Tài liệu Chuyên đề tốt nghiệp: Giao thức nội miền IGRP doc

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP GIAO THỨC NỘI MIỀN IGRP
TEÂN ÑEÀ TAØI
Giao thức nội miền IGRP

SVTH: Hoàng Minh Dũng Trang 1 GVHD: Hoàng Trọng Minh
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP GIAO THỨC NỘI MIỀN IGRP
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU......................................................................................... 3
1.Định Nghĩa...........................................................................................4
2. Đặc Điểm Của IGRP.......................................................................4
2.1 Nhược điểm....................................................................................................6
2.2 Ưu điểm .........................................................................................................6
2.3 Bảng so sánh với các giao thức định tuyến khác............................................7
3.Thông Số Định Tuyến Của IGRP.......................................................8
4.Hoạt động và đặc trưng.......................................................................9
5.Định tuyến theo vecto khoảng cách..................................................14
5.1 Đặc điểm của giao thức định tuyến theo vecto khoảng cách........................15
5.2 Thuật toán....................................................................................................16
5.3 Cập nhập thông tin định tuyến.....................................................................17
5.4Lỗi định tuyến lặp..........................................................................................17
6.Tính ổn định của IGRP.....................................................................18
6.1 Tránh định tuyến lặp vòng bằng đường cắt ngang....................................19
6.2 Quá trình ngăn ngừa sự cố........................................................................19
6.3 Tránh lặp vòng với thời gian giữ chậm........................................................21
Kết Luận...............................................................................................23
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................24
SVTH: Hoàng Minh Dũng Trang 2 GVHD: Hoàng Trọng Minh
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP GIAO THỨC NỘI MIỀN IGRP
LỜI MỞ ĐẦU
Định tuyến đơn giản chỉ là tìm đường đi từ mạng này đến mạng khác. Thông
tin về những con đường này có thể được cập nhật tự động từ các router khác hoặc do

người quản trị mạng chỉ định cho router.
Giao thức định tuyến khác với giao thức được định tuyến cả về chức năng và
nhiệm vụ. Giao thức định tuyến được sử dụng để giao tiếp giữa các router với nhau.
Giao thức định tuyến cho phép router này chia sẻ các thông tin định tuyến mà nó biết
cho các router khác. Từ đó, các router có thể xây dựng và bảo trì bảng định tuyến của
nó.
Trong bài này ta giới thiệu về định tuyến và giao thức định tuyến IGRP đây là
1 giao thức định tuyến động và là giao thức định tuyến nội miền nên ta cần chú ý một
số yếu tố như: độ lớn của hệ thống mạng, băng thông, các đường truyền, khả năng
của router, các router… ngoài ra ta còn phải chú ý đến đặc điểm, thông số định tuyến,
cách thức hoạt động, sử dụng thuật toán và tính ổn định của giao thức định tuyến
IGRP.
SVTH: Hoàng Minh Dũng Trang 3 GVHD: Hoàng Trọng Minh
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP GIAO THỨC NỘI MIỀN IGRP
1. Định Nghĩa
IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) là giao thức nội miền được phát
triển độc quyền của Cisco.
• Là giao thức định tuyến theo vecto khoảng cách.
• Sử dụng băng thông, tải, độ trễ và độ tin cậy của đường truyền làm thông số
lựa chọn đường đi.
• Cập nhật theo định kỳ mặc định là 90 giây.
2. Đặc Điểm Của IGRP
IGRP là giao thức nội miền và định tuyến theo vecto khoảng cách. Giao thức
định tuyến theo vecto khoảng cách chọn lựa đường đi bằng cách so sánh vecto
khoảng cách. Router chạy giao thức định tuyến theo vecto khoảng cách thực hiện gửi
bảng định tuyến theo định kỳ cho các router lân cận. Dựa vào thông tin cập nhật,
router thực hiện được 2 nhiệm vụ sau:
• Xác định mạng đích tới.
• Cập nhật sự cố đường đi trên mạng.
IGRP là giao thức định tuyến theo vecto khoảng cách do Cisco phát triển nên.

IGRP thực hiện cập nhật trong phạm vi một hệ tự quản, sau đây là các đặc điểm chính
của IGRP:
• Khả năng thích ứng với cấu trúc mạng phức tạp và không xác định.
• Khả năng linh hoạt với các đặc tính băng thông và độ trễ khác nhau.
• Khả năng mở rộng cho hệ thống mạng lớn.
IGRP sử dụng băng thông và độ trễ làm thông số định tuyến. Ngoài ra IGRP
còn có thể cấu hình để sử dụng nhiều thông số khác để định tuyến. Sau đây là các
thông số mà IGRP có thể sử dụng để định tuyến :
• Băng thông (Bandwidth).
• Độ trễ (Delay).
• Độ tải (Load).
• Độ tin cậy (Reliability).
SVTH: Hoàng Minh Dũng Trang 4 GVHD: Hoàng Trọng Minh
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP GIAO THỨC NỘI MIỀN IGRP
• Đơn vị truyền tải lớn nhất (Maximum transfer unit) MTU.
IGRP là một trong những giao thức tính theo vecto khoảng cách, tức là chỉ
hiểu phân lớp đầy đủ (classfull). Nghĩa là không chứa mặt nạ mạng con (subnet
mask) trong các thông tin cập nhật định tuyến (routing update). Do không có khả
năng mang các thông tin cập nhật nên dẫn đến có một vài hạn chế trong các thiết kế
mạng dùng giao thức này. Các giao thức nhóm không phân lớp (classful) gồm RIPv1
và IGRP. Các đặc điểm của một giao thức không phân lớp gồm:
- Thực hiện quá trình tổng kết ở ranh giới các mạng
- Các router được trao đổi giữa các mạng được tổng kết theo địa chỉ của IANA
(Internet Assigned Numbers Authority ).
- Bên trong một mạng, các lớp mạng con trao đổi với nhau bởi router mà không
cần giá trị mặt nạ mạng. Do đó giá trị mặt nạ mạng (subnet mask) phải có cùng giá trị
cho tất cả các giao diện trong cùng mạng. Nếu có một cổng vào ra trong bảng định
tuyến cho một mạng cụ thể, gói IP sẽ được chuyển về địa chỉ đích đó. Nếu địa chỉ
đích là không biết, gói thông tin (datagram) sẽ bị loại bỏ (drop). Nếu ta có cấu hình
mạng mặc định cho route, mạng mặc định sẽ được dùng. Tuy nhiên mạng mặc định

chỉ được dùng trong định tuyến không phân lớp (classful routing) nếu router không
có kiến thức về mạng đích ở bất kỳ mức nào. Như vậy nếu mạng chính (major
network) là biết, gói IP sẽ bị loại bỏ cho dù có một mạng mặc định.
- Ở chế độ mặc định, IGRP tính toán metric dựa trên các thông số băng thông
(bandwidth) và độ trễ (delay). IGRP có thời gian cập nhật dài hơn RIP, có khả năng
hỗ trợ cân bằng tải với metric không bằng nhau. IGRP không hỗ trợ mạng liên miền
(discontiguous network) VLSM (Variable-Length Subnet Mask).
Ở chế độ mặc định
- Bảng định tuyến cập nhật sẽ gửi toàn bộ bảng định tuyến để cập nhật thông tin
sau khoảng thời gian trung bình là 90 giây thời gian cập nhật (update timer). Địa chỉ
đích của các gói tin cập nhật này là 255.255.255.255 (all-hosts broadcast).
- Thời gian bộ định tuyến tồn tại quá hạn trong bảng định tuyến khi không có cập
nhật mới là 270 giây (thời gian không hợp lệ/ thời gian quá hạn). Khi router ngừng
gửi cập nhật định tuyến trong thời gian không hợp lệ, các route sẽ ở trong tình trạng
là quá hạn.
SVTH: Hoàng Minh Dũng Trang 5 GVHD: Hoàng Trọng Minh
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP GIAO THỨC NỘI MIỀN IGRP
- Thời gian giữ chậm Router sẽ không nhận bất cứ cập nhật mới của route này
trong khoảng thời gian 280 giây.
- Khoảng thời gian router phải chờ trước khi xoá router ra khỏi bảng định tuyến
là 630 giây.
- IGRP quảng bá (broadcast) toàn bộ bảng định tuyến ngoại trừ các router bị
chặn bởi đường cắt ngang (split-horizon) đến lân cận của nó theo chu kỳ (mặc định
thời gian cập nhật là 90s).
- IGRP tổng kết địa chỉ của nó ở biên mạng.
- IGRP quảng bá gói tin yêu cầu IGRP nhu cầu phát rộng gói tin ra tất cả các
giao diện chạy IGRP khi vừa khởi động và thực hiện kiểm tra các cập nhật được nhận
để xem thử địa chỉ nguồn của gói tin có thuộc về cùng mạng trong cập nhật mà nó
được nhận hay không.
- Các cập nhật cổng vào ra mới với metric được đặt trong bảng định tuyến, và

một cổng vào ra sẽ thay thế cổng vào ra cũ hơn đến cùng một đích chỉ khi metric của
nó nhỏ hơn.
- Đường chia cắt (Split horizon) với quá trình ngăn ngừa (poisoned reverse),
cập nhật tức thời (triggered update) và thời gian giữ chậm (holddown timer) được sử
dụng để tăng độ ổn định trong mạng.
- IGRP sử dụng hệ thống tự trị (autonomous system) AS. Một hệ thống tự trị
IGRP là một miền tiến trình IGRP là tập hợp các router có cùng một giao thức là tiến
trình IGRP. IGRP cho phép thiết lập nhiều miền xử lý trong môi trường IGP. Các xử
lý này được cách li với nhau và chỉ giao tiếp với nhau khi thực hiện phân phối
(redistribute) giữa chúng.
2.1 Nhược điểm
Trước những nhược điểm vốn có của RIP như: metric là hop count, kích thước
mạng tối đa là 15 hop.
IGRP cũng có những nhược điểm đó là giao thức độc quyền của Cisco.
IGRP có một nhược điểm là không hỗ trợ địa chỉ mạng con có độ dài không
thay đổi VLSM (Variable Length Subnet Masks).
2.2 Ưu điểm
SVTH: Hoàng Minh Dũng Trang 6 GVHD: Hoàng Trọng Minh
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP GIAO THỨC NỘI MIỀN IGRP
Ưu điểm nữa của IGRP so với RIP là nó hỗ trợ được Chia sẻ tải không cân
bằng (unequal-cost load sharing) và thời gian cập nhật lâu hơn RIP gấp 3 lần. Tuy
nhiên bên cạnh những ưu điểm của mình so với RIP.
Cisco đã phát triển một giao thức độc quyền của riêng mình là IGRP để khắc
phục những nhược điểm của RIP. Cụ thể là metric của IGRP là sự tổ hợp của 5 yếu
tố, mặc định là băng thông (bandwidth) và độ trễ (delay).
IGRP không sử dụng hop count trong metric của mình, tuy nhiên nó vẫn theo
dõi tính được bước truyền. Một mạng cài đặt IGRP thì kích thước mạng có thể lên tới
255 hop. Do đó mà giao thức IGRP có thể phát triển được cho các hệ thống mạng có
cấu trúc và phức tạp hơn.
2.3 Bảng so sánh với các giao thức định tuyến khác

SVTH: Hoàng Minh Dũng Trang 7 GVHD: Hoàng Trọng Minh
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP GIAO THỨC NỘI MIỀN IGRP
Các giao thức đươc sử dụng trong phương pháp định tuyến
Các đặc trưng RIPv1 RIPv2 IRGP EIGRP OSPF
Khoảng cách vectơ x x X x
Trạng thái đường x
Tự động tóm tắt định
tuyến
x x X x
Hỗ trợ VLSM
1
x x x
Tương thích với sản
phẩm thứ ba
x x x
Thích hợp Nhỏ Nhỏ Vừa Lớn Lớn
Thời gian hội tụ về
trạng thái cân bằng
Chậm Chậm Chậm Nhanh Nhanh
Giá trị định tuyến Hopcount Hopcount ~BW+D ~BW+D ~ 10E8/BW
Giới hạn hop count 15 15 255 224
Cân bằng tải cùng giá trị
định tuyến
x x X x x
Cân bằng tải không
cùng giá trị định tuyến
X x
Thuật toán Bellman-
Ford
Bellman-

Ford
Bellman-
Ford
DUAL Dijkstra
3.Thông Số Định Tuyến Của IGRP
Việc tính toán thông số định tuyến từ nhiều thông số của đường đi như vậy sẽ
cho kết quả chính xác hơn so với RIP chỉ dựa vào thông số là số lượng lớn. Nguyên
tắc thì đường nào có thông số định tuyến nhỏ nhất là đường đi tốt nhất.
SVTH: Hoàng Minh Dũng Trang 8 GVHD: Hoàng Trọng Minh
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP GIAO THỨC NỘI MIỀN IGRP
Sau đây là các thông số của đường đi mà IGRP sử dụng để tính toán thông số
định tuyến:
• Băng thông (Bandwidth): Giá trị băng thông thấp nhất của đường truyền.
• Độ trễ (Delay): Tổng độ trễ dọc theo đường truyền.
• Độ tin cậy (Reliability): Độ tin cậy trên một đường liên kết đích được xác định
dựa trên hoạt động trao đổi các thông điệp keepalive.
• Độ tải (Load) : Độ tải của đường truyền tính bằng bit/giây.
• Maximum transfer unit (MTU) : đơn vị truyền tối đa trên đường truyền.
Thông số định tuyến được tính dựa vào một công thức tính từ 5 thông số trên.
Mặc định thì trong công thức này chỉ có băng thông và độ trễ. Còn thông số khác chỉ
được sử dụng khi được cấu hình. Ta có thể cấu hình băng thông và độ trễ cho cổng
giao tiếp của Router. Đường nào có băng thông lớn hơn sẽ có thông số định tuyến
nhỏ hơn, tương tự như đường nào có độ trễ ít hơn thì sẽ có thông số định tuyến nhỏ
hơn.
4. Hoạt động và đặc trưng
IGRP có rất nhiều điểm chung với RIP, chúng cũng là giao thức đầy đủ theo
vecto khoảng cách (classfull distance vector protocol) cũng như định kỳ gửi toàn bộ
bảng định tuyến (routing table) ra tất cả giao diện hoạt động (active interface). Cũng
giống như RIP, IGRP cũng quảng bá các gói yêu cầu (broadcasd Request packet) ra
các giao diện hoạt động (active interface) khi khởi động và cẩn thận kiểm tra các cập

nhật các gói tin nhận được xem địa chỉ nguồn (source address) của gói tin đó có cùng
mạng mà cập nhật được nhận. Giống như RIP nó cũng không gửi mặt nạ mạng
con trong thông tin định tuyến.
IGRP sử dụng khái niệm Autonomous System (AS), một IGRP AS là một
vùng IGRP tập hợp các router có chung routing protocol là một IGRP xử lý. Cho
phép nhiều 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 vùng định tuyến
(routing domain), giúp cho việc điều khiển thông tin giữa các mạng tương tác tốt hơn.
IGRP thừa nhận 3 loại tuyến đường trong thông tin cập nhật:
SVTH: Hoàng Minh Dũng Trang 9 GVHD: Hoàng Trọng Minh