Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ ánĐHThủy LợiThuật toán tìm đường liên mạng Sự cần thiết kỹ thuật tìm đường liên mạng 1. Các topo mạng. Topology của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là cách bố trí phần tử của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau. Thông thường mạng có 3 dạng cấu trúc là: Mạng dạng hình sao (Star Topology), mạng dạng vòng (Ring Topology) và mạng dạng tuyến (Linear Bus Topology). Ngoài 3 dạng cấu hình kể trên còn có một số dạng khác biến tướng từ 3 dạng này như mạng phân cấp, mạng full mesh, mạng partial mesh……
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP S W R U Họ tên sinh viên: Hệ đào tạo: Lớp: Ngành: Khoa: Tên đề tài Các tài liệu Nội dung phần thuyết minh tính tốn Tỷ lệ % Bản vẽ biểu đồ (ghi rõ tên kích thước vẽ) Người hướng dẫn phần Phần Họ tên người hướng dẫn Ngày giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Ngày … tháng … năm 20… Trưởng Bộ môn Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Nhiệm vụ Đồ án tốt nghiệp Hội đồng chấm thi tốt nghiệp Khoa thông qua ngày … tháng … năm 20… Chủ tịch Hội đồng (Ký ghi rõ họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp Đồ án tốt nghiệp cho Hội đồng chấm thi tốt nghiệp ngày … tháng … năm 20… Sinh viên làm Đồ án tốt nghiệp (Ký ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BẢN THEO DÕI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP S W R U Họ tên sinh viên: Nơi sinh: Ngành học: Lớp: Tên Đề tài: Ngày sinh: Dân tộc: Hệ đào tạo: Khoa: Phần I : Quá trình học tập Điểm TBHT Số lần đạt giải Cấp trường Các thành tích đặc biệt Cấp Bộ / Quốc gia NCKH NCKH Olympic Olympic Chủ nhiệm khoa (Ký ghi rõ họ tên) Phần II: Quá trình thiết kế Đồ án tốt nghiệp Thời gian thực đề tài: Từ: đến: Nhận xét phần: TT Ngày/tháng Phần thiết kế ĐATN Nhận xét chung: + Sinh viên hoàn thành nộp ĐATN ngày: + Tinh thần, thái độ học tập: + Điểm hướng dẫn: Nhận xét, đánh giá Tp.HCM, ngày … tháng … năm 20… Người hướng dẫn (ký ghi rõ họ tên) Phần III: Đánh giá hội đồng chấm ĐATN Đánh giá người chấm Điểm chấm: Tp.HCM, ngày … tháng … năm 20… Tp.HCM, ngày … tháng … năm 20… Người chấm Người chấm (ký ghi rõ họ tên) (ký ghi rõ họ tên) Bảo vệ ĐATN + Ngày bảo vệ: + Nhận xét: + Điểm bảo vệ: Điểm tổng hợp Hội đồng chấm ĐATN (Điểm hướng dẫn, chấm, bảo vệ): Tp.HCM, ngày … tháng … năm 20… Chủ tịch Hội đồng chấm ĐATN (Ký ghi rõ họ tên) Phần IV: Kết luận Hội đồng tốt nghiệp Khoa Ghi chú: + Khoa lập, gửi GVHD + GVHD ghi nhận xét trình SV làm ĐATN - nộp lại cho Hội đồng chấm ĐATN ngày .tháng năm 200 Chủ tịch Hội đồng tốt nghiệp Khoa (Ký ghi rõ họ tên) + Sau bảo vệ nộp cho Hội đồng khoa + Nếu điểm người chấm chênh lệch 2 cần có Quyết định HĐ chấm I Sự cần thiết kỹ thuật tìm đường liên mạng Các topo mạng Topology mạng cấu trúc hình học khơng gian mà thực chất cách bố trí phần tử mạng cách nối chúng với Thơng thường mạng có dạng cấu trúc là: Mạng dạng hình (Star Topology), mạng dạng vòng (Ring Topology) mạng dạng tuyến (Linear Bus Topology) Ngồi dạng cấu hình kể cịn có số dạng khác biến tướng từ dạng mạng phân cấp, mạng full mesh, mạng partial mesh…… a Mạng dạng hình (Star topology) Mạng dạng hình bao gồm trung tâm nút thông tin Các nút thông tin trạm đầu cuối, máy tính thiết bị khác mạng Trung tâm mạng điều phối hoạt động mạng với chức nǎng là: -Xác định cặp địa gửi nhận phép chiếm tuyến thông tin liên lạc với -Cho phép theo dõi sử lý sai trình trao đổi thông tin -Thông báo trạng thái mạng * Các ưu điểm topo mạng hình sao: -Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên có thiết bị nút thơng tin bị hỏng mạng hoạt động bình thường -Cấu trúc mạng đơn giản thuật toán điều khiển ổn định -Mạng mở rộng thu hẹp tuỳ theo yêu cầu người sử dụng * Nhược điểm: -Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng trung tâm Khi trung tâm có cố tồn mạng ngừng hoạt động -Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ thiết bị nút thông tin đến trung tâm Khoảng cách từ máy đến trung tâm hạn chế (100 m) Nhìn chung, mạng dạng hình cho phép nối máy tính vào tập trung (HUB hay Switch) cáp xoắn, giải pháp cho phép nối trực tiếp máy tính với HUB/Switch khơng cần thơng qua trục BUS, tránh yếu tố gây ngưng trệ mạng Gần đây, với phát triển switching hub, mơ hình ngày trở nên phổ biến chiếm đa số mạng lắp b Mạng hình tuyến (Bus Topology) Theo cách bố trí hành lang đường hình vẽ máy chủ (host) tất máy tính khác (workstation) nút (node) nối với trục đường dây cáp để chuyển tải tín hiệu Tất nút sử dụng chung đường dây cáp Phía hai đầu dây cáp bịt thiết bị gọi làterminator Các tín hiệu gói liệu (packet) di chuyển lên xuống dây cáp mang theo điạ nơi đến * Ưu điểm topomạng bus: - Dùng dây cáp ít, dễ lắp đạt - Không giới hạn độ dài cáp * Nhược điểm: - Sẽ gây nghẽn mạng chuyển lưu lượng liệu lớn - Khi trạm đường truyền bị hỏng trạm khác phải ngừng hoạt động c Mạng dạng vòng (Ring Topology) Mạng dạng này, bố trí theo dạng xoay vịng, đường dây cáp thiết kế làm thành vòng khép kín, tín hiệu chạy quanh theo chiều Các nút truyền tín hiệu cho thời điểm nút mà Dữ liệu truyền phải có kèm theo địa cụ thể trạm tiếp nhận * Ưu điểm topo mạng Ring: -Mạng dạng vịng có thuận lợi nới rộng xa, tổng đường dây cần thiết so với hai kiểu * Nhược điểm: -Đường dây phải khép kín, bị ngắt nơi tồn hệ thống bị ngừng d Mạng dạng kết hợp Kết hợp hình tuyến (star/Bus Topology) Cấu hình mạng dạng có phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trị thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng chọn Ring Topology Linear Bus Topology Ưu điểm cấu hình mạng gồm nhiều nhóm làm việc cách xa nhau, ARCNET mạng dạng kết hợpStar/Bus Topology Cấu hình dạng đưa lại uyển chuyển việc bố trí đường dây tương thích dễ dàng nhà Kết hợp hình vịng (Star/Ring Topology) Cấu hình dạng kết hợp Star/Ring Topology, có "thẻ bài" liên lạc (Token) chuyển vòng quanh HUB trung tâm Mỗi trạm làm việc (workstation) nối với HUB - cầu nối trạm làm việc để tǎng khoảng cách cần thiết e Mạng full mesh Topo cho phép thiết bị kết nối trực tiếp với thiết bị khác mà không cần phải qua tập trung Hub hay Switch * Ưu điểm: - Các thiết bị hoạt động độc lập, thiết bị hỏng không ảnh hưởng đến thiết bị khác * Nhược điểm: - Tiêu tốn tài nguyên memory, xử lý máy trạm - Quản lý phức tạp f Mạng phân cấp (Hierarchical) Mô hình cho phép quản lý thiết bị tập chung, máy trạm đặt theo lớp tùy thuộc vào chức lớp, ưu điểm rõ ràng topo dạng khả quản lý, bảo mật hệ thống,nhưng nhược điểm việc phải dùng nhiều tập trung dẫn đến chi phí nhiều Kiến trúc mạng OSI TCP/IP a Kiến trúc mạng OSI Tầng vật lý (Physical Layer) Là tầng tương tác vật lý thiết bị bao gồm quy tắc mà nhờ bit chuyển giao từ máy tới máy khác Tầng vật lý có bốn đặc trưng quan trọng: Thi hành khí (Mechanical): liên quan tới tính chất vật lý tương tác với đường truyền cụ thể Thông thường, yêu cầu kỹ thuật mối nối dùng để nối dây dẫn tín hiệu Thi hành điện (Electrical): liên quan đến việc biểu diễn bit (chẳng hạn dạng mức điện khác nhau) tỷ số truyền bit Thi hành chức (Functional): chức phải thi hành mạch cụ thể giao tiếp vật lý hệ thống với đường truyền Thi hành thủ tục (Procedural): kiện mà dựa vào luồng bit truyền đường truyền vật lý Tầng liên kết liệu (Data Link Layer) Trong tầng vật lý cung cấp dịch vụ làm việc với luồng bit, tầng liên kết liệu cố gắng tạo tin cậy cho tầng vật lý, cung cấp chức kích hoạt, trì ngắt liên kết Dịch vụ tầng liên kết liệu cung cấp cho tầng kiểm sốt phát lỗi Do đó, giao thức tầng liên kết liệu đầy đủ, tầng bảo đảm lỗi Tuy nhiên, liên lạc xảy hai hệ thống không kết nối trực tiếp, kết nối cịn bao gồm liên kết liệu trước sau mà liên kết mang chức độc lập Cho nên, tầng dựa vào chức điều khiển lỗi tầng Tầng mạng (Network Layer) Tầng mạng cung cấp chức truyền thông tin hệ thống Nó dựa vào lớp để nắm bắt thông tin cần thiết nhằm truyền liệu công nghệ chuyển mạch sử dụng hệ thống kết nối Tại tầng này, địa đích gắn vào theo yêu cầu mạng và, đây, yêu cầu đường truyền đặt ra, chẳng hạn quyền ưu tiên Có nhiều khả liên lạc cần phải quản lý tầng mạng Trước hết kết nối trực tiếp điểm đến điểm hai trạm làm việc Trong trường hợp này, khơng cần thiết phải sử dụng đến tầng mạng tầng liên kết liệu thi hành chức quản lý mạng cần thiết Tiếp theo, hệ thống kết nối với thông qua mạng đơn, mạng chuyển mạch mạch hay mạng chuyển mạch gói Chẳng hạn, mức gói tin chuẩn X.25 chuẩn lớp mạng tình Ba tầng liên quan tới việc kết nối giao tiếp với mạng Các gói tin tạo hệ thống qua hay nhiều nút mạng đóng vai trị tiếp hợp hai hệ thống đầu cuối Các nút mạng thi hành tầng từ đến kiến trúc Trong hình này, hai hệ thống đầu cuối kết nối với thông qua nút trung gian Tầng nút trung gian thi hành chức tìm đường chuyển mạch Trong nút này, có hai tầng liên kết liệu hai tầng vật lý Mỗi tầng liên kết liệu (và tầng vật lý) hoạt động độc lập với để cung cấp dịch vụ cho tầng mạng thông qua liên kết tương ứng Bốn tầng cao “giao thức end-to-end” hệ thống đầu cuối Ở khả khác, hai hệ thống đầu cuối không mạng muốn liên lạc với Thay thế, hệ thống kết nối với mạng mà mạng trực tiếp hay không trực tiếp kết nối lẫn Trường hợp đòi hỏi phải sử dụng kỹ thuật mạng đa kết nối hay gọi kỹ thuật liên mạng (internetworking) Các giao thức tìm đường liên mạng thuộc ba phương pháp thu thập sử dụng thông tin tìm đường: distance-vector routing, linkstate routing path-vector routing Distance-vector routing (Tìm đường vector khoảng cách) địi hỏi nút (router hay host thi hành giao thức tìm đường) trao đổi thông tin với nút láng giềng Hai nút gọi láng giềng hai kết nối trực tiếp vào mạng Đây phương pháp sử dụng hệ thuật tốn tìm đường cho ARPANET, đề cập mục 12.2 Để thực chức năng, nút trì vector chi phí liên kết cho mạng kết nối trực tiếp khoảng cách vector chặng sau cho đích Giao thức Thơng tin tìm đường (Routing Information Protocol – RIP), đơn giản, sử dụng phương pháp Distance-vector routing đòi hỏi router phải truyền nhận khối lượng đáng kể thông tin Mỗi router phải gửi vector khoảng cách cho tất láng giềng nó, vector chứa ước tính chi phí đường tới tất mạng cấu hình Hơn nữa, có thay đổi đáng kể chi phí liên kết liên kết khơng cịn dùng được, nhiều thời gian cho thông tin truyền qua liên mạng Link-state routing (Tìm đường trạng thái liên kết) thiết kế nhằm giải tồn distance-vector routing Khi router khởi tạo, xác định chi phí liên kết cho hướng giao tiếp mạng Tiếp theo, cơng bố tập chi phí cho tất router khác tồn cấu hình liên mạng, khơng có láng giềng Kể từ đó, router theo dõi chi phí liên kết riêng Bất có thay đổi đáng kể (chi phí liên kết tăng giảm, liên kết tạo ra, liên kết có trở nên khơng khả thi), router lại lần quảng bá tập chi phí liên kết cho tất router khác Bởi router nhận chi phí liên kết từ router khác cấu hình, có khả xây dựng hình thái cấu hình tồn mạng tính tốn đường ngắn tới mạng đích Thực xong việc này, router tiếp tục xây dựng bảng tìm đường, liệt kê chặng cho đích Do router mơ tồn mạng nên khơng sử dụng phiên thuật tốn tìm đường phân tán distancce-vector routing Thay thế, router dùng thuật tốn tìm đường để xác định đường ngắn Trong thực tiễn, thuật toán Dijkstra sử dụng Giao thức Open Shortest Path First (OSPF) ví dụ Thuật tốn tìm đường hệ thứ hai dùng ARPANET dùng phương pháp Cả hai phương pháp, distance-vector link-state dùng cho giao thức router nội, chẳng có phương pháp hiệu cho giao thức router ngoại Trong giao thức tìm đường distance-vector, router cơng bố cho láng giềng vector liệt kê đầy đủ mạng mà đến Từng router tự xây dựng sở liệu tìm đường sở cập nhật từ láng giềng, nhưng, khơng biết nhận dạng router trung gian đường cụ thể Có hai vấn đề phương pháp giao thức router ngoại: Giao thức distance-vector giả thiết tất router dùng chung phép đo lường khoảng cách để lựa chọn ưu tiên Điều chưa cho tất AS khác Nếu router dùng phép đo khác chưa chọn đường ổn định khơng tạo thành vịng Một AS có mức ưu tiên khơng giống với AS khác có giới hạn nghiêm ngặt, chí cấm sử dụng AS Thuật tốn distance-vector khơng cho thơng tin AS qua Trong giao thức link-state, router quảng bá giá trị đo lường liên kết cho router khác Mỗi router tự xây dựng tranh tổng thể hình trạng liên mạng từ thực tính tốn tìm đường Phương pháp có vấn đề sử dụng cho giao thức router ngoại: Các AS khác dùng phép đo khác có hạn chế riêng khác Mặc dù giao thức link-state cung cấp đủ thông tin để router xây dựng riêng tranh tổng thể liên mạng cho mình, giá trị đo lường biến đổi từ AS sang AS khác, gây cho thuật tốn tìm đường trở nên không quán Việc làm ngập thông tin link-state tới tất router thi hành giao thức router ngoại nhiều AS chắn trở nên quản lý Một thay thế, gọi path-vector routing (Tìm đường vector đường đi), bỏ qua phép đo lường kỹ thuật tìm đường đơn giản cung cấp thông tin mạng đến từ router cho trước AS phải qua Phương pháp khác với distance-vector hai phương diện: Thứ nhất, phương pháp path-vector không bao gồm khoảng cách hay ước tính chi phí liên kết Thứ hai, khối thơng tin tìm đường liệt kê tất AS thăm theo trình tự để đến đích từ router cho trước Bởi vector đường liệt kê AS mà datagram phải qua tuân thủ đường vạch sẵn, thông tin đường cho phép router thực thi sách tìm đường Nghĩa là, router định tránh đường cụ thể để qua AS Chẳng hạn, thơng tin bí mật phải giới hạn số loại AS Hay, router biết thơng tin hiệu thi hành chất lượng giao nhận phần liên mạng liên quan đến hay số AS mà router định tránh Các tiêu chí hiệu hay chất lượng gồm tốc độ liên kết, thông năng, xu hướng nghẽn chất lượng hoạt động chung Một tiêu chuẩn khác mà dùng tối thiểu hóa số lượng AS phải qua Border Gateway Protocol Giao thức Border Gateway Protocol (BGP) phát triển để sử dụng Internet, bao gồm TCP/IP cho dù khái niệm áp dụng cho liên mạng BGP nhanh chóng trở nên ưa dùng với giao thức router ngoại Internet Bảng 3b Các thông điệp BGP-4 Các chức BGP thiết kế phép router, mà theo chuẩn ta gọi gateway, AS khác phối hợp trao đổi thơng tin tìm đường Giao thức hoạt động dạng thông điệp, chúng gửi qua kết nối TCP Các mục thông điệp cho bảng 19.2 Phiên BGP BGP-4 (RFC 1771) Ba thủ tục chức bao gồm BGP: - Tìm láng giềng - Tính đến láng giềng - Tính đến mạng Hai router coi láng giềng chúng gắn chung mạng Nếu hai router hai AS khác nhau, chúng muốn trao đổi thơng tin tìm đường Để làm trước hết cần thi hành thủ tục tìm láng giềng Về chất, thủ tục xảy hai router láng giềng hai AS đồng ý trao đổi thơng tin tìm đường cách bình thường Cần thủ tục tìm kiếm hình thức hai router khơng muốn tham gia Ví dụ, router gánh tải nặng không muốn mang thêm trách nhiệm với luồng giao vận đến từ bên ngồi Trong tiến trình tìm láng giềng, router gửi thông điệp yêu cầu đến router chấp nhận bị từ chối Giao thức không nhắm đến việc làm mà router biết địa chỉ, kể nhận biết tồn router kia, không cần biết router lại định trao đổi thông tin với router Tất công việc phải hồn thành vào thời gian cấu hình hành động trực tiếp quản trị mạng Để thi hành thủ tục tìm láng giềng, router gửi thông điệp Open cho router Nếu router đích chấp nhận u cầu, gửi lại thơng điệp Keepalive Khi quan hệ láng giềng thiết lập thủ tục tính đến láng giềng sử dụng nhằm trì quan hệ Mỗi bên cần bảo đảm bên hoạt động, tôn trọng quan hệ láng giềng Để làm vậy, bên định kỳ gửi thông điệp Keepalive cho Thủ tục cuối BGP tính đến mạng Mỗi router trì sở liệu mạng mà đến đường tốt để tới mạng Khi có thay đổi với sở liệu này, router phát quảng bá thông điệp Update cho tất router thi hành BGP khác Do thông điệp Update quảng bá, tất router dùng BGP tự xây dựng trì thơng tin tìm đường chúng Hình 3c Dạng thức thơng điệp BGP ● Các thơng điệp BGP Hình 19.6 minh họa dạng thức thông điệp BGP Mỗi thông điệp bắt đầu header 19-octet gồm ba trường sẫm màu hình vẽ: Marker: Giành cho chứng thực Người gửi chèn vào giá trị để dùng cho chế chứng thực, cho phép bên nhận xác minh nhận dạng người gửi Length: Chiều dài thông điệp tính octet Type: Kiểu thơng điệp: Open, Update, Notification, Keepalive Để tìm láng giềng, router trước hết mở kết nối tới router quan tâm Nó gửi thông điệp Open Thông điệp cho nhận diện AS quản lý bên gửi cung cấp địa IP router Nó bao gồm tham số Hold Time ghi số giây mà bên gửi đề nghị lấy làm giá trị cho Hold Timer Nếu bên nhận chuẩn bị mở quan hệ láng giềng, tính tốn giá trị cho Hold Timer tối thiểu hai giá trị: Hold Time Hold Time thông điệp Open nhận Giá trị Hold Time số giây tối đa trôi qua lần nhận thông điệp Keepalive và/hoặc Update từ bên gửi Thông điệp Keepalive gồm header Mỗi router định kỳ phát thông điệp cho (các) đối tác để tránh Hold Timer (các) bên hết hạn Thông điệp Update mang hai loại thông tin: - Thông tin tuyến đường qua liên mạng Thông tin cung cấp nhằm để thêm vào sở liệu router nhận - Một danh sách tuyến đường mà router cơng bố trước đó, đóng lại, khơng cịn hiệu lực Một thơng điệp Update chứa hai lại thơng tin vừa nêu Thông tin đường qua liên mạng gồm ba trường: trường Network Layer Reachability Information (NLRI), trường Total Path Attributes Length và, trường Path Attributes Trường NLRI chứa danh sách nhận diện mạng mà theo tuyến đường tới Mỗi mạng nhận dạng địa IP, mà xác phần địa IP đầy đủ mạng Nhắc lại địa IP gồm 32-bit theo dạng {network, host} Phần bên trái hay tiền tố địa nhận dạng mạng Trường Path Attributes chứa danh sách thuộc tính áp dụng cho tuyến đường Các thuộc tính đây: - Origin: cho biết thông tin sinh giao thức router nội (như OSPF) hay giao thức router ngoại (cụ thể BGP) - AS_Path: Một danh sách AS mà tuyến đường phải qua - Next_Hop: Địa IP router cạnh ngồi (border router) mà dùng chặng đến đích liệt kê trường NLRI - Multi_Ext_Disc: Được sử dụng để lưu trữ thông tin tuyến đường nội AS Sẽ mô tả rõ cuối mục - Local_Pref: Được dùng router nhằm loan báo cho router khác AS mức ưu tiên tuyến đường cụ thể Thông tin khơng có ý nghĩa với router thuộc AS khác - Atomic_Aggregate, Aggregator: Hai trường thực khái niệm quy tập tuyến đường Về chất, liên mạng khơng gian địa tổ chức cách trình tự (chẳng hạn, dạng hình cây) Khi đó, địa mạng cấu trúc thành hai hay nhiều phần Các mạng chia xẻ chung phần địa liên mạng Dùng chung phần địa liên mạng này, khối lượng thông tin cần chuyển giao NLRI rút gọn đáng kể Thuộc tính AS_Path thực mang hai vai trị Bởi liệt kê AS mà datagram phải qua, thông tin cho phép router thực sách tìm đường Có nghĩa là, router định tránh đường để qua AS Ví dụ, Thơng tin bí mật phải hạn chế qua số AS Hoặc là, router có thơng tin hiệu hay chất lượng hay số AS, giúp router tránh vào AS Hiệu bao gồm tốc độ liên kết, thông năng, xu hướng nghẽn và, chất lượng hoạt động tổng quát Một tiêu chuẩn khác sử dụng tối thiểu hóa số AS phải qua Bạn đọc muốn biết thêm chức thuộc tính Next_Hop Router yêu cầu cần thiết phải biết mạng đến qua router đáp, lại đưa thông tin router khác? Để trình bày điều này, tốt xem hình 19.5 Trong ví dụ này, router R1 hệ thống tự quản và, router hệ thống tự quản thi hành BGP tìm quan hệ láng giềng R1 phát thông điệp Update cho R5 cho biết mạng tới khoảng cách tương ứng cần thiết (số chặng mạng) R1 thay mặt cho R2 cung cấp thông tin Nghĩa R1 cho R5 biết mạng đến qua R2 Trong ví dụ này, R2 khơng thi hành BGP Thông thường, hầu hết router AS khơng thi hành BGP Chỉ có vài router gán cho nhiệm vụ liên lạc với router bên AS Tóm lại: R1 vào vị trí sở hữu thơng tin cần thiết R2, R1 R2 chia sẻ giao thức router nội (IRP) Kiểu thông tin cập nhật thứ hai danh sách số tuyến đường rút khỏi cấu hình, hết hiệu lực Trong trường hợp này, tuyến đường nhận diện địa IP mạng đích Sau cùng, thơng điệp Notification gửi có lỗi phát Các lỗi sau thơng báo: - Message header error: Gồm lỗi chứng thực cú pháp - Open message error: Gồm lỗi cú pháp tùy chọn thông điệp Open nhận dạng Thơng điệp cịn dùng để biểu thị giá trị Hold Time thông điệp Open không chấp nhận - Update message error: Gồm lỗi cú pháp tính hợp lệ thông điệp Update - Hold Timer expired: Nếu router gửi không định kỳ nhận lại thông điệp Keepalive và/hoặc Update và/hoặc Notification khoảng thời gian Hold Time thơng điệp phát kết nối bị đóng - Finite state machine error: Bao gồm lỗi thủ tục - Cease: Được sử dụng router muốn đóng kết nối với router khác khơng có lỗi xảy ● Trao đổi thơng tin tìm đường BGP Bản chất BGP trao đổi thông tin tìm đường router thành viên AS khác Tiến trình phức tạp Trong sau đây, xem xét vấn đề cách tổng quát đơn giản hóa Xét router R1 hệ thống tự quản (AS1), hình 19.5 Để bắt đầu, router thi hành BGP thi hành giao thức router nội, chẳng hạn OSPF Bằng OSPF, R1 trao đổi thơng tin tìm đường với router khác AS1 tự xây dựng tranh cấu hình nội mạng tổng thể bảng tìm đường Tiếp theo, R1 phát thơng điệp Update cho R5 AS2 Thông điệp Update gồm thông tin sau: - AS_path: Nhận dạng AS1 - Next_hop: Địa IP R1 - NLRI: Danh sách mạng AS1 Thông điệp báo cho R5 biết tất mạng liệt kê trường NLRI đến qua R1 và, phải qua AS1 Bây giả thiết R5 cịn có quan hệ láng giềng với router hệ thống tự quản khác, giả sử R9 AS3 R5 chuyển tiếp thông tin vừa nhận từ R1 cho R9 thông điệp Update Thông điệp bao gồm: - AS_path: Danh sách nhận dạng {AS2,AS1} - Next_hop: Địa IP R5 - NLRI: Danh sách mạng AS1 Thông điệp báo cho R9 biết tất mạng liệt kê trường NLRI đến qua R5 hệ thống tự quản phải qua gồm AS2 AS1 Bây R9 phải tự định muốn lấy làm đường lựa chọn đến mạng liệt kê Rất R9 cịn có thơng tin đường thay khác lý hiệu năng, chất lượng sách đo lường Nếu R9 định tuyến đường cung cấp thơng điệp Update R5 tốt R9 cập nhật thông tin vào sở liệu chuyển tiếp thơng tin tìm đường cho láng giềng Thơng điệp gồm trường AS_Path với {AS3, AS2,AS1} Theo cách này, thông tin tìm đường cập nhật lan truyền khắp liên mạng với nhiều AS kết nối với Trường AS_Path dùng để bảo đảm thông điệp cập nhật không bị chuyển tiếp vô hạn: thông điệp Update nhận router AS có tên trường AS_Path, router khơng chuyển tiếp thơng điệp cho router khác Các router AS, gọi láng giềng cục bộ, trao đổi thông tin BGP Trong trường hợp này, router gửi không thêm tên AS chung vào trường AS_Path Khi router chọn tuyến đường phù hợp tới đích bên ngồi, chuyển tới tất láng giềng cục đường lựa chọn Từng router nội AS tự định tuyến đường cho mình, tự cập nhật sở liệu tìm đường và, cập nhật lại quảng bá cho láng giềng cục Cứ vậy, lại có thơng điệp Update sản sinh Khi có nhiều lối vào AS cung cấp cho router cạnh AS khác, thuộc tính Multi_Ext_Disc sử dụng để lựa chọn lối vào Thuộc tính chứa số quy tắc nội để đến đích AS Ví dụ, giả sử hình 19.5, R1 R2 thi hành BGP có quan hệ láng giềng với R5 Mỗi router cung cấp thông điệp Update cho R5 mạng 1.3 bao gồm quy tắc đường nội AS1 Quy tắc đường nội kết hợp với giao thức router nội OSPF R5, với hai thông tin làm sở, tự lựa chọn cho riêng Giao thức Open Shortest Path First (OSPF) Giao thức OSPF (RFC 2328) dùng phổ biến làm giao thức router nội mạng TCP/IP OSPF tính tốn tuyến đường qua liên mạng với chi phí thấp dựa quy tắc chi phí người dùng tự cài đặt Người dùng cấu hình chi phí để sinh hàm theo thời gian trễ, tỷ số liệu, chi phí tiền hay yếu tố khác OSPF cho phép cân tải đường đồng-chi phí Hình 3d Một hình mẫu hệ thống tự quản AS Mỗi router trì sở liệu phản ánh hình trạng hệ thống tự quản mà gắn vào Hình trạng AS biểu diễn thành đồ thị liên thông Đồ thị gồm: - Các đỉnh, hay nút, gồm hai loại router mạng, gồm hai loại a transit: dịch chuyển, chuyên chở liệu thiết bị đầu hay cuối mạng b stub: mạng gốc, khơng phải loại mạng transit nêu - Các cạnh, gồm hai loại: cạnh đồ thị kết nối hai router đỉnh mà router tương ứng kết nối với trực tiếp liên kết point-to-point - cạnh đồ thị nội router đỉnh với mạng đỉnh mà router kết nối trực tiếp vào mạng đỉnh - Hình 3d, dựa hình tương tự RFC2328, minh họa ví dụ hệ thống tự quản và, hình 3e đồ thị liên thơng suy Ánh xạ từ hai hình trung thực: - Hai router kết nối với liên kết point-to-point biểu diễn đồ thị dạng liên thông cặp cạnh, cạnh theo hướng (ví dụ router 10) - Khi có nhiều router nối vào mạng (chẳng hạn LAN mạng chuyển mạch gói), đồ thị liên thơng cho thấy router kết nối đẳng hướng vào mạng đỉnh (chẳng hạn, router 1, 2, kết nối vào mạng 3) - Nếu router đơn gắn với mạng mạng xuất đồ thị kết nối mạng gốc (chẳng hạn mạng 7) - Một hệ thống cuối, gọi host, trực tiếp nối với router, miêu tả đồ thị host H1 - Nếu router kết nối với AS khác, chi phí đường tới mạng thuộc hệ thống khác cần phải thu giao thức router ngoại (ERP) Mỗi mạng biểu diễn đồ thị gốc cạnh đến router với chi phí đương rõ ràng (chẳng hạn mạng từ 12 đến 15) Hình 3e Đồ thị liên thơng hình mẫu AS hình 3d Hình 3f Cây Shortest Path First cho router R6 Bảng 3g Bảng tìm đường cho router Một chi phí kết hợp với giao tiếp đầu router Chi phí cài đặt quản trị hệ thống Các cung đồ thị gắn nhãn chi phí giao tiếp đầu router tương ứng Các cung khơng có nhãn coi có chi phí Chú ý cung từ mạng đến router ln có chi phí Một sở liệu tương ứng với đồ thị liên thơng trì router Nó phần hợp thành thông điệp link-state đến từ router khác liên mạng Bằng thuật tốn Dijkstra router tính đường chi phí thấp tới tất mạng đích Kết cho router hình 3d minh họa dạng hình 3f, với R6 làm gốc Cây cho toàn đường tới mạng hay host Tuy nhiên, có chặng đường tới đích sử dụng tring tiến trình chuyển tiếp Bảng tìm đường kết cho router cho bảng 3g Bảng gồm mục cho router quảng bá đường bên (router 7) Với mạng biết tên, mục liệt kê IV Mô giao thức tìm đường GNS3