PHẦN MỞ ĐẦU Trong quá trình phát triển của cuộc sống ngày nay, Internet đã và đang trở thành một công cụ để ta có thể tương tác, giao dịch, tra cứu thông tin cũng như lưu trữ dữ liệu. Do đó, hiểu rõ việc triển khai cũng như nắm được rõ các giải thuật trên các Router hỗ trợ việc định tuyến là điều vô cùng quan trọng đối với những kĩ sư tương lai. Do đó, trong khuôn khổ của bài tập này, em xin trình bày về cách thiết lập cũng như cách vận hành hệ thống mạng 3 tầng: - Tầng trên cùng là khu vực ứng với các router của nhà mạng (ISP), ở khu vực này, giải thuật định tuyến được sử dụng là BGP - Tầng giữa là khu vực các router trong mạng nội vùng, được định tuyến sử dụng giải thuật OSPF hoặc RIP. - Tầng dưới cùng là các máy tính cá nhân, kết nối trực tiếp vào các Router.
TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH TUYÉN TĨNH, ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG 2.1 Giới thiệu Tổng quan về Routing 11 BAO.BGP TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BAO.BGP -Định tuyến(Routing) là 1 quá trình mà Router thực thi để chuyển 1 gói tin(Packet) từ 1 địa chỉ nguồn(Source) đến một địa chỉ đích(destination) trong mạng. Trong quá trình này Router phải dựa vào những thông tin định tuyến để đưa ra những quyết định nhằm chuyển gói tin đến những địa chỉ đích đã định trước. -Bảng định tuyến chứa một tuyến đường đến mọi mạng đích mà một bộ định tuyến biết cách truy cập. Khi bạn định cấu hình các interface, chúng được liệt kê là các interface được kết nối trực tiếp trong bảng định tuyến.
Bạn có thể quảng cáo các tuyến đường đến bảng này theo cách thủ công để chỉ định mạng đích. Tuy nhiên, khi mạng trở nên lớn hơn và phức tạp hơn, việc định cấu hình thủ công mọi tuyến đường trên mỗi bộ định tuyến trở nên không khả thi. Ngay cả khi bạn sử dụng các tuyến mặc định và bộ định tuyến trung tâm để giảm thiểu số tuyến các bộ định tuyến riêng lẻ phải biết, việc định cấu hình các tuyến theo cách thủ công cho việc mở rộng mạng có thể tốn nhiều thời gian. Việc nhập các tuyến đường tĩnh cũng dễ xảy ra lỗi: bạn dễ bấm nhầm phím và nhập các tuyến đường không chính xác.
Thay vì cấu hình các tuyến tĩnh, bạn có thể sử dụng các giao thức định tuyến động, cho phép các bộ định tuyến trao đổi thông tin định tuyến với các bộ định tuyến khác trong mạng. Sau đó, mỗi bộ định tuyến có thể sử dụng thông tin này để xây dựng bảng định tuyến của nó. -Có 2 loại định tuyến cơ bản là Định tuyến tĩnh(Static Route) và Định tuyến động(Dynamic Route). -Người quản trị mạng khi chọn lựa giao thức định tuyến động cần cân nhắc các yếu tố như: độ lớn của hệ thống mạng, băng thông các đường truyền, khả năng của router.
Loại router và phiên bản router, các giao thức đang chạy trong hệ thống mạng.2 Tổng quan về giao thức 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 kì 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 mạng định tuyến cho router như trên tốn rất nhiều thời gian.
Còn đối với hệ thống nhà mạng nhỏ,ít có thay đổi thì công việc này đỡ mất công hơn. Chính vì định tuyến tĩnh đòi hỏi ngưuoif quản trị mạng phải cấu hình mọi thông tin về đường đi cho router nên có không có được tính linh hoạt(flexible) như định tuyến động. Trong những hệ thóng mạng lớn, định tuyến tĩnh thường được kết hợp với giao thức định tuyến động cho 1 số mục đích đặc biệt. RTZ(config)#ip route 172.BGP TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BAO.BGP Ví dụ về giao thức định tuyến tĩnh 2.1 Hoạt động của định tuyến tĩnh Hoạt động định tuyến tĩnh có thể chia ra làm 3 bước cụ thể: Đầu tiên, người quản trị mạng cấu hình các đường cố định cho router Router cài đặt các đường đi này vào bảng định tuyến Gói dữ liệu được định tuyến theo các đường cố định này 2.2 Các thông số chú ý của cấu hình Destination-network: Địa chỉ mạng cần đi tới Subnet-mask: Subnet-mask của Destination-network Address: Địa chỉ ip của cổng trên router mà gói tin sẽ ra đi trên interface: cổng của router mà gói tin sẽ đi ra 2.3 Tổng quan về giao thức định tuyến động -Giao thức định tuyến khác với giao thức được định tuyến cả về chức năng và nhiệm vụ.
Giao thức định tuyến động được sử dụng để giao tiếp giữa các router với nhau. Giao thức định tuyến động 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 duy trì, bảo trì bảng định tuyến của nó. EGP và BGP giữa các AS 13 BAO.BGP TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BAO.BGP 1 số giao thức định tuyến động: RIP, IGRP, EIGRP, OSPF,.
được sử dụng để định hướng dữ liệu của người dùng. Một giao thức định tuyến sẽ cung cấp đầy đủ thông tin về địa chỉ lớp mạng(network layer) để gói dữ liệu có thể truyền từ host này đến host khác dựa trên cấu trúc địa chi đó. Có 2 giao thức mà ta cần luuw ý trong định tuyến động là: Internet Protocol(IP), Internetwork Packet Exchange(IPX) 3.1 Hệ thống tự trị (Autonomous System/AS) Là một tập hợp kết nối một số mạng IP được quản lý định tuyến bởi một thực thể hành chính. Mỗi thực thể gồm nhiều đơn vị con.
Mỗi đơn vị này quản lý và vận hành hệ thống mạng vật lý một cách độc lập. Các mạng này sau đó được kết nối với nhau và định tuyến theo một thiết kế chung xác định bởi thực thể. Như vậy, toàn bộ hệ thống bên trong này có thể được coi như một hệ thống tự trị AS. Trong hệ thống này, cấu hình và sơ đồ kết nối mạng có thể được xác định rõ ràng.
Mặt khác, rõ ràng rằng, AS này sẽ không thể nắm được sơ đồ kết nối của AS khác. Điều này dẫn đến các giao thức định tuyến riêng được xác định để thực hiện trong và ngoài AS, bao gồm: - Internal Gateway Protocols (IGPs): là các giao thức cho phép các router định tuyến trong AS. Trong bài, ta sẽ sử dụng 2 giao thức IGP, bao gồm Routing Information Protocol (RIP) và Open Shortest Path First (OSPF). - Exterior Gateway Protocol (EGPs): là các giao thức định tuyến kết nối giữa các AS.
Trong bài, ta sử dụng giao thức EGP là Border Gateway Protocol (BGP). Định tuyến trong và định tuyến ngoài Ví dụ tiêu biểu cho các AS chính là các ISP. Viettel, VNPT, FPT Telecom,. chính là các AS góp 1 phần tạo thành Internet toàn cầu.
Một mạng doanh nghiệp thông 14 BAO.BGP TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BAO.BGP thường cũng có thể trở thành 1 AS trong một số trường hợp đặc biệt, tuy nhiên trong đa số các trường hợp mà em đã tham khảo qua, thì 1 mạng doanh nghiệp, 1 mạng gia đình không cần thiết phải trở thành 1 AS để có thể kết nối Internet mà các mạng này chỉ cần đăng kí thuê bao của 1 ISP nào đó để có thể truy cập Internet. Một AS cần định dạnh duy nhất bằng 1 giá trị gọi là Autonomous System Number(ASN). ASN có 2 định dạng: 2-byte hoặc 4-byte Với dải 2-byte, các ASN nằm trong phạm vị từ 0 đến 65535. Với dải 4-byte, các ASN nằm trọng phạm vị từ 0 đến 232 – 1.
Ví dụ: Nhà mạng Viettel sở hữu 2 giá trị ASN là 7552 và 24086. Tất cả các IP public của Viettel trên Internet đều thuộc về AS này.1 Khái niệm RIP là một giao thức định tuyến dạng IGP được dùng cho các AS có kích thước nhỏ, không sử dụng cho hệ thống mạng lớn và phức tạp. Giao thức thông tin định tuyến thuộc loại giao thức định tuyến khoảng cách vectơ (distance-vector), giao thức sử dụng giá trị để đo lường đó là số bước nhảy (hop count) trong đường đi từ nguồn đến đích. Mỗi bước đi trong đường đi từ nguồn đến đích được coi như có giá trị là 1 hop count.
Khi một bộ định tuyến nhận được 1 bản tin cập nhật định tuyến cho các gói tin thì nó sẽ cộng 1 vào giá trị đo lường đồng thời cập nhật vào bảng định tuyến.2 Cách thức hoạt động RIP sử dụng thuật toán định tuyến theo véctơ khoảng cách Distance Vector Algorithms (DVA). Đây là một thuật toán định tuyến tương thích nhằm tính toán con đường ngắn nhất giữa các cặp nút trong mạng, dựa trên phương pháp tập trung được biết đến như là thuật toán Bellman-Ford. Các nút mạng thực hiện quá trình trao đổi thông tin trên cơ sở của địa chỉ đích, nút kế tiếp, và con đường ngắn nhất tới đích.3 Hạn chế RIP phải xử lý một số lỗi do thuật giải cơ sở gây ra. Đầu tiên, trong suốt thời gian “holddown” sau khi có thông tin định tuyến bị thay đổi, nếu router nhận được thông tin cập nhật từ một router láng giềng khác nhưng thông tin này cho biết có đường đến mạng X với thông số định tuyến tốt hơn con đường mà router trước đó thì nó sẽ bỏ qua, không cập nhật thông tin này.
Tiếp theo là lỗi đếm vô hạn. Định tuyến lặp có thể xảy ra khi bảng định tuyến trên các router chưa được cập nhật do quá trình hội tụ chậm.BGP TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BAO.1 Khái niệm OSPF là một giao thức định tuyến IGP link – state điển hình. Đây là một giao thức được sử dụng rộng rãi trong các mạng doanh nghiệp có kích thước lớn. Giao thức OSPF được chuẩn hoá cho các router để trao đổi thông tin và xây dựng nên cơ sở dữ liệu link state.
OSPF chỉ hoạt động trong một vùng AS nên nó được xếp vào loại giống với RIP.2 Cách thức hoạt động Mỗi router khi chạy giao thức sẽ gửi các trạng thái đường link của nó cho tất cả các router trong vùng (area). Sau một thời gian trao đổi, các router sẽ đồng nhất được bảng cơ sở dữ liệu trạng thái đường link (Link State Database – LSDB) với nhau, mỗi router đều có được bản đồ mạng của cả vùng. Từ đó mỗi router sẽ chạy giải thuật Dijkstra tính toán ra một cây đường đi ngắn nhất (Shortest Path Tree) và dựa vào cây này để xây dựng nên bảng định tuyến. Khi router chạy OSPF thì phải có một giá trị duy nhất dùng để định danh cho router trong cộng đồng các router chạy OSPF.
Giá trị này được gọi là Router – id.