Trước sự phát triển của các giao thức Internet khởi đầu từ những năm của thập niên 70 và tiếp tuc phát triển vào những năm sau đó. Ngày nay, mạng IP đã thực sự bùng nổ cả về khối lượng lưu lượng cũng như các yêu cầu về chất lượng dịch vụ như: tốc độ truyền dẫn, băng thông, truyền dẫn đa phương tiện,... Nhưng mạng IP hiện nay vẫn chưa thực sự đáp ứng được các yêu cầu về truyền dẫn lưu lượng, do đó, cần phải có một giải pháp công nghệ mới đưa vào để khắc phục những nhược điểm của mạng đang tồn tại. Công nghệ mạng truyền tải IP ra đời và được xem là một giải pháp tốt để giải quyết những yêu cầu trên. Màn truyền tải IP là sự kết hợp hài hòa của các giao thức điều khiển mềm dẻo với phần cứng chuyển mạch ATM. Mạng truyền tải IP đã khắc phục được nhược điểm về tốc độ xử lý chậm của các bộ định tuyến và tính phức tạp của các giao thức báo hiệu trong chuyển mạch ATM. Mạng truyền tải IP đang là điểm tập trung nghiên cứu của các hãng viễn thông nổi tiếng trên thế giới như: Ipsilon, Toshiba, IBM, Cisco,.. Với mục đích gắn quá trình học tập và nghiên cứu để tìm hiểu một công nghệ mới tiên tiến trên cơ sở những kiến thức đã học và nghiên cứu những tài liệu mới. Em đã dành thời gian làm báo cáo thực tập của mình để nghiên cứu về “mạng truyền tải IPtại VNPT Đà Nẵng”
Trang 1TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
HỮU NGHỊ VIỆT - HÀN
KHOA CN Điện Tử-Viễn Thông
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
Trang 2Trước sự phát triển của các giao thức Internet khởi đầu từ những năm của thậpniên 70 và tiếp tuc phát triển vào những năm sau đó Ngày nay, mạng IP đã thực sựbùng nổ cả về khối lượng lưu lượng cũng như các yêu cầu về chất lượng dịch vụ như:tốc độ truyền dẫn, băng thông, truyền dẫn đa phương tiện, Nhưng mạng IP hiện nayvẫn chưa thực sự đáp ứng được các yêu cầu về truyền dẫn lưu lượng, do đó, cần phải
có một giải pháp công nghệ mới đưa vào để khắc phục những nhược điểm của mạngđang tồn tại
Công nghệ mạng truyền tải IP ra đời và được xem là một giải pháp tốt để giảiquyết những yêu cầu trên Màn truyền tải IP là sự kết hợp hài hòa của các giao thứcđiều khiển mềm dẻo với phần cứng chuyển mạch ATM Mạng truyền tải IP đã khắcphục được nhược điểm về tốc độ xử lý chậm của các bộ định tuyến và tính phức tạpcủa các giao thức báo hiệu trong chuyển mạch ATM Mạng truyền tải IP đang là điểmtập trung nghiên cứu của các hãng viễn thông nổi tiếng trên thế giới như: Ipsilon,Toshiba, IBM, Cisco,
Với mục đích gắn quá trình học tập và nghiên cứu để tìm hiểu một công nghệmới tiên tiến trên cơ sở những kiến thức đã học và nghiên cứu những tài liệu mới Em
đã dành thời gian làm báo cáo thực tập của mình để nghiên cứu về “mạng truyền tải
IPtại VNPT Đà Nẵng” báo cáo của em gồm hai phần với nội dung chính như sau:
Chương I: Tổng quan
- Giới thiệu CHUNG VỀ VNPT Đà Nẵng
- Giới thiệu về trung tâm điều hành thông tin Chương II: Đánh địa chỉ và Định tuyến IP
Mô hình giao thức TCP/IPChương III: Ứng dụng mạng truyền tải IP tại VNPT Đà Nẵng
Thông qua báo cáo em đã có dịp trình bày những hiểu biết của mình về mộtcông nghệ mạng truyền tải IP mới Tuy nhiên do năng lực còn hạn chế nên bài báo cáokhông tránh khỏi thiếu sót, em rất mong có được những đóng góp quý báu của thầy cô
và toàn thể các bạn
Em xin chân thành cảm ơn “Thầy Đào Ngọc Lâm” và “Cán bộ hướng dẫn
Nguyễn Thanh Hải “người đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo để em có thể hoàn thành
báo cáo thực tập này Em cũng xin cảm ơn các thầy cô và cán bộ hướng dẫn tại đơn vịthực tập đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu trong đợt thựctập này Em xin chân thành cảm ơn
Trang 3MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU .1
MỤC LỤC .2
DANH MỤC HÌNH ẢNH .4
DANH MỤC VIẾT TẮT 5
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TRUNG TÂM ĐIỀU HÀNG THÔNG TIN VIỄN THÔNG ĐÀ NẴNG 6
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 6
1.2Giới thiệu trung tâm điều hàng thông tin .7
1.2.1Lịch sử hình thành của Trung Tâm điều hành thông tin- Viễn Thông Đà Nẵng(VNPT Đà Nẵng) .7
1.2.2Chức năng và nhiệm vụ .8
1.2.3Sơ đồ tổ chức: .8
1.2.4Chức năng,nhiệm vụ của các bộ phận 8
CHƯƠNG II: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP 10
2.1 Mô hình chồng giao thức TCP/IP 10
2.2 Đánh địa chỉ IP 11
2.3 Định tuyến IP: .13
2.4 Các giao thức định tuyến trong IP 15
2.4.1 Định tuyến theo vectơ khoảng cách .17
2.4.2 Định tuyến trạng thái đường 18
CHƯƠNG 3: ỨNG DUNG CỦA TRUYỀN TẢI IP TẠI VNPT ĐÀ NẴNG 28
3.1 chuyển mạch IP hỗ trợ lưu lượng đa hướng: 28
3.1.1 IFMP hỗ trợ lưu lượng đa hướng 28
3.1.2.CSR và Multicast .28
3.1.3.Hỗ trợ đa hướng trong chuyển mạch thẻ .29
3.1.4.ARIS và dịch vụ đa hướng 30
3.2.Mạng chuyển mạch IP 30
3.2.1.Chuyển mạch IP của hãng Ipsilon .30
Trang 43.2.4 Mạng ARIS 34
KẾT LUẬN .36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37
Trang 5DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1:Mô hình TCP/IP và mô hình OSI .10
Hình 2.2:Các kiểu địa chỉ IP 12
Hình 2.3: các hệ thống tự trị 16
Hình 2.4: Định tuyến vectơ khoảng cách 17
Hình 2.5 định tuyến trạng thái đường 18
Hình2.6: phân cấp định tuyến trạng thái đường .20
Hình 2.7: Mạng OSPF 20
Hình 2.8: Hoạt động cơ bản của OSPF 22
Hình 2.9: Tiêu đề LSA 24
Hình 2.10: Định dạng gói LSA .24
Hình 3.1:Hỗ trợ lưu lượng đa hướng .28
Hình 3.2: Chuyển mạch IP trong công ty VNPT .30
Hình 3.3: Các dịch vụ cạnh (edge service) của chuyển mạch IP 31
Hình 3.4: Các CSR trong mạng ATM rộng .32
Hình 3.5: Mạng chuyến mạch thẻ .33
Hình 3.6: Mạng ARIS .34
Trang 6•
Aggregate route-based IP switching
B-ISDN PRM Broadband-ISDN protocol reference model
IP Internet protocol
IP Internet protocol
Trang 7LỜI NÓI ĐẦU
Trước sự phát triển của các giao thức Internet khởi đầu từ những năm của thậpniên 70 và tiếp tuc phát triển vào những năm sau đó Ngày nay, mạng IP đã thực sựbùng nổ cả về khối lượng lưu lượng cũng như các yêu cầu về chất lượng dịch vụ như:tốc độ truyền dẫn, băng thông, truyền dẫn đa phương tiện, Nhưng mạng IP hiện nayvẫn chưa thực sự đáp ứng được các yêu cầu về truyền dẫn lưu lượng, do đó, cần phải
có một giải pháp công nghệ mới đưa vào để khắc phục những nhược điểm của mạngđang tồn tại
Công nghệ mạng truyền tải IP ra đời và được xem là một giải pháp tốt để giảiquyết những yêu cầu trên Màn truyền tải IP là sự kết hợp hài hòa của các giao thứcđiều khiển mềm dẻo với phần cứng chuyển mạch ATM Mạng truyền tải IP đã khắcphục được nhược điểm về tốc độ xử lý chậm của các bộ định tuyến và tính phức tạpcủa các giao thức báo hiệu trong chuyển mạch ATM Mạng truyền tải IP đang là điểmtập trung nghiên cứu của các hãng viễn thông nổi tiếng trên thế giới như: Ipsilon,Toshiba, IBM, Cisco,
Với mục đích gắn quá trình học tập và nghiên cứu để tìm hiểu một công nghệmới tiên tiến trên cơ sở những kiến thức đã học và nghiên cứu những tài liệu mới Em
đã dành thời gian làm báo cáo thực tập của mình để nghiên cứu về “mạng truyền tải
IPtại VNPT Đà Nẵng” báo cáo của em gồm hai phần với nội dung chính như sau:
Chương I: Tổng quan
- Giới thiệu CHUNG VỀ VNPT Đà Nẵng
- Giới thiệu về trung tâm điều hành thông tin Chương II: Đánh địa chỉ và Định tuyến IP
Mô hình giao thức TCP/IPChương III: Ứng dụng mạng truyền tải IP tại VNPT Đà Nẵng
Thông qua báo cáo em đã có dịp trình bày những hiểu biết của mình về mộtcông nghệ mạng truyền tải IP mới Tuy nhiên do năng lực còn hạn chế nên bài báo cáokhông tránh khỏi thiếu sót, em rất mong có được những đóng góp quý báu của thầy cô
và toàn thể các bạn
Em xin chân thành cảm ơn “Thầy Đào Ngọc Lâm” và “Cán bộ hướng dẫn
Nguyễn Thanh Hải “người đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo để em có thể hoàn thành
báo cáo thực tập này Em cũng xin cảm ơn các thầy cô và cán bộ hướng dẫn tại đơn vịthực tập đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu trong đợt thựctập này Em xin chân thành cảm ơn
Trang 8CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TRUNG TÂM ĐIỀU HÀNG
THÔNG TIN VIỄN THÔNG ĐÀ NẴNG
Tên cơ quan: TRUNG TÂM ĐIỀU HÀNH THÔNG TIN VIỄN THÔNG
ĐÀ NẴNG(VNPT ĐÀ NẴNG)Địa chỉ: 40 Trần Quốc Toản-P Hải Châu-Q Hải Châu-TP Đà Nẵng
Email:
Website: www.danang.vnpt.vn
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG
Viễn thông Đà Nẵng được thành lập theo quyết định số613/QĐ-TCCB/HĐQT ngày 06/12/2007 của Hội đồng quản trị Tập đoàn Bưuchính Viễn thông Việt Nam về việc thành lập Viễn thông Đà Nẵng – đơn vịkinh tế trực thuộc Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam
Điều lệ tổ chức và hoạt động của Viễn thông Đà Nẵng ban hành kèm theoquyết định số : 614/QĐ-TCCB/HĐQT ngày 06/12/2007 của Hội đồng quản trịTập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam về việc thành lập Viễn thông ĐàNẵng – đơn vị kinh tế trực thuộc Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam.Viễn thông Đà Nẵng là đơn vị kinh tế trực thuộc, hạch toán phụ thuộc Tậpđoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam; có chức năng hoạt động sản xuất kinhdoanh và phục vụ chuyên ngành viễn thông – công nghệ thông tin như sau:
+ Tổ chức xây dựng, quản lý, vận hành, lắp đặt, khai thác, bảodưỡng, sửa chữa mạng viễn thông trên địa bàn thành phố;
+ Tổ chức, quản lý, kinh doanh và cung cấp các dịch vụ viễnthông, công nghệ thông tin;
+ Sản xuất, kinh doanh, cung ứng, đại lý vật tư, thiết bị viễnthông – công nghệ thông tin theo yêu cầu sản xuất kinh doanh của đơn vị vànhu cầu của khách hàng;
+ Khảo sát, tư vấn, thiết kế, lắp đặt, bảo dưỡng các công trìnhviễn thông công nghệ thông tin;
+ Kinh doanh dịch vụ quảng cáo; dịch vụ truyền thông;
+ Kinh doanh bất động sản, cho thuê văn phòng;
Trang 9+ Tổ chức phục vụ thông tin đột xuất theo yêu cầu của cấp ủyĐảng, chính quyền địa phương và cấp trên;
+ Kinh doanh các ngành nghề khác khi được Tập đoàn chophép
Viễn thông Đà Nẵng có con dấu riêng theo tên gọi, được đăng kýkinh doanh, được mở tài khoản tại ngân hàng
Cơ cấu tổ chức của VNPT Đà Nẵng gồm có:
1 Trung tâm Kinh doanh
2 Trung tâm Công nghệ Thông tin
3 Trung tâm Điều hành Thông tin
4 Trung tâm Viễn thông
5 Trung tâm Viễn thông
6 Trung tâm Viễn thông
7 Trung tâm Viễn thông
8 Trung tâm Viễn thông
Sơ đồ tổ chức của VNPT Đà Nẵng:
Trang 101.2Giới thiệu trung tâm điều hàng thông tin
1.2.1Lịch sử hình thành của Trung Tâm điều hành thông tin- Viễn Thông
- Tổ chức xây dựng, lắp đặt, quản lý, vận hành, khai thác bảo dưỡng,sửa chữa cơ sở hạ tầng kỹ thuật viễn thông (các thiết bị mạng lõi, mạngtruyền dẫn, băng rộng, các tổng đài HOST, hệ thống BTS,…) trên đại bànthành phố Đà Nẵng;
- Quản lý điều hành chất lượng mạng; Quản lý điều hành chất lượngcung cấp, sửa chữa dịch vụ viễn thông – công nghệ thông tin trên đại bànthành phố Đà Nẵng;
- Thực hiện lắp đặt, bảo dưỡng, ứng cứu xử lý sự cố thiết bị vi ba,quang, chuyển mạch, băng rộng, nguồn điện trên toàn mạng viễn thông - côngnghệ thông tin của Viễn thông Đà Nẵng;
- Khảo sát, tư vấn, thiết kế, giám sát, lắp đặt, thi công, bảo dưỡng,xây dựng các hệ thống, công trình viễn thông, công nghệ thông tin và truyềnthông;
- Kinh doanh các ngành nghề khác trong phạm vi được Viễn thông
Đà Nẵng cho phép và phù hợp với quy định của pháp luật
Trang 11
1.2.4Chức năng,nhiệm vụ của các bộ phận
- Đội Bảo Dưỡng Lắp Đặt
+ Thực hiện lắp đặt các an ninh hạ tầng mạng,các thiết bị chuyểnmạch, truyền dẫn mạng băng rộng BTS,Node B trên địa bàn đơn vịViễn Thông Đà Nẵng
+ Xử Lý các sự cố thiết bị, chủ trì và phối hợp xử lý sự cố cơ sở hạtầng,chuyển mạch,mạng băng rộng BTS
+ Bảo dưỡng nhà trạm Viễn Thông BTS,Node B thuộc Viễn Thông ĐàNẵng
- Tổng đài hộ 1: Dùng cho cơ quan đơn vị nhà nước,đảng.
+ Khai báo và phối hợp với các đơn vị lắp đặt các hệ thống mạng.+ Quản lý 5 nhà trạm Viễn Thông lớn
+ Hỗ trợ khai thác công tác lắp đặt xử lý mạng thuê bao khách hangứng với các đơn vị sản xuất VNPT Đà Nẵng
+ Điều hành xử lý sự cố hệ thống chuyển mạch mạng băng rộngIBCC, mạng chuyển mạch Node B
Trang 12CHƯƠNG II: ĐÁNH ĐỊA CHỈ VÀ ĐỊNH TUYẾN IP
2.1 Mô hình chồng giao thức TCP/IP
TCP/IP là một bộ giao thức mở được xây dựng cho mạng Internet màtiền than của nó là mạng ARPnet của bộ quốc phòng Mỹ Do đây là một bộgiao thức mở, nên nó cho phép bất kỳ một đầu cuối nào sử dụng bộ giaothức này điều có thể kết nối vào mạng Internet.chính điều này đã tạo nên sựbùng nổ của Internet toàn cầu trong thời gian gần đây Trong bộ giao thứcnày,hai giao thức được sử dụng chủ yếu đó là giao thức truyền tải tin tin cậyTCP và IP Chúng cùng làm việc với nhau để cung cấp truyền tin lien mạng
Điểm khác nhau cơ bản của TCP/IP so với OSI đó là tầng lien mạng
sử dụng giao thức không kết nối(connectionless) IP, tạo thành hạt nhân hoạtđộng của mạng Internet Cùng với giao thức định tuyến như RIP, OSPF,BGP,
… tầng lien mạng IP cho phép kết nối một cách mềm dẻo và linh hoạt cácloại mạng vật lý khác nhau như: Ethernet, Token Ring, X25…
Hình 2.1:Mô hình TCP/IP và mô hình OSI
TCP/IP có kiến truc phân lớp, gồm 4 lớp chức năng sau:
1) Lớp liên két dữ liệu(Datalink Layer): Định nghĩa các hàm, thủ tụcphương tiện truyền dẫn đảm bảo sự truyền dẫn an toàn các khung
Trang 13thông tin trên bất kỳ một phương tiện truyền dẫn nào như Ethernet,ATM, token- ring, frame-relay,…
2) Lớp giao thức Internet(Internet protocol): chuyển tiếp các gói tin
từ nguồn tới đích Mỗi gói tin chứa địa chi đích và IP sr dụngthông tin này ddeer truyền gói tin tới đích của nó
Giao thức IP được hạy trên tất cả các máy chủ(Host) cũng như trong tất
cả các thiết bị định tuyến(router) Lớp IP là lớp kết nối phi hướng nghĩa làmạng không cần thiết lập bất kỳ một đường dẫn nào đén đích trước khi góitin được truyền qua mạng đến đích do vậy, mỗi gói đến đích với đườngtruyền tối ưu khác nhau và IP không đảm bảo thứ tự đến đích của các góitin Mạng Internet hoạt động trên bất kỳ phương tiện truyền tải nào(nhờ cólớp Datalink) và có thể có rất nhiều ứng dụng trên lớp IP nhưng chỉ có mộtlớp IP với giao thức IP duy nhất là điểm hội tụ của TCP/IP cho phép nó hoạtđộng một cách linh hoạt và mềm dẻo trên mạng máy tính cực lớn
Hiện nay có hai phiên bản của IP là IPv4 và IPv6 IPv4 là phiên bảnđang sử dụng thống nhất hiện nay nhưng do nhu cầu phát triển của mạng vàCông nghệ truyền thông trong tương lai gần sẽ phải sử dụng phiên bảnIPv6
3) Lớp TCP/UDP: lớp này chajhy trên đỉnh của lớp IP và bao gồm haigiao thức TCP và UDP TCP là một kiểu phương thức hướng kếtnối cho phép cung cấp các dịch vụ tin cậy còn UDP sử dụngphương thức hướng không kết nối cung cấp các ịch vụ kém tin cậyhơn TCP/UDP chỉ được chạy trên hệ thống mays chủ và được sửdụng bởi mọi dịch vụ lớp ứng dụng
4) Lớp ứng dụng(Application Layer): là giao diện giữa người dùng vàmạng Internet, lớp ứng dụng sử dụng các dịch vụ lớp TCP/IP Cácứng dụng rất đa dạng, phong phú và ngày càng nhiều như Telnet,FTP,HTTP,SMTP,…
2.2 Đánh địa chỉ IP
Địa chỉ IP là địa chỉ lớp mạng, được sử dụng để định danh các máytrạm (HOST) trong lien mạng địa chỉ IP có độ dài 32 bít đối với IPv4 và
Trang 14thập lục phân và nhị phân.
Có hai cách cấp phát địa chỉ IP phụ thuộc vào cách thức ta kết nốimạng nếu mạng của ta kết nối vào mạng Internet, địa chỉ mạng được xácnhận bởi NIC(Network Information Center) Nếu mạng của ta không kết nốivới Internet, người quản trị mạng sẽ cấp phát địa chỉ IP cho mạng này
Về cơ bản khuông dạng địa chỉ IP gồm hai phần: Network Number vàHost Number như hình vẽ:
Trong đó, phần Network Number là địa chỉ mạng còn Host Number làđịa chỉ các máy trạm làm việc trong mạng đó
Do việc tăng các WW theo hàm mũ trong những năm gần đây vì sốlượng WW mở ra rất nhiều, nên với địa chỉ IP là 32 bít là rất ít do vậy để
mở rộng khả năng đánh địa chỉ cho mạng IP và vì nhu cầu sử dụng có rẩnhiều quy mô mạng khác nhau, nên người ta địa chỉ IP thành 5 lớp ký hiệu
Là A,B,C,D và E có cấu trúc như sau:
Hình 2.2:Các kiểu địa chỉ IP
Lớp A(/8): Được xác định bằng bít đầu tiên trong byte thứ nhất là 0 vàdùng các bít còn lại của byte này để định dạng mạng Do đó, nó cho phếpđịnh danh tới 126 mạng, với 16 triệu may trạm trong mỗi mạng
Lớp B(/16): Được xác định bằng hai bít đầu tiên nhận giá trị 10, và sửdụng byte thứ nhất và thứ hai cho định dạng mạng, nó cho phép định danh16.368 mạng và tối đa 65.535 máy trạm trên mỗi mạng
Trang 15Lớp C(/24): Được xác định bằng ba bít đầu tiên là 110 và dùng ba byteđầu để định danh mạng Nó cho phép định danh tới 2.097.150 mạng với tối
đa 254 máy trạm trong mỗi máy trạm trong mạng Do đó, nó được sử dụngtrong các mạng có quy mô nhỏ
Lớp D: Được xác định bằng bốn bít đầu tiên là 1110, nó được dùng đểgửi các IP datagram tới một nhóm các host trên một mạng tất cả các số lớnhơn 223 trong trwowfng đầu là thuộc nhóm D
Lớp E: Được xác định năm bít đầu tiên là 11110, được dự phòng chotương lai
Với phương thức đánh địa chỉ IP như trên, số lượng mạng và số máy tối
đa trong mỗi lớp mạng là cố định Do đó, sẽ nảy sinh vấn đề đó là có cácđịa chỉ không được sử dụng trong mạng của một doanh nghiệp, trong khi mộtdoanh nghiệp khác lại không có địa chỉ mạng để dùng Do đó, để tiết kiệmđịa chỉ mạng, trong nhiều trương hợp một mạng có thể được chia thành nhiềumạng con(subnet) Khi đó, khi đó có thể đưa thêm các vùng Subnetid để địnhdanh cho các mạng con Vùng Subnetid được lấy từ vùng hosted của các lớp
A, B và C
2.3 Định tuyến IP:
Định tuyến trên Internet được thực hiện dựa trên các bảng định tuyến(Routing table) được lưu tại các trạm(Host) hay trên các thiết bị địnhtuyến(Router) Thông tin trong các bảng định tuyến được cập nhật tự độnghoặc do người dùng cập nhật
Các phạm trù dùng trong định tuyến là:
- Tính có thể được(Reachability) dùng cho các giao thức EGP như BGP
- Vec tơ khoảng cách(Vector-Distance) giữa nguồn và đích dùng cho RIP
- Trạng thái kết nối(Link state) như thông tin về kết nối dùng cho OSPF.Không có giao thức định tuyến nào là toàn diện, tùy vào đặc tính, kíchthước của mạng để cho phù hợp Mạng nhỏ đồng nhất nên dùng RIP, đối vớicác mạng lớn có cấu tạo thích hợp thì OSPF tối ưu hơn
Nguyên tắc định tuyến:
Trang 16tiếp và địh tuyeesb gián tiếp Định tuyến trực tiếp là định tuyến giữa hai máytính nối với nhau vào mạng vật lý Định tuyến gián tiếp là định giữa hai máytính ở các mạng vật lý khác nhau nên chứng phải thực hiện thông quaGateway.
Để kiểm tra xem máy đích có nằm trên cùng một mạng vật lý với máynguồn không thì người gửi phải tách lấy địa chỉ mạng của máy đích trongphần tiêu đề của gói dữ liệu và so sánh với phần địa chỉ mạng trong phầnđịa chỉ IP của nó Nếu trùng thì gói tin sẽ được truyền trực tiếp nếu khôngcần phải xác định một Gateway để truyền các gói tin này thông qua nó để ramạng ngoài thích hợp
Hoạt động định tuyến bao gồm hai hoạt động cơ bản sau:
- Quản trị cơ sở dữ liệu định tuyến: Bảng định tuyến(bảng thôngtin chọn đường) là nơi lưu thông tin về các đích có thể tới được và cách thức
để tới được đích đó Khi phần mềm định tuyến IP tại một trạm hay cổngtruyền nhận được yêu cầu truyền một gói dữ liệu, trước hết nó phải tìm trongbảng định tuyến, để quyết định xem sẽ phải gửi Datagram đến đâu Tuynhiên, không phải bảng định tuyến của mỗi trạm hay cổng điều chứa tất cảcác thông tin về các tuyến đường có thể tới được Một bảng định tuyến baogồm các cặp(N.G)
Như vậy, mỗi cổng truyền không biết được đường truyền đầy đủ
để đi đến đích Trong bảng định tuyến còn có những thông tin vềcác cổng có thể tới đích nhưng không nằm trên cùng một mạng vật
Trang 17lý Phần thông tin này được che khuất đi và được gọi là mặcđịnh(default) Khi không tìm thấy các thông tin về địa chỉ đích cầntìm, các gói dữ liệu được gửi tới cổng truyền mặc định.
- Thuật toán định tuyến: Được mô tả như sau:
+ Gỉam trường TTL của gói tin
+ Nếu TTL=0 thì
Hủy gói dữ liệu
Gửi thông điệp ICMP báo lỗi cho thiết bị gửi
+ Nếu địa chỉ đích là một các địa chỉ IP của các kết nối trên mạng thì
xử lý gói dữ liệu IP tại chỗ
+ Xác định địa chỉ mạng đích bằng cách nhân (AND) mặt nạ mạng(Network Mash) với địa chỉ IP đích
+ Nếu địa chỉ đích không tìm thây trong bảng định tuyến thì tìm tiếptrong tuyến đường mặc định, sau khi tìm trong tuyến đường mặc định
mà không tìm thấy các thông tin về địa chỉ đích thì hủy bỏ gói dữ liệunày và gửi thông điệp ICMP báo lỗi “mạng đích không đến được” chothiết bị gửi
+ Nếu địa chỉ mạng đích bằng địa chỉ mạng của hệ thống, nghĩa làthiết bị đích đến được kết nối trong cùng mạng với hệ thống, thì tìmđịa chỉ mức lien kết tương ứng với bảng tương ứng địa chỉ IP-MAC,nhúng gói IP trong gói dữ liệu mức lien kết và chuyển tiếp gói tintrong mạng
+ Trong trường hợp địa chỉ mạng đích không bằng đị chỉ mạng của hệthống thì chuyển tiếp gói tin đến thiết bị định tuyến của mạng
2.4 Các giao thức định tuyến trong IP
Các giao thức định tuyến cho phép các router trao đổi thông tin khả năngđạt tới một mạng và thông tin cấu hình với các router khác Tất cả các giaothức định tuyến phải đảm bảo các router trong một mạng có một cơ sở dữliệu chính xác và toàn vẹn về cấu hình mạng Điều này là rất quan trọng vìbảng chuyển phát ở mỗi router được tính toán dựa trên cơ sở dữ liệu củathông tin cấu hình mạng này Các bảng chuyển phát chính xác góp phần giúpcho các gói đến được đích của chúng với khả năng cao hơn Bảng chuyển
Trang 18đích của nó và tồi hơn có thể gây ra loop vòng quanh mạng trong mộtkhoảng thời gian gây ra lãng phí tài nguyên băng tần và router.
Các giao thức định tuyến được phân thành định tuyến giữa các miền vàtrong một miền một miền được gọi là một hệ thống tự trị AS, AS là một tậphợp các router được điều khiển và quản lý bởi một thực thể đơn, nó đượcxác định bởi một số AS đơn Các giao thức trong một miền IGP được sửdụng giữa các router trong cùng một AS Nhiệm vụ của chúng là phải tínhtoán con đường rẻ nhất giữa hai máy tính bất kỳ trong một AS, do đó manglại hiệu năng tốt nhất các giao thức giữa các miền EGP được sử dụng giữacác router trong các AS khác nhau Vì AS được điều khiển bởi các tổ chứckhác nhau nên các tiêu chuẩn để lựa chọn một đường qua một AS phụ thuộcvào các chính sách như chi phí, bảo an, khả năng khả dụng, hiệu năng, quan
hệ thương mại giữa các AS…chứ không chỉ đơn thuần là hiệu năng như cácgiao thức IGP
Một ví dụ của EGP là BGP và các ví dụ của IGP là OSPF và RIP.Hình 2.3 dươi đây đưa ra một mạng với 3 AS chạy các giao thức IGP trongmột AS và EGP giữa các AS
Trang 19- Tránh Loop: Khi một giao thức định tuyến tính toán một bảng địnhtuyến, nó sẽ cố gắng để tránh các con đường khiến các gói chuyển quamột router hoặc một mạng nhiều hơn một lần nó rất khó để đạt đượcđiều này trong khoảng thời gian nó truyền bá sự biến đổi về cấu hìnhđến tất các router trong mạng mặc dù vậy, đây là một đặc tính quantrọng được hỗ trợ bởi một số giao thức như BGP, EIGRP
- Hội Tụ: khi cấu hình mạng biến đổi các giao thức phải phân bố thôngtin này khắp mạng các router để phản ánh thông tin này, xử lý nàyđược gọi là hội tụ các router được hội tụ trên casu hình chính xáccàng nhanh thì các gói sẽ được phân phát thành công đến đích
- Các chuẩn: các giao thức định tuyến được phát triển bởi IETF đượclưu trữ trong các RFC Nó cho phép các nhà đầu tư khác nhau thựchiện giao thức định tuyến trên nền tảng riêng của họ và thúc đẩy khảnăng hợp tác
- Khả năng mở rộng: nó định nghĩa khả năng giao thức định tuyến kếthợp các chức năng mới mà không thay đổi các hoạt động cơ bản của
nó và có khả năng tương thích ngược trở lại với chức năng cũ.
- Metric: đây là các tham số hoặc các giao thức được thông báo cùngvới mạng đích và tham gia vào tính toán bảng định tuyến các tham sốnày có thể là số các hop, chi phí tuyến, băng tần, trễ…
- Thuật toán định tuyến: các giao thức định tuyến sử dụng một trong haithuật toán định tuyến cơ bản là vectow khoảng cách và trạng tháiđường
2.4.1 Định tuyến theo vectơ khoảng cách
Định tuyến Vectơ khoảng cách dựa trên quan niệm rằng một router sẽthông báo cho các router lân cận nó về tất cả các mạng nó biết và khoảngcách đến mỗi mạng này Một router chạy giao thức định tuyến vectơ khoảngcách sẽ thông báo đến các router kế cận được kết nối trực tiếp với nó mộthoặc nhiều hơn các vectơ khoảng cách Một vectơ khoảng cách bao gồmmột bộ(network,cost) với network là mạng đích và cost là giá trị có lien quan
nó biểu diễn số lượng router hoặc link trong đường dẫn giữa thông báo và
Trang 20khoảng cách hoặc cost đến tất cả các mạng từ router đó.
Khi một router thu được bản tin cập nhật vectơ khoảng cách từ router
kế cận nó thì nó bổ sung giá trị cost của chính nó(thường bằng 1) vào giá trịcost thu được trong bảng tin cập nhật sau đó router so sánh giá trị cost tínhđược này với thông tin thu được trong bảng tin cập nhật trước đó Nếu costnhỏ hơn thì router cập nhật cơ sở dữ liệu định tuyến với các cost mới, tínhtoán một bảng định tuyến mới, nó bao gồm các router kế cận vừa thông báothông tin vectơ khoảng cách mới như next-hop
Hình 2.4 dưới đây minh họa hoạt động định tuyến của vectơ khoảngcách:
Hình 2.4: Định tuyến vectơ khoảng cách
Router C thông báo một vectơ khoảng cách (net1,1hop) cho mạng đíchnetl được nối trực tiếp với nó Router B thu được vectơ khoảng cách này thựchiện bổ sung cost của nó(1hop) và thông báo nó cho router A(net 1,2hop).Nhờ đó router A biết rằng nó có thể đạt tới net1 với 2 hop và qua router B
Mặc dù định tuyến vectơ khoảng cách đơn giản nhưng một số vấn đềphổ biến có thể xảy ra Ví dụ liêm kết giữa 2 router B và C bị hỏng thìrouter B sẽ cố gắng tái định tuyến các gói qua router A vì router A theo mộtđường nào đó thông báo cho router B một vectơ khoảng cách là (net1,4hop).Router B sẽ thu vectơ khoảng cách này và gửi lại cho router A vectơ khoảngcách (net1,5hop) Đây là sự cố đếm vô hạn có thể làm cho thời gian cần thiết
để hội tụ kéo dài hơn Giải pháp cho sự cố này được gọi là”trượt ngang” vớinguyên tắc:không bao giờ thông báo khả năng đạt tới một đích cho next-topcủa nó Như vậy router A sẽ không bao giờ thông báo vectơ khoảngcách(net1,4) cho router B vì router B là net-hop của net1
Trang 21Định tuyến vectơ khoảng cách dưạ trên thuật toán Bellman Ford đượcthực hiện trong moojtsoos các giao thức định tuyến như RIP,IGRP(InteriorGateway Routing Protocol).
2.4.2 Định tuyến trạng thái đường
Định tuyến trạng thái đường làm việc trên quan điểm rằng một router
có thể thông báo với mọi router khác trong trạng thái của các tuyến được kếtnối đến nó, cost của các tuyến đó và xác định bất kỳ router kế cận nào đượckết nối với các tuyến này Các router chạy một giao thức định tuyến trạngthái đường sẽ truyền bá các gói trạng thái đường LSP(Link State Paket) khắpmạng một LSP nói chung chứa một xác định nguồn, xác định kế cận và costcủa tuyến giữa chúng Các LSP được thu bởi tất cả các router được sử dụng
để tạo nên một cơ sở dữ liệu cấu hình cỉa toàn bộ mạng bảng định tuyếnsau đó được tính toán dựa trên nội dung của cơ sở dữ liệu cấu hình Tất cảcác router trong mạng chứa một sơ đồ của cấu hình mạng và từ đó chúngtính toán đường ngắn nhất từ nguồn bất kỳ đến đích bất kỳ
Hình 2.5 chỉ ra hoạt động định tuyến trạng thái đường
Hình 2.5 định tuyến trạng thái đường
Gía trị gắn với các link giữa các router là cost của link đó Các routertruyền bá các LSP đến tất cả các router khác trong mạng, nó được sử dụng
để xây dựng cơ sở dữ liệu trạng thái đường tiếp theo, mỗi router trong mạngtính toán một cây bắt nguồn từ chính nó và phân nhánh đến các router khácdựa trên tiêu chí đường ngắn nhất hay đường có chi phí ít nhất với sơ đồhình 2.5 thì cây được thiết lập ở router A như trong hình vẽ phía bên phải.cây này được sử dụng tính toán bảng định tuyến, thuật toán để tính câyđường ngắn nhất là thuật toán Dijkstra