nghiên cứu cơ chế rounting của sisco

Đề tài


Sinh viên thực hiện:
Đinh Trường Thọ
Sinh viên Khoa CNTT-ĐHCT
MSSV: 1091629
Cán bộ hướng dẫn:
Võ Đỗ Thắng
GĐ Trung tâm đào tạo QTM &
An Ninh Mạng QT Athena




TPHCM, Tháng 5-7/2013
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành học phần thực tập thực tế này, em xin chân thành cảm ơn trung tâm
Athena đã tạo điều kiện cho em có một môi trường thích hợp để làm việc.
Xin chân thành cảm ơn thầy Võ Đỗ Thắng, Giám đốc trung tâm Quản trị mạng và
An ninh mạng quốc tế Athena đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong thời gian thực tập
vừa qua.
Trong thời gian học tập tại trường đại học Cần Thơ, em đã tích lũy được nhiều
kiến thức quý báo, đó cũng là nhờ công dạy dỗ tận tình của thầy cô trường đại học Cần
Thơ nói chung và thầy cô tại khoa Công nghệ thông tin & Truyền thông trường Đại học
Cần Thơ.
Ngoài ra, trong quá trình thực tập nhờ có sự động viên giúp đỡ của các bạn sinh

viên cùng thực tập tại trung tâm, các anh chị nhân viên trong công ty đã nhiệt tình giúp
đỡ nên em mới hoàn thành được chương trình thực tập này.
Xin cám ơn gia đình, cha mẹ đã ủng hộ về mặt tinh thần.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn và xin gửi lời chúc sức khỏe đến toàn thể
cán bộ, nhân viên tại trung tâm Athena. Chúc cho công ty găt hái được nhiều thành công.
Chân thành cảm ơn.
TP Hồ Chí Minh, Ngày 01/07/2013



Đinh Trường Thọ



NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TP. Hồ Chí Minh, ngày…tháng …năm 2013



Võ Đỗ Thắng

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 2

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 3

MỤC LỤC 4

Chương I.

TÌM HIỂU VỀ ROUTER 5

I.

Giới thiệu chung 5

II.

Chức năng chính của Router 5

III.

Nguyên tắc chọn đường 5

IV.

Các thành phần phần cứng 6

V.

Phân loại: 7

Chương II.

Cơ chế Ảo hóa Router Cisco trên GNS3 8

I.

Giới thiệu 8

II.

Cài đặt GNS3 9

Chương III.

LÝ THUYẾT GIẢI THUẬT ĐỊNH TUYẾN 14

I.

Chức năng của giải thuật định tuyến 14

II.

Đại lượng đo lường (Metric): 14

III.

Mục tiêu thiết kế 14

IV.

Phân loại giải thuật chọn đường 14

V.

Giải thuật vạch đường theo kiểu trạng thái nối kết – Link state 15

VI.

Giải thuật chọn đường theo kiểu vectơ khoảng cách 15

Chương IV.

CẤU HÌNH ĐỊNH TUYẾN CHO ROUTER CISCO 15

I.

Các mode làm việc của Router – Mode config 15

II.

Các lệnh cơ bản trên Router 17

III.

Cấu hình định tuyến tĩnh 19

IV.

Cấu hình Định tuyến RIP - Routing Information Protocol 20

V.

Cấu hình định tuyến OSPF 23

VI.

Filter Router - Access List 28

VII.

Load balancing 31

VIII.

Cấu hình VPN Client to Site 33

Chương V.

Cấu hình VPCS để mÔ phỏng PC đơn giản 35





TÌM HIỂU VỀ ROUTER
I. Giới thiệu chung
Router, hay thiết bị định tuyến hoặc bộ định tuyến, là một thiết bị liên mạng, có
chức năng từ tầng 1 đến tầng 3 trong mô hình OSI, dùng để chuyển các gói dữ liệu qua
một liên mạng và đến các đầu cuối, thông qua một tiến trình được gọi là định tuyến. Định
tuyến xảy ra ở tầng 3 tầng mạng của mô hình OSI 7 tầng. Router cho phép nối hai hay
nhiều nhánh mạng lại với nhau để tạo thành một liên mạng. Chuyển tiếp các gói tin từ
mạng này đến mạng kia để có thể đến được máy nhận. Mỗi một router thường tham gia
vào ít nhất là 2 mạng. Nó có thể là một thiết bị chuyên dùng hoặc có thể là một máy tính
với nhiều card mạng và một phần mềm cài đặt giải thuật chọn đường cho router.
II. Chức năng chính của Router
Chức năng chính của Router là:
 Chọn đường đi đến đích với ‘chi phí’ (metric) thấp nhất cho một gói tin.
 Lưu và chuyển tiếp các gói tin từ nhánh mạng này sang nhánh mạng khác.
III. Nguyên tắc chọn đường
Các router duy trì một Bảng chọn đường (Routing table) chứa đường đi đến những

điểm khác nhau trên toàn mạng.
Hai trường quan trọng nhất trong bảng chọn đường của router là Đích đến
(Destination) và Bước kế tiếp (Next Hop) cần phải chuyển gói tin để có thể đến được
Đích đến

Hình I-1.Bảng vạch đường
Có ba hình thức cập nhật bảng chọn đường:
 Cập nhật thủ công
 Cập nhật tự động
 Cập nhật hỗn hợp
IV. Các thành phần phần cứng
Cấu trúc chính xác của các router thì rất khác nhau tùy theo phiên bản của nó.
Nhưng một router thì có các thành phần phần cứng cơ bản sau:
CPU: Central Processing Unit, là đơn vị xử lý trung tâm, thực thi các câu lệnh của
hệ điều hành để thực hiện các nhiệm vụ như: khởi động hệ thống, định tuyến, điều khiển
các cổng giao tiếp mạng. CPU là một bộ vi xử lý, trong các router lớn có thể có nhiều
CPU
RAM: được sử dụng để lưu bảng định tuyến, cung cấp bộ nhớ cho chuyển mạch
nhanh, chạy tập tin cấu hình và cung cấp hàng đợi cho các gói dữ liệu. Trong đa số các
router, hệ điều hành cisco IOS chạy trên RAM, RAM thường được chia làm hai phần
phần bộ nhớ xử lý chính và phần bộ nhớ chia sẻ nhấp/xuất.Phần bộ nhớ nhập/xuất thường
được chia cho các cổng giao tiếp làm nơi lưu trữ tạm các gói dữ liệu. Toàn bộ nội dung
trên RAM sẽ bị xóa khi tắt điện. Thông thường RAM trên router là loại RAM động
DRAM.
Flash: bộ nhớ flash thường dùng để lưu toàn bộ hệ điều hành Cisco IOS
NVRAM: Non-volative Random-access Memory là bộ nhớ không bị mất dữ liệu
khi mất nguồn, dùng để lưu tập tin cấu hình. Trong một số thiết bị, thì flash và NVRAM
có thể là hai thiết bị riêng, hoặc cả hai cùng một bộ nhớ.
Bus: phần lớn các router đều có bus hệ thống và CPU bus. Bus hệ thống được sử
dụng để thông tin liên lạc giữa CPU và các cổng giao tiếp và các khe mở rộng. Loại bus

này vận chuyển các gói dữ liệu đi và đến cổng giao tiếp. CPU sử dụng CPU bus để truy
xuất các thành phần của router thông qua bộ nhớ trên router. Loại bus này vận chuyển dữ
liệu đi và đến các địa chỉ của ô nhớ tương ứng.
ROM: Read Only Memory: là nơi lưu trữ đoạn mã của chương trình kiểm tra khi
khởi động. Nhiệm vụ chính của ROM là kiểm tra phần cứng khi khởi động, sau đó chép
phần mềm Ciso IOS từ flash vào RAM. Nội dung trong bộ nhớ ROM thì không thể xóa
được.
Các cổng giao tiếp (Interfaces): có ba loại cổng chính, LAN, WAN và
console/AUX. Cổng giao tiếp LAN thường là Ethernet hoặc Token ring. Cổng WAN có
thể là serial hoặc ISDN. Cổng console/AUX dùng để kết nối đến máy tính để thực hiện
cấu hình router
Nguồn điện: để cung cấp nguồn cho router
V. Phân loại:
Router có nhiều cách phân loại khác nhau Tuy nhiên người ta thường có hai cách
phân loại chủ yếu sau:
 Dựa theo công dụng của Router: theo cách phân loại này người ta chia
router thành remote access router, ISDN router, Serial router, router/hub…
 Dựa theo cấu trúc của router: fixed configuration router, modular router.


CƠ CHẾ ẢO HÓA ROUTER CISCO TRÊN GNS3
I. Giới thiệu
GNS3 là một phần mềm giả lập mạng dạng đồ họa, nó cho phép chúng ta mô
phỏng với các mạng phức tạp. Chúng ta đã quá quen thuộc với các phần mềm như
VMware hoặc PC virtual để chạy các hệ điều hành khác nhau như là Windows XP
rofessional hoặc Ubuntu Linux trong môi trường ảo trên chính PC cá nhân của mình.
GNS3 cũng tương tự như vậy, nó sử dụng hệ điều hành mạng Cisco.
Nó cho phép chúng ta chạy một Cisco IOS trong một môi trường ảo trên máy tính
cá nhân. GNS3 là “phần mặt trước” (front to end) của một sản phẩm được gọi là
Dynagen. Dynamip là một chương trình lõi cho phép mô phỏng các IOS.

Dynagen chạy trên dynamip để tạo ra sự gần gũi hơn với môi trường dạng văn
bản. Một người sử dụng có thể tạo ra một topo mạng chỉ đơn giản là sử dụng Windows
ini-type files với dynagen. GNS3 thực hiện những điều này một cách đơn giản bằng một
môi trường đồ họa.
GNS3 cho phép mô phỏng Cisco IOS trên Windows hoặc Linux, nó có khả năng
mô phỏng nhiều dạng router và PIX. Sử dụng card EthernetSwitch trong một router, nó
cũng có thể mô phỏng đến mức độ mà chức năng card hỗ trợ. Điều đó có nghĩa GNS3 là
một công cụ hữu ích cho các học viên tham gia các khóa học chứng chỉ Cisco như CCNA
và CCNP. Trên thị trường cũng có khá nhiều các phần mềm mô phỏng router nhưng
chúng bị giới hạn các câu lệnh do người phát triển thiết kế. Nó thường xuyên có các lệnh
hoặc các tham số không được hỗ trợ khi mà thực hành trong môi trường thực tế. Trong
những phần mềm giả lập này chúng ta chỉ có thể nhìn thấy những thông tin ra của một
router được giả lập.
Chính vì vậy mà sự chính xác của nó cũng chỉ ở mức mà người phát triển thiết kế
ra. Với GNS3 thì chúng ta coi như đang chạy trên một Cisco IOS thực vì vậy mà có thể
xem được chính xác những thông tin mà IOS thực cung cấp và cũng có thể truy cập tới
bất cứ lệnh hoặc tham số nào mà Cisco IOS hỗ trợ. Thêm nữa, GNS3 là một phần mềm
mã nguồn mở, là một chương trình miễn phí sử dụng. Tuy nhiên chúng ta sẽ phải cung
cấp chính Cisco IOS của mình để làm việc với GNS3. GNS3 có thông lượng là 1000
packets trên giây trong môi trường ảo. Một router thông thường có thể cung cấp thông
lượng gấp trăm, nghìn lần như vậy.
GNS3 còn có vpcs (Virtual PC Simular) giúp cho chúng ta có thể giả lập máy tính
(host) tối giản chỉ để test các chức năng về mạng. Ngoài ra liên kết chặt chẽ với các
chương trình hỗ trợ khác như Qemu - giả lập máy tính (nguồn mở) và VirtualBox - phần
mềm ảo hóa mạnh mẽ và miễn phí giúp cho chúng ta có thể giả lập PC với các hệ điều
hành thật.
Phần mềm này không thực sự thay thê được thiết bị thật của Cisco mà nó được
viết ra nhằm mục đích:
 Giúp mọi người làm quen với thiết bị Cisco.
 Kiểm tra và thử nghiệm những tính năng trong cisco IOS.

 Test các mô hình mạng trước khi đi vào cấu hình thực tế.
II. Cài đặt GNS3
Tải phần mềm về từ địa chỉ: Hiện tại phiên bản ở
đây là GNS3 v0.8.3.1 all-in-one
Kích đúp vào file vừa download về và tiến hành cài đặt theo chế độ mặc định

Hình II-1.GNS3 Setup
Nhấn next

Hình II-2.GNS3 License Agreement
Nhấn I Agree

Hình II-3.GNS3 Choose Start Menu Folder
Nhấn Next

Hình II-4.GNS3 Choose Components
Nhấn Next

Hình II-5.GNS3 Choose Install Location
Nhấn Install, có thể chọn cài WinCap và WireShark (nếu chưa cài đặt trước đó)

Hình II-6.Install Wincap bổ sung

Hình II-7.Tiến trình cài đặt GNS3
Nhấn next

Hình II-8.Complete Setup
Nhấn finish và hoàn tất quá trình cài đặt

LÝ THUYẾT GIẢI THUẬT ĐỊNH TUYẾN
I. Chức năng của giải thuật định tuyến
Tìm ra đường đi đến những điểm khác nhau trên mạng. Giải thuật chọn đường chỉ
cập nhật vào bảng chọn đường đường đi đến một đích đến mới hoặc đường đi mới tốt
hơn đường đi đã có trong bảng chọn đường
II. Đại lượng đo lường (Metric):
 Chiều dài đường đi (length path): Là số lượng router phải đi qua trên đường đi.
 Độ tin cậy (reliable) của đường truyền
 Độ trì hoãn (delay) của đường truyền
 Băng thông (bandwidth) kênh truyền
 Tải (load) của các router
 Cước phí (cost) kênh truyền
III. Mục tiêu thiết kế
 Tối ưu (optimality): Đường đi do giải thuật tìm được phải là đường đi tối ưu trong
số các đường đi đến một đích đến nào đó
 Đơn giản, ít tốn kém (Simplicity and overhead): Giải thuật được thiết kế hiệu quả
về mặt xử lý, ít đòi hỏi về mặt tài nguyên như bộ nhớ, tốc độ xử lý của router.
 Tính ổn định (stability): Giải thuật có khả năng ứng phó được với các sự cố về
đường truyền.
 Hội tụ nhanh (rapid convergence): Quá trình thống nhất giữa các router về một
đường đi tốt phải nhanh chóng.
 Tính linh hoạt (Flexibility): Đáp ứng được mọi thay đổi về môi trường vận hành
của giải thuật như băng thông, kích bộ nhớ, độ trì hoãn của đường truyền.
IV. Phân loại giải thuật chọn đường
 Giải thuật chọn đường tĩnh - Giải thuật chọn đường động
 Giải thuật chọn đường bên trong - Giải thuật chọn đường bên ngoài khu vực
 Giải thuật chọn đường trạng thái nối kết - Giải thuật véctơ khoảng cách.
Ghi chú: Một vùng (khu vực - autonomous system) là một tập hợp các mạng và các
router chịu sự quản lý duy nhất của một nhà quản trị mạng.
- Một số giải thuật chọn đường bên trong vùng:

RIP: Routing Information Protocol
OSPF: Open Shortest Path First
IGRP: Interior Gateway Routing Protocol
- Một số giải thuật chọn đường liên vùng:
EGP: Exterior Gateway Protocol
BGP: Boder Gateway Protocol
V. Giải thuật vạch đường theo kiểu trạng thái nối kết – Link state
Mỗi router sẽ gởi thông tin về trạng thái nối kết của mình (các mạng nối kết trực
tiếp và các router láng giềng) cho tất cả các router trên toàn mạng. Các router sẽ thu thập
thông tin về trạng thái nối kết của các router khác, từ đó xây dựng lại hình trạng mạng,
chạy các giải thuật tìm đường đi ngắn nhất trên hình trạng mạng có được. Từ đó xây
dựng bảng chọn đường cho mình.
Khi một router phát hiện trạng thái nối kết của mình bị thay đổi, nó sẽ gởi một
thông điệp yêu cầu cập nhật trạng thái nối kết cho tất các các router trên toàn mạng. Nhận
được thông điệp này, các router sẽ xây dựng lại hình trạng mạng, tính toán lại đường đi
tối ưu và cập nhật lại bảng chọn đường của mình.
Giải thuật chọn đường trạng thái nối kết tạo ra ít thông tin trên mạng. Tuy nhiên
nó đòi hỏi router phải có bộ nhớ lớn, tốc độ tính toán của CPU phải cao.
VI. Giải thuật chọn đường theo kiểu vectơ khoảng cách
Đầu tiên mỗi router sẽ cập nhật đường đi đến các mạng nối kết trực tiếp với mình
vào bảng chọn đường.
Theo định kỳ, một router phải gởi bảng chọn đường của mình cho các router láng
giềng. Khi nhận được bảng chọn đường của một láng giềng gởi sang, router sẽ tìm xem
láng giềng của mình có đường đi đến một mạng nào mà mình chưa có hay một đường đi
nào tốt hơn đường đi mình đã có hay không. Nếu có sẽ đưa đường đi mới này vào bảng
chọn đường của mình với Next hop để đến đích chính là láng giềng này.

CẤU HÌNH ĐỊNH TUYẾN CHO ROUTER CISCO
I. Các mode làm việc của Router – Mode config
Khi bắt đầu session,ấn Enter đến khi nhận được response của router.

Các mode cấu hình:
 Exec mode:
Router>
Đây là mode đầu tiên khi bạn bắt đầu một phiên làm
việc với router (qua Console hay Telnet). Ở mode này bạn chỉ có thể thực
hiện được một số lệnh thông thường của router. Các lệnh này sẽ không
được ghi vào file cấu hình của router và do đó không gây ảnh hưởng đến
các lần khởi động sau của router.
 Privileged exec mode:
Router#
Privileged EXEC Mode cung cấp các lệnh
quan trọng để theo dõi hoạt động của router, truy cập vào các file cấu hình,
IOS, đặt password Privileged EXEC Mode là chìa khóa để vào

Configuration Mode.
 Configuration mode:
Router(config)#
Configuration mode cho phép cấu
hình tất cả các chức năng của Cisco router bao gồm các interface, các
routing protocol, các line console, vty (telnet), tty (async connection). Các
lệnh trong configuration mode sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến cấu hình hiện
hành của router chứa trong RAM (running-configuration). Nếu cấu hình
này được ghi lại vào NVRAM, các lệnh này sẽ có tác dụng trong những lần
khởi động sau của router. Configuration mode có nhiều mode nhỏ, ngoài
cùng là global configuration mode, sau đó là các interface configuration
mode, line configuration mode.

Hình IV-1.Các Mode làm việc của Router

II. Các lệnh cơ bản trên Router

1. Cấu hình đặt tên cho Router
Công việc đầu tiên khi cấu hình router là đặt tên cho router.
Router(config)#hostname AthenaR1
AthenaR1(config)#
Ngay sau khi nhấn phím Enter để thực thi câu lệnh, dấu nhắc sẽ đổi từ tên mặc
định (Router) sang tên vừa mới đặt.
2. Cấu hình đặt mật khẩu cho Router
Đặt mật khẩu cho đường console:
AthenaR1(config)#line console 0
AthenaR1(config-line)#password <<password>>
AthenaR1(config-line)#login
Chúng ta cũng cần đặt mật khẩu cho một hoặc nhiều đương vty để kiểm soát các
user truy nhập từ xa vào router và Telnet. Thông thường Cisco router có 5 đường vty với
thứ tự từ 0 đến 4. Chúng ta thường sử dụng một mật khẩu cho tất cả các đường vty,
nhưng đôi khi chúng ta nên đặt thêm mật khẩu riêng cho một đường để dự phòng khi cả 4
đường kia đều đang được sủ dụng. Sau đây là các lệnh cần sử dụng để đặt mật khẩu cho
đường vty:
AthenaR1(config)#line vty 0 4
AthenaR1(config-line)#password <<password>>
AthenaR1(config-line)#login
Mật khẩu enable và enable secret được sử dụng để hạn chế việc truy cập vào chế
độ EXEC đặc quyền. Mật khẩu enable chỉ được sử dụng khi chúng ta cài đặt mật khẩu
enable secret vì mật khẩu này được mã hoá còn mật khẩu enable thì không. Sau đây là
các lệnh dùng để đặt mật khẩu enable secret:
AthenaR1(config)#enable password <<password>>
AthenaR1(config)#enable secret <<password>>
Đôi khi bạn sẽ thấy là rất không an toàn khi mật khẩu được hiển thị rõ ràng khi sử
dụng lệnh show running-config hoặc show startup-config. Để tránh điều này bạn nên
dùng lệnh sau để mã hoá tất cả các mật khẩu hiển thị trên tập tin cấu hình của router:

AthenaR1(config)#service password-encryption

3. Kiểm tra cấu hình Router bằng các lệnh Show
Chúng ta có rất nhiều lệnh show được dùng để kiểm tra nội dung các tập tin trên
router và để tìm ra sự cố. Trong cả hai chế độ EXEC đặc quyền và EXEC người dùng,
khi gõ « show? » ta sẽ xem được danh sách các lệnh show. Đương nhiên là số lệnh show
dùng được trong chế độ EXEC đặc quyền sẽ nhiều hơn trong chế độ EXEC người dùng.
Show interface - hiển thị trạng thái của tất cả các cổng giao tiếp trên router. Để xem trạng
thái của một cổng nào đó thì ta thêm tên và số thứ tự của cổng đó sau lệnh show
interface. Ví dụ như:
Router#show interface serial 0/1
Ngoài ra còn các lệnh “show” khác:
 Hiển thị tập tin cấu hình trên RAM
Router#show startup-configuration
 Hiển thị tập tin cấu hình đang chạy
Router#show running-configuration
 Hiển thị bảng định tuyến
Router#show ip route
 Hiển thị thông tin cơ bản về các interface
Router#show ip interface brief

Router#show ARP
 Hiển thị trạng thái toàn cục và trạng thái của các cổng giao tiếp đã được cấu
hình giao thức lớp 3
AthenaR1#show protocol
4. Cấu hình cổng Interface
Chúng ta có thẻ cấu hình cổng interface bằng đường console hoặc vty.
Mỗi một cổng đều phải có một địa chỉ IP và subnet mask để chúng có thể định
tuyến các gói IP. Để cấu hình địa chỉ IP chúng ta dùng lệnh sau:
AthenaR1(config)#interface serial 0/0

AthenaR1(config)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Mặc định thì các cổng giao tiếp trên router đều đóng. Nếu bạn muốn mở hay khởi
động các cổng này thì bạn phải dùng lệnh no shutdown. Nếu bạn muốn đóng cổng lại để
bảo trì hoặc xử lý sự cố thì bạn dùng lệnh shutdown.
AthenaR1(config)#interface serial 0/0
AthenaR1(config-if)#clock rate 56000
AthenaR1(config-if)#no shutdown
III. Cấu hình 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 xoá hoặc thêm các thông 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 công việc bảo trì mạng định tuyến
cho router như trên tốn rất nhiều thời gian. Còn đối với hệ thống mạng nhỏ ,ít có thay đổi
thì công việc này đỡ mất công hơn. Chính vì định tuyến tĩnh đòi hỏi người quản trị mạng
phải cấu hình mọi thông tin về đường đi cho router nên nó không 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.
Hoạt động của định tuyến tĩnh có thể chia ra làm 3 bước như sau:
 Đầu tiên ,người quản trị mạng cấu hình các đường cố định cho router
 Router cài đặt các đường đi này vào bảng định tuyến
 Gói dữ liệu được định tuyến theo các đường cố định này
1. Demo Static Route
Topology:


Hình IV-2.Topology Static Route
Cấu hình
Trên Router R1, vào mode cofig và cấu hình như sau :
R1#configuture terminal
R1(config)#ip route 11.0.0.0 255.255.255.0 Serial0/0

Trên Router R2, ta cũng vào mode cofig và cấu hình như sau :
R2#configuture terminal
R2(config)#ip route 10.0.0.0 255.255.255.0 Serial0/0
Như vậy việc định tuyến cho router đã hoàn tất. Tuy nhiên, do đây là một topology
đơn giản, chỉ có 3 nhánh mạng trong đó có 2 nhánh mạng cần định tuyến trên 2 router
trong khi thực tế, các hệ thống mạng rất nhiều nhánh mạng. Vì vậy mà việc định tuyến
tĩnh sẽ không thể đáp ứng được mà người ta phải dùng đến các kỹ thuật định tuyến động.
IV. Cấu hình Định tuyến RIP - Routing Information Protocol
1. Giới thiệu
RIP là giải thuật chọn đường động theo kiểu véctơ khoảng cách, được định nghĩa
trong hai tài liệu là RFC 1058 và Internet Standard 56 và được cập nhật bởi IETF –
(Internet Engineering Task Force).
Phiên bản thứ 2 của RIP được định nghĩa trong RFC 1723 vào tháng 10 năm 1994.
RIP v.2 cho phép các thông điệp của RIP mang nhiều thông tin hơn để sử dụng cơ chế
chứng thực đơn giản hơn đảm bảo tính bảo mật khi cập nhật bảng chọn đường. RIP v.2
cung cấp các mặt nạ mạng con, cái quan trọng lại thiếu trong RIP ban đầu.
2. Đặc điểm của RIP
RIP là một giao thức distance – vector điển hình. Mỗi router sẽ gửi toàn bộ bảng
định tuyến của nó cho router láng giềng theo định kỳ 30s/lần. Thông tin này lại tiếp tục
được láng giềng lan truyền tiếp cho các láng giềng khác và cứ thế lan truyền ra mọi router
trên toàn mạng. Kiểu trao đổi thông tin như thế còn được gọi là “lan truyền theo tin đồn”.
(Ở đây, ta có thể hiểu router láng giềng là router kết nối trực tiếp với router đang xét).
Metric trong RIP được tính theo hop count – số node lớp 3 (router) phải đi qua
trên đường đi để đến đích. Với RIP, giá trị metric tối đa là 15, giá trị metric = 16 được
gọi là infinity metric (“metric vô hạn”), có nghĩa là một mạng chỉ được phép cách nguồn
tin 15 router là tối đa, nếu nó cách nguồn tin từ 16 router trở lên, nó không thể nhận được
nguồn tin này và được nguồn tin xem là không thể đi đến được.
RIP chạy trên nền UDP – port 520.
RIPv2 là một giao thức classless còn RIPv1 lại là một giao thức classful.
Cách hoạt động của RIP có thể dẫn đến loop nên một số quy tắc chống loop và

một số timer được đưa ra. Các quy tắc và các timer này có thể làm giảm tốc độ hội tụ của
RIP.
AD của RIP là 120.
3. Demo RIPv1
Topology

Hình IV-3. RIPv1 Topology
Cấu hình
Các Router và PC đã đặt IP như hình trên.
Trên router R1, ta vào mode config và cấu hình như sau:
R1#configure terminal
R1(config)#router rip
R1(config-router)#net 10.0.0.0
R1(config-router)#net 192.168.1.0
R1(config-router)#exit
R1(config)#



Lưu ý rằng RIPv1 là một giao thức dạng classful nên chỉ sử dụng được với các địa
chỉ mạng ở dạng classful.
Trên Router R2, ta cấu hình tương tự như sau :
R2(config)#router rip
R2(config-router)#net 192.168.2.0
R2(config-router)#net 11.0.0.0
R2(config-router)#exit
R2(config)#
Trên Router R3, cấu hình như sau:
R3(config)#router rip
R3(config-router)#net 192.168.1.0

R3(config-router)#net 192.168.2.0
R3(config-router)#exit
R3(config)#
4. Demo RIPv2
Topology

Cấu hình
Sau khi đã cấu hình các Interface cho các Router ta tiến hành định tuyến cho các
Router.
Trên Router R1, ta cấu hình như sau :
R1#configure terminal
R1(config)#router rip
R1(config-router)#version 2
R1(config-router)#net 172.16.10.0
R1(config-router)#net 192.168.1.0
R1(config-router)#exit
R1(config)#
Router R2
R2(config)#router rip
R2(config-router)#version 2
R2(config-router)#net 192.168.1.0
R2(config-router)#net 192.168.2.0
R2(config-router)#exit
Router R3
R3(config)#router rip
R3(config-router)#net 172.16.20.0
R3(config-router)#net 172.16.30.0
R3(config-router)#net 192.168.2.0
R3(config-router)#exit
R3(config)#

V. Cấu hình định tuyến OSPF
1. Tổng Quan Về OSPF:
OSPF là một giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết được triển khai
dựa trên các chuẩn mở. OSPF được mô tả trong nhiều chuẩn của IETF (Internet
Engineering Task Force). Chuẩn mở ở đây có nghĩa là OSPF hoàn toàn mở với công
cộng, không có tính độc quyền.
Nếu so sánh với RIPv1 và RIPv2 là một giao thức nội thì IGP tốt hơn vì khả năng
mở rộng của nó. RIP chỉ giới hạn trong 15 hop, hội tụ chậm và đôi khi còn chọn đường
có tốc độ chậm vì khi quyết định chọn đường nó không quan tâm đến các yếu quan trọng
khác như băng thông chẳng hạn. OSPF khắc phục được các nhược điểm của RIP vì nó là
một giao thức định tuyến mạnh, có khả năng mởi rộng, phù hợp với các hệ thống mạng
hiện đại. OSPF có thể cấu hình đơn vùng để sử dụng cho các mạng nhỏ.
2. So Sánh OSPF Với Giao Thức Định Tuyến Theo Distance Vector
Router định tuyến theo trạng thái đường liên kết có một cơ sở đầy đủ về cấu trúc
hệ thống mạng. Chúng chỉ thực hiện trao đổi thông tin về trạng thái đường liên kết lúc
khởi động và khi hệ thống mạng có sự thay đổi. Chúng không phát quảng bá bảng định
tuyến theo định kỳ như các router định tuyến theo distance vector. Do đó, các router định
tuyến theo trạng thái đường liên kết sử dụng ít băng thông hơn cho hoạt động duy trì
bảng định tuyến.
RIP phù hợp với các mạng nhỏ và đường tốt nhất đối với RIP là đường có số hop
ít nhất. OSPF thì phù hợp với mạng lớn, có khả năng mở rộng, đường đi tốt nhất của
OSPF được xác định dựa trên tốc độ của đường truyền. RIP cũng như các giao thức định
tuyến theo distance vector khác đều sử dụng thuật toán chọn đường đơn giản. Còn thuật
toán SPF thì phức tạp. Do đó, nếu router chạy theo giao thức định tuyến theo distance
vector thì sẽ ít tốn bộ nhớ và cần năng lực xử lý thấp hơn so với khi chạy OSPF.
OSPF chọn đường dựa trên chi phí được tính từ tốc độ của đường truyền. Đường
truyền có tốc độ càng cao thì chi phí OSPF tương ứng càng thấp.
OSPF chọn đường tốt nhất từ cây SPF.
OSPF bảo đảm không bị định tuyến lặp vòng. Còn giao thức định tuyến theo
distance vector vẫn có thể bị loop.

Nếu một kết nối không ổn định, chập chờn, việc phát liên tục các thông tin về
trạng thái của đường kiên kết này sẽ dẫn đén tình trạng các thông tin quảng cáo không
đồng bộ làm cho kết quả chọn đường của các router bị đảo lộn.
3. OSPF giải quyết được các vấn đề sau
-Tốc độ hội tụ.
-Hỗ trợ VLSM (Variable Length Subnet Mask).
-Kích cỡ mạng.
-Chọn đường.
-Nhóm các thành viên.
Trong một hệ thống mạng lớn, RIP phải mất ít nhất vài phút mới có thể hội tụ
được vì mỗi router chỉ trao đổi bảng định tuyến với các router láng giềng kết nối trực tiếp
với mình mà thôi. Còn đối với OSPF sau khi đã hội tụ vào lúc khởi động, khi có thay đổi
thì việc hội tụ sẽ rất nhanh vì chỉ có thông tin về sự thay đổi được phát ra cho mọi router
trong vùng.
OSPF có hỗ trợ VLSM nên nó được xem là một giao thức định tuyến không theo
lớp địa chỉ. RIPv1 không hỗ trợ VLSM, nhưng RIPv2 thì có.
Đối với RIP, một mạng đích cách xa hơn 15 router xem như không thể đến được vì RIP
có số lượng hop giới hạn là 15. Điều này làm kích thước mạng của RIP bị giới hạn trong
phạm vi nhỏ. OSPF thì không giới hạn về kích thước mạng, nó hoàn toàn có thể phù hợp
với mạng vừa và lớn.
Khi nhận được từ router láng giềng các báo cáo về số lượng hop đến mạng đích,
RIP sẽ cộng thêm 1 vào thông số hop này và dựa vào số lượng hop đó để chọn đường đến
mạng đích. Đường nào có khoảng cách ngắn nhất hay nói cách khác là có số lương hop ít
nhất sẽ là đường tốt nhất đối với RIP. Nhận xét thấy thuật toán chọn đường như vậy là rất
đơn giản và không đòi hỏi nhiều bộ nhớ và năng lực xử lý của router. RIP không hề quan
tâm đến băng thông đường truyền khi quyết định chọn đường.
OSPF thì chọn đường dựa vào chi phí được tính từ băng thông của đường truyền.
Mọi OSPF đều có thông tin đầy đủ về cấu trúc của hệ thống mạng và dựa vào đó để chọn
đường đi tốt nhất. Do đó, thuật toán chọn đường này rất phức tạp, đòi hỏi nhiều bộ nhớ
và năng lực xử lý của router cao hơn so với RIP.

RIP sử dụng cấu trúc mạng dạng ngang hàng. Thông tin định tuyến được truyền
lần lượt cho mọi router trong cùng một hệ thống RIP. Còn OSPF sử dụng khái niệm về
phân vùng. Một mạng OSPF có thể chia các router thành nhiều nhóm. Bằng cách này,
OSPF có thể giới hạn lưu thông trong từng vùng. Thay đổi trong vùng này không ảnh
hưởng đến hoạt động của các vùng khác. Cấu trúc phân lớp như vậy cho phép hệ thống
mạng có khả năng mở rộng một cách hiệu quả.
4. Thuật Toán Chọn Đường Ngắn Nhất
Theo thuật toán này, đường tốt nhất là đường có chi phí thấp nhất. Thuật toán
được sử dụng là Dijkstra, thuật toán này xem hệ thống mạng là mọt tập hợp các nodes
được kết nối với nhau bằng kết nối point-to-point. Mỗi kết nối này có một chi phí. Mỗi
nodes có một tên. Mỗi nodes có đầy đủ cơ sở dữ liệu về trạng thái của các đường liên kết.
Do đó, chúng có đầy đủ thông tin về cấu trúc vật lý của hệ thống mạng. Tất cả các cơ sở
dữ liệu này điều giống nhau cho mọi router trong cùng một vùng.
Giao Thức OSPF Hello
Khi router bắt đầu khởi động tiến trình định tuyến OSPF trên một cổng nào đó thì
nó sẽ gởi một gói hello ra cổng đó và tiếp tục gởi hello theo định kỳ. Giao thức hello đưa
ra các nguyên tắc quản lý việc trao đổi các gói OSPF hello.
Ở lớp 3 của mô hình OSI, gói hello mang địa chỉ multicast 224.0.5.0 địa chỉ này chỉ đến