TRƯỜNG ĐẠI HOC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: “Tìm hiểu và ứng dụng các kĩ thuật định tuyến tiên tiến” Giảng viên hướng dẫn : TS.PHẠM VĂN NAM Sinh viên thực hiện : Nguyễn Lê Hoàng Phúc Lớp : 51Th-1 Khoá : 51 (2009-2013) Hệ : Đại học chính quy Nha Trang - 12 Page 1 NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) Page 2 NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện) MỤC LỤC Page 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 6 1.1. ĐỊNH TUYẾN 6 1.2. PHÂN LOẠI ĐỊNH TUYẾN 6 CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TIÊN TIẾN8 2.1. EIGRP 8 2.1.1. CÁC THUẬT NGỮ EIGRP8 2.1.2. EIGRP PACKET FORMAT 12 2.1.2.1. EIGRP Packet Header 12 2.1.2.2. EIGRP TLV Packet Message 13 2.1.3. MỘT SỐ TÍNH NĂNG TRONG GIAO THỨC EIGRP 16 2.1.3.1. Reliable Transport Protocol (RTP) 16 2.1.3.2. Neighbor Discovery / Recovery 17 2.1.3.3. Protocol-dependent modules (PDMs) 18 2.1.3.4. Diffusing Update Algorithm finite-state machine 18 2.1.4. CÁCH TÍNH METRIC TRONG GIAO THỨC EIGRP 19 2.1.4.1. EIGRP Metric and the K Values 19 2.1.4.2. Bandwidth, delay, reliablility, load 20 2.1.5. KẾ HOẠCH TRIỂN KHAI EIGRP 23 2.1.5.1. Thiết kế EIGRP topology 23 2.1.5.2. Cấu hình EIGRP 23 2.1.6. CÁC BÀI LAB CẤU HÌNH EIGRP 30 2.2. OSPF 32 2.2.1. CÁC THUẬT NGỮ OSPF 33 2.2.2. OSPF PACKET FORMAT 36 2.2.3. OSPF PACKET TYPE 38 2.2.3.1. OSPF Hello Packet38 2.2.3.2. OSPF Database Description (DBD) Packet 40 2.2.3.3. OSPF Link-State Request (LSR) Packet 40 2.2.3.4. OSPF Link-State Update (LSU) Packet 40 2.2.3.5. OSPF Link-State Acknowledgement (LSAck) Packet 40 2.2.4. CÁCH TÍNH METRIC TRONG GIAO THỨC OSPF 41 Page 4 2.2.5. CẤU HÌNH OSPF CƠ BẢN 43 2.2.5.1. Thiết kế topology mạng 43 2.2.5.2. Cấu hình OSPF 43 2.2.6. BẦU DR VÀ BDR TRONG MẠNG BROADCAST MULTIACCESS NETWORK 51 2.2.7. CẤU HÌNH CHỨNG THỰC OSPF 55 2.2.8. CÁC BÀI LAB CẤU HÌNH OSPF58 CHƯƠNG 3. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. ĐỊNH TUYẾN Định tuyến là cách thức mà Router hoặc thiết bị mạng khác sử dụng để truyền phát các gói tin tới địa chỉ đích trên mạng. Mỗi Router hay thiết bị mạng khác 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. 1.2. PHÂN LOẠI ĐỊNH TUYẾN Định tuyến tập trung: Các tuyến đường sẽ được tính toán tập trung tại một bộ xử lý tuyến và sau đó phân bố chúng ra các Router trên mạng bất cứ khi nào sự cập nhật được yêu cầu. Page 5 Định tuyến phân tán: topology mạng sẽ được phân chia thành các vùng tự trị AS (autonomous system). Các thành phần trong một AS chỉ biết về nhau, mà không quan tâm tới các thành phần trong AS khác, khi có yêu cầu cầu giao tiếp với các AS khác sẽ thông qua thành phần ở biên AS.  Các giao thức định tuyến được chia thành giao thức trong cùng một AS là IGP (Interior Gateway Protocol) và giao thức giao tiếp giữa các AS là EGP (Exterior Gateway Protocol). + Định tuyến trong (Interior Routing): Định tuyến trong xảy ra bên trong một hệ thống độc lập (AS), các giao thức thường dùng là RIP, IGRP, OSPF, EIGRP + Định tuyến ngoài (Exterior Routing): Định tuyến ngoài xảy ra giữa các hệ thống độc lập (AS), giao thức thường dùng là BGP. Router có thể biết được đường đi đến các mạng ở xa bằng 2 cách: Page 6 S0/0/0 S0/0/0 Fa0/0 Fa0/0 10.1.1.2 10.1.1.1 192.168.1.2 S0/0/1 R1 R2 172.16.1.0 /24 10.2.0.0 /16 Cách 1: Router được người quản trị cấu hình tĩnh về thông tin các tuyến đường (static routing). R2(config)# ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 S0/0/0 R2(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1 Cách 2: Router học thông tin về mạng ở xa từ các router khác (dynamic routing). Chú ý: Một bảng định tuyến có thể chứa cả các tuyến đường tĩnh và động. Page 7 CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TIÊN TIẾN 2.1. EIGRP Giao thức EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) được đưa ra vào năm 1992 với Cisco IOS Software Release 9.21 là một phát triển riêng của Cisco nhằm khắc phục các nhược điểm của RIP/IGRP. EIGRP có những ưu điểm như dễ cấu hình, độ hội tụ nhanh, tiết kiệm tài nguyên mạng khi trao đổi thông tin, sử dụng địa chỉ multicast và unicast để liên lạc, hỗ trợ VLSM và vấn đề mạng không liên tục (discontiguous network). EIGRP là giao thức định tuyến dạng distance vector và có thêm những tính năng của link state. 2.1.1. CÁC THUẬT NGỮ EIGRP  Neighbor Một router đang chạy EIGRP và kết nối trực tiếp  Neighbor table Một danh sách của các router, bao gồm địa chỉ IP, các interface đi ra ngoài, hold-time, SRTT và thời gian uptime. Bảng này cũng chứa các thông tin chỉ ra router láng giềng đã thêm vào bảng được bao lâu. Bảng này được xây dựng từ các thông tin nhận được từ các gói hello.  Topology table Một bảng chứa tất cả các đường đi được quảng bá bởi các router láng giềng. Đây là danh sách tất cả các route dự phòng, route tốt nhất, giá trị AD và các interface. Giải thuật DUAL sẽ tính toán trên bảng topology này để xác định successor và feasible successor để xây dựng một bảng định tuyến  Routing table Bảng này chứa danh sách các mạng hiện có và đường đi tốt nhất về các mạng này (Chứa tất cả các successor routes). Một route EIGRP sẽ được đưa vào bảng định tuyến khi route loại feasible successor được chỉ ra.  Hello Một thông điệp được dùng để duy trì bảng các router láng giềng. Các gói hello này được gửi định kỳ và được gửi theo kiểu không tin cậy.  Update Page 8 Một gói EIGRP chứa các thông tin thay đổi về mạng. Các gói này được gửi theo cơ chế tin cậy. Nó được gửi chỉ khi có một thay đổi ảnh hưởng đến router: - Khi một router láng giềng xuất hiện hoặc router láng giềng từ trạng thái active sang trạng thái passive. - Khi có một sự thay đổi trong tính toán metric cho một địa chỉ mạng đích.  Query Được gửi từ router khi router mất một đường đi về một mạng nào đó. Nếu không có đường đi dự phòng (feasible successor), router sẽ gửi ra các gói tin truy vấn (query) để hỏi về đường đi dự phòng. Khi này router sẽ chuyển sang trạng thái active. Các gói tin truy vấn của EIGRP được gửi ra theo kiểu tin cậy.  Reply Là một trả lời cho gói tin query. Nếu router không có thông tin nào trong gói reply, router sẽ gửi gói query đến tất cả các router láng giềng. Một unicast sẽ được gửi lại.  ACK Bản chất là một gói tin Hello nhưng không có dữ liệu bên trong.  Hold time Giá trị được thiết lập trong gói hello. Thời gian hold time này sẽ xác định router sẽ đợi một khoảng thời gian tối đa bao lâu để nhận gói hello tiếp theo trước khi cho rằng router láng giềng đó đã bị down.  Smooth Round-Trip Time (SRTT) Khoảng thời gian router phải đợi sau khi gửi một gói tin để nhận được ACK. Thông tin này được giữ trong bảng neighbor và được dùng để tính khoảng thời gian RTO.  Retransmission Timeout (RTO) RTO sẽ xác định khoảng thời gian mà router phải chờ trước khi truyền một gói tin.  Stuck in Active (SIA) Trạng thái đạt được khi router gửi ra các gói tin và chờ ACK. Router vẫn ở trạng thái active cho đến khi nào tất cả các ACK được nhận về. Nếu các ACK không trở về sau một khoảng thời gian nào đó, router sẽ duy trì trạng thái SIA cho route đó.  Query scoping Thiết kế mạng để giới hạn phạm vi truy cập của các gói query. Phạm vi này sẽ chỉ ra gói tin query có thể đi đến đâu. Điều này là cần thiết để ngăn ngừa SIA. Page 9  Advertised Distance (AD) AD hay còn gọi là Reported Distance (RD) là chi phí của đường đi từ next-hop router đến mạng đích.  Feasible Distance (FD) FD được tính bằng khoảng cách từ local router đến next-hop router + giá trị AD từ next-hop router đến mạng đích.  Feasible condition (FC) Trạng thái này xuất hiện khi một Router láng giềng báo cáo một giá trị AD thấp hơn giá trị FD. Điều kiện FC này rất quan trọng để chống lặp trong mạng.  Successor - Là router láng giềng mà có chi phí đường đi ngắn nhất đến mạng đích (FD nhỏ nhất). - Router Successor này được đưa vào bảng định tuyến và được sử dụng để chuyển tiếp các gói tin đến mạng đích đó. - Có thể có nhiều successor sẽ cùng tồn tại nếu chúng có cùng FD.  Feasible successor (FS) - Là một router láng giềng không có đường đi ngắn nhất đến mạng đích và phải thỏa điều kiện FC. - Những FS được lưu trong bảng topology như là đường backup của successor router (bảng topology có thể duy trì nhiều đường FS đến một mạng đích). Page 10 [...]... ping được PC2 , ping được PC1 và PC3 Bước 3: Cấu hình no auto-summary trên các router Kiểm tra lại bảng định tuyến thấy các router đã học được các mạng và các mạng đều ping được nhau Bước 4: Cấu hình R3 summary 2 mạng 192.168.1.0/24 và 192.168.2.0/24 tại interface se0/0/0 và se0/0/1 để giảm kích thước bảng định tuyến của R1 và R2 Kiểm tra bảng định tuyến của R1 và R2 để xem tuyến đường summary Bước 5:... hạn OSPF khắc phục được các nhược điểm của RIP và phù hợp với các hệ thống mạng hiện đại OSPF có thể cấu hình đơn vùng để sử dụng cho các mạng nhỏ - OSPF có các tính năng: + Hội tụ nhanh + Hỗ trợ VLSM + Sử dụng hiệu quả băng thông (không cập nhật định tuyến theo định kì, chỉ có sự thay đổi về định tuyến mới làm thay đổi cập nhật định tuyến) + Hỗ trợ mạng có kích thước lớn + Định tuyến dựa trên cơ sở chọn... như các giao thức định tuyến khác, EIGRP có thể được cấu hình để chứng thực Khi chứng thực được cấu hình trên router, router sẽ xác thực nguồn gốc của mỗi gói tin cập nhật định tuyến mà nó nhận được Tuy nhiên, chứng thực không mã hóa các bảng định tuyến của router - Chứng thực mật khẩu đơn giản được hỗ trợ bởi: RIPv2, OSPF, IS-IS - Chứng thực có mã hóa MD5 được hỗ trợ bởi: RIPv2, OSPF, EIGRP, BGP Chứng... là thuật toán hội tụ được sử dụng trong giao thức EIGRP để tính toán và tạo ra các bảng định tuyến, xác định xem một con đường là lặp (loop) hoặc không lặp (loop-free) Nếu router mất một tuyến đường successor thì DUAL cũng cho phép router tìm một tuyến đường dự phòng (FS) khác trong bảng topology mà không cần chờ đợi gói tin cập nhật từ các router láng giềng Và trong trương hợp không có FS nào được tìm. .. đặt trong bảng định tuyến Nếu không, router sẽ truy vấn các router láng giềng và đưa route vào trạng thái active  Active Routes Khi router bị mất route successor và sau khi kiểm tra bảng topology, không có FS nào được tìm thấy Route sẽ được gán giá trị active và router sẽ truy vấn các router láng giềng để tìm những route dự phòng 2.1.2 EIGRP PACKET FORMAT + Frame Header: trong mạng LAN, các gói tin EIGRP... tất cả các mạng OSPF và chi phí đường đi đến các mạng đó - Đường đi có chi phí thấp nhất sẽ được chọn đưa vào bảng định tuyến (routing table) OSPF Algorithm - Mỗi router OSPF duy trì một link-state database có chứa tất cả các LSAs nhận được từ tất cả các router khác - Khi một router đã nhận được tất cả các gói tin LSA và xây dựng được linkstate database cục bộ của nó, OSPF sử dụng thuật toán Dijkstra’s... giảm kích thước của bảng định tuyến, ta cần summary các tuyền đường lại bằng tay Router(config-if)# ip summary-address eigrp as-number network-address subnet-mask - Cách summary: B1: viết các network (hoặc subnet) cần summary ra thành số nhị phân B2: Tìm và đếm số lượng các bit khớp để làm subnet mask B3: Để viết mạng summarization, copy số bit khớp, rồi thêm các bit số 0 vào để đủ 32 bit Ví dụ: Page... topology - Topology phải thể hiện được địa chỉ của các mạng con, địa chỉ tại các interface của router (bao gồm cả ISP router) 2.1.5.2 Cấu hình EIGRP Các thông tin cần thiết để thực hiện cấu hình định tuyến EIGRP bao gồm: + Cấu hình địa chỉ IP trên các interface của router + Xác định EIGRP AS number để kích hoạt (enable) EIGRP + Một danh sách các router và các interface mà EIGRP sẽ được kích hoạt Cấu hình... hơn - EIGRP cho phép các key được quản lý bằng cách sử dụng key chains Mỗi key được định nghĩa trong key chains có thể chỉ định một khoảng thời gian mà key sẽ được kích hoạt (lifttime) - Xác định key-id (number, key, và lifetime của key) Page 25 - - Trong suốt thời gian lifetime của key, các gói tin cập nhật định tuyến được gửi với active... một giao thức định tuyến khác cũng hỗ trợ nhiều giao thức tầng mạng là Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) nhưng chỉ hỗ trợ giao thức IP và Connectionless Network Service (CLNS) EIGRP hỗ trợ nhiều giao thức lớp mạng khác nhau thông qua việc sử dụng Protocol-dependent modules (PDMs) Mỗi PDM EIGRP sẽ duy trì một chuỗi riêng biệt của các bảng chứa các thông tin định tuyến mà áp dụng cho một . CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: Tìm hiểu và ứng dụng các kĩ thuật định tuyến tiên tiến Giảng viên hướng dẫn : TS.PHẠM VĂN NAM Sinh. 1: TỔNG QUAN 6 1.1. ĐỊNH TUYẾN 6 1.2. PHÂN LOẠI ĐỊNH TUYẾN 6 CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TIÊN TIẾN8 2.1. EIGRP 8 2.1.1. CÁC THUẬT NGỮ EIGRP8 2.1.2.