Bài giảng thiết kế hệ thống mạng bài 5 ths nguyễn văn thành

Định tuyến mạng - Routing• Khái niệm Routing: • Routing là chức năng tìm đường đi và chuyển tiếp Forward gói tin sao cho nó có thể đi đến mạng đích Destination network • Router: là thiết

Trang 1

Bài giảng môn học:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

MẠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Thành

Trang 2

MH – Thiết kế hệ thống mạng

Bài 1: Tổng quan về thiết kế mạng

Bài 2: Tiêu chuẩn thiết kế mạng cục bộ Bài 3: Cấu hình thiết bị mạng

Bài 4: Các kỹ thuật Layer-2 trong TKM Bài 5: Các kỹ thuật Layer-3 trong TKM Bài 6: Các kỹ thuật Layer-4 trong TKM Bài 7: Ứng dụng Access-List trong TKM

Trang 3

Bài 5: Các kỹ thuật Layer-3 trong TKM

1 • Bộ giao thức IP version 4

2 • Định tuyến mạng - Routing

3 • Định tuyến tĩnh (Static Route).

4 • Giới thiệu định tuyến động (Dynamic Route)

5 • Định tuyến trên máy trạm

6 • Ứng dụng định tuyến tĩnh trong TKM.

Trang 4

Bộ giao thức IP version 4

• Internet Protocol version 4 (IPv4)

• Là bộ giao thức dùng địa chỉ IP (IP address) để vận chuyển dữ liệu giữa các Hosts (máy tính, router, máy in…) trong cùng một mạng (network) hoặc liên mạng (Inter-network)

• Mỗi Host tham gia mạng phải có 1 (hay nhiều) IP address riêng.

• Cấu trúc địa chỉ IPv4:

• IP address = Network ID + Host ID = 32 bits

• Subnet Mask = <dãy bit 1 > + <dãy bit 0> = 32 bits

Trang 5

Host ID length

Giá trị octet-1

Octet-1 viết theo Dec

Số lượng địa chỉ trong mạng Class A 8 24 0xxx xxxx 1 đến 126 16 triệu

Class B 16 16 10xx xxxx 128 đến 191 65.536

Diễn giải Network Address: 192.168.10.0 Địa chỉ đầu tiên của mạng

Broadcast Address: 192.168.10.255 Địa chỉ cuối cùng của mạng

Subnet Mask: 255.255.255.0

Start IP address: 192.168.10.1 Dãy IP address dùng gán cho

các Host trong mạng.

End IP address: 192.168.10.254

Trang 6

Định tuyến mạng - Routing

• Khái niệm Routing:

• Routing là chức năng tìm đường đi và chuyển tiếp (Forward) gói tin sao cho nó có thể đi đến mạng đích (Destination network)

• Router: là thiết bị có chức năng định tuyến

Trang 7

• Hoạt động định tuyến của Router:

• Traffic muốn đi qua mạng khác phải di chuyển gói tin đến Router,

• Router tìm đường ra cho gói tin dựa vào thông tin trong bảng định

tuyến (Routing table) của nó

• Quy trình định tuyến khi 1 gói tin đi đến Router:

• Router dùng Destination IP address của gói tin đó để tra cứu trên bảng định tính (Routing table).

• Nếu Routing table có thông tin chỉ

dẫn về Destination network thì

Router chuyển tiếp gói tin ra ngoài.

• Nếu Routing table không có thông

tin chỉ dẫn về Destination network

thì Router hủy (drop) gói tin đó

Trang 8

• Bảng định tuyến (Routing table)

• Routing table là một cơ sở dữ liệu của Router, lưu trữ các tuyến

đường đi tốt nhất tới mạng đích

• Một dòng thông tin định tuyến cần có 2 nội dung cơ bản:

• Destination Network: địa chỉ mạng đích (nơi đến), bao gồm Network Address và Subnet Mask.

• Next hop Router: điểm đến của chặn đường đi kế tiếp, có thể khai báo bằng địa chỉ IP của Router kế hoặc interface giao tiếp với Router kế.

• Ngoài ra còn có một số thông tin phụ trợ:

• Administrative Distance (AD): chỉ số đo độ ưu tiên của các giao thức

định tuyến Ví dụ: RIP (120), OSPF (110), EIGRP (90)…

• Metric: thước đo độ khả dụng của dòng thông tin định tuyến

• Interface : chỉ rỏ interface sẽ dùng forward gói tin.

• Time: thời gian (tính theo giây) từ khi Router cập nhật lần cuối.

Trang 9

• Bảng định tuyến (Routing table):

• Các loại thông tin định tuyến trong một Routing table (có thể có):

• Directly connected : mạng mà Router có interface kết nối trực tiếp.

• Static Routing: các dòng thông tin định tuyến được nhập vào bởi người quản trị.

• Dynamic Routing: các thông tin định tuyến được Router tự học bằng cách trao đổi thông tin với các Router khác.

• Default Route: là thông tin định tuyến dùng cho các trường hợp không

tìm được đường định tuyến nào tới mạng đích Default Route có thể

được cấu hình Static hoặc Dynamic,

Trang 10

Định tuyến tĩnh (Static Routing)

• Lệnh xem bảng định tuyến:

• R# show ip route

Trang 11

• Networks được kết nối với Internet thông qua một ISP chỉ có duy nhất.

• Networks rộng lớn nhưng được cấu hình trong cùng một topology kiểu hub-and-spoke.

• Nhược điểm:

• Router không tự động xác định được đường đi tốt nhất.

• Muốn xác định đường đi tốt nhấtt, người quản trị phải thực hiện thuật toán và tính toán bằng tay.

Trang 12

Stub Network

10.0.0.0

• Lệnh cấu hình Static Route

• (config)# ip route <Dest.Net.addr> <netmask> <net-hop-router>

• (config)# ip route <Dest.Net.addr> <netmask> <interface>

Trang 13

• Lệnh xem bảng định tuyến:

• R# show ip route

Trang 14

Stub Network

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2

• Lệnh khai báo Default Route:

• (config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 <next-hop-router>

destination không có trong danh sách Routing table của router B.

10.0.0.0

Trang 15

Định tuyến động (Dynamic Routing)

• Dynamic Routing

• Giao thức định tuyến cho phép router tự động chia sẻ các thông tin định tuyến mà nó biết cho các router khác Từ đó, các router

có thể xây dựng và bảo trì bảng định tuyến của nó

• Giảm thiểu thời gian cấu hình cho người quản trị

• Tự động điều phối tuyến đường đi tốt nhất

• Hai nhóm giao thức định tuyến chính:

• Distance-Vector (RIPv1, RIPv2, IGRP, EIGRP)

• Link-State (OSPF, IS-IS)

Trang 16

• Distance-Vector Routing Protocol

• Trao đổi bảng định tuyến với các Router láng giềng theo chu kì

• Với các thông tin nhận được -> chọn hướng đi (vector) tới mạng đích dựa vào khoảng cách (distance) tốt nhất

Trang 17

• Link-State Routing Protocol

• Trao đổi bảng định tuyến với các Router láng giềng vào thời điểm đầu và các thời điểm router xảy ra sự thay đổi trạng thái

• Với các thông tin nhận được -> chọn đường đi ngắn nhất tới mạng đích dựa vào trạng thái kết nối (Link state) tốt nhất

Trang 18

Định tuyến trên máy Client

• Gateway – Next-hop Router:

• Là IP address của một Next-hop Router mà tại đó, dữ liệu có thể đi

định tuyến

• IP address khai báo làm Gateway là IP của Router mà thiết bị khai

báo giao tiếp trực tiếp (không thông qua router nào khác)

• Default Gateway – Default Route:

• Là IP address của một Next-hop Router mà tại đó, dữ liệu có thể đi

định tuyến

• IP address khai báo làm Gateway là IP của Router mà thiết bị khai

báo giao tiếp trực tiếp (không thông qua router nào khác)

Trang 19

• Tình huống: mạng tổ chức như mô hình dưới

• PC khai báo Default Gateway là: 192.168.1.1 (IP của R1) =>

client giao tiếp Internet nhưng không kết nối được Servers.

client kết nối được Servers nhưng không giao tiếp Internet

Trang 20

• Giải quyết: mạng tổ chức như mô hình dưới

client giao tiếp Internet.

• PC khai báo thêm một đường Route: "đi về mạng 192.168.20.0

thì dùng gateway: 192.168.1.254" (IP của R2) => client kết nối được Servers mà không thay đổi Default Gateway

Trang 21

• Khai báo Default Gateway trong Windows:

• Khai báo Gateway trên Windows bằng lệnh:

Trang 22

Inter-VLAN Routing

• Mở đầu:

• Hệ thống mạng có 2 VLAN cùng giao tiếp ra ngoài qua 1 Router.

=> Router phải dùng 2 interface kết nối đến 2 VLAN.

• Nếu mạng có n VLANs => Router phải trang bị n interface Đây là

điều không thể

Trang 23

• Sub-interface:

• Sub-interface là các interface luận lý ( logical ) trên một interface

vật lý (physical) của Router

• Có thể tạo 4.2 tỷ logical interface trên một physical interface

• Mỗi sub-interface xử lý các gói tin của một loại VLAN nào đó.

• Gói tin do sub-interface xử lý phải được đóng gói ( encapsulation) theo chuẩn IEEE-802.1Q (chuẩn quốc tế) hoặc ISL (chuẩn Cisco).

Trang 24

• Inter-VLAN Routing:

• Nhiều VLANs kết nối về một Router

• Các sub-interface hỗ trợ Router giao tiếp được các VLANs

• Router cũng sẽ định tuyến mạng giữa các VLAN dưới dạng Direct connected network

Trang 25

• Mô hình mạng có dùng Inter-VLAN routing

• Mạng doanh nghiệp có 4 VLANs, kết nối internet qua 1 Router.

Trang 26

• Triển khai Inter-VLAN routing

• Trên các Switch:

• Tạo các VLANs và gán switch-port vào VLAN.

• Cấu hình Trunk mode cho interface (switch-port) kết nối Router.

• Trên Router:

• Kích hoạt (no shutdown ) cho physical interface giao tiếp với Switch.

• Tạo mới logical interface

• Cấu hình mỗi logical interface xử lý các frame theo VLAN ID tương ứng VLAN ID tạo trên Switch.

• Cấu hình mỗi logical interface một IP address cùng Network address

với VLAN tương ứng.

• Trên các Host trong VLAN:

• Đặt IP address tương ứng với mạng VLAN

• Khai báo Default Gateway là IP address của sub-interface tương ứng.

Trang 27

• Các lệnh cấu hình Inter-VLAN routing trên Router:

• Tạo mới logical interface g0/0.10 (sub-int số 10 trên g0/0)

• Logical interface sẽ xử lý các frame đóng gói ( encapsulation) chuẩn IEEE-802.1Q (dot1Q), VLAN ID 10.

• Đặt IP address cho logical interface này 172.17.10.1

• Kích hoạt (no shutdown ) cho physical interface giao tiếp với Switch.

Tiêu đề	Các kỹ thuật Layer-3 trong TKM
Tác giả	ThS. Nguyễn Văn Thành
Trường học	Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành
Chuyên ngành	Thiết kế hệ thống mạng
Thể loại	Bài giảng

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	1,53 MB