Tìm hiểu thuật toán và các kỹ thuật của giao thức định tuyến eigrp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.83 MB, 63 trang )
Đồ án tốt nghiệp đại học
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA CÔNG NGHỆ THƠNG TIN
CAO SỸ QUỐC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÌM HIỂU THUẬT TOÁN VÀ CÁC KỸ THUẬT
CỦA GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP
Nghệ An, tháng 12 năm 2012
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
1
Đồ án tốt nghiệp đại học
LỜI CẢM ƠN
Trước khi đi vào nội dung của đồ án, em xin được gửi lời cảm ơn tới ban
lãnh đạo khoa CNTT và nhà trường đã tạo cơ hội để em được làm đồ án này. Cảm ơn
tồn thể thầy cơ giáo khoa CNTT nói riêng và trường Đại học Vinh nói chung đã giúp
đỡ em trong suốt hơn 4 năm học đại học tại trường. Cảm ơn các thầy cô trong bộ môn
Các hệ thống thông tin và đặc biệt gửi lời cảm ơn sâu sắc tới ThS. Cao Thanh Sơn đã
trực tiếp giúp đỡ, hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình để em có thể thực hiện tốt đồ án này.
Con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ và gia đình đã ni dạy chúng
con nên người. Xin cảm ơn cha mẹ đã luôn tin tưởng, luôn là chỗ dựa tinh thần vững
chắc, giúp chúng con vượt qua mọi khó khăn thử thách trong cuộc sống cũng như
trong quá trình thực hiện đồ án.
Cảm ơn các anh chị trong công ty đào tạo và giải pháp CNTT ipexpert, bạn bè,
tập thể lớp 49K – CNTT trong thời gian qua đã giúp đỡ, hỗ trợ và góp ý xây dựng đồ
án này.
Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do kiến thức bản thân chưa chuyên sâu và
thời gian cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Em mong sự đóng góp
chân thành từ quý thầy cô và các bạn.
Sinh viên thực hiện
Cao Sỹ Quốc
2
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
Đồ án tốt nghiệp đại học
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 tạo 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
sử dụng thuật toán định tuyến theo vectơ khoảng cách nhưng khi cập nhật và bảo trì
3
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
Đồ án tốt nghiệp đại học
thông 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 đồ án 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 và thuật tốn cũng như những kỹ thuật của nó với tên đề tài “ Tìm hiểu
thuật tốn và các kỹ thuật của giao thức định tuyến EIGRP ”. Nội dung của đồ
án được chia làm 3 chương:
Chương 1: Giới thiệu về giao thức định tuyến
Chương 2: Giao thức định tuyến EIGRP
Chương 3: Thuật tốn và các kỹ thuật của giao thức 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.
4
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................1
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................3
MỤC LỤC .......................................................................................................................5
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................7
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN .......................................8
1.1.
KHÁI NIỆM VỀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN ..............................................8
1.2.
PHÂN LOẠI GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN ....................................................9
1.2.1.
Định tuyến tĩnh ..........................................................................................9
1.2.2.
Định tuyến động ........................................................................................9
1.2.3. So sánh và phân biệt định tuyến theo véc tơ khoảng cách và trạng thái
đường liên kết .........................................................................................................14
2.1.
GIỚI THIỆU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP......................................16
2.2.
SO SÁNH EIGRP VÀ IGRP .........................................................................16
2.2.1.
Tính tương thích ......................................................................................17
2.2.2.
Cách tính các thơng số định tuyến ..........................................................17
2.2.3.
Số lượng hop ...........................................................................................18
2.2.4.
Hoạt động phân phối thông tin tự động...................................................18
2.2.5.
Đánh dấu đường đi ..................................................................................18
2.3.
CÁC ĐẶC TÍNH VÀ ƯU ĐIỂM CỦA EIGRP .............................................21
2.3.1.
Hội tụ nhanh ( fast convergence) ............................................................21
2.3.2.
Hỗ trợ giao thức VLSM và CIDR ...........................................................21
2.3.3.
Thay đổi hỗ trợ một phần (partial update) ..............................................22
2.3.4.
Hỗ trợ nhiều giao thức lớp mạng ............................................................22
2.3.5.
Các đặc tính khác ....................................................................................22
2.4.
CÁC BẢNG DỮ LIỆU CỦA EIGRP .............................................................23
2.4.1.
Bảng láng giềng .......................................................................................23
2.4.2.
Bảng cấu trúc mạng .................................................................................23
2.4.3.
Bảng định tuyến.......................................................................................24
2.5.
CÁC GÓI DỮ LIỆU CỦA EIGRP .................................................................25
2.5.1.
Gói hello ..................................................................................................25
2.5.2.
Gói cập nhật.............................................................................................27
5
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
2.5.3.
Gói yêu cầu ..............................................................................................27
2.5.4.
Gói đáp ứng .............................................................................................27
2.5.5.
Gói báo nhận ...........................................................................................27
2.6.1.
Các cấu hình đơn giản .............................................................................28
2.6.2.
Cấu hình đường tổng hợp cho EIGRP ....................................................29
2.6.3.
Kiểm tra hoạt động của EIGRP ...............................................................31
2.6.4.
Ví dụ về cấu hình trong route ..................................................................33
2.7.
XỬ LÝ SỰ CỐ KHI CẤU HÌNH GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP .....37
2.8.
ÁP DỤNG EIGRP VÀO THỰC TẾ ..............................................................39
3.1.
THUẬT TỐN ...............................................................................................41
3.1.1.
Giới thiệu về thuật tốn ...........................................................................41
3.1.2.
Ví dụ về thuật toán dual ..........................................................................43
3.2.
CÁC KỸ THUẬT CỦA GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP ....................45
3.2.1.
Tạo ra bảng cấu trúc mạng ......................................................................46
3.2.2.
Phát hiện đường đi...................................................................................47
3.2.3.
Chọn đường .............................................................................................48
3.2.4.
Duy trì bảng cấu trúc mạng .....................................................................49
3.2.5.
Thêm một network vào bảng cấu trúc mạng ...........................................50
3.2.6.
Xóa một đường đi ra khỏi cấu trúc mạng ................................................52
3.2.7.
Tìm một đường đi dự phịng về một mạng ở xa ......................................52
3.2.8.
Bảo trì định tuyến ....................................................................................54
3.3. VÍ DỤ Q TRÌNH THỰC HIỆN THUẬT TỐN DUAL VÀ MỘT SỐ
KỸ THUẬT TRÊN ROUTER ...................................................................................55
3.3.1.
Nguyên tắc chọn đường Feasible Successer ...........................................55
KẾT LUẬN ...................................................................................................................62
6
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Dạng viết tắt
PSTN
MPLS
ATM
LAN
WAN
IGP
EGP
AS
RIP
RIPv2
IGRP
OSPF
IS-IS
BGP
IP
LSA
CIDR
VLSM
IPX
RTM
DUAL
ISP
AD
FD
RD
FS
DHCP
FSM
LSP
LSA
DVA
FC
ACK
RTP
RAM
SIA
IGRP
EIRGP
Dạng đầy đủ
Public Switch Telephone Netword
Multiprotocol Label Switching
Automated Teller Machine
Local Area Netword
Wide Area Netword
Interior Getway Protocols
Exterior Getway Protocols
Autonomous System
Routing Information Protocol
Routing Information Protocol version 2
Interior Getway Routing Protocol
Open Shostest Path First
Intermediate System to Intermediate System
Border Gateway Protocol
Internet Protocol
Link-State Advertisement
Classless Inter-Domain Routing
Variable-Lengh Subnet Mask
Internetwork Packet Exchange
Routing Table Maintenace
Distributed Update Algorithm
Internet Service Provider
Advertised Distance
Feasible Distance
Advertised Distance
Feasible Successor
Dynamic Host Configuration Protocol
finite-state Machine
Link- State Protocol
Link- State Algorithm
Distance Vector Algorithm
Feasibility Condition
Acknowledgment
Reliable Transport Protocol
Random Access Memory
Stuck in Active
Interior Getway Routing Protocol
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol
7
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ 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 thơng 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
công các bảng định tuyến là vô 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, 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
8
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
trình riêng biệt. Các mạng vòng, 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 không 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 thông tin đến
đâu, và không quan tâm đường đi sau đó của gói trên những bước truyền cịn 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.
PHÂN LOẠI GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
1.2.1. Định tuyến tĩnh
1.2.
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 chun dụng thì
việc định tuyến tĩnh là bắt buộc. Những mạng này thường là những mạng cố định,
khơng 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.
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 thơng 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.
9
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
Định tuyến động chiếm ưu thế trên Internet. Tuy nhiên, việc cấu hình các giao
thức định tuyến thường đòi hỏi nhiều kinh nghiệm, 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 :
Ngoài ra các giao thức định tuyến còn chia theo các loại hỗ trợ định tuyến :
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.
10
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
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 véc tơ 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.
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
11
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
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 khơng 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 vơ 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 toán 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, thông 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 thông tin đã được thu thập đầy đủ thì sau 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 thơng 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 :
12
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
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 (LSA) 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 toàn bộ cấu trúc hệ thống
mạng. Do đó chúng rất khó bị lặp vịng.
Router sử dụng thông 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 router 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 giúp router xữ lý khi gặp 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 q trình khởi động, các router thu thập thơng tin về cấu trúc hệ
thống mạng để xây dựng cơ sở dữ liệu, chúng phát các gói LSA ra trên 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
Ví dụ
Định tuyến theo RIPv1
vector
khoảng RIPv2
cách
(Distance
và
Đặc điểm
-Copy bảng định tuyến cho router láng giềng.
-Cập nhật định kỳ.
-RIPv1 và RIPv2 sử dụng số lượng hop
vector)
13
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
làm thông số định tuyến.
-Mỗi router nhìn hệ thống mạng theo sự chi
phối của các router láng giềng.
-Hội tụ chậm.
-Dễ bị lặp vòng.
-Dễ cấu hình và dễ quản trị.
-Tốn nhiều băng thơng.
Định tuyến theo OSPF
-Sử dụng đường ngắn nhất.
trạng thái đường
liên kết (Link
-Chỉ cập nhật khi có sự kiện xảy ra.
State)
liên kết cho tất cả các router trong mạng.
-Gửi gói thơng tin về trạng thái các đường
-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 thông hơn so với định tuyến
theo khoảng cách.
1.2.3. So sánh và phân biệt định tuyến theo véc tơ khoảng cách và trạng
thái đường liên kết
Các router theo vectơ khoảng cách thực hiện gửi toàn bộ bảng định tuyến của
mình và chỉ gửi cho các router kết nối trực tiếp với mình. Thơng 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.
14
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
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.
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 không 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 khơng được triển khai ở mọi hệ thống mạng vì chúng đòi 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.
15
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
CHƯƠNG 2:
GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP
Nội dung của chương sẽ nói chi tiết về các khái niệm và cấu trúc dữ liệu của
EIGRP.
Sau khi hoàn tất chương những vấn đề sau sẽ được làm rõ :
Mô tả sự khác nhau giữa EIGRP và IGRP.
Các đặc tính ưu việt của EIGRP.
Mơ tả các bảng dữ liệu và các gói dữ liệu của EIGRP.
Cấu hình cơ bản router và cách giải quyết sự cố khi cấu hình.
Ví dụ cấu hình một mạng mô phỏng.
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 không 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.
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.
16
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
EIGRP cải tiến các đặc tính của q trình hội tụ, hoạt động hiệu quả hơn IGRP.
Điều này cho phép mở rộng, cải tiến cấu trúc trong khi vẫn giữ nguyên những gì đã
xây dựng trong IGRP.
EIGRP và IGRP được so sánh với nhau 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 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.
2.2.2. Cách tính các 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 :
17
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
Thông số định tuyến = băng thông + độ trễ
IGRP và EIGRP sử dụng các biến đổi sau để tính tốn thơng số định tuyến :
Băng thông trong công thức trên áp dụng cho IGRP = 10000000/băng thông
thực sự.
Băng thông trong công thức áp dụng cho EIGRP = (10s000000 /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.
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
18
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
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.
RTA# show ip route
C
10.1.1.0 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
C
192.168.1.0 is directly connected, serial 0
I 10.0.0.0 [100/10476] via 192.168.1.1, 00:00:04, serial 0
I 172.16.0.0 [100/10476] via 192.168.1.1, 00:00:04, serial 0
Bảng dưới đây cho 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
RIP v2
IGRP
EIGRP
OSPF
IS-IS
Vectơ
Vectơ
Ghép lai
Trạng thái Trạng
v1
Vectơ
khoảng Vectơ
19
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
cách / trạng thái khoản
khoảng
khoảng
đường liên kết
cách
cách
g cách
(Hybrid)
đường
thái
liên kết
đường
liên kết
Phân lớp / Hỗ trợ Không
không phân lớp phân
phân lớp
lớp
Hỗ trợ Không phân Không
phân
lớp
phân lớp
lớp
Vấn đề khoảng
cách xa
Có
Có
Có
Administrative
120
120
100
Phương
thức Phổ
truyền gói cập biến
nhật (update)
Khơng
phân lớp
Địa chỉ Phổ
nhóm
biến
rơng
(Multica
rãi
st)
(Broad 224.0.0.9
cast)
255.25
5.255.
90
110
Địa chỉ nhóm Địa
chỉ CLNS
(Multicast)
nhóm
rơng rãi 224.0.0.10
(Broadc
ast)
255.255
.255.25
5
(Multicast
) 224.0.06
255
Thời gian gửi
gói hello (Link
5 giây(LAN)
State)
60 giây
15 holddown
10
giây 10 giây
(LAN)
30
giây
(WAM)
(WAM)
189
holddown
Thời gian gửi 30
hết gói cập giây
nhật? (Distance (180
Vector)
Khoảng
(metric)
30 giây
(180
holddow
holddo n)
wn)
cách Đếm
hop/
tối đa
90 giây
(270
Holddo
wn)
Đếm
Khoảng Khoảng cách Chi
phí Chi phí
hop/ tối cách kết kết hợp (băng 10^8/băng
hợp
thông+
độ
20
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
là 15
đa là 15
(băng
trễ) (tối đa thơng
thơng+
=224)
mặc
độ trễ) định =128)
(tối đa
=255)
mặc
định
=128)
Tính xác thực
Khơng Có
Khơng
Có
Có
Có
Băng thơng
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
Lặp
Có
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 trạng thái đường liên kết. Sau đây là các ưu
điểm của EIGRP so với giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách thông 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. Cho nên tốc độ hội tụ cực kì nhanh.
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.
21
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
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. Thay đổi hỗ trợ 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 thông tin
về sự thay đổi. Việc truyền các cập nhật cũng được giới hạn một cách tự động, chỉ có
các router cần thơng 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 thơng 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 không 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, khơng những thế EIGRP 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 môi trường WAN và
LAN.
Sophisticated metric (metric phức tạp): EIGRP sử dụng cùng một thuật toán với
IGRP trong việc tín tốn metric, tuy nhiên metric EIGRP ở dạng 32 bit (metric IGRP
22
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
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 BẢNG DỮ LIỆU CỦA EIGRP
EIGRP hoạt động dựa trên 3 bảng:
Bảng láng giềng (Neighbor table).
Bảng cấu trúc mạng (Topology table).
Bảng định tuyến (Routing table).
2.4.1. Bảng láng giềng
Bảng láng giềng là bảng quan trọng nhất trong EIGRP.
Mỗi router lưu giữ một bảng láng giềng, trong đó là danh sách các router thân
mật với nó.
Khi một router phát hiện và thiết lập kết nối với một láng giềng, nó sẽ ghi lại
địa chỉ của láng giềng và cổng kết nối của láng giềng đó vào bảng láng giềng.
Khi một láng giềng gởi gói hello, nó quảng bá cả hold-time - chính là khoảng
thời gian định kỳ gửi gói hello (hay là thơng số về khoảng thời gian lưu giữ). Nếu một
gói hello khơng được gửi trong khoảng thời gian định kỳ, khi khoảng thời gian định kỳ
này hết hiệu lực, DUAL sẽ thông báo sự thay đổi trong cấu trúc mạng và thực hiện
tính tốn lại đường mới.
Bảng láng giềng cũng bao gồm các thông tin được yêu cầu bởi RTP. Sequence
number được sử dụng để so sánh các gói xác nhận (acknowledgement) với các gói dữ
liệu. Thời gian truyền “khứ hồi” (round trip time) cũng được lưu trong bảng láng
giềng để ước lượng thời gian truyền lại tối ưu.
Hình 3: Bảng láng giềng
Bảng láng giềng liệt kê tất cả các router sử dụng giao thức định tuyến EIGRP
gần nó. Trên hình vẽ, bảng láng giềng gồm có 2 phần đó là các router kế tiếp (Nexthop Router) và địa chỉ cổng kết nối của chúng (Interface).
2.4.2. Bảng cấu trúc mạng
23
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
Liệt kê tất cả các tuyến đã học được tới từng mạng đích.
Cung cấp dữ liệu để xây dựng nên bảng định tuyến. DUAL lấy thông tin từ
bảng láng giềng và bảng cấu trúc mạng để tính tốn chọn đường có chi phí thấp nhất
tới mạng đích.
Mỗi router EIGRP lưu một bảng cấu trúc mạng riêng tương ứng với từng loại
giao thức mạng khác nhau.
Khi router phát hiện ra láng giềng mới, nó gửi một bản cập nhật về các tuyến
mà nó biết tới hàng xóm mới và cũng nhận được thơng tin tương tự từ láng giềng này.
Các thông tin cập nhật này xây dựng nên bảng cấu trúc mạng.
Bảng cấu trúc mạng chứa các metric bao gồm AD và FD (xét ở phần sau).
Lưu giữ đường dự phòng Feasible Successor (FS) .
Thông tin về cổng giao tiếp mà router sử dụng để đi đến mạng đích.
Bảng cấu trúc mạng sẽ thay đổi khi một tuyến kết nối trực tiếp với router thay
đổi hoặc khi một láng giềng thơng báo có sự thay đổi.
1 bảng cấu trúc có thể tồn tại ở một trong hai trạng thái: active hoặc passive. ở
trạng thái active khi router đang thực hiện việc tính tốn lại định tuyến tới đích, ở trạng
thái passive trong trường hợp ngươc lại. Khi đang ở trạng thái active router không thể
thay đổi được thơng tin trong bảng định tuyến.
Hình 4: Bảng cấu trúc mạng
Bảng cấu trúc mạng lấy thông tin từ bảng láng giềng để xác định router đích
(Destination 1) nằm ở đâu và tính tốn các thơng số FD và AD thơng qua mỗi router
láng giềng đó.
2.4.3. Bảng định tuyến
Lưu giữ danh sách các đường tốt nhất đến các mạng đích.
Những thơng tin trong bảng định tuyến được rút ra từ bảng cấu trúc mạng.
Mỗi router EIGRP có bảng định tuyến riêng cho từng giao thức mạng khác
nhau.
24
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an
Đồ án tốt nghiệp đại học
Từ thông tin trong bảng láng giềng và bảng cấu trúc mạng, DUAL chọn ra một
đường chính và đưa lên bảng định tuyến.
Con đường được chọn làm đường chính đến mạng đích gọi là đường successor.
Đến một mạng đích có thề có đến 4 successor. Những đường này có chi phí bằng nhau
hoặc khơng bằng nhau.
Hình 5 : Bảng định tuyến
Bảng định tuyến liệt kê tất cả những đường tốt nhất từ bảng cấu trúc mạng.
Hình 6: Mối quan hệ các bảng dữ liệu EIGRP
2.5.
CÁC GĨI DỮ LIỆU CỦA EIGRP
2.5.1. Gói hello
25
Cao Sỹ Quốc – Lớp 49K - Khoa CNTT
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn
