Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu lệnh Show IP Router khi cấu hình router phần 2 potx

130

.Trong bảng
đ
ị
nh
tuyến có thông tin về
đư
ờ
ng
đ
i
tới từng mạng
đ
ích
:tổng chi phí
cho
đư
ờ
ng
đ
i
,địa chỉ của router kế tiếp .
Hình 6.2.5b
Hình 6.2.5c

131

Một ví dụ tương tự vectơ khoảng cách mà bạn thường thấy là bảng thông tin chỉ
đư
ờ

ng
ở

các giao lộ
đư
ờ
ng
cao tốc .Trên bảng này có các ký hiệu cho biết hướng
đ
i
tới
đ
ích
và khoảng cánh tới
đ
ó
là bao xa.
6.2.6. Đặc điểm của giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết
Thuật toán
đ
ị
nh
tuyến theo trạng thái
đư
ờ
ng
liên kết là thuật toán Dijkstras hay
còn gọi là thuật toán SPF (Shortest Path First tìm
đư
ờ

ng
ngắn nhất).Thuật toán
đ
ị
nh
tuyến theo trạng thái
đư
ờ
ng
liên kết thực hiện việc xây dựng và bảo trì một
cơ sở dữ liệu
đ
ầ
y
đ
ủ

về cấu trúc của toàn bộ hệ thống mạng .
Đ
ị
nh
tuyến theo trạng thái
đư
ờ
ng
liên kết sử dụng những công cụ sau:
•
Thông
đ
i

ệ
p
thông báo trạng thái
đư
ờ
ng
liên kết (LSA-Link-state
Advertisement): LSA là một gói dữ liệu nhỏ mang thông tin
đ
ị
nh
tuyến
đư
ợ
c
truyền
đ
i
giữa các router .
•
Cơ sở dữ liệu về cấu trúc mạng :được xây dựng từ thông tin thu thập
đư
ợ
c

từ các LSA .
•
Thuật toán SPF :dựa trên cơ sở dữ liệu về cấu trúc mạng ,thuật toán SPF sẽ
tính toán
đ

ể

tìm
đư
ờ
ng
ngắn nhất .
•
Bảng
đ
ị
nh
tuyến :chứa danh sách các
đư
ờ
ng
đ
i
đ
ã
đư
ợ
c
chọn lựa .
Quá trình thu thập thông tin mạng
đ
ể

thực hiện
đ

ị
nh
tuyến theo trạng thái
đư
ờ
ng

liên kết:
Mỗi router bắt
đ
ầ
u
trao
đ
ổ
i
LSA với tất cả các router khác, trong
đ
ó
LSA mang
cơ sở dữ liệu dựa trên thông tin của các LSA.
Mỗi router tiến hành xây dựng lại cấu trúc mạng theo dạng hình cây với bản than
nó là gốc ,từ
đ
ó
router vẽ ra tất cả các
đư
ờ
ng
đ

i
tới tất cả các mạng trong hệ thống
.Sau
đ
ó
thuật toán SPF chọn
đư
ờ
ng
ngắn nhất
đ
ể

đư
a
vào bảng
đ
ị
nh
tuyến. Trên
bảng
đ
ị
nh
tuyến sẽ chứa thông tin về các
đư
ờ
ng
đ
i

đ
ã
đư
ợ
c
chọn với cổng ra
tương
ứ
ng.Bên
cạnh
đ
ó,
router vẫn tiếp tục duy trì cơ sở dữ liệu về cấu trúc hệ
thống mạng và trạng thái của các
đư
ờ
ng
liên kết. Router nào phát hiện cấu trúc
mạng thay
đ
ổ
i
đ
ầ
u
tiên sẽ phát thông tin cập nhật cho tất cả các router
khác.Router phát gói LSA, trong
đ
ó
có thông tin về router mới, các thay

đ
ổ
i
về
trạng thái
đư
ờ
ng
liên kết. Gói LSA này
đư
ợ
c
phát
đ
i
cho tất cả các router khác.
132

Hình 6.2.6a

Mỗi router có cơ sở dư liệu riêng về cấu trúc mạng và thuật toán SPF thực hiện
tính toán dựa trên cơ sở dữ liệu này .
Hinh 6.2.6b
133

Khi router nhận
đư
ợ
c
gói LSA thì nó sẽ cập nhật lại cơ sở dữ liệu của nó với

thông tin mới vừa nhận
đư
ợ
c.
Sau
đ
ó
SPF sẽ tính lại
đ
ể

chọn
đư
ờ
ng
lại và cập
nhật lại cho bảng
đ
ị
nh
tuyến .
Đ
ị
nh
tuyến theo trạng thái
đư
ờ
ng
liên kết có một số nhược
đ

i
ể
m
sau:
•
Bộ sử lý trung tâm của router phải tính toán nhiều
•
Đ
òi
hỏi dung lương bộ nhớ phải lớn
•
Chiếm dụng băng thông
đư
ờ
ng
truyền
Router sử dụng
đ
ị
nh
tuyến theo trạng thái
đư
ờ
ng
liên kết sẽ phải cần nhiều bộ nhớ
hơn và hoạt
đ
ộ
ng
xử lý nhiều hơn là sử dụng

đ
ị
nh
tuyến theo vectơ khoảng cách
.Router phải có
đ
ủ

bộ nhớ
đ
ể

lưu cơ sở dữ liệu về cấu trúc mạng ,bảng
đ
ị
nh
tuyến
.Khi khởi
đ
ộ
ng
việc
đ
ị
nh
tuyến ,tất cả các router phải gửi gói LSA cho tất cả các
router khác,khi
đ
ó
băng thông

đư
ờ
ng
truyền sẽ bị chiếm dụng làm cho băng thông
dành cho
đư
ờ
ng
truyền dữ liệu của người dùng bị giảm xuống. Nhưng sau khi các
router
đ
ã
thu thập
đ
ủ

thông tin
đ
ể

xây dựng cơ sở dữ liệu về cấu trúc mạng thì
băng thông
đư
ờ
ng
truyền không bị chiếm dụng nữa .Chỉ khi nào cấu trúc mạng
thay
đ
ổ
i

thì router mới phát gói LSA
đ
ể

cập nhật và những gói LSA này chiếm
một phần băng thông rộng rất nhỏ .
6.3 Tổng quát về giao thức định tuyến

6.3.1. Quyết định chọn đường đi
Router có 2 chức năng chính là :
•
Quyết
đ
ị
nh
chọn
đư
ờ
ng
đ
i

•
Chuyển mạch
Quá trình chọn
đư
ờ
ng
đ
i

đư
ợ
c
thực hiện
ở

lớp M
ạ
ng.Router
dựa vào bảng
đ
ị
nh

tuyến
đ
ể

chọn
đư
ờ
ng
cho gói dữ liệu ,sau khi quyết
đ
ị
nh
đư
ờ
ng
ra thì router thực

hiện việc chuyển mạch
đ
ể

phát gói dữ liệu .
Chuyển mạch là quá trình mà router thực hiện
đ
ể

chuyển gói từ cổng nhận vào ra
cổng phát
đ
i
.Điểm quan trọng của quá trình này là router phải
đ
óng
gói dữ liệu
cho phù hợp với
đư
ờ
ng
truyền mà gói chuẩn bị
đ
i
ra
Trong các hình 6.3.1a-6.3.1e cho thấy cách mà router sử dụng
đ
ị
a
chỉ mạng

đ
ể

quyết
đ
ị
nh
chọn
đư
ờ
ng
cho gói dữ liệu .
134

Hình 6.3.1a

Hình 6.3.1b

135

Hình 6.3.1c

Hình 6.3.1d

Hình 6.3.1e
6.3.2 Cấu hình định tuyến
Đ
ể

cấu hình giao thức

đ
ị
nh
tuyến ,bạn cần cấu hình trong chế
đ
ộ

cấu hình toàn
cục và cài
đ
ặ
t
các
đ
ặ
c
đ
i
ể
m
đ
ị
nh
tuyến .Bước
đ
ầ
u
tiên ,ở chế
đ
ộ

cấu hình toàn cục
,bạn cần khởi
đ
ộ
ng
giao thức
đ
ị
nh
tuyến mà bạn muốn ,ví dụ như RIP
,IRGP,EIGRP hay OSPF. Sau
đ
ó
,trong chế
đ
ộ

cấu hình
đ
ị
nh
tuyến ,công việc
chính là bạn khái báo
đ
ị
a
chỉ IP .Định tuyến
đ
ộ

ng
thường s
ử

dụng broadcst và
multicast
đ
ể

trao
đ
ổ
i
thông tin giữa các router .Router sẽ dựa vào thông số
đ
ị
nh

tuyến
đ
ể

chọn
đư
ờ
ng
tốt nhất tới từng mạng
đ
ích.

136

Lệnh router dùng
đ
ể

khởi
đ
ộ
ng
giao thức
đ
ị
nh
tuyến .
Lệnh network dùng
đ
ể

khai báo các cổng giao tiếp trên router mà ta muốn giao
th
ứ
c
đ
ị
nh
tuyến gửi và nhận các thông tin cập nhật về
đ
ị
nh

tuyến .
Sau
đ
ây
là các ví dụ về cấu hình
đ
ị
nh
tuyến:
GAD(config)#router rip
GAD(config-router)#network 172.16 0.0
Đ
ị
a
chỉ mạng khai báo trong câu lệnh
network
là
đ
ị
a
chỉ mạng theo lớp A,B,hoặc
C chứ không phải là
đ
ị
a
chỉ mạng con (subnet)hay
đ
ị
a
chỉ host riêng lẻ .

6.3.3 Các giao thức định tuyến

ở

lớp Internet của bộ giao th
ứ
c
TCP/IP , router sử dụng một giao thức
đ
ị
nh
tuyến
IP
đ
ể

thực hiện việc
đ
ị
nh
tuyến .Sau
đ
ây
là một số giao thức
đ
ị
nh
tuyến IP:
•
RIP

–

giao thức
đ
ị
nh
tuyến nội theo vectơ khoảng cách
•
IGRP
-

giao thức
đ
ị
nh
tuyến nội theo vectơ khoảng cách Cisco.
•
OSPF
–

giao thức
đ
ị
nh tuyến nội theo tr
ạ
ng
thái
đư
ờ
ng

liên kết
•
EIGRP
-

giao thức mở rộng của IGRP
•
BGP
-

giao thức
đ
ị
nh
tuyến ngoại theo vectơ khoảng cách
RIP (Routing information Protocol)được
đ
ị
nh
nghĩa trong RPC 1058.
Sau
đ
ây
là các
đ
ặ
c
đ
i
ể

m
chính của RIP :
•
Là giao thức
đ
ị
nh
tuyến theo vectơ khoảng cách
•
Sử dụng số lượng hop
đ
ể

làm thông số chọn
đư
ờ
ng
đ
i

•
Nếu số lượng hop
đ
ể

tới
đ
ích
lớn hơn 15 thì gói dữ liệu sẽ bị huỷ bỏ
•

Cập nhật theo
đ
ị
nh
kỳ mặc
đ
ị
nh
là 30 giây
IGRP (Internet gateway routing Protocol)là giao thức
đư
ợ
c
phát triển
đ
ộ
c
quyền
bởi Cisco .Sau
đ
ây
là một số
đ
ặ
c
đ
i
ể
m
mạnh của IGRP:

•
Là giao thức
đ
ị
nh
tuyến theo vectơ khoảng cách
•
Sử dụng băng thông ,tải ,độ trễ và
đ
ộ

tin cậy của
đư
ờ
ng
truyền làm thông
số lựa chọn
đư
ờ
ng
đ
i

•
Cập nhật theo
đ
ị
nh
kỳ mặc
đ

ị
nh
là 90 giây
137

OSPF (Open Shortest Path First)là giao thức
đ
ình
tuyến theo trạng thái
đư
ờ
ng
liên
kết .Sau
đ
ây
là các
đ
ặ
c
đ
i
ể
m
chinhs của OSPF :
•
Là giao thức
đ
ị
nh

tuyến theo trạng thái
đư
ờ
ng
liên kết
•
Đư
ợ
c
đ
ị
nh
nghĩa trong RFC 2328 ,
•
Sử dụng thuật toán SPF
đ
ể

tính toán chọn
đư
ờ
ng
đ
i
tốt nhất ,
•
Chỉ cập nhật khi cấu trúc mạng có sự thay
đ
ổ
i

,
EIGRP Là giao thức
đ
ị
nh
tuyến nâng cao theo vectơ khoảng cách ,và là giao thức
đ
ộ
c
quyền của Ciso.Sau
đ
ây
là các
đ
ặ
c
đ
i
ể
m
chính của EIGRP:
•
Là giao thức
đ
ị
nh
tuyến nâng cao theo vectơ khoảng cách ,
•
Có chia tải.
•

Có các
ư
u
đ
iểm của
đ
ị
nh
tuyến theo vectơ khoảng cách và
đ
ị
nh
tuyến theo
trạng thái
đư
ờ
ng
liên kết.
•
Sử dụng thuật toán DUAL (Diffused Update Algorithm)để tính toán chọn
đư
ờ
ng
tốt nhất. Cập nhật theo
đ
ị
nh
kỳ mặc
đ
ị

nh
là 90 gây hoặc cập nhật khi
có thay
đ
ổ
i
về cấu trúc mạng.
BGP (Border Gateway Protocol) là giao thức
đ
ị
nh
tuyến ngoại. Sau
đ
ây
là các
đ
ặ
c

đ
i
ể
m
chính của BGP. Là giao thức
đ
ị
nh
tưyến ngoại theo vectơ khoảng cách,
•
Đư

ợ
c
sử dụng
đ
ể

đ
ị
nh
tuyến giữa các ISP hoặc giữa ISP và khách hàng ,
•
Đư
ợ
c
sử dụng
đ
ể

đ
ị
nh
tuyến lưu lượng Internet gi
ữ
a
các hệ tự quản (AS).
6.3.4 Hệ tự quản, IGP và EGP
Giao thức
đ
ị
nh

tuyến nội
đư
ợ
c
thiết kế
đ
ể

sử dụng cho hệ thống mạng của một
đơ
n
v
ị

tổ chức mà thôi .Điều quan trọng nhất
đ
ố
i
với việc xây dựng một giao thức
đ
ị
nh
tuyến nội là chọn thông số nào và sử dụng những thông số
đ
ó
ra sao
đ
ể

chọn

đư
ờ
ng
đ
i trong hệ thống mạng .
Giao thức
đ
ị
nh
tuyến ngoại
đư
ợ
c
thiết kế
đ
ể

sử dụng giữa 2 hệ thống mạng có 2
cơ ch
ế

quản lý khác nhau .Các giao thức loại này thường
đư
ợ
c
sử dụng
đ
ể

đ

ị
nh

tuyến gi
ữ
a các ISP .Giao thức
đ
ị
nh
tuyến IP ngoại thường yêu cầu phải có 3 thông
tin trước khi hoạt
đ
ộ
ng
,đó là :
•
Danh sách các router láng giềng
đ
ể

trao
đ
ổ
i
thông tin
đ
ị
nh
tuyến ,
•

Danh sách các mạng kết nối trực tiếp mà giao thức cần quảng bá thông tin
đ
ị
nh
tuyến .
•
Chỉ số của hệ tự quản trên router .
138

Giao thức
đ
ị
nh
tuyến ngoại vi cần phải phân biệt các hệ tự quản .Các bạn nên nhớ
rằng mỗi hệ tự quản có một cơ chế quản tri riêng biệt .Giữa các hệ thống này phải
có một giao thức
đ
ể

giao tiếp
đư
ợ
c
với nhau .
Mỗi một hệ tự quản có một con số xác
đ
ị
nh
đư
ợ

c
cấp bởi tổ chức
đă
ng
ký số
Internet của Mỹ (ARIN – America Registry of Internet Number) hoặc
đư
ợ
c
cấp
bởi nhà cung cấp dịch vụ. Con số này là số 16 bit. Các giao thức
đ
ị
nh
tuyến như
IGRP và EIGRP của Cisco
đ
òi
hỏi phải khai báo số AS khi cấu hình
Hình 6.3.4
6.3.5. Vectơ khoảng cách

Thuật toán vectơ khoảng cách (hay còn gọi là thuật toán Bellman-Ford)yêu cầu
mỗi router gửi một phần hoặc toàn bộ bảng
đ
ị
nh
tuyến cho các router láng giềng
kết nối trực tiếp với nó .Dựa vào thông tin cung cấp bởi các router láng giềng
,thuật toán vectơ khoảng cách sẽ lựa chọn

đư
ờ
ng
đ
i
tốt nhất .
Sử dụng các giao thức
đ
ị
nh
tuyến theo vectơ khoảng cách thường tốn ít tài nguyên
của hệ thống nhưng tốc
đ
ộ

đ
ồ
ng
bộ giữa các router lại chậm và thông số
đư
ợ
c
sử
dụng
đ
ể

chọn
đư
ờ

ng
đ
i
có thể không phù hợp với những hệ thống mạng lớn .Chủ
yếu các giao thức
đ
ị
nh
tyến theo vectơ khoảng cách chỉ xác
đ
ị
nh
đư
ờ
ng
đ
i
bằng
khoảng cách (số lượng hop) và hướng
đ
i
(vectơ)
đ
ế
n
mạng
đ
ích.Theo
thuật toán
này ,các router sẽ trao

đ
ổ
i
bảng
đ
ị
nh
tuyến với nhau theo
đ
ị
nh
kỳ .Do vậy ,loại
139

đ
ị
nh
tuyến này chỉ
đơ
n
giản là mỗi router chỉ trao
đ
ổ
i
bảng
đ
ị
nh
tuyến với các
router láng giềng của mình .Khi nhận

đư
ợ
c
bảng
đ
ị
nh
tuyến từ router láng giềng
,router sẽ lấy con
đư
ờ
ng
nào
đ
ế
n
mạng
đ
ích
có chi phí thấp nhất rồi cộng thêm
khoảng cách của mình vào
đ
ó
thành một thông tin hoàn chỉnh về con
đư
ờ
ng
đ
ế
n

mạng
đ
ích
với hướng
đ
i
,thông số
đư
ờ
ng
đ
i
từ chính nó
đ
ế
n
đ
ích
rồi
đư
a
vào bảng
đ
ị
nh
tuyến
đ
ó
gửi

đ
i
cập nhật tiếp cho các router kế cận khác .RIP và IGRP là 2
giao thức
đ
ị
nh
tuyến theo vectơ khoảng cách .
Chuyển bảng
đ
ị
nh
tuyến cho router láng giềng theo
đ
ị
nh
kỳ và tính lại vectơ
khoảng cách
Hình 6.3.5a