ROUTER VÀ KẾT NỐI MẠNG

ROUTER VÀ KẾT NỐI MẠNG

đó là LAN, WAN hoặc là một LAN và mạng ISP của nó

Router được định vị ở cổng vào, nơi mà có hai hoặc nhiều hơn các mạngkết nối và là thiết bị quyết định duy trì các luồng thông tin giữa các mạng vàduy trì kết nối mạng trên internet Khi dữ liệu được gửi đi giữa các điểm trênmột mạng hoặc từ một mạng tới mạng thứ hai thì dữ liệu đó luôn luôn đượcthấy và gửi trực tiếp tới điểm đích bởi Router Chúng hoàn thành nó bằngcách sử dụng các trường mào đầu (header) và các bảng định tuyến để chi rađường tốt nhất cho việc gửi các gói dữ liệu, và chúng sử dụng các giao thứcnhư là ICMP dể liên lạc với nhau và cấu hình định tuyến tốt nhất giữa bất kỳhai máy trạm

Bản thân mạng internet là một mạng toàn cầu kết nối hàng tỉ máy tính vàcác mạng nhỏ hơn – vì thế bạn có thể thấy vai trò chủ yếu của một Router làcách mà chúng ta liên lạc và sử dụng máy tính

1.2.Tại sao chúng ta buộc phải cần một Router?

Đối với hầu hết những người sử dụng tại nhà, họ có thể muốn cài đặt mộtmạng LAN hoặc WLAN (Mạng LAN không dây) và kết nối tất cả các máytính lên mạng internet mà không phải trả đầy đủ một dịch vụ thuê bao băngtần rộng cho nhà cung cấp dịch vụ (ISP) của họ từ mỗi máy tính trong mạng

Trong nhiều trường hợp, một ISP sẽ cho phép bạn sử dụng một Router vàkết nối nhiều máy tính tới một đường kết nối internet và trả một cước phí râtnhỏ cho mỗi máy tính thêm vào khi cùng chia sẻ kết nối đó Đấy là khingười sử dụng tại nhà muốn tìm kiếm các Router nhỏ hơn, thường được gọi

là các Router băng tần rộng nó có thể cho phép hai hoặc nhiều máy tínhcùng chia sẻ một đường kết nối internet

Trong các doanh nghiệp và các tổ chức, bạn có thể cần kết nối nhiều máy tính

tới mạng internet Nhưng cũng muốn kết nối nhiều mạng riêng với nhau – vàchúng là các kiểu chức năng mà một Router được thiết kế để thực hiện

1.3 Router cho gia đình và doanh nghiệp nhỏ.

Không phải tất cả các router được tạo ra giống nhau khi công việc củachúng sẽ là khác nhau không đáng kể từ mạng này tới mạng kia Thêm vào

đó, bạn có thể thấy được một phần của phần cứng và ngay cả khi khôngnhận ra nó là một Router Cái gì định nghĩa một router mà không phải hìnhdáng, màu sắc, kích thước hay là hãng sản xuất nó, nhưng nó làm chức năngđịnh tuyến các gói dữ liệu giữa các máy tính Một Cable Modem định tuyến

dữ liệu giữa máy tính của bạn với nhà cung cấp dịch vụ của bạn có thể đượcxem như là một Router Trong cấu trúc cơ bản của nó, một router có thể đơngiản là một trong hai máy tính chạy hệ điều hành Window 98 hoặc là caohơn kết nối với nhau sử dụng ICS (chia sẻ kết nối mạng internet) Trong ví

dụ này, máy tính mà được kết nối với internet hoạt động như một router chomáy tính thứ hai cũng được kết nối internet của nó

Tiến lên một bước từ ICS, chúng ta có một danh mục của phần cứng Router

nó được sử dụng để thực hiện nhiệm vụ cơ bản tương tự như là ICS, mặc dù

nó có thêm nhiều tính năng và chức năng hơn Thường thường gọi là Routerchia sẻ kết nối băng tần rộng hay là router chia sẻ kết nối internet, những router này cho phép bạn chia sẻ một kết nối internet giữa nhiều máy tính với nhau

Các router ICS và băng tần rộng sẽ xem xét một bit khác biệt tuỳ thuộc vàohãng sản xuất hoặc nhãn hiệu, nhưng nhìn chung vỏ bọc của router là mộthình khối nhỏ thiết bị phần cứng với các cổng ở mặt trước hoặc sau router,

từ mỗi cổng này bạn cắm vào mỗi máy tính, tuỳ theo mỗi cổng nó cắm vàomodem băng tần rộng của bạn Những cổng kết nối này cho phép router cóthể làm công việc của nó là định tuyến các gói dữ liệu giữa các máy tínhtrong mạng với nhau và các luồng dữ liệu vào và ra mạng internet

Tuỳ thuộc vào loại modem và kết nối internet mà bạn có Bạn cũng có thểchọn một router với các cổng điện thoại hoặc là máy Fax Một RouterEthernet băng thông rộng điển hình sẽ có một Chuyển mạch Ethernet đượcxây dựng bên trong cho phép mở rộng Những Router này cũng hỗ trợ NAT(Dịch địa chỉ mạng), nó cho phép tất cả máy tính của bạn chia sẻ một địa chỉ

phép cung cấp những người sử dụng với nhiều tính năng yêu cầu như làtường lửa SPI hoặc là các dịch vụ như là một dịch vụ DHCP.

Router không dây băng tần rộng trong cũng tương tự như một Router có dây,với một anten đặc biệt ở trên đỉnh, và một ít cable chạy từ các máy tính đếnrouter khi nó được cài đặt tất cả Tạo ra một mạng không dây thêm vào mộtchút quan tâm tới bảo mật không như là để tương phản với mạng có dây,nhưng các router băng tần rộng không có các mức bảo mật nhúng mở rộng.Dọc theo các tính năng tìm thấy trong router có dây, router không dây cũngcung cấp các tính năng phù hợp để bảo mật không dây như là chống truy cậpWiFi (WPA) và lọc địa chỉ MAC không dây, thêm vào đó, hầu hết cácrouter không dây có thể cấu hình cho mức không hiển thị vì thế mạng khôngdây của bạn không thể bị quét bởi những khách hàng không dây bên ngoài.Các Router không thường sẽ thêm cổng Ethernet rất tốt Cho những gì xa lạvới WiFi và nó hoạt động như thế nào Nó rất quan trọng để chú ý rằng lựachọn một router không dây có thể có nghĩa là bạn cần tăng cường vốn hiểubiết về WiFi của bạn lên Sau khi một mạng không dây được thiết lập, bạn

có thể cần giành nhiều thời gian vào điều khiển và bảo vệ hơn là khi làm vớimột mạng LAN có dây

Các router Có dây và không dây và kết quả cảu mạng có thể đòi hỏi tínhchuyên nghiệp và nghiên cứu trên mỗi loại, nhưng ở một mức độ nào đóchúng là toàn bộ các chức năng và hình dáng bên ngoài Cả router khôngdây và có dây có độ tin cậy cao và đáp ứng bảo mật tốt ( không thêm vào cácsản phẩm phụ) Tuy nhiên – và điều này chịu đựng sự lặp lại – như là chúng

ta quan tâm bạn có cần để đầu tư thời gian học nhiều hơn về bảo mật khôngdây

Nhìn chung, Với thiết bị có dây sẽ là rẻ hơn tất cả, nhưng thiết lập router và

đi cáp đến các máy có dây bị giới hạn rất nhiều trong khi mạng không dâyđưa ra tính năng di động nổi bật

1.4 Phân loại Route

Router co nhiều cách phân loại,tuy nhiên người ta có 2 cách phân loại phổbiến:

-Dựa theo công dụng của router :gồm các loại ASDN router,seriarouter,router/hub…

-Dựa theo cấu trúc router:fixed configuration router,modular router…

TUY NHIÊN KHÔNG CÓ SỰ PHÂN LOẠI RÕ RÀNG,MỔI HÃNG SẢN XUẤT CÓ 1 TÊN GỌI KHÁC NHAU,CÁCH PHÂN LOẠI KHÁC NHAU.VÍ DỤ NHƯ HÃNG CISCO CÓ SỰ PHÂN LOẠI:

một vài hình ảnh của 1 số router:

Ngày nay bạn có thể mua một router băng tần rộng 70$ nó sẽ giúp bạn chia

sẻ kết nối internet băng tần rộng với nhiều máy tính trong nhà bạn Tuynhiên, trước khi mua một router, bạn cần đặt mối quan tâm vào loại kết nốiinternet nào mà bạn có, và bao nhiêu cổng bạn sẽ cần cho các máy tính cánhân và tất nhiên phải có sự lựa chọn giữa không dây hoặc có dây Nó luônluôn là một ý tưởng không tồi khi đầu tư mua một router với những cổngphụ trong tình huống bạn cần kết nối thêm các máy tính ở thời gian sau đó.Bạn cũng có thể quyết định nếu router băng tần rộng sẽ được máy tính củabạn cung cấp bảo mật hoặc là nếu bạn sẽ mua một phần cứng tường lửa choviệc bảo vệ Nếu bạn đang suy nhĩa việc đầu tư mua một tường lửa để thêmvào router băng tần rộng, bạn có thể muốn xem một số bài viết gần đây củachúng tôi về tường lửa phần cứng và phần mềm

1.5 So sánh Router với Hub, Switch.

Sự khác biệt giữa Hub, Switch và Router

Ngày nay, hầu hết các router đều là thiết bị kết hợp nhiều chức năng, và thậm chí nó còn đảm nhận cả chức năng của switch và hub Đôi khi router, switch và hub được kết hợp trong cùng một thiết bị, và đối với những ai mới làm quen với mạng thì rất dễ nhầm lẫn giữa chức năng của các thiết bị này

Một router của Cisco

Nào chúng ta hãy bắt đầu với hub và switch bởi cả hai thiết bị này đều có những vai trò tương tự trên mạng Mỗi thiết bị đều đóng vai trò kết nối trungtâm cho tất cả các thiết bị mạng, và xử lý một dạng dữ liệu được gọi là

"frame" (khung) Mỗi khung đều mang theo dữ liệu Khi khung được tiếp nhận, nó sẽ được khuyếch đại và truyền tới cổng của PC đích Sự khác biệt lớn nhất giữa hai thiết bị này là phương pháp phân phối các khung dữ liệu.Với hub, một khung dữ liệu được truyền đi hoặc được phát tới tất cả các cổng của thiết bị mà không phân biệt các cổng với nhau Việc chuyển khung

dữ liệu tới tất cả các cổng của hub để chắc rằng dữ liệu sẽ được chuyển tới đích cần đến Tuy nhiên, khả năng này lại tiêu tốn rất nhiều lưu lượng mạng

và có thể khiến cho mạng bị chậm đi (đối với các mạng công suất kém).Ngoài ra, một hub 10/100Mbps phải chia sẻ băng thông với tất cả các cổng của nó Do vậy khi chỉ có một PC phát đi dữ liệu (broadcast) thì hub vẫn sử dụng băng thông tối đa của mình Tuy nhiên, nếu nhiều PC cùng phát đi dữ liệu, thì vẫn một lượng băng thông này được sử dụng, và sẽ phải chia nhỏ ra khiến hiệu suất giảm đi

Trong khi đó, switch lưu lại bản ghi nhớ địa chỉ MAC của tất cả các thiết bị

mà nó kết nối tới Với thông tin này, switch có thể xác định hệ thống nào đang chờ ở cổng nào Khi nhận được khung dữ liệu, switch sẽ biết đích xác cổng nào cần gửi tới, giúp tăng tối đa thời gian phản ứng của mạng Và không giống như hub, một switch 10/100Mbps sẽ phân phối đầy đủ tỉ lệ 10/100Mbps cho mỗi cổng thiết bị Do vậy với switch, không quan tâm số lượng PC phát dữ liệu là bao nhiêu, người dùng vẫn luôn nhận được băng

thông tối đa Đó là lý do tại sao switch được coi là lựa chọn tốt hơn so với hub

Còn router thì khác hoàn toàn so với hai thiết bị trên Trong khi hub hoặc switch liên quan tới việc truyền khung dữ liệu thì chức năng chính của router

là định tuyến các gói tin trên mạng cho tới khi chúng đến đích cuối cùng Một trong những đặc tính năng quan trọng của một gói tin là nó không chỉ chứa dữ liệu mà còn chứa địa chỉ đích đến

Router thường được kết nối với ít nhất hai mạng, thông thường là hai mạng LAN hoặc WAN, hoặc một LAN và mạng của ISP nào đó Router được đặt tại Gateway, nơi kết nối hai hoặc nhiều mạng khác nhau Nhờ sử dụng các tiêu đề (header) và bảng chuyển tiếp (forwarding table), router có thể quyết định nên sử dụng đường đi nào là tốt nhất để chuyển tiếp các gói tin Router sử dụng giao thức ICMP để giao tiếp với các router khác và giúp cấu hình tuyến tốt nhất giữa bất cứ hai Host nào

Ngày nay, có rất nhiều các dịch vụ được gắn với các router băng rộng Thông thường, một router bao gồm 4-8 cổng Ethernet switch (hoặc hub) và một bộ chuyển đổi địa chỉ mạng - NAT (Network Address Translator) Ngoài ra, router thường gồm một máy chủ DHCP (Dynamic Host

Configuration Protocol), máy chủ proxy DNS (Domain Name Service), và phần cứng tường lửa để bảo vệ mạng LAN trước các xâm nhập trái phép từ mạng Internet.Tất cả các router đều có cổng WAN để kết nối với đường DSL hoặc modem cáp – dành cho dịch vụ Internet băng rộng, và switch tích hợp để tạo mạng LAN được dễ dàng hơn Tính năng này cho phép tất cả các

PC trong mạng LAN có thể truy cập Internet và sử dụng các dịch vụ chia sẻ

file và máy in.Một số router chỉ có một cổng WAN và một cổng LAN, được thiết kế cho việc kết nối một hub/switch LAN hiện hành với mạng WAN Các switch và hub Ethernet có thể kết nối với một router để mở rộng mạng LAN Tuỳ thuộc vào khả năng (nhiều cổng) của mỗi router, switch hoặc hub, mà kết nối giữa các router, switche/hub có thể cần tới cáp nối thẳng hoặc nối vòng Một số router thậm chí có cả cổng USB và nhiều điểm truy cập không dây tích hợp.

Một số router cao cấp hoặc dành cho doanh nghiệp còn được tích hợp cổng serial – giúp kết nối với modem quay số ngoài, rất hữu ích trong trường hợp

dự phòng đường kết nối băng rộng chính trục trặc, và tích hợp máy chủ máy

in mạng LAN và cổng máy in

Ngoài tính năng bảo vệ được NAT cung cấp, rất nhiều router còn có phần cứng tường lửa tích hợp sẵn, có thể cấu hình theo yêu cầu của người dùng Tường lửa này có thể cấu hình từ mức đơn giản tới phức tạp Ngoài những khả năng thường thấy trên các router hiện đại, tường lửa còn cho phép cấu hình cổng TCP/UDP dành cho game, dịch vụ chat, và nhiều tính năng khác

Và như vậy, có thể nói một cách ngắn gọn là: hub được gắn cùng với mộtthành phần mạng Ethernet; switch có thể kết nối hiệu quả nhiều thành phầnEthernet với nhau; và router có thể đảm nhận tất cả các chức năng này, cộngthêm việc định tuyến các gói TCP/IP giữa các mạng LAN hoặc WAN, và tấtnhiên còn nhiều chức năng khác nữa

II/ CISCO ROUTER

2.1 Giới thiệu chung về Cisco Router.

Router là một loại máy vi tính đặc biệt Nó cũng có cùng các thành phần cơ bản của một máy vi tính chuẩn : một CPU, bộ nhớ, một bú hệ thống

và các cổng nhập xuất khác nhau Tuy nhiên, Router được thiết kế để thực hiện một số chức năng cụ thể, ví dụ như Router cho phép kết nối và truyền thông giữa hai mạng và chỉ định đường đi tốt nhất để truyền dữ liệu qua các kết nối mạng

Cũng giống như một máy vi tính bình thường là cần phải có hệ điều hành để hoạt động,Router cần có một hệ điều hành liên mạng (IOS –

Internetworking Operating System – software) để chạy các tập tin cấu hình Những tập tin cấu hình này chứa đựng các chỉ dẫn và các tham số để điều khiển việc lưu thông dữ liệu trên Router.Đặc trưng của thiết bị Router là thông qua các giao thức định tuyến,Router sẽ lựa chọn đựợc đường đi tốt nhất để chuyển các gói dữ liệu Tập tin cấu hình ghi rõ tất cả các thông tin của việc thiết lập cấu hình Router có được chính xác hay không cho phép các cổng hoạt động, sử dụng giao thức định tuyến nào,…

2.2 Các thành phần chính bên trong Router

Các thành phần chính bên trong một thiết bị Router của hãng Cisco bao gồm:

- CPU (Central Procesing Unit)

- RAM – Random Access memory

- NVRAM – Nonvolatile Random Access Memory

- Buses

- Plash Memory

- ROM – Read Only Memory

- Các cổng giao tiếp (Interfaces)

1 CPU

CPU thực thị những chỉ dẫn trong hệ điều hành Đa số những chức năng này là:

- Khởi tạo hệ thống

- Các chức năng định tuyến

- Điều khiển cổng giao tiếp mạng

CPU là một bộ vi xử lý Đối với các Router lớn , một Router có thể cónhiều CPU bên trong

2 RAM

RAM hay còn gọi là Dynamic RAM (DRAM), có những đặc điểm và chức năng sau:

- Lưu trữ bảng định tuyến

- Nắm giữ ARP cache

- Nắm giữ fast-swithching cache

- Thực hiện packet buffering (Shared RAM)

- Duy trì các gói tin được gói đi trong hàng đợi

- Cung cấp bộ nhớ tạm cho tập tin cấu hình của Router khi Router được mở lên

- Mất tất cả các thông tin khi nguồn điện cung cấp bị mất

3 NVRAM

NVRAM có những đặc điểm và chức năng sau :

- Cung cấp bộ nhớ để lưu trữ tập tin cấu hình khởi động (startupconfiguaration file)

- Giữ lại tất cả thông tin lưu trữ trên NVRAM khi nguồn điện cung cấp cho Router bị mất hoặc Router khởi động lại

4 Buses

Trong hầu hết các loại Router đều có:

- 1 Bus hệ thống (system bus): thường được sử dụng để truyền thông giữa CPU và các cổng giao tiếp hoặc là giữa các khe cắm mở rộng Bus này truyền các gói tin đi /đến các cổng giao tiếp

- 1 CPU bus: được CPU sử dụng để truy xuất các thành phần từ thiết bị lưu trữ của Router Bus này truyền các chỉ thị và dữ liệu đến các ô địa chỉ trên bộ nhớ được chỉ định

5 Flash Memory

Flash Memory có những đặc điểm và chức năng sau:

- Lưu trữ tập tin ảnh (image file) của hệ điều hành (IOS)

- Cho phép cập nhật phần mềm mà không phải gỡ bỏ hay thay thế chip trên bộ xử lý

- Giữ lại thông tin khi Router mất nguồn điện hay khi Router retart lại

- Có thể lưu trữ nhiều phiên bản khác nhau của IOS

6 ROM

ROM có những đặc điểm và chức năng sau:

- Duy trì chương trình chẩn đoán giúp Router khi mở lên có khảnăng tự kiểm tra

- Lưu trữ chương trình tự khởi động và hệ điều hành cơ bản

- Có khả năng nâng cấp phần mềm bằng cách thay thế những chip được lắp đặt