (metric phức tạp): EIGRP sử dụng cùng một thuật tốn với

IGRP trong việc tín tốn metric, tuy nhiên metric EIGRP ở dạng 32 bit (metric IGRP
là 24 bit). EIGRP hỗ trợ cân bằng tải (load-balancing) trong cả hai trường hợp metric
bằng nhau và không bằng nhau, cho phép người quản trị phân bố các gói tốt nhất
trong mạng.
Multicast and unicast: EIGRP sử dụng multicast và unicast để truyền các gói,
nó khơng sử dụng broadcast, địa chỉ multicast được sử dụng cho EIGRP là
224.0.0.10.

2.4. CÁC KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA EIGRP
Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

19

Nguyễn Trọng Nguyên


Khóa luận tốt nghiệp

Giao thức định tuyến EIGRP

EIGRP có rất nhiều kỹ thuật mới để cải tiến hiệu quả hoạt động, tốc độ hội tụ và
các chức năng so với IGRP và các giao thức định tuyến khác. Các kỹ thuật này được
tập trung thành 4 loại sau:
2.4.1. PHÁT HIỆN VÀ PHỤC HỒI BỘ ĐỊNH TUYẾN LÁNG GIỀNG

Neighbor discovery/recovery: Các router sẽ phát hiện ra các router hàng xóm
liền kề với chúng (láng giềng) bằng cách gởi định kỳ các gói hello. Router định tuyến
theo vectơ khoảng cách dạng đơn giản không thiết lập mối quan hệ với các láng giềng
của nó. RIP và IGRP router chỉ đơn giản là phát quảng bá hay multicast các thông tin
cập nhật của nó ra mọi cổng đã được cấu hình. Ngược lại, EIGRP router chủ động

thiết lập mối quan hệ với các láng giềng của chúng, tương tự như cách làm của OSPF
router.

Hình 3: Quá trình thiết lập quan hệ láng giềng

EIGRP router sử dụng các gói hello rất nhỏ để thực hiện việc thiết lập mối quan
hệ thân mật với các router láng giềng. Mặc định, hello được gửi đi theo chu kỳ là 5
Trường ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN

20

Nguyễn Trọng Nguyên