Tìm hiểu giao thức định tuyến eigrp

Tr-ờng đại học vinh
Khoa công nghệ thông tin
--------------

đồ án tốt nghiệp đại học
ngành: công nghệ thông tin
Đề tài:

TèM HIU
GIAO THC NH TUYN EIGRP
đặng thành luân

GVHD :

Ths. Cao Thanh Sơn


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

NghƯ An - 05/2011
MỤC LỤC

Trang

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ ........................................................ 3
DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................................... 5
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 6
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN ........................... 9
1.1. Khái niệm về giao thức định tuyến ................................................................................... 9

1.2. Phân loại giao thức định tuyến ........................................................................................ 10
1.2.1. Giao thức định tuyến theo Distance Vector................................................................. 10
1.2.2. Giao thức định tuyến theo Link-state .......................................................................... 10
1.3. So sánh một số giao thức định tuyến............................................................................... 11
1.3.1. Giao thức RIP .............................................................................................................. 11
1.3.2. Giao thức IGRP ........................................................................................................... 12
1.3.3. Giao thức OSPF ........................................................................................................... 12
1.3.4. Giao thức EIGRP ......................................................................................................... 13

CHƢƠNG 2: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP .......................................... 14
2.1. Khái niệm .......................................................................................................................... 14
2.2. So sánh giáo thức EIGRP với giao thức IGRP .............................................................. 14
2.3. Các đặc tính và ƣu điểm, kỹ thuật cơ bản của EIGRP ................................................. 17
2.3.1. Các đặc tính và ưu điểm của EIGRP ........................................................................... 17
2.3.2. Các kỹ thuật của EIGRP .............................................................................................. 19
2.4. Thành phần và các phép tính của EIGRP ...................................................................... 25
2.4.1. Các bảng của EIGRP (EIGRP Tables) ........................................................................ 25
2.4.2. Các dạng gói tin của EIGRP (EIGRP Packet Formats) ............................................... 28
2.5. Cấu hình EIGRP............................................................................................................... 32
2.5.1. Cấu hình EIGRP cơ bản .............................................................................................. 32
2.5.2. Kiểm tra cấu hình EIGRP ............................................................................................ 35
2.6. Các tính năng nâng cao của EIGRP ............................................................................... 43
2.6.1. Route Summarization – tổng hợp tuyến đường ........................................................... 43
2.7. Sử dụng EIGRP trong các doanh nghiệp ....................................................................... 49
2.8. Kết luận và đánh giá giao thức EIGRP .......................................................................... 49
3.1. Topology sử dụng để mô phỏng ...................................................................................... 51
3.2. Mục đích và yêu cầu ......................................................................................................... 52
3.2.1. Mục đích ...................................................................................................................... 52
3.2.2. Yêu cầu ........................................................................................................................ 52
3.3. Thực hiện cấu hình ........................................................................................................... 53

3.3.1. Cấu hình cho PC .......................................................................................................... 53
3.3.2. Cấu hình cho ROUTER 1 ............................................................................................ 54
3.3.3. Cấu hình cho ROUTER 2 ............................................................................................ 57
3.3.4. Cấu hình cho ROUTER 3 ............................................................................................ 60
2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

3.3.5. Cấu hình chứng thực MD5 của EIGRP ....................................................................... 62
3.3.6. Kết quả......................................................................................................................... 63

KẾT LUẬN ............................................................................................................. 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 65

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ
Ký hiệu

STT

Giải nghĩa

1

IP

Internet Protocol

2

TCP/IP

Transmission Control Protocol/ Internet Protocol

3

OSPF

Open shortest Path First

4

IPX

Internetwork Packet Exchange

5

OSI

Open Systems Interconnection

6

SAP

Service Advertising Protocol (Giao thức quảng cáo dịch vụ)

7

RIP

Routing Information Protocol

8

EIGRP

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol

9

IGRP

Interior Gateway Routing Protocol

10

DUAL

Diffuing Update Algorithm

11

VLSM

Variable-Length Subnet .Mask

12

CIDR

Classless Interdomain Routing

13

RTP

Reliable Transport Protocol

14

PDM

Protocol dependent modules(modul độc lập)

15

IGPs

Interior Gateway Protocols

16

EGPs

Exterior Gateway Protocols

17

EGP

Exterior Gateway Protocol

18

BGP

Border Gateway Protocol

19

CSPF

Constrained Shortest Path First

20

RTMP

Routing Table Maintenance Protocol

21

FSM

Finite State Machines

22

LAN

Local Network Area

23

WAN

Wide Network Area
3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

24

MD5

Message Digest 5

25

SIA

Stuck in Active

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1: Sự phát hiện và tái hiện các router láng giềng ......................................... 20
Hình 2.2: Thuật tốn DUAL tính tốn thơng số FD ................................................ 23
Hình 2.3: Thuật tốn DUAL tính tốn thơng số SD ................................................ 23
Hình 2.4: Thuật tốn DUAL .................................................................................... 24
Hình 2.5: Bảng giá trị mặc định của thời gian hello và thời gian lưu giữ ............... 30
Hình 2.6: Cơ chế gửi và nhận các gói tin EIGRP giứa 2 router láng giềng ............ 32
Hình 2.7: Cấu hình EIGRP cơ bản ........................................................................... 33
Hình 2.8: Bảng thơng tin về các router láng giềng .................................................. 35
Hình 2.9: Câu lệnh show ip router eigrp .................................................................. 37
Hình 2.10: Bảng giá trị AD mặc định của một số giao thức định tuyến .................. 38
Hình 2.11: Câu lệnh show ip protocols .................................................................... 39
Hình 2.12: Câu lệnh show ip eigrp interfaces .......................................................... 40
Hình 2.13: Câu lệnh Show ip eigrp topology.......................................................... 41
Hình 2.14: Câu lệnh Show ip eigrp traffic .............................................................. 42
Hình 2.15: Tính năng tổng hợp tuyến đường trong EIGRP ..................................... 43
Hình 2.16: Chế độ tổng hợp tuyến đường trong EIGRP .......................................... 44
Hình 2.17: Cấu hình thủ cơng chế độ tổng hợp tuyến đường trong EIGRP ............ 45
Hình 3.1: Mơ phỏng giao thức eigrp trên phần mêm packet traces ......................... 51
Hình 3.2: Cấu hình PC1 ........................................................................................... 54
Hình 3.3: Sử dụng câu lệnh show ip route kiểm tra bảng định tuyến trên R1 ......... 63
Hình 3.4: Sử dụng câu lệnh ping kiểm tra sự truyền thông từ PC1 đến PC5 .......... 63

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

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 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.
Internet phát triển càng mạnh, lượng người truy nhập càng tăng yêu cầu định
tuyến càng phải tin cậy, tốc độ chuyển mạch nhanh và không gây ra lặp trên mạng.
Hơn nữa khi nhiều tổ chức tham gia vào mạng thì nhiều giao thức được đưa vào sử
dụng dẫn đến sự phức tạp về định tuyến cũng gia tăng, và số lượng các giao thức để
phục vụ cho việc định tuyến cũng có rất nhiều. Việc hiểu biết và thiết kế các mạng
thông tin cỡ lớn có sử dụng các thiết bị định tuyến đang trở thành một nhu cầu vô
cùng cấp thiết trong thực tế. Nó địi hỏi người thiết kế mạng phải có sự hiểu biết
sâu về giao thức sẽ sử dụng cho việc thiết kế mạng cũng như các loại giao thức
định tuyến khác.
Hiện nay CISCO là một trong những nhà cung cấp các thiết bị mạng hàng
đầu trên thế giới. Ở Việt Nam các thiết bị này đang được sử dụng ngày càng rộng
rãi trong hệ thống mạng Internet, trong các mơ hình mạng của các cơng ty, tổ chức,
doanh nghiệp... Ngồi ra đó cũng là một trong những chuẩn thiết bị được sử dụng
cho việc đào tạo các khóa học về mạng ở nước ta. CISCO cũng đưa ra các chứng
chỉ nhằm đánh giá năng lực của các cá nhân muốn theo học các khóa đạo tào để trở
thành chuyên viên mạng [1, 3].

Giao thức định tuyến EIGRP được CISCO phát triển độc quyền dựa trên giao
thức định tuyến IGRP nhằm nâng cao tính hiệu quả cho quá trình định tuyến trong
các router của họ. Năm 1994, CISCO đã thành công trong việc cải tiến giao thức
6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

định tuyến IGRP (là một giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách) vốn chưa
linh hoạt trong việc định tuyến, các router định tuyến theo vector khoảng cách
không biết được đường đi một cách cụ thể, không biết về các router trung gian trên
đường đi và cấu trúc kết nối của chúng ra sao. Chính vì vậy, với các mạng nhỏ thì
IGRP tỏ ra linh hoạt trong khi gặp những mạng có mơ hình mạng lớn thì việc định
tuyến của IGRP trở nên khó khăn. Nhận biết được điều này, CISCO phát triển
IGRP lên thành EIGRP và vẫn sử dụng thuật toán định tuyến theo vectơ khoảng
cách nhưng khi cập nhật và bảo trì thơng tin láng giềng và thơng tin định tuyến thì
nó làm việc giống như một giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết. Do
sở hữu tới tận hai thuật toán định tuyến cho nên EIGRP còn được gọi là giao thức
định tuyến ghép lại [3, 4].
Với nhứng lý do kể trên nên em đá quyết định chọn đề tài: TÌM HIỂU
GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP làm báo cáo đồ án tốt nghiệp cho mình.
Đồ án gồm 3 phần chính:
CHƢƠNG 1: Giới thiệu chung về giao thức định tuyến: là cái nhìn tổng quan về
giao thức định tuyến và giới thiệu một số giao thức định tuyến [1, 2, 3]
CHƢƠNG 2: Giao thức định tuyến EIGRP: Đi sâu tìm hiểu giao thức, so sanh
và đánh giá giao thưc với các giao thức khác cũng như cách cấu hình giao thức
EIGRP [3, 4, 5]
CHƢƠNG 3: Mơ phỏng hoạt động của giao thức EIGRP: trình bày cơ chế hoạt

động của giao thức EIGRP trên phần mềm packet traces [6]
KẾT LUẬN: Kết quả đạt được, hướng phát triển đề tài

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

LỜI CẢM ƠN
Trong q trình hồn thành đề tài em đã gặp khơng ít khó khăn vì lượng kiến
thức về định tuyến quả thực rất rộng lớn, điều kiện thời gian cúng như kiến thức có
hạn, nghiên cứu chủ yếu dựa trên lý thuyết nên đề tài cịn nhiều sai sót nhưng được
sự quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn của thầy giáo hướng dẫn ThS. Cao Thanh Sơn
cùng các thầy, cô trong bộ môn Các Hệ thống thông tin thuộc khoa Cơng nghệ
thơng tin em đã hồn thành báo cáo đồ án đúng thời gian quy định.
Trong q trình hồn thành báo cáo sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sót. Em
rất mong nhận được sự góp ý của q thầy cơ cùng các bạn sinh viên để báo cáo
được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.!
Nghệ An, ngày 25 tháng 05 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Đặng Thành Luân

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
1.1. Khái niệm về giao thức định tuyến
Giao thức định tuyến được sử dụng để giao tiếp giữa các router với nhau.
Giao thức định tuyến cho phép router chia sẻ các thông tin định tuyến mà nó biết
cho các router khác, từ đó router có thể xây dựng và bảo trì bảng định tuyến của nó.
Một số giao thức định tuyến như:
 Giao thức định tuyến trong (Interior Gateway Protocols (IGPs)).


Router Information Protocol (RIP).



Open Shortest Path First (OSPF).



Intermediate System to Intermediate System (IS-IS).
Hai giao thức sau đây thuộc sở hữa của Cisco, và được hỗ trợ bởi các router

Cisco hay những router của những nhà cung cấp mà Cisco đã đăng ký công nghệ:
 Interior Gateway Routing Protocol (IGRP).


Enhanced IGRP (EIGRP).

 Giao thức định tuyến ngoài - Exterior Gateway Protocols (EGPs).
 Exterior Gateway Protocol (EGP).

 Border Gateway Protocol (BGP).
 Constrained Shortest Path First (CSPF).

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

1.2. Phân loại giao thức định tuyến
Có hai loai giao thức định tuyến sau:
1.2.1. Giao thức định tuyến theo Distance Vector
Distance Vector: RIP, IGRP. Hoạt động theo nguyên tắt "hàng xóm", nghỉa là mổi
router sẻ gửi bảng routing-table của chính mình cho tất cả các router được nối trực
tiếp với mình. Các router đó sau đo so sánh với bản routing-table mà mình hiện có
và kiểm xem route của mình và route mới nhận được, route nào tốt hơn sẻ được cập
nhất. Các routing-update sẻ được gởi theo định kỳ (30 giây với RIP, 60 giây đối với
RIP-novell, 90 giây đối với IGRP). Do đó, khi có sự thay đổi trong mạng, Các
router sẻ biết được khúc mạng nào down liền.
 Ưu điểm: Dể cấu hình router khơng phải sử lý nhiều -->CPU và MEM còn
rảnh để làm việc khác.
 Nhược điểm:
 Thứ nhất: Hệ thống metric quá đơn giản (như rip chỉ là hop-count ) nên có
thể sẩy ra việc con đường "tốt nhất" chưa phãi là tốt nhất.
 Thứ hai: Do phải cập nhật định kỳ các routing-table, nên một lượng
bandwidth đáng kể sẻ bị chiếm, làm trong thoughput sẻ mất đi (mặc dù mạng
khơng gì thay đổi nhiều).
 Cuối cùng và trầm trọng nhất là do các Router hội tụ chậm, sẻ dẩn đến việc
sai lệch trong bảng route-->Routing LOOP!!!!!

1.2.2. Giao thức định tuyến theo Link-state
Link-state: Linkstate không gởi routing-update, mà chỉ gởi tình trạng [state] của các
cái link trong linkstate-database của mình đi cho các router khác, để rồi tự mỗi
router sẻ chạy giải thuật shortest path first (bởi vậy mới có OSPF - open shortest
10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

path first), tự build bãng routing-table cho mình. Sau đó khi mạng đả hội tụ, linkstate protocol sẻ không gởi update định kỳ như Distance-vector, mà chỉ gởi khi nào
có một sự thay đổi nhất trong topology mạng (1 line bị down, cần sử dụng đường
back-up)
 Ưu điểm:
 Scalable: có thể thích nghi được với đa số hệ thống, cho phép người thiết kế
có thễ thiết kế mạng linh hoạt, phản ứng nhanh với tình huống sảy ra.
 Do khơng gởi interval-update, nên link state bảo đảm được băng thông cho
các đưởng mạng.
 Khuyết điểm:
 Do router phải sử lý nhiều, nên chiếm nhiều bộ nhớ lẩn CPU, -->tăng delay.
 linkstate khá khó cấu hình để chạy tốt, những người làm việc có kinh nghiệm
lâu thì mới cấu hình tốt được, do đó các kỳ thi cao cấp của Cisco chú trọng
khá kỷ đến linkstate.
1.3. So sánh một số giao thức định tuyến
1.3.1. Giao thức RIP
 Một số tính chất:
 Giao thức định tuyến Distance Vector.
 Sử dụng hop-count làm metric. Maximum hop-count là 15.
 Administrative distance là 120.

 Hoạt động theo kiểu tin đồn.
 Gởi update định kỳ sau 30 giây. Thơng tin gởi đi là tồn bộ bảng định
tuyến.
11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

 RIP v1 và RIP v2.
 RIP v1: classful (không gửi subnetmask).
 RIPv2: classless, hỗ trợ VLSM(có k m theo subnetmask), authentication.
1.3.2. Giao thức IGRP
 Một số tính chất:
 Giao thức định tuyến Distance Vector.


Sử dụng kết hợp giữa băng thông (bandwidth) và độ trễ (delay) làm
metric.

 Administrative distance là 100.


Hoạt động theo kiểu tin đồn.



Gởi update định kỳ sau 90 giây. Thơng tin gởi đi là tồn bộ bảng định
tuyến.

 classful (không gửi subnetmask).
 Là giao thức riêng của Cisco.
1.3.3. Giao thức OSPF
 Một số tính chất:
 Chuẩn mở.
 Giao thức link-state.
 Chỉ hỗ trợ giao thức IP.
 Gom nhóm các network và router vào trong từng area. Luôn tồn tại area
0 (backbone area). Tất cả các area khác (nếu có) đều phải nối vào area 0.
12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

 Sử dụng giải thuật Dijkstra để xây dựng cây đường đi ngắn nhất đến các đích.
 Cho phép cân bằng tải trên các con đường bằng có giá thành bằng nhau
(equal-cost).
 Hỗ trợ VLSM CIDR.
 Chỉ gởi update khi có sự thay đổi trên mạng.


Khắc phục vấn đề liên quan đến discontiguous network.

 Xây dựng và duy trì các neighbor database, topology database.
 Giá trị AD bằng 110.
1.3.4. Giao thức EIGRP
 Một số tính chất:

 Giao thức độc quyền của Cisco.
 Giao thức định tuyến classless (gởi k m thông tin về subnet mask trong
các update).
 Giao thức distance-vector.
 Chỉ gởi update khi có sự thay đổi trên mạng.
 Hỗ trợ các giao thức IP, IPX và AppleTalk.
 Hỗ trợ VLSM CIDR.
 Cho phép thực hiện quá trình summarization tại biên mạng.
 Lựa chọn đường đi tốt nhất thông qua giải thuật DUAL.
 Xây dựng và duy trì các bảng neighbor table, topology table và routing table.
 Metric được tính dựa trên các yếu tố: bandwidth, delay, load, reliability.
 Cho phép cân bằng tải trên các con đường có giá thành không bằng nhau
(unequal-cost).
 Giá trị AD bằng 90.

13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

CHƢƠNG 2: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP
2.1. Khái niệm
 EIGRP là giao thức riêng của Cisco được đưa ra năm 1994 với IOS 9.2.1,
được phát triển từ giao thức IGRP.
 Không giống IGRP là một giao thức định tuyến theo lớp địa chỉ, EIGRP có
hố trợ định tuyến liên miền khơng theo lớp địa chỉ (CIDR- Classless
Interdomain Routing) và cho phép người thiết kế mạng tối ưu không gian địa
chỉ bằng VLSM, 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 được xem là giao thức lai vì Nó kết hợp các ưu điểm của cả giao thức
định tuyến theo vectơ khoảng cách và giao thức định tuyến theo trạng thái
đường liên kết. Ví dụ như những ưu điểm tốt nhất của OSPF như thông tin
cập nhật một phần, phát hiện router láng giềng…
được đưa vào EIGRP. Tuy nhiên, cấu hình EIGRP dễ hơn cấu hình OSPF.
 EIGRP là một lựa chọn lý tưởng cho các mạng lớn, đa giao thức được xây
dựng dựa trên các Cisco router.
2.2. So sánh giáo thức EIGRP với 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.
14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 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.
So sánh giữa EIGRP và IGRP:
 Tính tương thích:
IGRP và EIGRP hồn tồn tương thích với nhau. EIGRP router khơng 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 cịn IGRP thì khơng.
 Cách tính thơng số định tuyến (Metric)
EIGRP tính thơng số định tuyến dựa trên các thơng số sau:
- Băng thơng ( Bandwidth ) tính theo kilobit.
- Độ tải ( Load ).
- Độ trễ ( Delay ).
- Độ tin cậy ( Reliability ).
EIGRP và IGRP có cách tính thơng số định tuyến khác nhau. EIGRP tăng
thơng số định tuyến của IGRP lên 256 lần vì EIGRP sử dụng thơng số 32 bít, cịn
IGRP sử dụng thơng số 24 bít. Bằng cách nhân lên hoặc chia đi 256 lần, EIGRP có
thể dễ dàng chuyển đổi thơng số định tuyến của IGRP.
EIGRP và IGRP đều sử dụng công thức tính thơng số định tuyến như sau:
Thơng số định tuyến = [K1 * băng thông + (K2 * băng thông (256 – độ tải)
độ trễ)] * [K5 (độ tin cậy + K4)] + (K3 * độ trễ)] * [K5 (độ tin cậy + K4)]
mặc định: K1=1, K2=0, K3=1, K4=0, K5=0.
15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

Khi K4=K5=0 thì phần [K5 (độ tin cậy + K4)]trong cơng thức khơng cịn là
một nhân tố khi tính thơng số định đó, cơng thức tính cịn lại như sau:
Thơng số định tuyến = băng thông + độ trễ
IGRP và EIGRP sử dụng các biến đổi sau để tính tốn thơng sô định tuyến:
Băng thông trong công thức trên áp dụng cho IGRP = 10 000 000 băng thông thực
sự.
Băng thông trong công thức trên áp dụng cho EIGRP = (10 000 000 băng
thông thực sự) * 256

Độ trễ trong công thức trên áp dụng cho IGRP = độ trễ thực sự 10
Độ trễ trong công thức trên áp dụng cho EIGRP = (độ trễ thực sự 10) * 256
 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 lí lớn nhất.
 Hoạt động phân phối thơng 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 khơng xuất phát từ
các EIGRP router. IGRP thì khơng phân biệt đường ngoại vi (được đánh dấu bằng
chữ EX ) và nội vi (được đánh dấu bằng chữ D).
16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

2.3. Các đặc tính và ƣu điểm, kỹ thuật cơ bản của EIGRP
2.3.1. Các đặc tính và ưu điểm của EIGRP
EIGRP hoạt động khác với IGRP. Về bản chất EIGRP là một giao thức định
tuyến theo distance vector nâng cao nhưng khi cập nhật và bảo trì thơng tin láng
giềng và thơng tin định tuyến thì nó làm việc giống như một giao thức định tuyến
theo trạng thái đường liên kết.
Sau đây là những ưu điểm của EIGRP so với giao thức định tuyến theo vector
khoảng cách thông thường:

 Tốc độ hội tụ nhanh (Fast convergence):
Một router đang chạy EIGRP lưu trữ tất cả bảng định tuyến của các router
láng giềng để nó có thể nhanh chóng thích ứng với các tuyến đường thay thế nếu
một tuyến đường ưa thích bị lỗi. Khi đó giao thức EIGRP sẽ truy vấn các router
láng giềng để khám phá một con đường thay thế. Quá trình truy vấn này chỉ dừng
lại khi tìm thấy một tuyến đường thay thế. Ngoài ra chúng sử dụng DUAL. DUAL
đảm bảo hoạt động không bị lặp (loop) khi tính tốn đường đi, cho phép mọi router
trong hệ thống mạng thực hiện đồng bộ cùng lúc khi có sự thay đổi xảy ra.
 Có hỗ trợ VLSM (Variable – Length Subnet Mask) và CIDR (Classless
Interdomain Routing):
Không giống như IGRP, EIGRP có trao đổi thơng tin về subnet mask nên nó
hỗ trợ được cho hệ thống IP khơng theo lớp.
 Hỗ trợ cho nhiều giao thức mạng khác nhau:
EIGRP có hỗ trợ cho IP, IPX và Apple Talk nhờ có cấu trúc từng phần theo
giao thức (PDMs – protocol dependent modules) EIGRP có thể phân phối thơng tin
của IPX RIP và SAP để cải tiến hoạt động toàn diện. Trên thực tế, EIGRP có thể
17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

diều khiển hai giao thức này. Router EIGRP nhận thông tin định tuyến và dịch vụ,
chỉ cập nhật cho các router khác khi thông tin trong bảng định tuyến hay bảng SAP
thay đổi.
EIGRP cịn có thể điều khiển giao thức Apple Talk Routing Table Maintenance
Protocol (RTMP). RTMP sử dụng sử dụng số lượng hop để chọn đường nên khả
năng chọn đường khơng tốt lắm. Do đó, EIGRP sử dụng thơng số định tuyến tổng
hợp cấu hình được để chọn đường tốt nhất cho mạng Apple Talk. Là một giao thức

định tuyến theo distance vector, RTMP thực hiện trao đổi toàn bộ thông tin định
tuyến theo chu kỳ. Để giảm bớt sự quá tải này, EIGRP thực hiện phân phối thông
tin định tuyến Apple Talk khi có sự kiện thay đổi mà thôi. Tuy nhiên, Apple Talk
client cũng muốn nhận thông tin ETMP từ các router nội bộ, do đó EIGRP dùng
cho Apple Talk chỉ nên chạy trong mạng khơng có client, ví dụ như các liên kết
mạng WAN chẳng hạn.
 Khơng phụ thuộc vào giao thức được định tuyến:
Nhờ cấu trúc từng phần riêng biệt tương ứng với từng giao thức mà EIGRP
khơng cần phải chỉnh sửa lâu. Ví dụ như khi phát triển để hỗ trợ giao thức mới như
IP chẳng hạn, EIGRP cần phải có thêm phần mới tương ứng cho IP nhưng hồn
tồn khơng cần phải viết lại EIGRP.
 EIGRP sử dụng băng thông hiệu quả (Efficient Use of Bandwidth):
EIGRP chỉ gởi thông tin cập nhật một phần và giới hạn chứ khơng gởi tồn bộ
bảng định tuyến. Nhờ vậy nó chỉ gởi một lượng băng thơng tối thiểu khi hệ thống
mạng đã ổn định. Điều này tương đương hoạt động cập nhật của OSPF, nhưng
không giống như router OSPF, router EIGRP chỉ gửi thông tin cập nhật một phần
cho router nào cần thơng tin đó mà thơi, chứ không gởi cho mọi router khác trong
vùng như OSPF. Chính vì vậy mà hoạt động cập nhật của EIGRP gọi là cập nhật
18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

giới hạn. Thay vì hoạt động cập nhật theo chu kỳ, các router EIGRP giữ liên lạc
với nhau bằng các gói hello rất nhỏ. Việc trao đổi các gói hello theo định kỳ không
chiếm nhiều băng thông đường truyền.
2.3.2. Các kỹ thuật của EIGRP
EIGRP có rất nhiều kỹ thuật mới để cải tiến hiệu quả hoạt động, tốc độ hội tụ

và các chức năng so với IGRP và các giao thức định tuyến khác.
Các kỹ thuật này được tập trung thành 4 loại hình sau:
a) Sự phát hiện và tái hiện các router láng giềng (Neighbor discovery and recovery)
Router định tuyến theo distance vector dạng đơn giản không thiết lập mối quan
hệ với các router láng giềng của nó. RIP và IGRP router chỉ đơn giản là phát quảng
bá hay multicast các thơng tin cập nhật của nó ra mọi cổng đã được cấu hình.
Ngược lại, EIGRP router chủ động thiết lập mối quan hệ với các láng giềng của
chúng. Tương tự như cách làm của OSPF router. EIGRP router sử dụng các gói
hello rất nhỏ để thực hiện việc thiết lập mối quan hệ thân mật với các router láng
giềng. Mặc định, gói hello được gởi đi theo chu kỳ là 5 giây. Nếu router vẫn nhận
được gói hello từ láng giềng thì nó xem như láng giềng này và các đường đi của nó
vẫn cịn hoạt động.
Bằng thiết lập mối quan hệ này, EIGRP có thể thực hiện được những việc sau:
 Tự động học được đường mới khi chúng kết nối vào hệ thống mạng.
 Xác định một router khơng cịn kết nối hoặc khơng cịn hoạt động nữa.
 Phát hiện sự trở lại của các router.

19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

Hình 2.1: Sự phát hiện và tái hiện các router láng giềng
b) Giao thức truyền tải tin cậy (RTP – Reliable TransportProtocol)
Giao thức truyền tải tin cậy (RTP – Reliable Transport Protocol) là giao thức
ở lớp vận chuyển (trong mơ hình OSI), thực hiện việc chuyển gói EIGRP một cách
tin cậy và có thứ tự đến các router láng giềng. Trong mạng IP, host sử dụng TCP để
vận chuyển các gói một cách tuần tự và tin cậy. Tuy nhiên, EIGRP là một giao thức

độc lập với giao thức mạng, do đó nó khơng dựa vào TCP IP để thực hiện trao đổi
thông tin định tuyến giống như RIP, IGRP và OSPF đã làm. Để không phụ thuộc
vào IP, EIGRP sử dụng RTP làm giao thức vận chuyển riêng độc quyền của nó để
đảm bảo thơng tin định tuyến.
EIGRP có thể yêu cầu RTP cung cấp dịch vụ truyền tin cậy hoặc không tin
cậy tùy theo yêu cầu của từng trường hợp. Ví dụ: Các gói hello được truyền theo
định kỳ và cần phải càng nhỏ càng tốt nên chúng không cần phải dùng chế độ
truyền tin cậy. Ngược lại, việc truyền tin cậy các thơng tin định tuyến sẽ có thể làm
tăng tốc độ hội tụ vì EIGRP router khơng cần chờ hết hạn mới truyền lại. Với RTP,
EIGRP có thể gởi multicast và trực tiếp cho các đối tác khác nhau cùng một lúc,
giúp tối ưu hiệu quả hoạt động.
20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

c) Thuật toán DUAL
EIGRP thường được xem là giao thức lai vì nó kết hợp các ưu điểm của cả
giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách và giao thức định tuyến theo trạng
thái đường liên kết. Và thành phần trung tâm của EIGRP là thuật toán cập nhật
nhiều mức DUAL (Diffusing Update Algorithm ), là bộ máy tính tốn đường đi của
EIGRP. Tên đầy đủ của kỹ thuật này là DUAL FSM (finite-state machine-máy
trạng thái giới hạn ). FSM là một bộ máy thuật tốn nhưng khơng phải là một thiết
bị cơ khí có các thành phần di chuyển được. FSM định nghĩa một tập hợp các trạng
thái có thể trải qua, sự kiện nào gây ra trạng thái nào và sẽ có kết quả là gì. FSMs
cũng mơ tả một thiết bị, một chương trình máy tính, hoặc một thuật toán định tuyến
sẽ xử lý một tập hợp các sự kiện đầu vào như thế nào. DUAL FSM đảm bảo rằng
mỗi đường là một vòng tự do và những đường có chi phí thấp nhất được DUAL đặt

trong bảng định tuyến. DUAL FSM chứa tất cả các logic được sử dụng để tính tốn
và so sánh đường đi trong mạng EIGRP. EIGRP sẽ giữ những tuyến đường quan
trọng này và cấu trúc sẵn có ở tất cả thời gian, để thơng tin có thể truy nhập ngay
lập tức.
DUAL chạy hai thuật toán song song là định tuyến theo trạng thái đường liên
kết (LSP) và định tuyến theo vectơ khoảng cách (DVP).
Thuật toán trạng thái liên kết (LSA): Trong thuật toán trạng thái liên kết, các node
mạng quảng bá giá trị liên kết của nó với các node xung quanh tới các node khác.
Sau khi quảng bá tất cả các node đều biết rõ topo mạng và thuật toán sử dụng để
tính tốn con đường ngắn nhất tới node đích .
Thuật toán Vector khoảng cách (DVA): Là một thuật toán định tuyến tương thích
nhằm tính tốn con đường ngắn nhất giữa các cặp node trong mạng, dựa trên
phương pháp tập trung được biết đến như là thuật toán Bellman-Ford. Các node
21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

mạng thực hiện q trình trao đổi thơng tin trên cơ sở của địa chỉ đích, node kế
tiếp, và con đường ngắn nhất tới đích.
Đầu tiên mỗi router sẽ gửi thơng tin cho biết nó có bao nhiêu kết nối và trạng
thái của mỗi đường kết nối như thế nào, và nó gửi cho mọi router khác trong mạng
bằng địa chỉ multicast. Do đó mỗi router đều nhận được từ tất cả các router khác
thông tin về các kết nối của chúng. Kết quả là mỗi router sẽ có đầy đủ thông tin để
xây dựng cơ sở dữ liệu về trạng thái các đường liên kết. Như vậy mỗi router đều có
một cái nhìn đầy đủ và cụ thể về cấu trúc của hệ thống mạng. Router sẽ lưu tất cả
các đường mà router láng giềng thông báo qua. Dựa trên thông số định tuyến tổng
hợp của mổi đường, DUAL sẽ so sánh và chọn ra đường có chi phí thấp nhất đến

đích. DUAL đảm bảo mỗi một đường này là khơng có lặp vịng. Đường được chọn
gọi là đường thành cơng (successor) và nó sẽ được lưu trong bảng định tuyến, đồng
thời cũng được lưu trong bảng cấu trúc mạng. Khi mạn bị đứt thì DUAL sẽ tìm
đường dự phịng (feasible successor) trong bảng cấu trúc mạng.
Gói tin hello được gửi theo chu kỳ và EIGRP có thể cấu hình được. Khoảng
thời gian hello mặc định phụ thuộc vào băng thơng tuy nhiên do gói tin hello rất
nhỏ nên nó ít tốn băng thông và thời gian hội tụ nhanh. Đối với DUAL hoạt động
cập nhật được diễn ra liên tục để cập nhật sự thay đổi trạng thái của một đường
liên kết và thông tin được phát ra cho tất cả các router trên mạng.
Hoạt động của thuật toán DUAL được thể hiện qua lưu đồ sau: Ở đây Router
A chạy giao thức EIGRP và sử dụng thuật toán DUAL để tính tốn đường đi tới
mạng 7
Bước 1: Thuật tốn DUAL tính tốn thơng số Feasible Distance (FD): Là
metric nhỏ nhất để đi đến đích theo một tuyến nhất định.

22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

Hình 2.2: Thuật tốn DUAL tính tốn thơng số FD
Bước 2: Thuật tốn DUAL tính tốn thơng số Report Distance (SD): Là metric
nhỏ nhất để đi đến đích được router láng giềng quảng bá.

Hình 2.3: Thuật tốn DUAL tính tốn thơng số SD
Bước 3: Thuật tốn DUAL dựa vào thơng số FD và RD để xác định EIGRP
successor (đường chính) và EIGRP feasible successor (đường dự phòng).
23

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

Hình 2.4: Thuật tốn DUAL
Router B được chọn là successor vì router B có FD nhỏ nhất (metric =121)
để đến network 7 khi xuất phát từ A.
Để chọn feasible successor, router A kiểm tra RD của các router EIGRP láng
giềng (RD của router H = 30, RD của router D = 140) xem có nhỏ hơn FD của
successor hay khơng ( FD = 121). Router H sẽ được chọn làm feasible successor vì
có RD = 30 nhỏ hơn FD =121 của successor. Router D khơng là successor hay
feasible successor vì có RD = 140 >121.
Để tránh xảy ra lặp các tuyến đường khi xây dựng bảng topology các router
được chọn là Feasible successor khi thỏa mãn điều kiện RD < FD (Feasibility
Condition - FC).
24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

d) Cấu trúc từng phần theo giao thức (PDMs - Protocol Dependent Modules)
Một trong nhưng điểm nổi bật của EIGRP là nó được thiết kế thành từng
phần riêng biệt theo giao thức. Nhờ cấu trúc này, nó có khả năng mở rộng và
tương thích tốt nhất.
Các giao thức được định tuyến như IP, IPX và Apple Talk được đưa vào
EIGRP thông qua các PDM. EIGRP có thể dễ dàng tương thích với các giao thức

được định tuyến mới hoặc các phiên bản mới của chúng như IPv6 chẳng hạn
bằng cách thêm PDM vào. Mỗi PDM chịu trách nhiệm thực hiện mọi chức năng
liên quan đến một giao thức được định tuyến.
2.4. Thành phần và các phép tính của EIGRP
2.4.1. Các bảng của EIGRP (EIGRP Tables)
EIGRP router lưu giữ các thông tin về đường đi và cấu trúc mạng trên RAM,
nhờ đó chúng đáp ứng nhanh chóng theo sự thay đổi. Giống như OSPF, EIGRP
cũng lưu giữ những thông tin này thành từng bảng và từng cơ sở dữ liệu
khác nhau. EIGRP lưu các con đường mà nó học được theo một cách đặc biệt. Mỗi
con đường có một trạng thái riêng và có đánh dấu để cung cấp thêm nhiều thơng tin
hữu dụng khác. EIGRP có 3 loại bảng sau:
- Bảng láng giềng (Neighbor table).
- Bảng cấu trúc mạng (Topology table).
- Bảng định tuyến (Routing Table).

25