Phân phối lại redistribution pdf

Phân phối lại (Redistribution)

Tác giả: Trần Văn Thành
Phân phối lại (Redistribution)
1. Định nghĩa
Thực tế rất hiếm khi chỉ có một giao thức định tuyến được cài chạy trong một tổ
chức. Và trường hợp nếu công ty chạy nhiều giao thức định tuyến thì cần phải có
một phương thức để chia sẻ thông tin định tuyến giữa các giao thức khác nhau đó.
Quá trình đó gọi là redistribution.
Chú ý là trong trường hợp tồn tại nhiều giao thức định tuyến trên cùng một router
không có nghĩa là redistribution tự xảy ra. Mà để quá trình redistribution xảy ra
thì ta phải cấu hình chúng. Trường hợp có nhiều giao thức định tuyến tồn tại trên
cùng một router mà không được cấu hình redistribution được gọi là ships in the
night (SIN) routing. Có nghĩa là router chỉ trao đổi thông tin định tuyến với
neighbor của nó trong cùng process domain. Mặc dù SIN routing thường được để
cập tới trường hợp nhiều giao thức định tuyến trên cùng một router (như là OSPF
của giao thức IP và NLSP của giao thức IPX).
Một chú ý nữa là redistribution chỉ có thể xy ra giữa các giao thức định tuyến
tương ứng với cùng một giao thức lớp 3 (IP, IPX hay Apple Talk). Một vài giao
thức định tuyến thì tự động redistribution mà không cần phải cấu hình, tuy nhiên
thường là ta phải cấu hình thì quá trình redistribution mới diễn ra.
Hình 3.1 dưới đây sẽ miêu tả chính sách redistribution của từng giao thức định
tuyến.
Routing Protocol Chính sách redistribution (Redistribution Policy)
Static Phải cấu hình bằng tay vào các giao thức định tuyến khác.
Connected Trừ phi có câu lệnh Network cho quá trình định tuyến, phải yêu cầu
cấu hình redistribution bằng tay vào các giao thức định tuyến khác.
RIP Yêu cầu cấu hình redistribution bằng tay.
IGRP Nó sẽ tự động diễn ra giữa IGRP và EIGRP nếu giá trị autonomous system
của chúng giống nhau. Trường hợp còn lại yêu cầu phải cấu hình bằng tay.
EIGRP Nó sẽ tự động diễn ra giữa IGRP và EIGRP nếu giá trị autonomous

system của chúng giống nhau. EIGRP cho giao thức Apple Talk sẽ tự động
redistribution giữa EIGRP và RTMP. EIGRP cho IPX sẽ tự động redistribution
giữa EIGRP và IPX RIP/SAP. Trường hợp còn lại yêu cầu phải cấu hình bằng
tay. Trong các phiên bản sau, NLSP có thể redistribution bằng tay.
OSPF Yêu cầu phải cấu hình redistribution giữa các OSPF process khác nhau và
với giao thức định tuyến khác
IS-IS Yêu cầu phải cấu hình bằng tay giữa các giao thức định tuyến khác nhau.
BGP Yêu cầu phải cấu hình bằng tay giữa các giao thức định tuyến khác nhau.
Trong hình 3.2, trong routing table của router B có mục nhập cho những route từ
RIP và OSPF domain. Không có mục nhập cho route đến từ EIGRP domain vì chỉ
có một network nối trực tiếp vào router. Bạn có thể thấy rằng RIP update được
gửi ra ngoài interface không bao gồm network từ OSPF domain. Hơn nữa, router
C chỉ có một kết nối trực tiếp trong routimg table. Lý do là vì mặc dù router C
được cấu hình EIGRP nhưng router C là một stub router. Khi một interface khác
được cấu hình địa chỉ và phần còn lại của EIGRP network kết nối vào router C,
mạng sẽ được quảng bá với EIGRP route, nó sẽ phân bổ tới router B. Nếu
redistribution được thực hiện thì toàn bộ mạng sẽ sẵn sàng cho mọi router.
Các trường hợp dẫn tới tồn tại nhiều giao thức định tuyến trong cùng một tổ chức:
Tổ chức chuyển từ một giao thức này sang một giao thức khác bởi vì họ cần một
giao thức định tuyến phức tạp hơn.
Do yếu tố lịch sử, tổ chức có rất nhiều mạng con. Công ty cần được thiết kế để
chuyển sang một giao thức duy nhất trong tương lai.
Một vài doanh nghiệp sử dụng giải pháp host-based yêu cầu nhiều giao thức định
tuyến. Ví dụ, ví dụ một UNIX host sử dụng RIP để khám phá gateway.
Sau khi 2 công ty được hợp nhất.
Về mặt chính trị, có những tư tưởng khác nhau giữa các nhà quản trị mạng khác
nhau.
Trong một môi trường rất lớn, những vùng khác nhau có những yêu cầu khác
nhau, do đó một giải pháp đơn lẻ là không hiệu quả. Ví dụ: một mạng đa quốc
gia, thì EIGRP là giao thức định tuyến được sử dụng ở access layer và

distribution layer nhưng BGP là giao thức định tuyến được dùng kết nối với core
layer.
2. Các vấn đề phát sinh và giải pháp khi thực hiện redistribution.
Khả năng của IP routing protocol thay đổi rộng rãi. Đặc trưng của các giao thức
định tuyến mà hầu hết được mang trong redistribution là sự khác nhau trong
metric và administrative distance, và khả năng classful hay classless của chúng.
Sự thất bại trong sự đem lại của sự xem xét cẩn thận sự khác nhau khi
redistribution có thể dẫn tới các vấn đề sau: sự thất bại trong sự trao đổi một vài
hoặc tất cả các tuyến (route), routing loop và black hole.
a/ Metric

Các router của hình 3.1 được redistribution static route vào OSPF, chúng sẽ
quảng bá những tuyến (route) tới các OSPF-speaker router khác. Static route
không có metric đi kèm với chúng, nhưng mỗi OSPF route (tuyến OSPF) phải có
một giá trị cost đi kèm. Một ví dụ khác liên quan đến metric nữa đó là
redistribution của RIP route (tuyến RIP) vào IGRP. Metric của RIP là hop count,
trong khi IGRP sử dụng bandwidth và delay. Metric của IGRP là một số 24 bit
trong khi của RIP giá trị giới hạn là 15. Trong cả 2 trường hợp, yêu cầu đối với
giao thức định tuyến tham gia redistribution là đối với những tuyến (route) được
redistribution vào domain của nó thì nó phải kết hợp được metric của nó với
metric của những tuyến đó.
Do đó cần có một giải pháp đó là khi router thực hiện redistribution phải gán một
giá trị metric cho những tuyến tham gia redistribution.

Trường hợp như Hình 3.2 đây là EIGRP được redistribution vào OSPF, và OSPF
được redistribution vào EIGRP. OSPF không hiểu metric tổ hợp của EIGRP và
EIGRP cũng không hiểu cost của OSPF. Kết quả là, các phần của quá trình
redistribution là các router phải được giao một cost cho mỗi EIGRP route trước
khi tuyến đó được quảng bá sang OSPF domain. Tương tự như vậy, router cũng
phải gán một cặp giá trị sau: bandwidth, delay, reliability, load và MTU cho mỗi

OSPF route trước khi nó được quảng bá sang EIGRP domain. Nếu quá trình gán
metric là không đúng thì quá trình redistribution sẽ thất bại.
b. Khoảng cách quản lý (Administrative Distance)
Tính đa dạng của metric còn gây ra vấn đề sau: nếu một router chạy nhiều hơn
một giao thức định tuyến và học một tuyến (route) tới cùng một đích từ mỗi giao
thức tương ứng, thì tuyến nào sẽ được chọn? Mỗi giao thức định tuyến sử dụng
metric của nó để xác định ra route tốt nhất theo cách của mình. So sánh tuyến
(route) với metric khác nhau chẳng hạn: hop count và cost, chẳng khác nào so
sánh táo và cam.
Có một giải pháp để giải quyết vấn đề này đó là administrative distance. Đúng
như metric được gán cho mỗi tuyến (route) đến mức độ ưu tiên của mỗi route có
thể được xác định, administrative distance được gán cho tuyến nguồn (route
source) đến mức độ ưu tiên hơn của tuyến nguồn được xác định. Như trong phần
hai đã giới thiệu administrative distance nó như là thước đo về độ tin cậy. Giá trị
administrative distance càng nhỏ thì độ tin cậy của thông tin định tuyến trao đổi
bởi giao thức tương ứng càng lớn.
Ví dụ, giả sử một router chạy 2 giao thức định tuyến là RIP và EIGRP. Khi router
học một tuyến tới mạng 192.168.5.0 bằng cả 2 giao thức định tuyến thì nó sẽ nhận
được thông tin về tuyến tới mạng 192.168.5.0 từ cả RIP neighbor và EIGRP
neighbor. Bởi vì EIGRP sử dụng metric tổ hợp cho nên những thông tin định
tuyến học được từ EIGRP sẽ chính xác hơn là thông tin định tuyến học được từ
RIP. Do đó, EIGRP tin cậy hơn RIP.
Bảng 3.3 cho biết các giá trị administrative distance mặc định của các giao thức
định tuyến khác nhau. EIGRP có administrative distance là 90 trong khi RIP là
120. Điều đó chứng tỏ EIGRP tin cậy hơn RIP.

c. Redistributing từ Classless vào Classful Protocols
Sự suy xét thận trọng đã được nói rõ được nói rõ khi thực hiện redistribution từ
một classless routing process domain vào một classful domain. Để hiểu được tại
sao lại như vậy, đầu tiên cần hiểu một classful routing protocol phản ứng lại như

thế nào với sự thay đổi của subnet. Như đã biết RIP là một classful routing
protocol cho nên nó không gửi mask trong thông tin định tuyến. Đối với các route
mà một classful router nhận được sẽ ra vào một trong 2 khả năng sau:
Router sẽ có một hay nhiều hơn interface gắn với mạng chính (major network).
Router sẽ không có interface gắn vào mạng chính.
Trong trường hợp thứ nhất, router phải sử dụng mặt nạ định hình của chính mình
cho mạng chính để xác định một cách chính xác subnet của địa chỉ đích trong gói
packet. Trong trường hợp thứ 2, chỉ địa chỉ của mạng chính mà nó có thể bao gồm
trong thông tin quảng bá bởi vì nó không có cách nào để xác định subet mask để
sử dụng.
Trong hình 3.6, subnet của OSPF domain biến đổi và Paige thực hiện
redistribution OSPF-route vào IGRP domain.

Như trong hình 3.7, Paige biết về tất cả các subnet của cả OSPF domain và IGRP
domain. Và bởi vì OSPF là một classless routing protocol, router biết mask nào
được gắn kết với mỗi subnet mà kết nối trực tiếp với Gibson. Tiến trình IGRP
(IGRP process) của Paige là sử dụng 24-bit mask; do đó 172.20.113.192/26 và
172.20.114.48/28 là không tương thích và không được quảng bá như trong hình
3.8. Chú ý rằng IGRP quảng bá 172.20.112.0/24 và 172.20.115.0/24. Kết quả là
chỉ subnet trong OSPF domain mà Leonard biết là chúng có cùng chung subnet là
24-bit như hình 3.9.

Giải pháp thứ 1: cho việc redistribution giữa classful routing protocol và classless
routing protocol là sử dụng định tuyến tĩnh để phân phối các route vào trong
classful routing domain.
Giải pháp thư 2: thực hiện route summary để nhóm các subnet con thành một
subnet to hơn mà classful routing domain hiểu được.
3. Các tình huống dẫn đến routing loop khi thực hiện redistribution
Mặc dù administrative distance đã giải quyết được vấn đề sự lộn xộn của sự thay
đổi khác nhau của metric hay nói cách khác giải quyết được vấn đề nguồn gốc

của thông tin định tuyến, nhưng chúng vẫn có thể gây lên một số vấn đề cho
redistribution. Như ví dụ trong hình 3.10, cả Gehrig và Ruth được redistribution
RIP-route vào IGRP domain. Gehrig học về mạng 172.168.1.0 qua RIP và quảng
bá network đó vào IGRP domain. Kết quả là Ruth học được về mạng 192.168.1.0
không chỉ từ Combs qua RIP-route mà còn từ Meusel qua IGRP route.

Hình 3.11 cho thấy routing table của Ruth. Chú ý rằng tuyến đường tới mạng
192.168.1.0 là một IGRP route. Ruth đã chọn IGRP route vì IGRP có
administrative distance nhỏ hơn RIP. Ruth sẽ gửi dữ liệu tới mạng 192.168.1.0
với lộ trình qua Meusel thay vì phải gửi trực tiếp tới Combs.

Mặc dù Split horizon chặn routing loop trên internet như hình 3.10. C Gehrig và
Ruth lúc đầu đều quảng bá mạng 192.168.1.0 vào IGRP domain, và cả 4 router
đều hội tụ với chỉ có một đường đến đến mạng đó. Tuy nhiên, sự hội tụ là không
thể đoán trước được. Cụ thể như trong trường hợp sau. C hai router Lazzeri và
Meusel khởi động lại. Sau khi khởi động, bảng routing talble của Ruth cho biết
tuyến đường đến mạng 12.168.1.0 sẽ sử dụng Combs làm next-hop (như hình
3.12).

Trạng tháI hội tụ của mạng sau khi khởi động lại không chỉ không đoán trước
được mà còn rất chậm. Như hình 3.13 cho biết routing table của Gehrig sau
khong 3 phút sau khi khởi động lại. Nó sử dụng router Lazzeri là next-hop của
tuyến đường tới mạng 192.168.1.0 nhưng khi ping tới địa chỉ trên mạng đó thì lại
bị fail. Hình 3.14 là routing table của Lazzeri: Lazzeri sử dụng router Gehrig là
next-hop của tuyến tới mạng 192.168.1.0. Kết quả là tồn tại routing loop.

Sau đây là trình tự của các sự kiện dẫn đến routing loop:
1. Trong khi router Lazzeri và Meusel khởi động lại, cả Gehrig và Ruth đều có
mục nhập trong routing table của tuyến đường tới mạng 192.168.1.0 với thông tin
next-hop là router Combs.

2. Ngay sau khi Lazzeri và Meusel trở thành active, cả Gehrig và Ruth đều gửi
thông tin update mà có chứa thông tin đến mạng 192.168.1.0. Giả sử trường hợp
này, Ruth gửi thông tin update sớm hơn một chút so với Gahrig.
3. Meusel, nhận thông tin update của Ruth, và coi Ruth như là next-hop và gửi
thông tin update tới Lazzeri.
4. Lazzeri, nhận thông tin update của Meusel, và coi Meusel như là next-hop.
5. Lazzeri và Gehrig đều gửi thông tin update tới nhau trong cùng một thời gian.
Lazzeri coi Gehrig là next-hop của tuyến đường tới mạng 192.168.1.0 bởi vì theo
tính chất của distance vector routing protocol nó sẽ coi router quảng bá tuyến
đường đó tới nó sẽ là next-hop. Còn Gehrig coi Lazzeri là next-hop của tuyến
đường cùng tới mạng 1923.168.1.0 bởi vì thông tin định tuyến của IGRP router
quảng bá có độ tin cậy lớn là thông tin định tuyến do router RIP quảng bá (thực
hiện điều này dựa vào administrative distance). Kết quả là loop xuất hiện.
Split horizon và thời gian không hợp lệ (invalid timer) rốt cuộc sẽ sắp xếp lại các
thông tin định tuyến sai đó. Lazzeri quảng bá tuyến tới mạng tới Meusel, nhưng
Meusel tiếp tục sử dụng metric tôt hơn cho tuyến đó qua Ruth. Và từ khi Ruth
được coi là next-hop router, split horizin có tác dụng cho tuyến tới mạng
192.168.1.0 tại interface S1 của Meusel. Meusel cũng gửi quảng bá tuyến tới
mạng 192.168.1.0 tới Lazzeri, nhưng Lazzeri vẫn coi Gehrig là next-hop cho
tuyến tới mạng 192.168.1.0 với metric tốt hơn. Lazzeri và Gehrig coi lẫn nhau là
next hop cho tuyến tới mạng 192.168.1.0, cho nên chúng sẽ không quảng bá
tuyến tới mạng đó cho nhau. Sau khoảng thời gian invalid timer hết hạn thì
routing table của 2 router đó như hình 3.15.

Khi invalid timer của Lazzer hết hạn, tuyến tới mạng 192.168.1.0 sẽ khởi tạo giá
trị holddown cho tuyến đó. Mặc dù Meusel được quảng bá một tuyến tới mạng
đó, Lazzeri không thể đồng ý nó cho đến khi holddown timer hết hạn. Hình 3.16
cho biết rằng Lazzeri cuối cùng cũng đồng ý tuyến được qung bá từ Meusel và
hình 3.17 cho biết Gehrig đã đến được mạng 192.168.1.0 thành công qua Lazzeri.
Quá trình này mất khoảng hơn 9 phút cho 2 router hội tụ và những tuyến mà nó

sử dụng không phải là tuyến tối ưu.

Administrative distances có thể gây lên vấn đề tệ hơn cả lựa chọn đường đi sai
(sub-optimal route) như các tình huống không dự đoán trước được và thời gian
hội tụ chậm như ví dụ trước đã phân tích. Như hình 3.18 các router trong IGRP
domain được cấu hình trong môI trường Frame Relay. ở trạng thái mặc định split
horizon được tắt trên các interface Frame Relay. Kết quả là routing loop vĩnh cửu
xảy ra giữa Lazzeri và Gehrig và giữa Meusel và Ruth. Kết luận cuối cùng là
mạng 192.168.1.0 không thể đến được trong IGRP domain