TÌM HIỂU VỀ GIAO THỨC IGRP VÀ EIGRP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN TỬ
----------

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÁY TÍNH
ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ GIAO THỨC IGRP VÀ EIGRP
Giáo viên hướng dẫn: TS. Bồ Quốc Bảo
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Ngọc Long – 1141250067
Lê Anh Quân – 1141250051
Nguyễn Văn Thành – 1141250035
Phạm Văn Thuấn - 11412500
Lớp : ĐH_KTMT1_K11

HÀ NỘI – 2019


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 đó 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.
Trong nội dung của đề tài báo cáo thực tập này em xin được giới thiệu
giao thức định tuyến hiện nay đang được sử dụng phổ biến và có nhiều ưu
điểm đó là giao thức định tuyến IGRP và EIGRP với tên đề tài “Tìm hiểu về
giao thức IGRP và EIGRP”. Nội dung của đề tài được chia làm ba chương:
Chương 1: Cơ sở lí thuyết
Chương 2: Giao thức IGRP và EGIRP
Chương 3: Mô phỏng giao thức EIGRP.

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.

Tổng quan về mạng máy tính
Nói một cách cơ bản, mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được
kết nối với nhau theo một cách nào đó. Khác với các trạm truyền hình gửi
thông tin đi, các mạng máy tính luôn hai chiều, sao cho khi máy tính A gửi
thông tin tới máy tính B thì B có thể trả lời lại A.
Nói một cách khác, một số máy tính được kết nối với nhau và có thể
trao đổi thông tin cho nhau gọi là mạng máy tính.

Phân loại mạng

1.2.

Dựa

vào

máy tính
Hình 1. 1 Mô hình mạng căn bản

phạm vi phân bổ

của mạng ta có thể phân ra các loại mạng như sau:
-

Mạng cục bộ LAN (Local Area Network): là mạng được lắp đặt trong phạm

vi hẹp, khoảng cách giữa các nút mạng nhỏ hơn 10 Km. LAN thường được sử
dụng trong nội bộ cơ quan, xí nghiệp… Các LAN có thể được kết nối với

-

nhau thành WAN.
Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Network) : Là mạng được cài đặt trong
phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế - xã hội có bán kính khoảng
100 Km trở lại.Các kết nối này được thực hiện thông qua các môi trường

-

truyền thông tốc độ cao (50- 100 Mbit/s).
Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network): Phạm vi của mạng có thể vượt
qua biên giới quốc gia và thậm chí cả châu lục. Thông thường kết nối này
được thực hiện thông qua mạng viễn thông. Các WAN có thể được kết nối với

-

nhau thành GAN hay tự nó đã là GAN.
Mạng toàn cầu GAN (Global Area Network) : Là mạng được thiết lập trên
phạm vi trải rộng khắp các châu lục trên trái đất.Thông thường kết nối thông
qua mạng viễn thông và vệ tinh.


Trong các khái niệm trên, WAN và LAN là hai khái niệm được sử dụng
nhiều nhất.
1.3.
1.3.1.

Giao thức định tuyến
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 thông 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 mô 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 công,
còn 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 toán 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 thông 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 trình riêng biệt. Các mạng xoay vòng, như mạng điện
thoại cũng thực hiện định tuyến để tìm đường cho các vòng (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 còn 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 còn 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.
1.3.2.
1.3.2.1.

Phân loại giao thức định tuyến
Định tuyến tĩnh
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 thông 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 công 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 công việc này đỡ mất thời gian hơn. Chính vì định tuyến tĩnh đòi
hỏi người quản trị mạng phải cấu hình mọi thông tin về đường đi cho router
nên nó không 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 không có những thiết bị định tuyến chuyên
dụng thì việc định tuyến tĩnh là bắt buộc. Những mạng này thường là những

mạng cố định, không 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.
Định tuyến động

1.3.2.2.

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 thông 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.
Định tuyến động chiếm ưu thế trên Internet. Tuy nhiên, việc cấu hình
các giao thức định tuyến thường đòi hỏi nhiều kinh nghiệm, chúng ta 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 là:
•
•

Giao thức định tuyến cổng nội (IGP)
Giao thức định tuyến cổng ngoại (EGP)


CHƯƠNG 2: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN IGRP VÀ EIGRP
2.1.

So sánh giao thức EIGRP và giao thức IGRP

Giao thức định tuyến EIGRP được Cisco đưa ra như là một phiên bảng

mới mở rộng và nâng cao hơn của giao thức IGRP. Kỹ thuật định tuyến theo
distance vector trong IGRP vẫn được sử dụng cho EIGRP. EIGRP cải tiến các
quá trình hội tụ, hoạt động hiệu quả hơn IGRP. Điều này cho phép chúng ta
mở rộng, cải tiến cấu trúc trong khi vẫn giữ nguyên những gì đã xây dựng
trong IGRP.


Tính tương thích:

IGRP và EIGRP hoàn toàn tương thích với nhau. EIGRP router không
có ranh giới khi hoạt động chung với IGRP router. Đặc điểm này rất quan
trọng khi người sử dụng muốn tận dụng ưu điểm của cả 2 giao thức. EIGRP
có thể hỗ trợ nhiều giao thức khác nhau còn IGRP thì không.


Cách tính thông số định tuyến (Metric):

EIGRP tính thông số định tuyến dựa trên các thông số sau: - Băng
thông (Bandwidth) tính theo kilobit.
- Độ tải (Load).
- Độ trễ (Delay).
- Độ tin cậy (Reliability).
EIGRP và IGRP có cách tính thông số định tuyến khác nhau. EIGRP
tăng thông số định tuyến của IGRP lên 256 lần vì EIGRP sử dụng thông số 32
bít, còn IGRP sử dụng thông số 24 bít. Bằng cách nhân lên hoặc chia đi 256
lần, EIGRP có thể dễ dàng chuyển đổi thông số định tuyến của IGRP.



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.


Hoạt động phân phối thông tin tự động:

Để các giao thức khác nhau như OSPF và RIP chẳng hạn thực hiện chia
sẻ thông tin định tuyến với nhau thì cần phải cấu hình nâng cao hơn. Trong
khi đó IGRP và EIGRP có cùng số AS của hệ tự quản sẽ tự động phân phối và
chia sẻ thông tin về đường đi với nhau.


Đánh dấu đường đi:

EIGRP đánh dấu những đường mà nó học được từ IGRP hay từ bất kỳ
nguồn bên ngoài nào khác là đường ngoại vi vì những con đường này không
xuất phát từ các EIGRP router. IGRP thì không phân biệt đường ngoại vi
(được đánh dấu bằng chữ EX) và nội vi (được đánh dấu bằng chữ D).
2.2.

Giao thức EIGRP
Định nghĩa IGRP: là một giao thức được sử dụng trong bộ giao thức

TCP/IP và mô hình tham chiếu OSI. Phiên bản đầu tiên được thiết kế và triển
khai thành công vào năm 1986. IGRP ban đầu được thiết kế như là một
Interior Gateway Protocol nhưng cũng được sử dụng rộng rãi như một

Exterior Gateway Protocol. IGRP sử dụng công nghệ định tuyến dựa vào
distance vector.
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) Là một giao
thức riêng của Cisco lần đầu tiên được đưa vào sử dụng trong phiên bản iOS
9.21, Enhanced Interior Gateway Routing protocol (EIGRP) là một sự nâng
cấp của IGRP. Bên cạnh những tính chất vốn có của IGRP là một distancevector protocol, EIGRP còn mang một số tính chất của link state protocol. So
với IGRP, EIGRP có thời gian hội tụ nhanh hơn, có khả năng mở rộng tốt hơn


và khả năng chống loop cao hơn. Và đặc biệt hơn, EIGRP còn thay thế được
cho giao thức Novell Routing Information Protocol (Novell RIP) và Apple
talk Routing Table Maintenance Protocol (RTMP) để phục vụ tốt cho cả 2
mạng IPX và Apple Talk.
EIGRP còn được coi là một giao thức lai giữa distance vector và link
state. Nó có những ưu điểm nổi bật nhất của cả hai loại giao thức định tuyến
dựa vào distance vector và trạng thái đường liên kết. Ngoài ra EIGRP còn loại
bỏ được một số nhược điểm của các giao thức distance vector đó là thời gian
hội tụ lớn và hiện tượng loop. Dễ thực hiện cấu hình và quản trị hơn các giao
thức dựa vào trạng thái đường liên kết như OSPF. Dựa vào những ưu điểm
trên thì EIGRP là một lựa chọn lí tưởng cho các mạng lớn, đa giao thức được
xây dựng trên các Router Cisco.
2.3.

Nguyên tắc chính của EIGRP
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
(Diffusing Update Algorithm).
Cách thức hoạt động của EIGRP cũng khác biệt so với RIP và vay

mượn một số cấu trúc và khái niệm của 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.


EIGRP có 3 thành phần cơ bản – được yêu cầu trong thuật toán DUAL:
-

Quan hệ giữa các router hàng xóm: Bao gồm việc phát hiện, thiết lập quan hệ

-

hàng xóm, và phát hiện sự thay đổi.
Reliable transport protocol: Điều khiển việc gửi nhận các gói tin update giữa

-

các router hàng xóm.
Protocol-dependent modules.
2.3.1.

Cách tính metric trong EIGRP
Metric là một thông số được các Router sử dụng để chọn ra đường đi

tốt nhất đến đích. Việc lựa chọn này dựa vào việc tuyến đường nào có metric
càng nhỏ thì được đánh giá là càng tốt. Với mỗi loại giao thức định tuyến

-

khác nhau thì cách tính metric là khác nhau.
- Đối với EIGRP metric được tính toán thông qua 4 thông số chính là:
+ Bandwitdh
+ Delay
+ Load
+ Reliability.
Cách tính toán metric của EIGRP giống với IGRP. Tuy nhiên EIGRP tăng
thông số định tuyến của IGRP lên 256 lần vì EIGRP sử dụng thông số 32 bit,
còn IGRP sử dụng thông 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.
etric = [BanW + Delay] * 256.
Công thức đầy đủ là như sau:

-

Mặc định bằng 1. Còn lại bằng 0.
Có thể thay thế trị số của các giá trị K bằng lệnh:
metric weights tos k1 k2 k3 k4 k5
Tuy nhiên Cisco khuyến cáo không nên thay đổi các trị số này.



CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG GIAO THỨC EIGRP TRÊN PHẦN MỀM
CISCO PACKER TRACER.

3.1.

Giới thiệu phần mềm mô phỏng mạng Cisco Packet Tracer.
Cisco Packet Tracer là một phần mềm giả lập mạng dùng trong học tập

sử dụng các thiết bị mạng (router/ switch) của Cisco. Nó được hãng Cisco
cung cấp miễn phí cho các trường lớp, sinh viên đang giảng dạy/ theo học
chương trình mạng của Cisco. Sản phẩm cung cấp một công cụ để nghiên cứu
các nguyên tắc cơ bản của mạng và các kỹ năng làm việc với hệ thống Cisco.

Hình 4 1


Chi tiết chức năng các MENU:
1.

Menu Bar: bao gồm các menu File, Options, Edit, View, Tools,

2.

Extensions và Help.
Common Tools Bar: gồm các chức năng Select, Move Layout, Place

3.

Note, Delete, Inspect, Add Simple PDU và Add Complex PDU.
Logical/ Physical Workspace and Navigation Bar: Có thể chọn qua

4.

lại giữa Physical Workspace và the Logical Workspace.
Workspace: Đây là môi trường để thực hiện thiết kế hệ thống mạng,

5.

xem giả lập các thiết bi và các thông tin liên quan…
Devic – Type Selection Box: gồm những thiết bị được Cisco Packet

6.

Tracer 7.0 hỗ trợ.
Devic – Specific Selection Box: lựa chọn những thiết bị dùng trong

7.

hệ thống mạng và cách thức kết nối giữa chúng.
Main Tool Bar: gồm những nút chức năng cơ bản của menu File và
Edit, …

Realtime/Simulation Bar: Có thể chuyển qua lại giữa Realtime và Simulation
mode.
3.2.

Bài tập mô phỏng
Đề bài: Thiết kế một mạng lan ảo (VLAN) sử dụng định tuyến EIGRP

của một công ty ABC, với các phòng ban trên phần mềm Cisco Packet Tracer.
Gồm các phòng kinh doanh, nhân sự, kế toán, chăm sóc, phát triển, tư vấn
ứng với các địa chỉ IP trong bảng dưới. Cấu hình DHCP cho các vlan trong
mạng. Cấu hình mail server, DNS server, web server cho công ty.

Các VLAN
Khu 1:
Vlan 10: Phòng nhân sự
Vlan 20: Phòng kế toán
Khu 2:
Vlan 10: Phòng kinh doanh
Vlan 20: Phòng chăm sóc
Khu 3:
Vlan 10: Lễ tư vẫn

Địa chỉ IP
192.168.2.0/24
192.168.3.0/24
192.168.4.0/24
192.168.5.0/24


Vlan 20: Lễ phát triển

192.168.6.0/24

Hình 4 2 mô hình bài toán