nghiên cứu các kỹ thuật định tuyến trong mạng ipv4 và ipv6

Các giao thức định tuyến động ra đời với mục đích giảm tải công việc của người quản trị trong việc triển khai định tuyến và có thê đáp ứng tốt sự phát triển của hệ thống mạng hiện tại c

@H1©

Giới thiệu đề tài c9 9i 0 900550 86099 0099 01999.919.959 10

Tóm tắt nội dung luận văn - 5 << Ă< {S255 <355653 2 12

Phần I : Các kỹ thuật định tuyến trong IPv4 ¬ - ¬ 15

CHƯƠNG 1: ROUTING INFORMATION PROTOCOL (RIP) 16

1.1 Giới thiệu RIP: -.- - CS HH HH HH HH KỲ Ki HH pH vế 16

1.2 Hoạt động cơ bản của RÏIPVÌ: - ch nh nh ng 16

1.3 Định dạng thông điệp RIPvl: - nh nh k hưg 17

C00842 X.Ề 19 1.5 Khả năng tường thích với RIPVÍ: -. nh nhe, 19

1.6 Định dạng thông điệp RIPv2: c Ăn HH nh nn nhưg 20

1.7 Authentication trong RÏPV2': -. . SH HH HH nh nen 22

CHƯƠNG 2: ENHANCED INTERIOR GATEWAY ROUTING PROTOCOL

(IGRP — EIGRP) - - co HH ni Bi 09 8 098/986 24

2.1 Nguồn gốc của EIGRP : IGRP L LG c SSnSSnSY Sky kg 24

2.1.2 Giá trị metric trong IGRP: -c Ăn kh khe, 25

2.1.3 Định dạng gói tin IGRP: - c2 sen 27 2.2 Từ IGRP đến EIGRP: - - cọ ng nh Hưyệp 28

2.3 Sự tương thích với IGRP: c ch kh vớ 29

2.4 Hoạt động của EIGRP: -.- con HH SH nh nh nh nh 30

2.4.1 Cấu trúc từng phần phụ thuộc giao thức (Protocol-Dependent Modules -

4B)./§ãaaaaaaẳẳiiaaaaaidíẳẳúồúồỎỎẮẢẢ 30

2.4.2 Giao thức truyền tải tin cậy (Reliable Transport Protocol — RTP): 31

2.4.4 Thuật toán cập nhật lan truyền (Diffusing Update Algorithm - DUAL): 33

2.4.4.1 Khái niệm căn bản về DUAL: -. - c2 scxxs 33

2.4.4.2 Cơ cấu máy trạng thái giới hạn DUAL (DUAL Finite State

2.5 Dinh dang g6i tin EIGRP (EIGRP Packet Formats): - - 39

2.5.1 Phần Header của gói tin EIGRP: c2 S211 3x33 40 2.5.2 Loại TLV tổng qUÁt: - - cc CC SE Snnnnn SH Set 42

3.2 Hoạt động cơ bản của OSPE: cn nQnn Sky se 45

3.3 Các loại mạng trong OSPF (OSPF Network fyp©): cà co 46

3.4 Router được chỉ định (DR) và Router được chỉ định dữ phòng (BDR): 47

3.4.2 Quá trình bầu chọn DR/BDR:: - cL YnnnnnHnrem 49

3.5 Cơ cầu trạng thái cổng giao tiếp (Interface State Machine — ISM): 50

3.6.1 Co cau trang thái lang giéng (Neighbor State Machine — NSM) 52 3.6.2 Xây dựng mối quan hệ Adjacency: ‹ cc cà sen 53

3.8 Các loại router trong OSPF (OSPF Router fyp€): cà se, 56

3.9 Các loại đường trong OSPF (OSPFE path type): - cà se se 57

——— >>>

3.12 Các loại gói tin OSPE (OSPF packet typeS): nen nhe nhe, 62

3.12.1 Phần Header của gói tin OSPE: c2 xe 62

3.12.2 Giao thức Hello và gói tin HelÏo: -.-.- cà sen 64 4.12.2.1 Giao thức Hello: ‹.‹ nàn BS như nè 64 4.12.2.2 Định dạng gói tin Hello: -. -cc<ccẰ ềẰ se 64 3.12.3 Gói tin Database DesCrIDOn: - -c Ăn nh nen 65 3.12.4 Gói tín Link State Requestf: -.‹ccnnnnnnnnnn HH hưu 66 3.12.5 Goi tin Link State Ủpdafe: - ch khe 66 3.12.6 Goi tin Link State Acknowledgment: 67 3.13 Các loại gói tin OSPF LSA: ch nh nh 67

3.13.1 Phần Header của gói tin OSPE LSA: -. c2 Sex 68 3.13.2 Gói tin Router LŠ AS: - nọ HH HH HH nh nh, 69

E1 cố 69

3.13.2.2 Định dạng: cọ HH nàn Bà Hà nhu 70 3.13.3 Goi tin Network LSAS? cece cere eee e eee eee ee nee ene e nena ee eae canes 71 3.13.3.1 Đặc điỂm: kh HH TH HH nh nh 71

3.13.7 Gói tín NSSA External LŠ As: cu nh kg 76

3.13.7.1 Đặc điỂm: LH HT TH ng KH kh 76 3.13.7.2 Định dạng: ĐH HH nh vn kg 76

3.13.8 Trường tùy chọn (Option Field): - Ăn 71 CHUONG 4: BORDER GATEWAY PROTOCOL (BGP) - «‹ «<< 79 4.1 GIỚI thiỆU: - HS HH HH TK Tà Ki KT KT th Hi nh kết 79 4.2 Hoạt động căn bản của BGP: .c Hs HS nhe 79 4.3 Các thông điệp BGP: Lo TQ HH HH HH nh kh nà hệt 81 4.3.1 Giới thiỆU: ccc ee nce e cece eens teens ee eeeteeeeteneeneeeeeneeneaes 81 4.3.2 Thông điệp Open: cọ HS HH KH Ki HH Hà kg 82 4.3.3 Thông điệp Keepalive: - con HS» vn HH nh nhu 83 4.3.4 Thông điệp Ủpdafe: - CS SH HH KH KH 83 4.3.5 Thông điệp NotIficatiOn: HH SH HH nh nh kg 84 4.4 Cơ cầu trạng thái giới hạn BGP (BGP Einite State Machine): 84

4.4.1 Trạng thái rỗi (Idle Stafe): - - s55 2S S 2S S2 sec 85 4.4.2 Trang thai két ndi (Connect State): cccccceccssesecsesceccseveeeeeaeeeuvens 85 4.4.3 Trang thai tich cuc (Active SŠfA€): HH nh hệt 85

4.4.4 Trạng thái OpenSent (OpenSent Stat€): con ke 85

4.4.5 Trạng thái OpenConfirm (OpenConfirm State): - 86

4.4.6 Trạng thái thành lập (Established State): -.-.- -.- <<: 86

4.7 Sự đồng bộ giữa IBGP và [GP: - -c c n n2 xxx ve 92

Phan II: IPv6 và các kỹ thuật định tuyến trong IPv6 - - ‹- 94

(RlPng) co con CỤ 0 HỘ HO 9 0.6 00 00/9 90.00000190 619 01'9098/288 95 5.1 GiGi thiQur e- d 95

5.2 Định dạng thông điệp RIPng (RIPng Message Format): - 95 5.3 Thông tin Hop kế (Next Hop Information): cc cà 97 5.4 Các thông điệp RIPng (RIPng message$): cà se 97 5.4.1 Thông điệp yêu cầu (Request message): ‹ -.-‹ -cc- c2 98 5.4.2 Thông điệp trả lời (RÑesponse message€): cà nen sằ 99 CHƯƠNG 6: OPEN SHORTES PATH FIRST VERSION 3 (OSPFV3) 101

6.2 Các gói tin trong OSPFv3 (OSPFv3 PacketS): cà nen se 101

6.2.1 Phần Header của gói tin OSPFV2: - S222 se 101

6.2.2 Gói tin Hello của OSPEVẦ: HH HH HH HH nàn nh nàn 102

6.2.3 Gói tin Database Description của OSPEV3: cà 102

6.3 Các gói tin LSA trong OSPEVÔ: c.nn HH ng ng kh nh kh, 104

6.3.1 Định dạng phần Header của OSPFv3 LŠA: se 104

6.3.2 Gói tin Link LSA của OSPFV3: nh nh hen 105 6.3.3 Gói tin Intra-Area Prefix LS5A của OSPEV3: à cà 107 6.4.4 Trường ÔpIONS: HH HH nh nh nh nhu 109 Phần HI: Mô phồng định tuyến «<< << - - - << 3+ + <esse 110 CHƯƠNG 7: CÁU HÌNH ĐỊNH TUYẾN MÔ PHỎNG MỘT SÓ MÔ HÌNH 111

Mô phỏng 1: RIP và vấn đề các mạng con không liên tục (Discontiguous subnet) 11

Mô phỏng 2: Tương thích giữa RIPvl và RIPv2 -Ặ cà cà 117

Mô phỏng 3: EIGRP (IGRP) với tính năng chia sẻ tải trên những đường có chi phí không bằng nhau (unequal-cost balancing) - - ‹‹ - cv: 126 M6 phong 4: OSPF với cấu hình phân nhóm các router trong mạng quảng bá 134

Mô phỏng 5: BGP và vấn đề đồng bộ (synchronization) - - cà ccsssà: 143

Kết luận và hướng phát triển đề tài -.- - 55c <5 {2315355155555 149

Tài liệu tham khảo - - o c cóc n0 HS nọ ni BI Ki Bi 0 609609 88 150

fT

Giới thiệu đê tài

Với vai trò định đường đi trong việc chuyển một gói tin từ một thiết bị gửi đến một thiết bị nhận dựa vào địa chỉ lớp 3, định tuyến là thành phần không thê thiếu trong

mọi hệ thống mạng Với sự phát triển ngày càng nhanh về quy mô cũng như là độ phức

tạp thì việc cấu hình định tuyến một cách thủ công bởi người quản trị mạng trên từng

thiết bị lớp 3 trở nên khó khăn và không hiệu quả Các giao thức định tuyến động ra

đời với mục đích giảm tải công việc của người quản trị trong việc triển khai định tuyến

và có thê đáp ứng tốt sự phát triển của hệ thống mạng hiện tại cũng như tương lai trong

đó các giao thức sẽ dùng các thủ tục để tự động trao đổi và cập nhật thông tin định

tuyến cho nhau Với thực tế hệ thống mạng ngày càng mở rộng về quy mô và độ phức

tạp nên tương ứng các nhà thiết kế cũng phải tạo ra nhiều giao thức định tuyến động

trên cơ sở khắc phục nhược điểm của giao thức định tuyến trước và đáp ứng nhu cầu

của hệ thống hiện tại Như RIP phiên bản 2 (RIPv2) ra đời trên cơ sở khắc phục những

khuyết điểm của RIPv1 hay OSPF ra đời trên cơ sở khắc phục những khuyết điểm của

các giao thức định tuyến thuộc loại định tuyến theo vector khoảng cách Ngoài động

lực cải tiến những phương pháp định tuyến cũ để tạo ra phiên bản mới hay giao thức

định tuyến mới thì việc thiết kế ra nhiều giao thức định tuyến mới còn được thúc đây

bởi thực tế là có rất nhiều nền mạng khác nhau đang được triển khai như IP, IPX,

AppleTalk cũng như nhiều tổ chức và nhà sản xuất phát triển định tuyến theo những

hướng riêng như ISO, IETTF hay Cisco System, Xerox, Novell nên hiện nay có rất

nhiều giao thức định tuyến đã được thiết kế và ứng dụng như RIP for IP, Xerox

Networking System’s SXNS RIP, Novell’s IPX RIP, DEC’s DNA Phase IV, Novell’s

Netware Link Service Protocol (NLSP), AppleTalk’s Routing Table Maintenance

Protocol (RTMP)

Với mục đích tìm hiểu về nguyên lý hoạt động cũng như những ưu khuyết điểm

của các giao thức định tuyến để có cách nhìn một cách chí tiết, cụ thể về các giao thức

định tuyến động đã được triển khai và ứng dụng rộng rãi trong thực tế thông qua đó

làm nền tảng để dễ dàng tìm hiểu, nghiên cứu các kỹ thuật định tuyến mới sẽ được phát

triển trong tương lai, cũng như là dễ dàng tiếp cận khi làm việc trong các hệ thống

mạng thực tế nên em chọn đề tài “Nghiên cứu các kỹ thuật định tuyến trong mạng

IPv4 và IPv6” làm nội dung cho luận văn của mình

Do thời gian thực hiện luận văn và trình độ hạn chế cũng với sự phổ biến của nền

mạng IP nên thông qua tên để tài cũng hàm ý nói lên nội dung của luận văn chỉ đề cập

đến các giao thức định tuyến được triển khai trên nền IP mà thôi Ngoài ra, do sự phổ

biến của các thiết bị Cisco Router trong các hệ thống mạng hiện nay nên luận văn lấy

các câu hình trên các thiệt bị Cisco đê minh họa

—.—mnmmmm=

Tóm tắt nội dung của luận van

Hiện nay IP có hai phiên bản tạo nên hai môi trường khác nhau là IPv4 và IPvó

Đối với IPv4, là môi trường IP đã được phát triển từ lâu và đã ôn định nên tương ứng

cũng đã có nhiều giao thức định tuyến được phát triển hoàn chỉnh và triển khai rộng rãi

hiện nay Cũng chính vì vậy nên đã có nhiều tài liệu đề cập đến các giao thức định

tuyến trong môi trường này, do đó trong nội dung của luận văn sẽ không trình bày lại

những vấn đề cơ bản của các giao thức đó mà chủ yếu đề cập đến những đặc điểm

đáng chú ý của các giao thức từ đó so sánh để thấy được những ưu khuyết điểm của

mỗi giao thức, làm cơ sở cho việc chọn lựa giao thức định tuyến phù hợp khi triển khai

trong hệ thống mạng thực tế Còn IPvó, đây là môi trường IP mới được phát triển gần

đây để triển khai trong tương lai thay thế cho IPv4 và cho đến nay thì việc chuẩn hóa

IPvố6 cũng chưa hoàn chỉnh nên chúng chỉ được triển khai trong các hệ thống mạng thử

nghiệm Chính vì vậy, các giao thức định tuyến được phát triển cho môi trường này

cũng đang dần được thiết kế và hoàn chỉnh Nhưng với sự phát triển ngày càng nhanh

của hệ thống mạng toàn cầu và nhu cầu truy cập mạng ngày càng tăng thì xu hướng là

trong tương lai gần IPv6 sẽ được triển khai và ứng dụng phổ biến Với mục đích làm

nền tảng cho việc tìm hiểu các giao thức định tuyến được phát triển trong nền IPv6

trong tương lai cũng như là so sánh với các giao thức trong môi trường IPv4 nên trong

nội dung luận văn cũng sẽ trình bày một số giao thức định tuyến hiện đã được phát

triển cho IPv6

Toàn nộ nội dung luận văn được chia thành 3 phần với 7 chương : Phần I: đề cập đến các giao thức định tuyến phổ biển hiện được triển khai trong môi

trường IPv4, gồm 4 chương:

- Chương 1: trinh bay giao thre dinh tuyén RIP (Routing Information Protocol), là

giao thức tiêu biểu cho loại giao thức định tuyến vector khoảng cách (Distance Vector

Routing Protocol) Đây là giao thức định tuyến cũ nhất được phát triển trên nền IP đến

nay vẫn được sử dụng phổ biến Là một giao thức cơ bản nhất nên được đề cập trong

luận văn nhằm làm nền tảng để dễ dàng tiếp cận các giao thức định tuyến khác trong

các chương tiếp theo RIP hiện nay có hai phiên bản là RIPv1 và RIPv2, trong đó

RIPv2 là phiên bản cải tiến của RIPvi nên có thêm nhiều ưu điểm, chính vi vậy làm

cho RIP vẫn có thể đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống mạng hiện nay

- Chương 2: trình bày giao thức định tuyến EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol), là một giao thức định tuyến thuộc loại “Hybrid” vì nó vừa mang

những đặc điểm của giao thức định tuyến loại vector khoảng cách vừa mang những đặc

điểm của giao thức định tuyến loại trạng thái đường liên kết EIGRP là giao thức định

tuyến thuộc tài sản riêng của Cisco System và là giao thức nâng cấp từ giao thức IGRP,

do đó trong chương này cũng sẽ trình bày một số đặc điểm của IGRP

- Chương 3: trình bày giao thức định tuyến OSPFv2 (Open Shortest Path First

Version 2), là giao thức tiêu biểu thuộc loại giao thức trạng thái đường liên kết (Link

State Routing Protocol) Đây là giao thức thuộc loại “mở” (tức không là tải sản riêng

của bất kỳ nhà sản xuất nào) cùng với những ưu điểm vượt trội về tốc độ hội tụ, khả

năng mở rộng hệ thống nên nó được triển khai rộng rãi trong các hệ thống mạng ngày

nay Do đó, giao thức này sẽ được trình bày một cách chỉ tiết hơn trong nội dung của

luận văn với mục đích tìm hiểu cụ thể hơn và cũng làm nền tảng để đễ dàng khi tìm

hiểu một giao thức định tuyến khác cũng thuộc loại trạng thái đường liên kết là IS-IS

(mà sẽ không được trình bày trong luận văn)

- Chương 4: trình bày giao thức định tuyến BGP (Border Gateway Protocol), là giao thức tiêu biểu cho loại giao thức định tuyến cổng ngoại BGP, trong khi các giao thức ở

các chương trước đều thuộc loại giao thức định tuyến công nội IGP BGP hiện được

dùng phổi biến trong việc định tuyến giữa các hệ tự quản khác nhau trên Internet hay

- Chương 5: trình bày giao thức định tuyến RIPng (Routing Information Protocol

Next Generation), là giao thức RIP thiết kế cho để hoạt động trong môi trường mạng

IPv6 Chú ý rằng đây không phải là giao thức được nâng cấp từ RIPv1 hay RIPv2 trong

IPv4 mà nó được phát triển hoàn toàn độc lập

- Chương 6: trình bày giao thức định tuyến OSPFv3 (Open Shortest Path Eirst

Version 3), tương tự RlPng thì đây là giao thức OSPF được thiết để hoạt động trong

môi trường IPv6 và hoàn toàn độc lập với OSPFEv2

Phần HI: trình bày mô phỏng trên thiết bị Cisco trên một số mô hình định tuyến để

thấy được các đặc tính và những vấn đề của các giao thức định tuyến mà trong phần lý

thuyết đã đề cập

a

GVHD: KS.Nguyễn Văn Mùi SVTH: Cô Minh Tuần

Chương 1:

ROUTING INFORMATION PROTOCOL

Routing Information Protocol version 1 (RIPv1)

1.1 Giới thiêu RIP:

RIP là giao thức định tuyến thuộc loại vector khoảng cách cũ nhất vẫn được dùng phổ biến ngày nay, hiện tồn tại hai phiên bản là RIPvl và RIPv2 RIPvIl là một giao

thức định tuyến đã rất lỗi thời và có nhiều khuyết điểm trong hoạt động định tuyến, tuy

nhiên nó lại là giao thức định tuyến rất căn bản và cũng để phục vụ cho việc thấy được

những cải tiến trong RIPv2 (RIPv2 là phiên bản mở rộng của RIPv1) nên trong chương

này cũng sẽ để cập một vài đặc điểm của RIPv1 Trong đó, chú ý rằng RIPvI1 là một

giao thức định tuyến thuộc loại giao thức định tuyến nội (IGP), giao thức định tuyến

vector khoảng cách (distance vector) và giao thức định tuyến có phân lớp (classful

roufing)

Mặc dù, RIPvI thiếu những khả năng trong xử lý định tuyến nhưng với tính đơn

giản và phổ biến làm cho nó dễ dàng tương thích trong nhiều hệ thống RIP được thiết

kế chủ yếu dé triển khai cho những mạng nhỏ, trong đó các đường liên kết dữ liệu là

đồng nhất Do đó, đặc biệt là trong môi trường UNIX, RIP vẫn là một giao thức định

tuyến phổ biến

1.2 Hoạt đông cơ bản của RIPvI:

RIP hoạt động trên công UDP 520, với cả trường công nguồn và đích (Source

Port và Destination Port) đều chứa giá trị này RIP định nghĩa hai loại thông điệp :

thông điệp yêu cầu (Request) và thông điệp trả lời (Response) Thông điệp yêu cầu

được sử dụng để đề nghị các router lân cận (neighbor) gửi các thông tin cập nhật, còn

thông điệp trả lời thì mang các thông tin cập nhật Metric được sử dụng trong RIP la số

hop (hop count) với giá trị 1 cho đường mạng được kết nối trực tiếp và 16 là đường

mạng không thể tiến đến được (unreachable)

Vào lúc bắt đầu, router chạy RIP quảng bá một thông điệp yêu cầu ra tất cả các cổng được cấu hình RIP Sau đó, RIP đi vào một vòng lặp của quá trình lắng nghe

những yêu cầu và trả lời từ các router khác Các neighbor khi nhận được gói tin yêu

cầu sẽ phải trả lời một phần hay tất cả nội dung trong bảng định tuyến hiện có

Khi một router đang yêu cầu nhận được một thông điệp trả lời, nó sẽ xử lý thông tin được gửi kèm bên trong thông điệp đó Nếu có một tuyến nào đó là mới, router sẽ

ghi tuyến đó vào bảng định tuyến cùng với địa chỉ của router đã quảng bá tuyến này

Nếu có thông tin về một tuyến nào đó đã có rồi trong bảng định tuyến mà với giá trị

hop count nhỏ hơn thì thông tin mới này sẽ thay thế cho thông tin hiện có trong bảng

định tuyến Nếu mà có thông tin về một tuyến có giá trị hop count lớn hơn hiện có

trong bảng định tuyến thì router sẽ đánh dấu tuyến đó là unreachable cùng với khởi

động một bộ đếm thời gian gọi là Holddown timer cho tuyến đó, nếu kết thúc thời gian

này mà router vẫn nhận được thông tin về tuyến này với giá trị số hop cout lớn hơn đó

từ cùng router phát thì giá trị hop count mới (lớn hơn) này sẽ được chấp nhận

1.3 Đỉnh dạng thông điệp RIPv1:

Định dạng thông điệp RIPv1 được trình bày trong Hình 1.1 Mỗi thông điệp có

thể chứa đến 25 tuyến Chú ý, trong thông điệp thì 4 octet đầu được xem như là phần

Header của thông điệp và mỗi tuyến (Route Entry) chiếm 20 octets, vì thế kích thước

tối đa của một thông điệp RIPv1 là 504 octet

Command Version Unused (set to all zeros}

Address Farnity identifier Unused (set to all zeros}

IP Address

Unused (set to all zeros}

Entry ` Unused (set to all zeros)

Unused {set to all zeros)

Metric

Command luôn bằng 1 nếu là thông điệp yêu cầu (Request), và luôn bằng 2 nếu là

thông điệp trả lời (Response)

Version luôn được thiết lập là ! cho RIPvI

Address Family Identifier duoc thiét lap 14 2 đối với TP Ngoại trừ khi đây là yêu cầu

cho toàn bộ bảng định của neighbor, khi đó thiết lập là 0

IP Address địa chỉ của tuyến được quảng bá

Unused các bịt không sử dụng và luôn được thiết lập là 0

Metric có giá trị từ 1 đến 16

Một thông điệp yêu cầu có thể yêu cầu toàn bộ hay một phần thông tin của bảng định tuyến của neighbor Khi router nhận được một thông điệp yêu cầu chỉ có một

entry với trường Address Family Identifier là 0 và metric là 16 thì nó sẽ trả lời dưới

dạng unicast toàn bộ bảng định tuyến của nó đến router yêu cầu nhưng vẫn tuân theo

luật split horizon Ngược lại, router nhận sẽ chỉ trả lời những tuyến tương ứng mà thôi

Routing Information Protocol version 2 (RIPv2)

1.4 Giới thiêu RIPv2:

RIP phiên bản 2 (RIPv2) được định nghĩa trong REC 1723 RIPv2 là một giao thức được mở rộng để khắc phục những hạn chế của RIPv1 đáp ứng yêu cầu của môi

trường định tuyến hiện đại Một số cải tiến mà cũng là ưu điểm của RIPv2 so với

RIPvI :

‹ - Mặt nạ mạng con (subnet mask) được mang cùng với mỗi tuyến

e _ Hễ trợ chứng thực thông tin trao đổi

e - Địa chỉ trạm kế (next-hop) được mang cùng với mỗi tuyến

e - Dán nhãn những tuyến ngoại

e Cập nhật theo dia chi multicast

Cải tiến quan trọng nhất là việc thêm trường Subnet Mask trong các thông tin cập

nhật cho phép định tuyến chính xác hơn và hỗ trợ kỹ thuật VLSM (Variable Length

Subnet Mask) chính vì vậy RIPv2 là giao thức định tuyến thuộc loại định tuyến không phân lớp (classless routing)

1.5 Khả năng tường thích với RIPv1:

Đối với các router chạy RIPv1, khi nhận được các gói tin mà có trường Version là

1 nhưng các bit trong các trường Unused là 1 thì gói tin đó sẽ bị loại bỏ; còn nếu nhận được gói tin có giá trị trong trường Version lớn hơn 1 thì nó sẽ không xem xét giá trị trong các trường Unused và nó vẫn xử lý gói tin đó Kết quả là, các phiên bản mới hơn của RIP (tức là RIPv2) có thể tương thích ngược với RIPvI

RFC 1723 định nghĩa 4 phương pháp tương thích giữa RIPv1 và RIPv2 là :

1 Chỉ có thông điệp RIPv1 được truyền phát

2 Các router RIPv2 quảng bá thông điệp định tuyến thay vi la multicast

3 Các thông điệp được multicast đến dia chi dich 224.0.0.9

4 None, trong đó không có cập nhật nào được gửi

Cisco router hỗ trợ phương pháp 1 đến 3 với các dòng lệnh ip rip send version

va ip rip receive version, cOn phuong phap 4 dung lệnh passive-interface

1.6 Định dạng thông điệp RIPv2:

Tất cả các thủ tục hoạt động của RIPv1 van được duy trì trong RIPV2, ngoại trừ

thay vì truyền thông điệp quảng bá thì RIPv2 theo địa chỉ multicast 224.0.0.9

Thông điệp RIPv2 có định dạng như trong Hình 1.2, ta thấy kiến trúc cơ bản của

nó giống như của RIPv1 với việc tận dụng các trường Unused của thông điệp RIPv1 để

mở rộng chức năng nên mỗi thông điệp RIPv2

Hình 1.2: Định dạng thông điệp RIPv2

Command Version Unused (sat to all zeros}

Address Fartily identifier Route Tag

Entry Subnet Mask

Next Metric

Route Tag dán nhãn đối với những tuyến ngoại được phân phối lại vào RIPv2

Subnet Mask gia tri mat na mang cua tuyén

Next Hop xác định trạm kế tốt nhất cho tuyến này

Hình 1.3 gồm 4 router đang kết nối đến một đường liên kết Ethernet, trong đó : Jicarilla, Mescalero, va Chiricahua thuộc cùng một hệ tự quản 65501 và chạy giao thức

định tuyến RIPv2 Lipan thuộc hệ tự quản 65502 và chạy giao thức BGP Chiricahua là

router biên thuộc cả hai hệ tự quản và phải chạy cả hai giao thức RIPv2 và BGP

Hình 1.3: Bốn router cùng chia sẻ một đường liên kết chung nhưng lại chạy hai giao thức định

tuyến khác nhau Chiricahua chịu tránh nhiệm thông tin cho router này có thể giao tiếp nhau

Ở đây, Chiricahua sẽ phải quảng bá những tuyến học được từ BGP và RIP, trong

đó nó phải đánh dấu các tuyến ngoại (BGP) này bằng cách dùng trường Route Tag, cu

thể là đối với tuyến 10.3.3.0, mask 255.255.255.0 và giá trị hệ tự quản 65502

(0xFEDE) được ghi vào trường Route Tag Chiricahua cũng sử dụng trường Next Hop

để thông báo cho Jicarilla và Mescalero rằng địa chỉ trạm kế tốt nhất đến tuyến

Checksunt 0xec77 (correct)

Gl Routing Information Protocol

Bi Frame 6 (96 bytes on wire, 90 bytes captured)

GW Ethernet IL, Src: 06:00:0c;7B6:Ebt7c, Dst: 01:00;5e;00;0);09

@ Internet: Protocol, Sre ñđáp: 10,1,1,2 (10.1.1.2), Dst Addes 224.0,0,9 (224,0,0,9)

& User Datagram Protocol, Sre Ports router (520), Ist Ports router (520)

1.7 Authentication trong RIPv2:

Mỗi quan tâm bảo mật đối với bất kỳ giao thức định tuyến nào cũng là vẫn để các

router chấp nhận những thông tin định tuyến không có giá trị Nguồn của những thông

tin định tuyến này có thể là từ những kẻ tấn công hay các router hoạt động bị sai chức

năng RIPv2 cung cấp khả năng bảo mật nguồn của thông tin cập nhật bằng cách dùng

mật khâu

Chú ý rằng REC 1723 chỉ định dùng mật khẩu đơn giản (không mã hóa) dành cho

chứng thực trong RIPv2 mà thôi nhưng Cisco IOS có hỗ trợ thêm tùy chọn dùng mật

khâu mã hóa dùng chứng thực MDð

Chứng thực được hỗ trợ bằng cách thêm vào trường cho bảo mật ở Route Entry

đầu tiên của thông điệp RIPv2 như Hình 1.5 Sự hiện diện của chứng thực trong thông

điệp được chỉ ra bằng các thiết lập trường Address Family Identifier với tất cả các bit đều là 1 (0xFFFF), trường Authentication Type nếu dùng chứng thực loại mật khẩu

đơn giản thì có giá trị là 2 (0x0002) và số ký tự có thê thiết lập tối đa cho một mật khẩu

là 16 ký tự, nếu mật khâu được đặt không đạt đến giá trị tối đa này thì các bít 0 sẽ được chèn vào

Hình 1.5: Định dạng của thông điệp RIPv2 khi có dùng mã hóa

Command Version Unused (set to all zeros)

OxFFFF Authentication Type

Password (Bytes 0.- 3) Password (Bytes 4-7}

Password (Bytes 8 - 11) Password (Bytes 12-15)

Address Family identifier i Route Tag

2.1 Nguồn gốc của EIGRP : IGRP

2.1.1 Giới thiệu :

Cisco đã phát triển IGRP vào giữa những năm 1980 như là một giao thức tiến bộ hơn thay thế cho RIP trong các sản phẩm của mình Đáng chú ý nhất đó là việc

dùng metric là hop count và giới hạn phạm vi mạng tối đa là 15 hop của RIP, thay vào

đó IGRP sử dụng một thông số mới được gọi là metric tổng hợp (composite metric)

được tính toán từ những giá trị có thể thay đổi của một tuyến, cung cấp sự phản ánh

đúng những tính chất hiện tại của mạng Tuy nhiên, cũng chú ý rằng trong IGRP cũng

có dùng thông số hop count nhưng với mục đích là để giới hạn phạm vi của mạng chứ

không phải dùng trong lựa chọn đường đi tốt nhất và giá trị này có thé lên đến tối đa là

255 hops

Các tiến bộ của IGRP so với RIP :

¢ Dùng chia sẻ tải với các đường có chỉ phí không bằng nhau (unequal- cost load sharing)

¢ Thoi gian cap nhat (update period) cua IGRP dai hon so véi RIP (g4p

3 1an )

e Dinh dang thong điệp hiệu quả hon

Bất lợi chính của cả IGRP và EIGRP ở chỗ chúng là tài sản riêng của Cisco, do đó chỉ được triên khai giới hạn trên các sản phâm của Cisco ma thôi

metric) Giá trị này được tạo nên từ việc tính toán đựa vào nhiều tham số liên quan đến

các tính chất của đường truyền Metric tổng hợp được tính toán theo công thức :

k2* BW cep (min) +k3* DLY, *Ì———— k§

metric = [a * BW icpecniny +

Ví du 2.1, dùng lệnh “show interface” dùng để hiển thị các thông số này

trên công Ethernet0

Ví dụ 2.1: Các thông số liên quan đến việc tính toán metric tổng hợp của công ethernet0 được

hiễn thị bằng lệnh “show interface”

Yalta#show interface serial 1

Seriall is up, line protocol is up

Hardware is HD64570

Internet address is 172.20.20.2 255.255.255.0

MTU 1500 bytes, BW 56 Kbit, DLY 20000 usec, rely 255/255, load 40/255

Encapsulation HDLC, loopback not set, keepalive set (10 sec)

Last input 0:00:08, output 0:00:00, output hang never

Last clearing of "show interface" counters 0:05:05

Output queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops

5 minute input rate 10000 bits/sec, 1 packets/sec

5 minute output rate 9000 bits/sec, 1 packets/sec

456 packets input, 397463 bytes, 0 no buffer Received 70 broadcasts, 0 runts, O giants

O input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort

428 packets output, 395862 bytes, 0 underruns

QO output errors, 0 collisions, 0 interface resets, 0 restarts

0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

0 carrier transitions DCD=up DSR=up DTR=up RTS=up CTS=up

—mmmmmaaaœaaaaaaamammmmmmmmmmmmammammmmmmmmmamaaaaraammmmmmammammmmmmmaaaaaaaaaaaaammmamaanannsasasmn

Kbps Nó là một giá trị tĩnh và có cấu hình thay đổi bằng dòng lệnh “bandwidth” trên

mỗi công Nếu không cấu hình thay đổi thì băng thông sẽ được lấy giá trị mặc định

Tuy nhiên, chú ý rằng giá trị được tính toán trong công thức ở phía trên là BW¡onp

7

- Độ trì hoãn (Delay - DLY) đây cũng là một thông số tĩnh và có thể được thay đổi

bằng lệnh “delay”, đơn vị tính là micro giây Cũng giống như băng thông, DLY¡enp

(GRP Delay) được tính như sau: DU„„„„ = a 10 là giá trị tham chiếu

- Dé tin cdy (Reliability — REL) 1a m6t gia tri động được đo một cách tự động sau mỗi

5 phút Giá trị này có giá trị từ 1 —- 255 với 255 khi độ tin cậy cao nhất

- Tải (Load - LOAD) cũng là một giá trị động cũng được đo tự động sau mỗi 5 phút và

cũng có giá trị từ 1 — 255, duoc hién thị dưới dạng phân số của 225

Các giá trị từ kI đến k5 là tham số có thể cấu hình, được thêm vào với mục đích cho phép người quản trị tác động vào kết quả tính toán metric tổng hợp theo

hướng sẽ quan trọng thông số nào hơn trong các tính chất của đường truyền Giá trị

mặc định của tham số này là kl1=k3=1 và k2=k4=k5=0 Khi các tham số mang giá trị

mặc định thì công thức tính toán metric tổng hợp sẽ chỉ phụ thuộc (hay được tính) từ

hai thông số là băng thông và độ trì hoãn mà thôi :

metric = BWIoRP(min) + DLY IGRP(um)

Một điều khác đáng chú ý đó là giá trị băng thông thực sự trong công thức

tính toán là BWIonp¿miny tức là BWjegp nhỏ nhất trong tất cả các tuyến thuộc đường đi từ

router đến đích và độ trì hoãn DLY!oRP(um) là tổng các độ trì hoãn DLY1oạp của tất cả

các tuyến thuộc về đường đi từ router đến đích

2.1.3 Định dạng gói tin IGRP:

Định dạng gói tin IGRP được trình bày trong Hình 2.1 Định dạng này

được thiết kế hiệu quả hơn so với RIP, IGRP có thé cung cấp nhiều thông tin cập nhật

hơn (đến 104 entry) trong một thông điệp Mỗi gói tin cập nhật có thể mang đến tối đa

104 mục (entry), mỗi entry dài 14 octets cùng với phần Header 12 octets thì gói tin

IGRP lớn nhất có thê là 1468 octets

Hình 2.1: Định dạng gói tin IGRP

Number of Interior Routes Nurnber of System Routes

Tư Number of Exterior Routes Checksum

Version luôn là 1

Opcode bằng 1 nếu gói tin yêu cầu (Request) và bằng 2 nếu gói tin cập nhật (Update)

Edition được tăng bởi router gửi bất cứ khi nào thông tin định tuyến có sự thay đổi Autonomous System Number chi sé mién xtr ly hay mién IGRP

Number of Interior Routes s6 lượng tuyến là mạng con kết nối trược tiếp

Number of System Routes số lượng tuyến là mạng không kết nối trực tiếp, nhưng

cùng thuộc một miền IGRP

Number of Exterior Routes sé lugng cac tuyén được xác định như là tuyến mặc định,

hay là những tuyến học được từ miền IGRP khác

Checksum giá trị kiêm tra gói tin, việc tính toán bao gồm trên toàn bộ gói tin IGRP

Destination trudng dau tiên trong mỗi mục của tuyến (route entry) Chứa địa chỉ đích

của tuyến, chú ý trường này chỉ có 3 octets

Delay gia tri tri hoãn tổng trên toàn bộ đường đi đến đích (DLY!oP(œum)) gồm 24 bits

(đơn vị tính là 10 micro giây)

Bandwidth băng thông nhỏ nhất trong tất cả các tuyến thuộc về đường đi tới đỉch

(BWoRp/min) ) cũng gồm 24 bits

MTU đơn vị truyền tải tối đa nhỏ nhất trong tất cả các tuyến thuộc về đường đi tới

đích, tham số này không được sử dụng trong việc tính toán metric

Reliability độ tin cậy được tính sau mỗi chu kỳ 5 phút, từ 0x01 đến OxFF

Load giá trị tải trên đường đi, được tính toán sau mỗi chu kỳ 5 phút và cũng có giá trị

từ 0x01 đến 0xFF

Hop Count sé tram mà gói tin phải chuyên qua trước khi đến đích, từ 0x01 đến 0xFFE

2.2 Từ IGRP đến EIGRP:

Động cơ ban đầu cho sự phát triển EIGRP đơn giản là làm cho IGRP hỗ trợ định

tuyến không phân lớp (classless) Nhưng ngay từ khi phát triển, các kỹ sư thiết kế lại

muốn có một thuật toán hội tụ mới trong EIGRP và quyết định phát triển thuật toán đó

như là một phần mở rộng quan trọng của IGRP Kết quả là một giao thức mới ra đời,

ngoài việc vẫn duy trì một số khái niệm cơ bản như metric tổng hợp, nhiều domain xử

lý, cân bằng tải trên những đường có chỉ phí không bằng nhau thì giao thức mới này có

nhiều điểm khác biệt rõ rệt so với IGRP

EIGRP thường được mô tả như là một giao thức vector khoảng cách (distance

vector protocol) hoạt động giống như giao thức trạng thái đường liên kết (link-state

protocol) Hay nói chính xác hơn thì EIGRP là một giao thức vừa mang những tính

chất của giao thức vector khoảng cách vừa mang những tính chất của giao thức trạng

EIGRP sử dụng hệ thống tính toán lan truyền (diffusing computation) tức là sự

tính toán các tuyến được thực hiện trong một sự đồng hợp tác của nhiều router để đạt

được tốc độ hội tụ nhanh trong khi đảm bản được không bị lặp vòng định tuyến (loop-

free)

EIGRP là một giao thức định tuyến không phân lớp (classless protocol), hỗ trợ

VLSM và tổng hợp địa chỉ EIGRP cũng hỗ trợ chứng thực các thông điệp định tuyến

bằng thuật toán mã hoa MDS

Cuối cùng ưu điểm vượt trội của EIGRP là có thể hỗ trợ định tuyến không chỉ

trên môi trường IP mà còn trên môi trường IPX và cả AppleTalk, đó là đặc tính

multiple network layer protocol supported

2.3 Sư tương thích với IGRP:

EIGRP được phát triển từ IGRP nên vẫn giữ lại một số ưu điểm cùa IGRP bao

gồm sử dụng metric tổng hợp, nhiều domain xử lý, cân bằng tải trên những đường có

chỉ phí không bằng nhau

EIGRP cũng đùng metric tổng hợp được tính từ các tính chất đường truyền như

băng thông, độ trì hoãn, độ tin cậy, tải và có công thức tính cũng hoàn toàn giống

IGRP:

metric =| k1* BW, +42 hot 2 t3 x pị,y | 2 _

Với lưu ý là giá trị metric tổng hợp này trong IGRP được trình bày bởi một số dài

24 bits, trong khi giá trị này trong EIGRP là con số dài 32 bits do đó khi tính chuyển

đổi giữa hai loại giao thức này thì phải nhân hoặc chia 256

EIGRP cũng chia hoạt động thành nhiều miền xử lý, các router thuộc mỗi miền

xử lý chỉ trao đổi thông tin định tuyến trong miền mà thôi, đối với các miền khác nhau

thì phản thực hiện phân phối lại EIGRP và IGRP có cùng chỉ số miền xử lý sẽ tự động

phân phối lại các tuyến học được của nhau

2.4 Hoạt đông của kIGRP:

EIGRP có 4 thành phần cốt lõi và quan trọng (Hình 2.2):

e Cấu trúc từng phần phụ thuộc giao thức (Protocol-Dependent Modules — PDM)

e _ Giao thức truyền tải tin cậy (Reliable Transport Protocol - RTP)

‹« Khám phá và khôi phục mối quan hệ láng giềng (Neighbor Discovery/Recovery)

e _ Thuật toán cập nhật lan truyén (Diffusing Update Algorithm - DUAL)

Hình 2.2: Bốn thành phần chính của EIGRP

IPx iP | AppieTalk Protocol-

Dependent Diffusing Update Algariitim Madutes

EIGRP trién khai cấu trúc từng phần cho từng giao thức IP, IPX và

AppleTalk, chịu tránh nhiệm cho những hoạt động cụ thể của giao thức định tuyến trên

từng môi trường Ví dụ, cấu trúc IPX EIGRP chịu trách nhiệm trong trao đổi thông tin

định tuyến của những mạng IPX với những tiến trình xử lý IPX EIGRP và truyền

thông tin đó vào DUAL Thêm vào đó, cấu trúc IPX sẽ gửi và nhận các thông tin SAP

Như trong Hình 2.2, lưu lượng dữ liệu của mỗi thành phần được đóng gói

trong những giao thức mạng tương ứng, như EIGRP cho IPX thì chỉ mang những gói tin của mạng IPX

Ghi chú: trong nội dụng của luận văn không trình bày những vấn đề liên quan đến IPX và AppleTalk

2.4.2 Giao thitc truyén tai tin cay (Reliable Transport Protocol ~ RTP):

RTP là giao thức chính quản lý việc phân phối và chấp nhận các gói tin

EIGRP Sự phân phối đảm bảo được thực hiện bằng những thuật toán riêng của Cisco

được biết đến như là truyền phát multicast tin cậy, sử dụng dia chi multicast

224.0.0.10, trong đó mỗi neighbor nhận một gói tin sẽ phải unicast một báo nhận tương

ứng Sự phân phối theo một trật tự được đảm bảo bằng cách chứa hai chỉ số tuần tự

trong một gói tin Mỗi gói tin bao gồm một số tuần tự được cấp bởi router gửi, số tuần

tự này được tăng một đơn vị ứng với mỗi lần router gửi một gói tin cập nhật mới Thêm vào đó, router gửi đặt vào trong gói tin số tuần tự của gói tin trước đó đã được

nhận

Trong một số trường hợp, EIGRP có thể sử dụng truyền không tin cậy, tức

là không yêu cầu báo nhận và số tuần tự cũng không được chứa trong các gói tin này

EIGRP sử dụng nhiều loại gói tin (6 loại gói tin) trong việc truyền các

thông tin định tuyến, tất cả chúng đều được xác định bởi chỉ số 88 trong IP Header:

e Các gói tin Hello được sử dụng trong quả trình khám phá và khôi phục neighbor

e Acknowledgments (ACKs) là các gói tin Hello mà không chứa dữ liệu gi

cả, dùng trong báo nhận

e Các gói tin yêu cầu (Requesf) là loại gói tin được dự định dùng cho các máy chu dinh tuyén (route servers)

Nếu có bất kỳ gói tin nào được truyền multicast một cách tin cậy và một

ACK không được nhận từ neiphbor thì gói tin đó được truyền phát lại theo kiéu unicast

đến neighbor tương ứng Nếu một ACK không được nhận sau 16 lần truyền lại thì

router sẽ cho rằng neighbor đó đã ngưng hoạt động

2.4.3 Khám phá và khôi phục mỗi quan hệ láng giềng (Neighbor Điscovery/Recovery):

Các gói tin cập nhật EIGRP không được quảng bá theo định kỳ, do đó để

kiểm tra và duy trì trạng thái của nhau thì các EIGRP router phải có một cơ chế nào đó

để thực hiện việc này và cũng giống như giao thức định tuyến trạng thái đường liên kết

các EIGRP router dùng các gói tin Hello rất nhỏ Trên hầu hết các mạng, gói tin Hello

được multicast mỗi 5 giây, riêng trên mạng đa diém (multipoint) nhu X.25, Frame

Relay và ATM thì gói tin Hello lại được unicast mỗi 60 giây

Khi router nhận được một gói tin Hello từ neighbor, gói tin sẽ bao gồm thời

gian giữ (hold time) Thời gian giữ này báo cho router biết thời gian tối đa mà nó nên

chờ nhận các gói tin Hello tiếp theo Nếu thời gian giữ này hết hạn trước khi nhận được

một gói tin Hello, neighbor được cho là không thê tiến đến được nữa (unreachable) và

DUAL, được dùng để thông báo sự ngưng hoạt động của neighbor này

Thông tin về mỗi neighbor được ghi trong bảng láng giêng (neighbor

table) Nhu trong Vi du 2.2, bảng láng giềng ghi nhận địa chỉ IP của neighbor và công

trên đó các gói tin Hello của neighbor được nhận

Ví du 2.2: Lệnh “show ip eigrp neighbors” được dùng đề xem bảng láng giềng

Wright#show ip eigrp neighbors

IP-EIGRP neighbors for process 1

H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq

2.4.4 Thudt todn cép nhat lan truyén (Diffusing Update Algorithm - DUAL):

DUAL là một thuật toán hội tụ thay thế thuật toán Bellman-Ford hay Ford-

Fulkerson được sử dụng trong những giao thức định tuyến vector khoảng cách DUAL

sử dụng sự tính toán lan truyền (diffusing computation) được đề xuất đầu tiên bởi E

W Dijkstra va C S Scholten để thực hiện phân phối định tuyến đường đi ngắn nhất

trong khi vẫn duy trì mạng không bị lặp vòng trong mọi trường hợp

2.4.4.1 Khái niệm căn bản về DUAL:

Trước khi tìm hiểu các hoạt động của DUAL, một số thuật ngữ và khái niệm sau cần được hiểu rõ:

- Mối quan hệ adjiacency: khi khởi động, router sử dụng các gói tin Hello để khám

phá các neighbor cũng như giới thiệu chính mình với các neighbor Khi một neighbor

được khám phá, EIGRP sẽ cố gắng thành lập mối quan hệ adjacency với neighbor đó

Khi các mối quan hệ adjacency đã được hình thành, router sẽ nhận những cập nhật từ

các neighbor Mỗi tuyến, router sẽ tính toán khoảng cách (distance) dựa trên khoảng

cách được quảng bá và chỉ phí của đường liên kết nối với neighbor của router

- Khoảng cách khả thi (FD): giá trị khoảng cách (metric) được tính toán cục bộ

thấp nhất đến mạng đích được gọi là khoảng cách khả thi (feasible distance - FD) từ

router đến đích đó Ví dụ, một router nhận được cập nhật với 3 tuyến khác nhau cùng

Đồ án tốt nghiệp

tới một mạng con 172.16.5.0 và sau khi tính toán cục bộ được các gia tri metric lần

lượt của 3 tuyến là 380672, 12381440 và 660868 thì tuyến có metric là 380672 sẽ trở

thành ED

- Điều kiện khả thi (ƒeasibility condition - FC): 1a điều kiện mà khoảng đến một

đích được quảng bá tt neighbor nhỏ hơn giá trị FD hiện có của router đến cùng đích

đó

- Router thừa kế khả thi (feasible successor - FS): nếu khoảng cách quảng bá từ

neighbor đến một mạng đích thỏa điều kiện EC thì neighbor trở thành router thừa kế

kha thi (feasible successor - FS) cho mang dich đó

Mỗi đích có thể có một hay nhiều FS tồn tại (được ghi trong bảng

kién trac mang - topological table) cùng với các thông tin khác

Hình 2.3 là một mạng EIGRP với các thông số về đường mạng được

ghi cùng với những giá trị về độ trì hoãn (delay) như trên mạng con 10.1.3.0 nối giữa

Langley và Wright thì có độ trì hoãn là 2 và trong ví dụ này cũng chỉ dùng thông số

delay dé lam gid tri duy nhất tham gia vào để tính toán metric tổng hợp

thị bảng kiến trúc mạng của Langley Mạng 10.1.6.0 có các FC là 10.1.3.1 (Wright) và

10.1.5.2 (Chanute) thong qua các cổng kết nối từ router lần lượt là S0 và S1

Ví dụ 2.3: Bảng kiến trúc mạng của router Langley

Langley#show ip eigrp topology

IP-EIGRP Topology Table for process 1

Codes: P - Passive, A - Active, U - Update, Q - Query, R - Reply,

P 10.1.1.0/24, 1 successors, FD is 768

via 10.1.3.1 (768/256), Serial0 via 10.1.5.2 (1536/512), Seriall

P 10.1.7.0/24, 1 successors, FD is 256

via Connected, Ethernet0

Thông số trong ngoặc (như 768/256) là thông giá trị metric được kết hợp với mỗi tuyến Cụ thể hơn, trong Hình 2.3 ở trên thì metric từ Langley đến mạng

con 10.1.6.0 thông qua Wright là 256 x (2 + 1 + 1) = 1024, và metric từ Wright đến

mạng con 10.1.6.0 là 256 x (1 + 1) = 512 Metric cùng đến đích đó thông qua Chanute

là 256 x(4+ 1+ 1+ 1)= 1792 và 256 x (1+ 1 + 1)= 768 Như vậy, metric thấp nhất

từ Langley đến mạng con 10.1.6.0 là 1024, vì thế nó được xem là FD và router Wright

là trạm kế của mạng con này Ví dụ 2.4 trình bày bảng định tuyến của Langley

Ví dụ 2.4: Bảng định của Langley chọn tuyến có metric thấp nhất đến mỗi mạng đích

Langley#show ip route

Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP

D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area

E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP

i - IS-IS, Ll - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default

Es

cùng với feasible successor đó sẽ trở thành successor mới Các điều kiện có thể làm

xuất hiện trường hợp trên là :

e - Một tuyến mới được khám phát

¢ Chi phi cia tuyén cia successor tang quá giá trị của feasible successor

¢ Chi phi cia tuyén cua feasible successor giam nhé hon gia tri của successor

Vi du 2.5, hién tai successor cla Lilienthal dén mang con 10.1.3.0 la Cayley (10.1.6.2) Giả sử chi phí đường liên kết gitta Lilienthal va Wright hién tai là 20

giảm xuống thành 1 Khi đó, Wright (10.1.4.1) quảng bá khoảng cách đến mạng con

10.1.3.0 là 512 cho Lilienthal, và Lilienthal tính toán cục bộ được metric là 768 Nên

Wright sẽ thay thế Cayley làm successor cho mạng con 10.1.3.0 từ Lilienthal

Ví dụ 2.5: Bảng kiến trúc mạng của Lilienthal

Lilienthal#show ip eigrp topology

IP-EIGRP Topology Table for process 1

Codes: P - Passive, A - Active, U - Update, 9 - Query, R - Reply,

ẲỄẳẦẳồ-nồồ°ồ°ˆ°Š°ˆŠ°Š°ˆ°Š°Š°Š°Š°Š°Š°Š°5°Š>>>>`———ỒỒỒỒỒỒỒỒỒ—————aaa:ac::ớÏïẵặẵïứẳẵẳg

via 10.1.6.2 (768/512), Serial0 via 10.1.4.1 (5376/256), Seriall

P 10.1.1.0/24, 1 successors, FD is 512

via 10.1.6.2 (512/256), Serial0 via 10.1.4.1 (5376/256), Seriall

Feasible successor đóng vai trò rất quan trọng bởi vì chúng góp phần làm giảm sự tính toán lan truyền nên tăng hiệu quả thực thi của các router và giảm thời

gian hội tụ trong EIGRP Nếu một đường liên kết nối đến một successor bị hỏng thì

đầu tiên router sẽ tìm trong bảng kiến trúc mạng một feasible successor thay thế

Router chỉ thực hiện tính toán lan truyền khi một feasible successor không được tìm

thấy

2.4.4.2 Cơ cầu máy trạng thái giới hạn DUAL (DUAL, Finite State Machine):

Khi một router không thực hiện tính toán lan truyén (diffusing computations), méi tuyến sẽ ở trạng thái thu dong (passive state)

Mỗi router sẽ xem xét lại danh sách các feasible successor cho mỗi tuyến khi có bất kỳ sự kiện nào sau đây xuất hiện:

e Một sự thay đổi trong chi phí của đường kết nối trực tiếp

‹ _ Một sự thay đổi trong trạng thái của đường kết nối trực tiếp

e Nhận được một gói tin cập nhật (update)

e - Nhận được một gói tin truy vẫn (query)

Nhận được một gói tin trả lời (reply)

Bước đầu tiên trong sự xem xét là tính toán cục bộ tất cả các khoảng

cách đến tất cả các đích cho tất cả các feasible successor Kết quả có thê là :

e _ Nếu có feasible successor với khoảng cách nhỏ hơn so với successor hiện

tại thì feasible successor sẽ trở thành successor

« - Nếu một khoảng cách mới nhỏ hon FD thi FD sẽ được cập nhật

e _ Nếu khoảng cách mới khác khoảng cách trước đó thì các gói tin cập nhật

sẽ được gửi đên các neighbor

tất cả các neighbor và không có sự thay đổi trạng thái nào xuất hiện ở các tuyến

Nếu một feasible successor không được tìm thấy, router sẽ bắt đầu quá trình tính toán lan truyền và các tuyến sẽ được chuyển thành trạng thái chủ động

Mãi đến khi quá trình tính toán lan truyền hoàn thành và trạng thái của các tuyến

chuyên về thụ động thì router không thê :

e Thay đổi successor của tuyến

¢ Thay déi khoảng cách quảng bá của tuyến

¢ Thay déi FD của tuyến

¢ Bat dau mét qua trinh tinh toán lan truyền mới

Một router bắt đầu quá trình tính toán lan truyền bằng cách gửi các gói tin truy vấn (query) đến tất cả các neighbor của nó (Hình 2.4) Các truy vấn này

chứa khoảng cách được tính toán một cách cục bộ mới đến mỗi đích từ router Mỗi

neighbor khi nhan được các gói tin truy vấn sẽ thực hiện tính toán cục bộ:

¢ Néuneighbor cé mét hay nhiéu cdc feasible successor cho mạng đích nào

đó, nó sẽ gửi gói tin trả lời (reply) đến router phát Gói tin trả lời chứa

khoảng cách đã được tính toán cục bộ nhỏ nhất từ neighbor đến đích đó

e Néu neighbor khéng cé bat ky mét feasible successor cho mang dich nao

đó, nó thay đổi trạng thái các tuyến sang chủ động và bắt đầu quá trình tính toán lan truyền

Đối với mỗi neighbor thì khi một truy vấn được gửi nó cũng sẽ thiết lập cờ trạng thái trả lời (reply status flag - r) để giữ dấu vết của tất cả các truy vẫn chưa

được trả lời Quá trình tính toán lan truyền được hoàn thành khi router nhận được tất cả

các trả lời cho các truy vân

Khi hoàn thành quá trình tính toán lan truyén, router phát sẽ thiết lập

giá trị FD là vô hạn để đảm bảo rằng bất kỳ khoảng cách nào nhận được từ neighbor

cũng được chấp nhận Đối với mỗi gói tin trả lời, một metric được tính toán cục bộ dựa

vào khoảng cách quảng bá cộng với chỉ phí hiện tại trên router Một successor được

chọn dựa trên metric thấp nhất và FD tương ứng sẽ là metric của tuyến Bất kỳ một

feasible successors nào mà không thỏa mãn điều kiện khả thi (FC) đối với FD mới thì

sẽ được xóa khỏi bảng kiến trúc mạng Chú ý một successor sẽ không được chọn cho

đến khi tất cả các gói tin trả lời đều được nhận

2.5 Dinh dang goi tin EIGRP (EIGRP Packet Formats):

Theo sau EIGRP Header là bộ ba các trường Type/Length/Value (TLV) thay đổi

Các TLV không chỉ mang trong các thông tin của mỗi tuyến (route entry) mà còn có

2.5.1 Phần Header của gói tin EIGRP:

Hình 2.5 trình bày định dạng phần EIGRP Header, được bắt đầu trong mỗi

gói tin EIGRP

Version xác định phiên bản cụ thể bởi quá trình xử lý của EIGRP

Opcode xác định loại gói tin EIGRP (Bảng 2.1) Chú ý rằng bảng này chỉ liệt kê

những loại gói tin IP

Flags hiện tại thì chỉ bao gồm 2 cờ Khi được thiết lập là 0x00000001 tức cờ Init chỉ

ra rằng những tuyến được gửi kèm là những tuyến đầu tiên của các neighbor

Nếu được thiết lập là 0x00000002 tức cờ Conditional Receive được dùng trong thuật toán Reliable Multicasting là tài sản riêng cua Cisco

Sequence chi s6 tuan ty 32 bits của gói tin được sử dụng bởi RTP

ACK chỉ số tuần tự 32 bits của gói tin được nhận cuối cùng từ neighbor với các gói tin

đã được gửi Một gói tin Hello với tường ACK khác 0 sẽ được xử lý như là một

gói tin ACK thay vì là một gói tin Hello

Autonomous System Number 1a chi sé nhan dang miền EIGRP mà gói tin được phát

Theo sau EIGRP Header là các TLV có thể thuộc nhiều loại khác nhau,

được liệt kê trong Bảng 2.2 Mỗi TLV được nhận dạng bởi chỉ số trường gồm 2 octets,

một trường 2 octet xác định chiều dai cua TLV đó và một trường có chiều đài thay đổi

do định dạng của nó thay đôi phụ thuộc loại TLV

0x0005 | Next Multicast Sequence

Loại TLV chi dinh cho IP

2.5.2 Logi TLV tong quat:

Các TLV loại này mang các thông tin quản ly EIGRP và không được chỉ định cho bất kỳ giao thức được định tuyến (routed protocol) nào TUV loại EIGRP

Parameters được dùng để truyền các thông số metric và thời gian giữ (hold time) với

định dạng được trình bày trong Hình 2.6

Hình 2.6: Định dạng EIGRP Parameters TLV

M6i IP Internal va External Routes TLV đều chứa trong route entry Mỗi

gói tin Update, Query và Reply chứa ít nhất một Routes TLV

Các Internal và External Routes TLVs bao gồm thông tin metric của tuyến

Như đã đề cập ở trên, metric được sử dụng bởi EIGRP giống hoàn toàn như IGRP với

việc nhân thêm 256

2.5.3.1 Loai IP Internal Routes TLV:

Mot tuyén nội là đường đi đến một đích thuộc bên trong miền EIGRP Định dạng cùa Internal Routes TLV được trình bày trong Hình 2.7

jE

Next Hop chia dia chi IP của trạm kế

Delay là giá trị tổng của các độ trị hoãn (đơn vị là mỗi 10 micro giây)

Bandwidíh băng thông nhỏ nhất của tuyến thuộc về đường đi tir router đến dich

MTU là đơn vị truyền tải cực đại nhỏ nhất thuộc về đường đi từ router đến đích

Hop Count sé tram tinh từ router này đến đích, kết nối trực tiếp sẽ có giá trị này là 0

Reliability độ tin cậy của đường truyền, giá trị từ 0x01 đến 0xFF được tính toán sau

mỗi 5 phút

Load giá trị tải của tuyến có giá trị từ 0x01 đến 0xFF, được tính toán sau mỗi 5 phút

Reserved trường này được dự trữ, nên luôn được thiết lập là 0x0000

Prefix Length cho biết số bit của mặt nạ mạng

Destination dia chỉ đích của tuyến Mặc dù trường này được trình bày trong hình có 3

octets nhưng thực chất trường có chiều dài thay đổi tùy vào địa chỉ cụ thé

2.5.3.2 Loai IP External Routes TLV:

Một tuyến ngoại là đường đi mà đích là bên ngoài và được phân phối

lại vào trong miền EIGRP Hình 2.8 trình bày định dạng của IP External Routes TLV: