Bài giảng mạng máy tính giao thức định tuyến

CHƯƠNG 9

GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN


TIM ĐƯỜNG PHÂN CÂP
• Hê tự tri
• Tim đường nôi vung
• Tim đường liên vung


Hê tự tri
(Autonomous System)
• Vân đê tim đường trong môt liên mang lớn co rât
nhiêu mang
• Internet la mang cua cac mang
• Cac giai thuât ap dung với mang lớn co kho khăn
• Môi mang co thê co chiên lược tim đường riêng
• Môi mang co chiên lược tim đường riêng hinh
thanh môt Autonomous System


Hê tự tri (tt)
• Cac nut mang trong môt AS co cung chinh
sach tim đường
• Cac AS được kêt nôi với nhau qua cac router
hay gateway
• Môi AS co sô hiêu riêng goi la ASN, co chiêu
dai 16 hay 32 bit.

Kiên truc phân câp cua Internet


Phân câp giao thức tim đường
• Trong môt AS: Giao thức tim đường nôi vung;
Intra-AS Routing còn gọi là IGP (Interior
Gateway Protocol)
– RIP: Routing Information Protocol
– OSPF: Open Shortest Path First
– IS-IS, IGRP, EIGRP...

• Giữa cac AS: Giao thức tim đường liên vung,
Inter-AS Routing còn gọi là EGP (Exterior
Gateway Protocol)
– BGPv4 (Border Gateway Protocol)



Lý do có sự phân biệt định tuyến nội vùng
và liên vùng (Intra và Inter-AS routing)
Chính sách:
• Inter-AS cần điều khiển: định tuyến lưu lượng như thế
nào và chủ thể nào thực hiện định tuyến qua mạng .
• Intra-AS: không cần các quyết định về chính sách

Tính mở rộng:
• Định tuyến phân cấp giảm kích thước bảng cũng như
lưu lượng định tuyến
Hiệu năng:
• Intra-AS: có thể tập trung vào hiệu năng

• Inter-AS: chính sách là ưu tiên hơn


MỘT SỐ GIAO THỨC
❒ RIP
❒ OSPF
❒ BGP


RIP: Các phiên bản
❒ RIPv1 được đặc tả trong RFC 1058, thuộc

dạng định tuyến distance vector
❒ RIPv2 được đặc tả trong RFC 2453, khắc
phục một số hạn chế của RIPv1 và hỗ trợ xác
thực.


RIP: Hoạt động căn bản
❒ Các Node xây dựng các bảng định tuyến bằng cách

lấy thông tin từ các thông điệp đáp ứng (RIP
response messages)
❍

response messages chứa danh sách các distance vectors

❒ Khi tìm thấy một tuyến ngắn hơn, sẽ thay giá trị cũ

trong bảng định tuyến.

❍

Các khoảng cách bằng vẫn giữ nguyên để tiết kiệm thời gian
xử lý.


RIP:Ví dụ
z
w
A

x

y
D

B

C
Destination Network

Next Router

Số chặng (hop) tới đích

w
y
z
x

A
B
B
--

2
2
7
1

….

….

....

Routing/Forwarding table trong D


RIP: Ví dụ
Dest
w
x
z
….

Next
C
…

hops
1
1
4
...

w
A

Advertisement
từ A đến D

z
x

y
D

B

C
Destination Network

Next Router

Số chặng (hop) tới đích

w
y
z

x

A
B
B A
--

2
2
7 5
1

….

….

....

Routing/Forwarding table trong D


Các loại gói RIP
❒ Trong định dạng có trường command để ký hiệu cho

một trong hai loại gói: request message hay
response message
❒ Request được truyền bởi các router sau khi có
timeout hay thông tin bị lạc hậu.
❒ Response được truyền để đáp ứng cho một yêu cầu,
cũng được truyền theo qui định của giao thức

❍

response message thường chứa danh sách các vector
khoảng cách.


Sử dụng RIP Response message
❒ Được gửi:
❍ Đáp ứng một request
❍ Định kỳ
• Đặc tả RIP chỉ ra rằng nên thông báo về vector khoảng
cách mỗi 30 giây một lần.
❍

Khi có thể đổi
• Nếu một láng giềng hay liên kết trực tiếp có thay đổi (ví
dụ bị hỏng), một response được gửi cho các tất cả các
node láng giềng để cập nhật.


Danh sách vector khoảng cách
(Distance Vector)
❒ Mỗi gói RIP response có thể chứa đến 25

DV
❒ Gồm 3 phần:Contain 3 parts:
❍
❍
❍

Address family ID: mô tả loại địa chỉ
được chỉ định
Address: địa chỉ của node mà vector
khoảng cách đề cập
Metric: khoảng cách tính theo metric (ví
dụ tính theo chặng (hop count), mặc định
15 hop, 16 hop được xem như giá trị vô
cùng lớn)

octets

1

command

1

version

2

reserved

2

address family ID

14

address

4

metric

❒ Một vùng lớn dành cho địa chỉ (14 octet)

có thể được sử dụng theo nhiều cách
khác nhau.
❍

Ví dụ trong mạng IP có thể đặt 4 octet
địa chỉ sau 2 octet trống.

Một vector, có thể có
nhiều vector


RIP: liên kết hỏng và phục hồi
Nếu không thấy quảng cáo sau 180 giây thì xem như liên
kết/láng giềng đã tắt
❍ Tất cả qua láng giềng đó là bất hợp lệ
❍ Các quảng cáo mới được gửi đến các láng giềng
❍ Đến lượt các láng giềng lại gửi quảng cáo mới (nếu có
thay đổi)
❍ Thông tin liên kết hỏng lan truyền nhanh chóng qua
toàn mạng


Xử lý RIP Table

❒ Các RIP routing table được quản lý bởi quá trình

mức ứng dụng được gọi là route-d (daemon)
❒ Các quảng cáo được truyền đi trong các gói UDP, lặp
lại theo định kỳ
Route-d

Route-d

Transport
(UDP)
network
(IP)
link
physical

Transport
(UDP)
forwarding
table

forwarding
table

network
(IP)
link
physical

Trở ngại phát sinh trong DV Routing :
Ví dụ (1/5)
❒ Xem xét mạng đơn giản sau:

1

A

1

B

2

1

C

Dest

Dist

Port

Dest

Dist

Port

Dest

Dist

Port

B

1

1

A

1

1

A

2

1

C

2

1

C

1

2

B

1

1


Trở ngại phát sinh trong DV Routing :
Ví dụ (2/5)
❒ Điều gì xảy ra nếu liên kết BC bị hỏng?
❒ B nhận biết và cố gắng tìm đường khác đến C

1

A

1

B

2

1

X

C

Dest

Dist

Port

Dest

Dist

Port

Dest

Dist

Port

B

1

1

A

1

1

A

2

1

C

2

1

C

1

2

B

1

1


Trở ngại phát sinh trong DV Routing :

Ví dụ (3/5)
❒ B sẽ hỏi A liệu có tuyến nào đến C không
❒ A sẽ đáp ứng?
❍ Dò bảng định tuyến và trả lời

1

A

1

B

2

Dest

Dist

Port

Dest

Dist

Port

B

1

1

A

1

1

C

2

1

C

?

?

X

1

C


Trở ngại phát sinh trong DV Routing :
Ví dụ (4/5)

❒ A cho rằng có thể đến C qua hai chặng và trả lời cho

B, đường đó lại qua B nhưng A không biết đây là điều
bất hợp lý.
❒ B lấy thông tin này và cập nhật bảng với thông tin có
thể đến C qua 3 hop
1

A

1

B

2

Dest

Dist

Port

Dest

Dist

Port

B

1

1

A

1

1

C

2

1

C

3

1

X

1

C


Trở ngại phát sinh trong DV Routing :

Ví dụ (5/5)
❒ Giả sử B có datagram cần gửi cho C:
❍ B dựa vào bảng định tuyến gửi sang A
❍ A sau đó sẽ gửi trở lại B
❍ A và B sẽ gửi datagram này qua lại, gọi là xuất hiện hiện
tượng định tuyến lặp (routing loop)

1

A

1

B

2

Dest

Dist

Port

Dest

Dist

Port

B

1

1

A

1

1

C

2

1

C

3

1

X

1

C

Đếm vô hạn (Count to Infinity)
(1/7)
❒ Ví dụ một tuyến hướng đến host D (đích)

D

R1

R2

R3

Network


Đếm vô hạn (Count to Infinity)
(2/7)
❒ Điều gì xảy ra nếu liên kết giữa R1 và D

hỏng?
❍

R1 sẽ phát hiện và tìm kiếm tuyến khác

D

X

R1

R2

R3

Network