ĐỒ ÁN XÂY DỰNG MẠNG WAN CHO TỈNH LẠNG SƠN BẰNG CÔNG NGHỆ FRAMERELAY

LỜI CAM ĐOAN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời gian quy định và đáp ứng được
yêu cầu đề ra, em đã cố gắng tìm hiểu, học hỏi, tích lũy kiến thức đã học. Em có
tham khảo một số tài liệu đã nêu trong phần “Tài liệu tham khảo” nhưng không
sao chép nội dung từ bất kỳ đồ án nào khác.
Tôi xin cam đoan đồ án là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi nghiên cứu,
xây dựng dưới sự hướng dẫn của thầy giáo . Nội dung lý thuyết trong đồ án có sự
tham khảo và sử dụng của một số tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm,
tạp chí và các trang web theo danh mục tài liệu của đồ án.
Các số liệu, chương trình phần mềm và những kết quả trong đồ án là trung
thực và chưa được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.
Em xin cam đoan những lời khai trên là đúng, mọi thông tin sai lệch em
xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng.
Thái Nguyên, tháng 4 năm 2014
Sinh viên
Triệu Thị Hiệp

1
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chương trình học và viết đồ án tốt nghiệp này, em đã nhận
được sự hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình của thầy cô trường Đại học Công
nghệ thông tin và Truyền thông.
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến quý thầy giáo, cô giáo
trong trường Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông – Đại học Thái
Nguyên, đặc biệt là quý thầy cô trong bộ môn “mạng và truyền thông” đã tận tình
giảng dạy, trang bị cho em vốn kiến thức, kinh nghiệm quý báu để em có thể đạt được
kết quả tốt nhất trong học tập cũng như trong công việc sau khi ra trường.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các ban ngành lãnh đạo, các thầy
cô và các bạn tham gia dự án – Trường Đại học Công nghệ thông tin và Truyền
thông - nơi mà em thực tập đã tạo điều kiện về trang thiết bị, hướng dẫn và trao
đổi kiến thức.

Đặc biệt, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy giáo - người đã
trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian thực hiện đồ án. Trong quá trình
hướng dẫn, thầy luôn nhiệt tình chỉ bảo, truyền đạt cho em những kinh nghiệm của
người đi trước giúp em luôn có phương hướng xây dựng, phát triển và hoàn thành
đồ án đúng thời hạn.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng hoàn thiện đồ án bằng tất cả sự nhiệt tình và
năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong
nhận được những đóng góp quý báu của quý thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn !


2
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN 1
1
LỜI CẢM ƠN 2
MỤC LỤC 3
DANH TỪ VIẾT TẮT 8
LỜI NÓI ĐẦU 9
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11
1.1. Tổng quan về mạng máy tính 11
1.1.1 Các thiết bị mạng WAN 12
1.1.2 Khái niệm chung về Frame-relay 24
1.1.3 Các thuật ngữ của Fram-relay 25
1.1.4 Đóng gói Frame-relay 27
1.1.5 Băng thông và điều khiển luồng trong Frame-relay 28
1.1.6 Ánh xạ địa chỉ và mô hình mạng Frame-relay 31
1.1.7 Frame-relay LMI 33
1.1.8. Hoạt động của inverse ARP và LMI 35
1.2 Các câu lệnh cấu hình Frame-relay 36

1.2.1 Cấu hình Frame-relay cơ bản 36
1.2.2 Cấu hình sơ đồ ánh xạ cố định cho Frame-relay 38
1.2.3 Sự cố không đến được mạng đích 38
1.2.4 Subinterface trong Frame-relay 39
1.2.5 Cấu hình subinterface cho Frame-relay 40
1.2.6 Kiểm tra cấu hình Frame-relay 41
1.2.7 Xác định sự cố trong cấu hình Frame-relay 44
1.3 So sánh công nghệ Frame-relay và một số công nghệ khác 45
CHƯƠNG 2 48
KHẢO SÁT VÀ PHÂN TÍCH THIẾT KẾ MẠNG WAN 48
CHO TỈNH LẠNG SƠN SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ FRAME-RELAY
48
2.1 Bài toán 48
2.2 Hiện trạng hệ thống 48
2.3 Phân tích đánh giá hệ thống cũ 48
2.4 Đề xuất giải pháp và hướng lập trình 49
3
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG 51
3.1. mô hình hệ thống 51
3.2 Kiểm tra các mạng bằng câu lệnh ping 52
KẾT LUẬN 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 60
4
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Một mô hình liên kết các máy tính trong mạng 11
Hình1.2: Cấu hình route 12
Hình 1.3: Cấu hình switch 13
Hình 1.4: Cấu hình hub 14
Hình 1.5: Mô hình đia chỉ đích 15

Hình 1.6: Mạng WAN 20
Hình 1.7: Mạng MAN 20
Hình 1.8: Kết nối đường thuê bao 21
Hình 1.9: Kết nối chuyển mạch 22
Hình 1.10: Mô hình chuyển mạch tương tự 22
Hình 1.11: Bảng kỹ thuật modem 23
Hình 1.12: DTE gửi frame cho DCE 25
Hình 1.13: Frame-relay truyền từ switch này sang switch khác để đến
được DTE đầu xa 25
Hình 1.14: DCE đầu xa chuyển gói đến DTE đích 25
Hình 1.15: Trên mỗi switch có một bảng lưu bảng ánh xạ giữa port vào
và port ra tương ứng cho mỗi kết nối ảo VC giữa 2 DTE 26
Hình 1.16: Nhiều kết nối ảo VC trên cùng một đường truyền vật lý
giữa router và switch được phân biệt với nhau nhờ chỉ số DLCI 27
Hình 1.17: Nhận gói dữ liệu từ lớp mạng, ví dụ gói IP 28
Hình 1.18: Đóng gói thành frame của Frame-relay 28
Hình 1.19: Chuyển frame xuống lớp vật lý 28
Hình 1.20: Cổng 1của switch A đang phải phát đi một frame rất lớn,
do đó các frame khác cần đi ra cổng này sẽ phải xếp vào hàng đợi. Số
lượng frame trong hàng đợi tăng dần lên 30
5
Hình 1.21: Sau đó trên các frame truyền ra cổng 1 được cài đặt bit
FECN để báo nghẽn cho thiết bị kế tiếp 30
Hình 1.22: Bit BECN được cài đặt trong các frame gửi về cho các thiết
bị trước đó để thông báo nghẽn. 31
Hình 1.23: Cấu trúc hình sao cho mạng WAN dùng đường truyền trực
tiếp thuê riêng. Mạng trung tâm Geneva kết nối đến 5 mạng ở xa 31
Hình 1.24: Cấu trúc hình sao cho mạng Frame-relay 32
Hình 1.25: DTE gửi thông điệp hỏi thông tin trạng thái 75 cho DCE 35
Hình 1.26: DCE trả lời bằng thông điệp 7D (Status Message), trong đó

có các chỉ số DLCI đã được cấu hình. Do đó DTE học được các VC mà
nó có 36
Hình 1.27: DTE gửi Inverse ARP trên một VC 36
Hình 1.28: DTE đầu xa tương ứng với VC đó gửi trả lời với địa chỉ
Lớp 3 36
Hình 1.29: Ví dụ về cấu hình Frame-relay cơ bản 37
Hình 1.30: Ví dụ về cấu hình sơ đồ ánh xạ cố định cho Frame-relay 38
Hình 1.31: Cấu hình subinterface cho Frame-relay 41
Hình 1.32: Kết quả hiển thị của lệnh show interface 42
Hình 1.33: Kết quả hiển thị của lệnh show frame-relay lmi 42
Hình 1.34: Sử dụng lệnh show frame-relay pvc 100 43
Hình 1.35: Show frame-relay map 43
Hình 1.36: Lệnh debug frame-relay lmi 44
51
Hình 3.1: Mô hình hệ thống mạng mô phỏng cho tình lạng sơn 51
Hình 3.2: Cấu hình router2 cho hệ thống 53
Hình 3.5: Kiểm tra ping từ PC1 đến máy chủ 53
Hình 3.4: Kiểm tra ping từ PC2 đến máy chủ 54
Hình 3.6:Kiểm tra ping từ PC4 đến máy chủ 54
6
Hình 3.7: Ping bị lỗi 55
7
DANH TỪ VIẾT TẮT
ATM : Truyền thông khôngđồng bộ
BECN: thông báo tắc nghẽn lùi
FECN : thông báo tắc nghẽn tiến
Bc :lượng dữ liệu tối đa ma mang chấp nhận truyền đi trong khoảng thời gian
Be : Lượng dữ liệu mà mạng không đảm bảo truyền tốt
Tc : Là thời gian mạng gửi Bc thậm chí cả Be.
CIR : tốc độ đăng ký cung cấp và người tiêu dùng

DLCI :(nhận dạng đường kết nối ảo)
DE : Bit loại bỏ
FCS :Trường kiểm tra lỗi frame trong Frame relay
HDLC :Điều khiển liên kết dữ liệu ở tầng cao
LAPD : Là giao thức cơ bản củ lớp 2 của ISDN trên kênh D
Vc :Mạch ảo
PVC ::mạch ảo cố định
SVC : mạch ảo không cố định
8
LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn cuộc cách mạng về công nghệ thông tin và viễn thông
đang diễn ra hiện nay, có rất nhiều phương thức đã được đưa ra thảo luận và thử
nghiệm để xây dựng nền tảng mạng lưới cung cấp các dịch vụ truyền số liệu.
Theo xu thế chung, tất cả các dịch vụ thoại và phi thoại dần dần sẽ tiến tới được
sử dụng trên nền của mạng thông tin bǎng rộng tích hợp IBCN (Integrated
Broadband Communacation Network). Trên cơ sở mạng IBCN, ngoài các dịch
vụ truyền thống về thoại và truyền số liệu còn có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ
liên quan tới hình ảnh động và dịch vụ từ xa như: Truyền hình chất lượng cao,
hội thảo truyền hình, thư viện video, đào tạo tại nhà, video theo yêu cầu (video
on demand),
Quá trình tiến tới mạng IBCN hiện tại có thể xem như có hai con đường:
Hướng thứ nhất là từ các mạng điện thoại tiến tới xây dựng mạng số đa dịch vụ
tích hợp ISDN (Integrated Service Digital Network) rồi tiến tới BISDN hay
IBCN. Hướng thứ hai là từ các mạng phi thoại tức là các mạng truyền số liệu tiến
tới xây dựng các mạng chuyển khung (Frame-Relay) rồi mạng truyền dẫn không
đồng bộ ATM (Asynchronous Transfer Mode) để làm nền tảng cho IBCN.
Hiện nay, ở Việt Nam mới có mạng truyền số liệu chuyển mạch gói theo
tiêu chuẩn X.25 đang được khai thác. Mạng truyền số liệu theo công nghệ
chuyển mạch gói chỉ có thể phục vụ cho các nhu cầu truyền số liệu tốc độ thấp
(tối đa tới 128 Kbps) nhưng nó có tính an toàn cao, khắc phục được các yếu điểm

của một mạng truyền dẫn chất lượng kém. Với các công nghệ truyền dẫn hiện
nay, vấn đề nâng cấp chất lượng các đường truyền dẫn không còn quá phức tạp
như trước kia. Vì vậy, chúng ta còn có thể chọn hướng phát triển là xây dựng
mạng truyền số liệu theo công nghệ Frame-relay và tiến tới công nghệ ATM. Mặt
khác, với sự phát triển của công nghệ thông tin, nhu cầu kết nối các mạng LAN
(Local Area Network) với nhau hay nói tổng quát hơn là nhu cầu thiết lập mạng
truyền số liệu riêng với thông lượng cao trên cơ sở mạng truyền số liệu công
cộng ở nước ta đang phát triển nhanh dẫn tới việc thiết kế kết nối mạng LAN với
mạng LAN (LAN to LAN) trở thành nhu cầu cần thiết cho nhiều nơi. Vì vậy
9
công nghệ Frame-relay với những ưu điểm của nó như là một công nghệ sẽ được
ứng dụng trên mạng truyền số liệu của Việt Nam trong thời gian tới.
Frame-relay bắt đầu được đưa ra như tiêu chuẩn của một trong những giao
thức truyền số liệu từ nǎm 1984 trong hội nghị của tổ chức liên minh viễn thông
thế giới ITU-T (lúc đó gọi là CCITT - Consultative Commitee for International
Telegraph and Telephone) và cũng được viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ ANSY
(American National Standard Institute) đưa thành tiêu chuẩn của ANSY vào nǎm đó.
Mục tiêu chính của Frame-relay cũng giống như của nhiều tiêu chuẩn
khác, đó là tạo ra một giao diện chuẩn để kết nối thiết bị của các nhà sản xuất
thiết bị khác nhau giữa người dùng và mạng UNI (User to Network Interface).
Frame-relay được thiết kế nhằm cung cấp dịch vụ chuyển khung nhanh cho các
ứng dụng số liệu tương tự như X.25 hay ATM. Theo số liệu của diễn đàn Frame-
relay thì nguyên nhân để người dùng chọn Frame-Relay là:
 Kết nối LAN to LAN: 31%
 Tạo mạng truyền ảnh: 31%
 Tốc độ cao: 29%
 Giá thành hợp lý: 24%
 Dễ dùng, độ tin cậy cao: 16%
 Xử lý giao dịch phân tán: 16%
 Hội thảo video: 5%

Rõ ràng là các ứng dụng trên Frame-relay đều sử dụng khả nǎng truyền số
liệu tốc độ cao và cần đến dịch vụ bǎng tần rộng có tính đến khả nǎng bùng nổ
lưu lượng (trafic bursty) mà ở các công nghệ cũ hơn như chuyển mạch kênh hay
chuyển mạch gói không thể tạo ra.
Báo cáo được tổ chức thành 3 chương
Chương 1:cơ sở lý thuyết
Chương 2: khảo sát và phân tích thiết kế mạng wan cho tỉnh lạng sơn sử
dụng công nghệ Frame-Relay
Chương 3:xây dựng chương trình mô phỏng
10
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Tổng quan về mạng máy tính
Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi môi
trường truyền (đường truyền) theo một cấu trúc nào đó và thông qua đó các máy
tính trao đổi thông tin qua lại cho nhau.
Môi trường truyền là hệ thống các thiết bị truyền dẫn có dây hay không dây
dùng để chuyển các tín hiệu điện tử từ máy tính này đến máy tính khác. Các tín
hiệu điện tử đó biểu thị các giá trị dữ liệu dưới dạng các xung nhị phân (on –
off). Tất cả các tín hiệu được truyền giữa các máy tính đều thuộc một dạng sóng
điện từ. Tùy theo tần số của sóng điện từ có thể dùng các môi trường truyền vật
lý khác nhau để truyền các tín hiệu. Ở đây môi trường truyền được kết nối có thể
là dây cáp đồng trục, cáp xoắn, cáp quang, dây điện thoại, sóng vô tuyến … Các
môi trường truyền dữ liệu tạo nên cấu trúc của mạng. Hai khái niệm môi trường
truyền và cấu trúc là những đặc trưng cơ bản của mạng máy tính.
Hình 1.1: Một mô hình liên kết các máy tính trong mạng
Tốc độ truyền dữ liệu trên đường truyền còn được gọi là thông lượng của
đường truyền – thường được tính bằng số lượng bit được truyền đi trong một
giây (bps).

11

1.1.1 Các thiết bị mạng WAN
Các thiết bị sử dụng cho mạng WAN gồm có: router, switch, modem, hub
• Router
Hình1.2: Cấu hình route
Router là thiết bị mạng lớp 3 của mô hình OSI (Network Layer). Router kết
nối hai hay nhiều mạng IP với nhau. Các máy tính trên mạng phải “nhận thức”
được sự tham gia của một router, nhưng đối với các mạng IP thì một trong những
quy tắc của IP là mọi máy tính kết nối mạng đều có thể giao tiếp được với router
Ưu điểm của Router: Về mặt vật lý, Router có thể kết nối với các loại mạng
khác lại với nhau, từ những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điện
thoại đường dài có tốc độ chậm.
Nhược điểm của Router: Router chậm hơn Bridge vì chúng đòi hỏi nhiều
tính toán hơn để tìm ra cách dẫn đường cho các gói tin, đặc biệt khi các mạng kết
nối với nhau không cùng tốc độ. Một mạng hoạt động nhanh có thể phát các gói
tin nhanh hơn nhiều so với một mạng chậm và có thể gây ra sự nghẽn mạng.
• switch
12
Hình 1.3: Cấu hình switch
Switch đôi khi được mô tả như là một Bridge có nhiều cổng. Trong khi một
Bridge chỉ có 2 cổng để liên kết được 2 segment mạng với nhau, thì Switch lại có
khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port)
trên Switch. Cũng giống như Bridge, Switch cũng “học” thông tin của mạng
thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận được từ các máy trong mạng. Switch
sử dụng các thông tin này để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông
tin giúp các gói thông tin đến đúng địa chỉ
Ngày nay, trong các giao tiếp dữ liệu, Switch thường có 2 chức năng
chính là chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng
Switch. Switch hoạt động ở tốc độ cao hơn nhiều so với Repeater và có thể cung
cấp nhiều chức năng hơn như khả năng tạo mạng LAN ảo (VLAN).
• Modem

Modem (viết tắt từ modulate and demodulate) là một thiết bị điều chế
sóng tín hiệu tương tự nhau để mã hóa dữ liệu số, và giải điều chế tín hiệu mang
để giải mã tín hiệu số. Một thí dụ quen thuộc nhất của modem băng tầng tiếng
nói là chuyển tín hiệu số '1' và '0' của máy tính thành âm thanh mà nó có thể
truyền qua dây điện thoại của Plain Old Telephone Systems (POTS), và khi nhận
được ở đầu kia, nó sẽ chuyển âm thanh đó trở về tín hiệu '1' và '0'. Modem
thường được phân loại bằng lượng dữ liệu truyền nhận trong một khoảng thời
gian, thường được tính bằng đơn vị bit trên giây, hoặc "bps".
13
Các người dùng Internet thường dùng các loại modem nhanh hơn, chủ yếu
là modem cáp và modem ADSL. Trong viễn thông, "radio modem" truyền tuần
tự dữ liệu với tốc độ rất cao qua kết nối sóng viba. Một vài loại modem sóng viba
truyền nhận với tốc độ hơn một trăm triệu bps. Modem cáp quang truyền dữ liệu
qua cáp quang.
• Hub
Hình 1.4: Cấu hình hub
Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng. Một Hub có từ 4 đến 24 cổng
và có thể còn nhiều hơn. Trong phần lớn các trường hợp, Hub được sử dụng
trong các mạng 10BASE-T hay 100BASE-T. Khi cấu hình mạng là hình sao
(Star topology), Hub đóng vai trò là trung tâm của mạng. Với một Hub, khi thông
tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả các cổng khác.
Hub có 2 loại là Active Hub và Smart Hub. Active Hub là loại Hub được
dùng phổ biến, cần được cấp nguồn khi hoạt động, được sử dụng để khuếch đại
tín hiệu đến và cho tín hiệu ra những cổng còn lại, đảm bảo mức tín hiệu cần
thiết. Smart Hub (Intelligent Hub) có chức năng tương tự như Active Hub, nhưng
có tích hợp thêm chip có khả năng tự động dò lỗi - rất hữu ích trong trường hợp
dò tìm và phát hiện lỗi trong mạng.
Một số giao thức định tuyến
• Giao thức định tuyến
Khái niệm định tuyến

Định tuyến là cách thức mà Router (bộ định tuyến) hay PC (hoặc thiết bị
mạng khác) sử dụng để truyền phát các gói tin tới địa chỉ đích trên mạng.
14
Hình 1.5: Mô hình đia chỉ đích
Khái niệm router gắn liền với mạng Intranet và Internet sử dụng một mô
hình định tuyến hop-by-hop. Điều này có nghĩa rằng mỗi PC hay Router sẽ tiến
hành kiểm tra trường địa chỉ đích trong phần tiêu đề của gói IP, tính toán chặng
tiếp theo (Next hop) để từng bước chuyển gói IP dần đến đích của nó và các
Router cứ tiếp tục phát các gói tới chặng tiếp theo như vậy cho tới khi các gói IP
đến được đích. Để làm được việc này thì các Router cần phải được cấu hình một
bảng định tuyến (routing table) và giao thức định tuyến (routing protocol).
Có nhiều cách phân loại định tuyến, chúng tôi xin giới thiệu một số loại
định tuyến:
Định tuyến trong xảy ra bên trong một hệ thống độc lập (AS) , phần tử có thể
định tuyến cơ bản là mạng hoặc mạng con IP, các giao thức thường dùng là RIP ,
IGRP , OSPF, EIGRP
* Định tuyến tĩnh
Ở phương pháp này, thông tin định tuyến được cung cấp từ người quản trị
mạng thông qua các thao tác bằng tay vào trong cấu hình của Router. Ngưòi quản
trị mạng phải cập nhật bằng tay đối với các mục chỉ tuyến tĩnh này bất cứ khi nào
topo liên mạng bị thay đổi.
* Định tuyến động
Ở phương pháp này, thông tin định tuyến được cập nhật một cách tự động.
Công việc này được thực hiện bởi các giao thức định tuyến được cài đặt trong
Router. Chức năng của giao thức định tuyến là định đường dẫn mà một gói tin
truyền qua một mạng từ nguồn đến đích. Ví dụ giao thức thông tin định tuyến
RIP (Routing Information Protocol) , RIP2 (RIP version 2), OSPF (Open
Shortest Path First).
15
Mạng máy tính Là tập hợp các máy tính hoặc các thiết bị được nối với nhau

bởi các đường truyền vật lý và theo một kiến trúc nào đó.
Chúng ta có thể phân loại mạng theo qui mô của nó:
 Giao thức thông tin định tuyến (RIP)
Giao thức định tuyến RIP phiên bản 1 nhận được từ giao thức định tuyến
của hệ thống mạng Xerox, mà cũng được gọi là RIP, RIP được gắn vào với BSP
UNIX như là một phần của giao thức TCP/IP và trở thành nhân tố chuẩn cho
giao thức IP. Như đã đề cập ở trước đây. RIP sử dụng một thuật toán Vector
khoảng cách mà đường xác định đường tốt nhất bằng sử dụng metric bước nhảy.
Khi được sử dụng trong những mạng cùng loại nhỏ, RIP là một giao thức hiệu
quả và sự vận hành của nó là khá đơn giản. RIP duy trì tất cả bảng định tuyến
trong một mạng được cập nhật bởi truyền những lời nhắn cập nhật bảng định
tuyến sau mỗi 30s. Sau một thiết bị RIP nhận một cập nhật, nó so sánh thông tin
hiện tại của nó với những thông tin được chứa trong thông tin cập nhật.
Vào giữa năm 1988, IETF đã phát hành RFC 1058 mô tả hoạt động của hệ
thống sử dụng RIP. Tuy nhiên RFC này ra đời sau khi rất nhiều hệ thống RIP đã
được triển khai thành công. Do đó, một số hệ thống sử dụng RIP không hỗ trợ
tất cả những cải tiến của thuật toán véc-tơ khoảng cách cơ bản (ví dụ như cập
nhật có điều kiện và đầu độc ngược)
 Hạn chế của RIP:
Giới hạn độ dài tuyến đường: Trong RIP, cost có giá trị lớn nhất được đặt là
16. Do đó, RIP không cho phép một tuyến đường có cost lớn hơn 15. Tức là,
những mạng có kích thước lớn hơn 15 bước nhảy phải dùng thuật toán khác. Lưu
lượng cần thiết cho việc trao đổi thông tin định tuyến lớn.
• Tốc độ hội tụ khá chậm
• Không hỗ trợ mặt nạ mạng con có độ dài thay đổi (VLSM): Khi trao đổi thông
tin về các tuyến đường, RIP không kèm theo thông tin gì về mặt nạ mạng con. Do đó,
mạng sử dụng RIP không thể hỗ trợ mặt nạ mạng con có độ dài thay đổi.
Giao thức thông tin định tuyến phiên bản 2 (RIP-2)
16
Tổ chức IETF đưa ra hai phiên bản RIP-2 để khắc phục những hạn chế của

RIP-1. RIP-2 có những cải tiến sau so với RIP:
• Hỗ trợ CIDR và VLSM: RIP-2 hỗ trợ siêu mạng và mặt nạ mạng con có
chiều dài thay đổi. Đây là một trong những lý do cơ bản để thiết kế chuẩn mới
này. Cải tiến này làm cho RIP-2 phù hợp với các cách thức địa chỉ hoá phức tạp
không có trong RIP-1.
• Hỗ trợ chuyển gói đa điểm: Đây là cải tiến để RIP có thể thực hiện kiểu
chuyển gói đa điểm chứ không đơn thuần chỉ có kiểu quảng bá như trước. Điều
này làm giảm tải cho các trạm không chờ đợi các bản tin RIP-2. Để tương thích
với RIP-1, tuỳ chọn này sẽ được cấu hình cho từng giao diện mạng.
• Hỗ trợ nhận thực: RIP-2 hỗ trợ nhận thực cho tất cả các node phát thông
tin định tuyến. Điều này hạn chế những thay đổi có ảnh hưởng xấu đối với bảng
định tuyến.
• Hỗ trợ RIP-1: RIP-2 tương thích hoàn toàn với RIP-1.
Những hạn chế của RIP-2
RIP-2 đã được phát triển để khắc phục rất nhiều hạn chế trong RIP- Tuy
nhiên những hạn chế của RIP-1 như giới hạn về số hop hay khả năng hội tụ chậm
vẫn còn tồn tại trong RIP-2.
Giao thức OSPF
Giao thức OSPF (Open Shortest Path First) là một giao thức cổng trong.
Nó được phát triển để khắc phục những hạn chế của giao thức RIP. Bắt đầu được
xây dựng vào năm 1988 và hoàn thành vào năm 1991, các phiên bản cập nhật của
giao thức này hiện vẫn được phát hành. Tài liệu mới nhất hiện nay của chuẩn
OSPF là RFC 2328. OSPF có nhiều tính năng không có ở các giao thức vec-tơ
khoảng cách. Việc hỗ trợ các tính năng này đã khiến cho OSPF trở thành một
giao thức định tuyến được sử dụng rộng rãi trong các môi trường mạng lớn.
Trong thực tế, RFC 1812 (đưa ra các yêu cầu cho bộ định tuyến IPv4) - đã xác
định OSPF là giao thức định tuyến động duy nhất cần thiết. Sau đây sẽ liệt kê các
tính năng đã tạo nên thành công của giao thức này:
17
• Cân bằng tải giữa các tuyến cùng cost: Việc sử dụng cùng lúc nhiều

tuyến cho phép tận dụng có hiệu quả tài nguyên mạng.
• Phân chia mạng một cách logic: điều này làm giảm bớt các thông tin phát
ra trong những điều kiện bất lợi. Nó cũng giúp kết hợp các thông báo về định
tuyến, hạn chế việc phát đi những thông tin không cần thiết về mạng.
• Hỗ trợ nhận thực: OSPF hỗ trợ nhận thực cho tất cả các node phát thông
tin quảng cáo định tuyến. Điều này hạn chế được nguy cơ thay đổi bảng định
tuyến với mục đích xấu.
• Thời gian hội tụ nhanh hơn: OSPF cho phép truyền các thông tin về thay
đổi tuyến mộtcách tức thì. Điều đó giúp rút ngắn thời gian
 Giao thức IGRP:
IGRP có rất nhiều điểm chung với RIP, chúng cùng là classfull distance
vector protocol cũng như định kỳ gửi toàn bộ routing table ra tất cả active
interface.
Cũng giống như RIP, IGRP cũng broadcasd Request packet ra tất cả các active
interface khi khởi động và cẩn thận check các paket update nhận được xem
source address của packet đó có cùng subnet mà update được nhận. Giống như
RIP nó cũng không gửi subnetmask trong thông tin định tuyến.
Nếu như RIP dùng port 520 của giao thức UDP để trao đổi thông tin định
tuyến, thì IGRP thì làm điều này trực tiếp trong gói tin IP với trường Protocol
number là 9.
IGRP sử dụng khái niệm Autonomous System (AS), một IGRP AS là một
IGRP process domain tập hợp các router có chung routing protocol là một IGRP
process. Cho phép multiple IGRP AS tồn tại bên trong một AS có nghĩa là người
quản trị có phân đoạn mạng tốt hơn. Người quản trị có thể tạo một IGRP AS cho
mỗi routing domain, giúp cho việc điều khiển thông tin giữa các mạng tương tác
tốt hơn
 Giao thức EIGRP:
18
EIGRP là một giao thức dạng Distance – vector được cải tiến (Advanced
Distance vector). EIGRP không sử dụng thuật toán truyền thống cho Distance –

vector là thuật toán Bellman – Ford mà sử dụng một thuật toán riêng được phát
triển bởi J.J. Garcia Luna Aceves – thuật toán DUAL. Cách thức hoạt động của
EIGRP cũng khác biệt so với RIP và vay mượn một số cấu trúc và khái niệm của
hiện thực OSPF như: xây dựng quan hệ láng giềng, sử dụng bộ 3 bảng dữ liệu
(bảng neighbor, bảng topology và bảng định tuyến). Chính vì điều này mà
EIGRP thường được gọi là dạng giao thức lai ghép (hybrid). Tuy nhiên, về bản
chất thì EIGRP thuần túy hoạt động theo kiểu Distance – vector: gửi thông tin
định tuyến là các route cho láng giềng (chỉ gửi cho láng giềng) và tin tưởng tuyệt
đối vào thông tin nhận được từ láng giềng.
Một đặc điểm nổi bật trong việc cải tiến hoạt động của EIGRP là không
gửi cập nhật theo định kỳ mà chỉ gửi toàn bộ bảng định tuyến cho láng giềng cho
lần đầu tiên thiết lập quan hệ láng giềng, sau đó chỉ gửi cập nhật khi có sự thay
đổi. Điều này tiết kiệm rất nhiều tài nguyên mạng.
Việc sử dụng bảng topology và thuật toán DUAL khiến cho EIGRP có
tốc độ hội tụ rất nhanh.
EIGRP sử dụng một công thức tính metric rất phức tạp dựa trên nhiều
thông số: Bandwidth, delay, load và reliability.
Chỉ số AD của EIGRP là 90 cho các route internal và 170 cho các route external.
EIGRP chạy trực tiếp trên nền IP và có số protocol – id là 88.
 Mạng WAN (Wide Area Network): nhiều mạng LAN kết nối với nhau
tạo thành mạng WAN.
19
Hình 1.6: Mạng WAN
 MAN (Metropolitan Area Network), tương tự như WAN, nó cũng kết nối
nhiều mạng LAN. Tuy nhiên, một mạng MAN có phạm vi là một thành phố
hay một đô thị nhỏ. MAN sử dụng các mạng tốc độ cao để kết nối các mạng
LAN của trường học, chính phủ, công ty, , bằng cách sử dụng các liên kết
nhanh tới từng điểm như cáp quang.
Hình 1.7: Mạng MAN
Khi nói đến các mạng máy tính, người ta thường đề cập tới mạng xương

sống (backbone). Backbone là một mạng tốc độ cao kết nối các mạng có tốc độ
thấp hơn. Một công ty sử dụng mạng backbone để kết nối các mạng LAN có tốc
độ thấp hơn.
20
Mạng backbone Internet được xây dựng bởi các mạng tốc độ cao kết nối
các mạng tốc độ cao. Nhà cung cấp Internet hoặc kết nối trực tiếp với mạng
backbone Internet, hoặc một nhà cung cấp lớn hơn.
 Các đường kết nối trong mạng WAN
Để kết nối tới một mạng WAN, có một số tùy chọn như sau:
Khi một khách hàng cụ thể yêu cầu sử dụng mạng với thông lượng xác
định, chúng ta có thể sử dụng các đường thuê bao (leased line).
Hình 1.8: Kết nối đường thuê bao
Các đường chuyển mạch (switched lines) được sử dụng bởi dịch vụ điện
thoại thông thường. Một mạch được thiết lập giữa phía nhận và phát trong
khoảng thời gian thực hiện cuộc gọi hoặc trao đổi dữ liệu. Khi không còn cần
dùng đường truyền nữa, thì cần phải giải phóng đường truyền cho khách hàng
khác sử dụng.
Các ví dụ về các đường chuyển mạch là các đường POTS, ISDN, và DSL.
21
Hình 1.9: Kết nối chuyển mạch
Hiện nay có 2 loại mạng chuyển mạch là chuyển mạch tương tự (analog)
và chuyển mạch số (digital).
Chuyển mạch tương tự (Analog): Việc chuyển dữ liệu qua mạng chuyển
mạch tương tự được thực hiện qua mạng điện thoại. Các trạm sử dụng một thiết
bị có tên là modem, thiết bị này sẽ chuyền các tín hiệu số từ máy tính sao tín hiệu
tuần tự có trể truyền đi trên mạng điện thoại và ngược lại.
Hình 1.10: Mô hình chuyển mạch tương tự
Khi sử dụng đường truyền điện thoại để truyền số liệu thì các chuẩn của
modem và các tính chất của nó sẽ quyết định tốc độ của đường truyền. Cùng với
22

các kỹ thuật chuyển đổi tín hiệu các tính năng mới như nén tín hiệu cho phép
nâng tốc độ truyền dữ liệu lên rất cao.
Hình 1.11: Bảng kỹ thuật modem
Các kỹ thuật nén thường dùng là MNP Class 5 và V42 bis, MNP Class 5
cho phép nén với tỷ lệ 1.5:1 và V42 bis nén với tỷ lệ 2:1. Tuy nhiên trên thực tế
tỷ lệ nén có thể thay đổi dựa vào dạng dữ liệu được truyền.
Chuyển mạch số (Digital): Đường truyền chuyển mạch số lần đầu tiên
được AT&T thiệu vào cuối 1980 khi AT&T giới thiệu mạng chuyển mạch số
Acnet với đường truyền 56 kbs. Việc sử dụng đường chuyển mạch số cũng đòi
hỏi sử dụng thiết bị phục vụ truyền dữ liệu số (Data Service Unit - DSU) vào vị
trí modem trong chuyển mạch tương tự. Thiết bị phục vụ truyền dữ liệu số có
nhiệm vụ chuyển các tín hiệu số đơn chiều (unipolar) từ máy tính ra thành tín
hiệu số hai chiều (bipolar) để truyền trên đường truyền.
Mạng chuyển mạch số cho phép người sử dụng nâng cao tốc độ truyền (ở
đây do khác biệt giữa kỹ thuật truyền số và kỹ thuật truyền tương tự nên hiệu
năng của truyền mạch số cao hơn nhiều so với truyền tương tự cho dù cùng tốc
độ), độ an toàn.
23
Vào năm 1991 AT&T giới thiệu mạng chuyển mạch số có tốc độ 384
Kbps. Người ta có thể dùng mạng chuyển mạch số để tạo các liên kết giữa các
mạng LAN và làm các đường truyền dự phòng.
Các giao thức được sử dụng cho các mạng chuyển mạch bao gồm X.25
(64Kbps), Frame Relay (44.736Mbps), và ATM (9.953 Gbps).
Kiến trúc mạng: Một trong những vấn đề cần quan tâm đối với một mạng máy tính là
kiến trúc mạng. Nó cập tới hai khía cạnh là Hình trạng mạng và Giao thức mạng.
Hình trạng mạng: Là cách nối các máy tính với nhau. Người ta phân loại
mạng theo hình trạng mạng như mạng sao, mạng bus, mạng ring…
Giao thức mạng: Là tập hợp các qui tắc, qui ước truyền thông của mạng
mà tất cả các thực thể tham gia truyền thông phải tuân theo.
1.1.2 Khái niệm chung về Frame-relay

Frame-relay là chuẩn của ITU-T (International Telacommunication Union
Telcommunication Standards Institute) và ANSI (American National Standards
Institute). Frame-relay là dịch vụ WAN chuyển mạch khung theo hướng kết nối.
Frame-relay hoạt động ở lớp liên kết dữ liệu của mô hình ISO. Frame relay sử
dụng một phần giao thức HDLC làm giao thức LAPF (Link Access Procedure for
Frame relay ). Frame relay thực hiện truyền frame giữa hai thiết bị của người
dùng DTE và thiết bị DCE tại ranh giới của mạng WAN. Ban đầu Frame-relay
được thiết kế cho phép thiết bị ISDN có thể truy cập và dịch vụ chuyển mạch gói
trên kênh B. Nhưng bây giờ Frame-relay đã là một công nghệ hoàn toàn độc lập.
Mạng Frame-relay có thể sở hữu riêng của người dùng nhưng thông
thường là được cung cấp bởi các công ty dịch vụ viễn thông.
Frame-relay thường được sử dụng để kết nối các mạng LAN. Mỗi router
biên giới của LAN là một DTE. Một kết nối nối tiếp, ví dụ như E1/T1, sẽ kết nối
router vào Frame-relay switch gần nhất của nhà cung cấp dịch vụ. Frame-relay
switch chính là thiết bị DCE.
24
Hình 1.12: DTE gửi frame cho DCE
Hình 1.13: Frame-relay truyền từ switch này sang switch khác để đến được DTE
đầu xa.
Hình 1.14: DCE đầu xa chuyển gói đến DTE đích
Thiết bị máy tính không nằm trong một LAN cũng cao thể gửi dữ liệu qua mạng
Frame-relay. Thiết bị máy tính này sử dụng thiết bị truy cập Frame-relay (FRAD) làm DTE.
1.1.3 Các thuật ngữ của Fram-relay
Kết nối giữa hai DTE qua mạng Frame-relay được gọi là kết nối ảo (VC-
Virtual Circuit). Các kết nối ảo chuyển mạch (SCV-Switched Virtual Circuit) có
thể được thiết lập tự động bằng cách gửi đi các thông điệp báo hiệu. Tuy nhiên
SVC không được sử dụng phổ biến lắm. Kết nối ảo cố định PVC (Permanent
25