Tìm hiểu thuật toán và các kỹ thuật của giao thức định tuyến eigrp

Năm 1994, CISCO đã thành công trong việc cải tiến giao thức địnhtuyến IGRP là một giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách vốn chưa linh hoạttrong việc định tuyến, các router định tuy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

CAO SỸ QUỐC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU THUẬT TOÁN VÀ CÁC KỸ THUẬT CỦA GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

Nghệ An, tháng 12 năm 2012

LỜI CẢM ƠN

Trước khi đi vào nội dung của đồ án, em xin được gửi lời cảm ơn tới banlãnh đạo khoa CNTT và nhà trường đã tạo cơ hội để em được làm đồ án này Cảm ơntoàn thể thầy cô giáo khoa CNTT nói riêng và trường Đại học Vinh nói chung đã giúp

đỡ em trong suốt hơn 4 năm học đại học tại trường Cảm ơn các thầy cô trong bộ môn

Các hệ thống thông tin và đặc biệt gửi lời cảm ơn sâu sắc tới ThS Cao Thanh Sơn đã

trực tiếp giúp đỡ, hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình để em có thể thực hiện tốt đồ án này

Con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ và gia đình đã nuôi dạy chúngcon nên người Xin cảm ơn cha mẹ đã luôn tin tưởng, luôn là chỗ dựa tinh thần vữngchắc, giúp chúng con vượt qua mọi khó khăn thử thách trong cuộc sống cũng nhưtrong quá trình thực hiện đồ án

Cảm ơn các anh chị trong công ty đào tạo và giải pháp CNTT ipexpert, bạn bè, tập thể lớp 49K – CNTT trong thời gian qua đã giúp đỡ, hỗ trợ và góp ý xây dựng đồ

án này

Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do kiến thức bản thân chưa chuyên sâu vàthời gian còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Em mong sự đóng gópchân thành từ quý thầy cô và các bạn

Sinh viên thực hiện

Cao Sỹ Quốc

LỜI MỞ ĐẦU

Sự phát triển của Internet cũng đồng nghĩa với việc tăng trưởng về quy mô vàcông nghệ nhiều loại mạng LAN, WAN … Và đặc biệt là lưu lượng thông tin trênmạng tăng đáng kể Chính điều đó đã làm cho vấn đề chia sẻ thông tin trên mạng hay

là vấn đề định tuyến trở nên quan trọng hơn bao giờ hết Trong việc thiết kế mạng vàlựa chọn giao thức định tuyến sao cho phù hợp với chi phí, tài nguyên của tổ chức làđặc biệt quan trọng

Internet phát triển càng mạnh, lượng người truy nhập càng tăng yêu cầu địnhtuyến càng phải tin cậy, tốc độ chuyển mạch nhanh và không gây ra lặp trên mạng.Hơn nữa khi nhiều tổ chức tham gia vào mạng thì nhiều giao thức được đưa vào sửdụng dẫn đến sự phức tạp về định tuyến cũng gia tăng, và số lượng các giao thức đểphục vụ cho việc định tuyến cũng có rất nhiều Việc hiểu biết và thiết kế các mạngthông tin cỡ lớn có sử dụng các thiết bị định tuyến đang trở thành một nhu cầu vô cùngcấp thiết trong thực tế Nó đòi hỏi người thiết kế mạng phải có sự hiểu biết sâu về giaothức sẽ sử dụng cho việc thiết kế mạng cũng như các loại giao thức định tuyến khác

Hiện nay CISCO là một trong những nhà cung cấp các thiết bị mạng hàng đầutrên thế giới Ở Việt Nam các thiết bị này đang được sử dụng ngày càng rộng rãi trong

hệ thống mạng Internet, trong các mô hình mạng của các công ty, tổ chức, doanhnghiệp Ngoài ra đó cũng là một trong những chuẩn thiết bị được sử dụng cho việcđào tạo các khóa học về mạng ở nước ta CISCO cũng đưa ra các chứng chỉ nhằmđánh giá năng lực của các cá nhân muốn theo học các khóa đạo tạo để trở thànhchuyên viên mạng

Giao thức định tuyến EIGRP được CISCO phát triển độc quyền dựa trên giaothức định tuyến IGRP nhằm nâng cao tính hiệu quả cho quá trình định tuyến trong cácrouter của họ Năm 1994, CISCO đã thành công trong việc cải tiến giao thức địnhtuyến IGRP (là một giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách) vốn chưa linh hoạttrong việc định tuyến, các router định tuyến theo vector khoảng cách không biết đượcđường đi một cách cụ thể, không biết về các router trung gian trên đường đi và cấutrúc kết nối của chúng ra sao Chính vì vậy, với các mạng nhỏ thì IGRP tỏ ra linh hoạttrong khi gặp những mạng có mô hình mạng lớn thì việc định tuyến của IGRP trở nênkhó khăn Nhận biết được điều này, CISCO phát triển IGRP lên thành EIGRP và vẫn

sử dụng thuật toán định tuyến theo vectơ khoảng cách nhưng khi cập nhật và bảo trì

thông tin láng giềng và thông tin định tuyến thì nó làm việc giống như một giao thứcđịnh tuyến theo trạng thái đường liên kết Do sở hữu tới tận hai thuật toán định tuyếncho nên EIGRP còn được gọi là giao thức định tuyến ghép lai.

Trong giới hạn của đồ án tốt nghiệp em xin được giới thiệu qua một vài giaothức định tuyến hiện nay đang được sử dụng và tập trung đi sâu nói về giao thức địnhtuyến EIGRP và thuật toán cũng như những kỹ thuật của nó với tên đề tài “ Tìm hiểu thuật toán và các kỹ thuật của giao thức định tuyến EIGRP ” Nội dung của đồ

án được chia làm 3 chương:

Chương 1: Giới thiệu về giao thức định tuyến Chương 2: Giao thức định tuyến EIGRP Chương 3: Thuật toán và các kỹ thuật của giao thức EIGRP

Vì khả năng chưa cho phép nên việc cấu hình giao thức trên các Router thật củaCISCO chưa thực hiện được, thay vào đó em đã mô phỏng câu lệnh của EIGRP trên

trình mô phỏng Packettracer - là một phần mềm của CISCO.

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI MỞ ĐẦU 2

MỤC LỤC 4

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 6

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 7

1.1 KHÁI NIỆM VỀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 7

1.2 PHÂN LOẠI GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 8

1.2.1 Định tuyến tĩnh 8

1.2.2 Định tuyến động 8

1.2.3 So sánh và phân biệt định tuyến theo véc tơ khoảng cách và trạng thái đường liên kết 13

2.1 GIỚI THIỆU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP 15

2.2 SO SÁNH EIGRP VÀ IGRP 15

2.2.1 Tính tương thích 16

2.2.2 Cách tính các thông số định tuyến 16

2.2.3 Số lượng hop 17

2.2.4 Hoạt động phân phối thông tin tự động 17

2.2.5 Đánh dấu đường đi 17

2.3 CÁC ĐẶC TÍNH VÀ ƯU ĐIỂM CỦA EIGRP 20

2.3.1 Hội tụ nhanh ( fast convergence) 20

2.3.2 Hỗ trợ giao thức VLSM và CIDR 20

2.3.3 Thay đổi hỗ trợ một phần (partial update) 21

2.3.4 Hỗ trợ nhiều giao thức lớp mạng 21

2.3.5 Các đặc tính khác 21

2.4 CÁC BẢNG DỮ LIỆU CỦA EIGRP 22

2.4.1 Bảng láng giềng 22

2.4.2 Bảng cấu trúc mạng 22

2.4.3 Bảng định tuyến 23

2.5 CÁC GÓI DỮ LIỆU CỦA EIGRP 24

2.5.1 Gói hello 24

2.5.2 Gói cập nhật 26

2.5.3 Gói yêu cầu 26

2.5.4 Gói đáp ứng 26

2.5.5 Gói báo nhận 26

2.6.1 Các cấu hình đơn giản 27

2.6.2 Cấu hình đường tổng hợp cho EIGRP 28

2.6.3 Kiểm tra hoạt động của EIGRP 30

2.6.4 Ví dụ về cấu hình trong route 32

2.7 XỬ LÝ SỰ CỐ KHI CẤU HÌNH GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP 36

2.8 ÁP DỤNG EIGRP VÀO THỰC TẾ 38

3.1 THUẬT TOÁN 40

3.1.1 Giới thiệu về thuật toán 40

3.1.2 Ví dụ về thuật toán dual 42

3.2 CÁC KỸ THUẬT CỦA GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP 44

3.2.1 Tạo ra bảng cấu trúc mạng 45

3.2.2 Phát hiện đường đi 46

3.2.3 Chọn đường 47

3.2.4 Duy trì bảng cấu trúc mạng 48

3.2.5 Thêm một network vào bảng cấu trúc mạng 49

3.2.6 Xóa một đường đi ra khỏi cấu trúc mạng 51

3.2.7 Tìm một đường đi dự phòng về một mạng ở xa 51

3.2.8 Bảo trì định tuyến 53

3.3 VÍ DỤ QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN THUẬT TOÁN DUAL VÀ MỘT SỐ KỸ THUẬT TRÊN ROUTER 54

3.3.1 Nguyên tắc chọn đường Feasible Successer 54

KẾT LUẬN 61

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮTDạng viết tắt Dạng đầy đủ

PSTN Public Switch Telephone Netword

MPLS Multiprotocol Label Switching

ATM Automated Teller Machine

LAN Local Area Netword

WAN Wide Area Netword

IGP Interior Getway Protocols

EGP Exterior Getway Protocols

AS Autonomous System

RIP Routing Information Protocol

RIPv2 Routing Information Protocol version 2

IGRP Interior Getway Routing Protocol

OSPF Open Shostest Path First

IS-IS Intermediate System to Intermediate System

BGP Border Gateway Protocol

IP Internet Protocol

LSA Link-State Advertisement

CIDR Classless Inter-Domain Routing

VLSM Variable-Lengh Subnet Mask

IPX Internetwork Packet Exchange

RTM Routing Table Maintenace

DUAL Distributed Update Algorithm

ISP Internet Service Provider

LSP Link- State Protocol

LSA Link- State Algorithm

DVA Distance Vector Algorithm

FC Feasibility Condition

ACK Acknowledgment

RTP Reliable Transport Protocol

RAM Random Access Memory

SIA Stuck in Active

IGRP Interior Getway Routing Protocol

EIRGP Enhanced Interior Gateway Routing Protocol

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN

Nội dung của chương sẽ giải quyết được một số vấn đề sau:

 Hiểu được khái niệm về định tuyến (routing).

 Phân biệt định tuyến động, định tuyến tĩnh Lý giải vì sao định tuyến động lại chiếm ưu thế trong việc định tuyến hiện nay.

 Phân biệt được thế nào là định tuyến theo vectơ khoảng cách

(distance vector) thế nào là định tuyến theo trạng thái đường liên kết (link-state).

Trong việc nối mạng máy tính thì thuật ngữ định tuyến (routing) là chỉ sự chọn

lựa đường đi trên một mạng máy tính để gửi dữ liệu

Định tuyến chỉ ra hướng, sự di chuyển của các gói dữ liệu được đánh địa chỉ từnguồn của chúng, hướng đến đích cuối thông qua các nút trung gian, thiết bị phần

cứng chuyên dùng được gọi là router (bộ định tuyến) Tiến trình định tuyến thường chỉ

hướng đi dựa vào bảng định tuyến, đó là bảng chứa những lộ trình tốt nhất đến cácđích khác nhau trên mạng Vì vậy việc xây dựng bảng định tuyến, được tổ chức trong

bộ nhớ của router trở nên vô cùng quan trọng cho việc định tuyến hiệu quả

Định tuyến khác với bắc cầu (bridging) ở chỗ trong nhiệm vụ của nó thì các cấu

trúc địa chỉ gợi nên sự gần gũi của các địa chỉ tương tự trong mạng, qua đó cho phépnhập liệu một bảng định tuyến đơn để mô tả lộ trình đến một nhóm các địa chỉ Vì thế,định tuyến làm việc tốt hơn bắc cầu trong những mạng lớn, và nó trở thành dạngchiếm ưu thế của việc tìm đường trên mạng Internet

Các mạng nhỏ có thể có các bảng định tuyến được cấu hình thủ công, cònnhững mạng lớn hơn có cấu trúc mạng phức tạp và thay đổi liên tục thì xây dựng thủcông các bảng định tuyến là vô cùng khó khăn Tuy nhiên, hầu hết mạng điện thoạichuyển mạch chung (PSTN) sử dụng bảng định tuyến được tính toán trước, với nhữngtuyến dự trữ nếu các lộ trình trực tiếp đều bị nghẽn Định tuyến động cố gắng giảiquyết vấn đề tắc nghẽn bằng việc xây dựng bảng định tuyến một cách tự động, dựa vàonhững thông tin được giao thức định tuyến cung cấp, và cho phép mạng hành độnggần như tự trị trong việc ngăn chặn mạng bị lỗi và nghẽn

Những mạng trong đó các gói thông tin được vận chuyển, ví dụ như Internet,chia dữ liệu thành các gói, rồi dán nhãn với các đích đến cụ thể và mỗi gói được lập lộ

trình riêng biệt Các mạng vòng, như mạng điện thoại cũng thực hiện định tuyến đểtìm đường cho các vòng (ví dụ như cuộc gọi điện thoại) để chúng có thể gửi lượng dữliệu lớn mà không phải tiếp tục lặp lại địa chỉ đích.

Định tuyến IP truyền thống vẫn còn tương đối đơn giản vì nó dùng cách định

tuyến bước kế tiếp (next-hop routing), router chỉ xem xét nó sẽ gửi gói thông tin đến

đâu, và không quan tâm đường đi sau đó của gói trên những bước truyền còn lại Tuynhiên, những chiến lược định tuyến phức tạp hơn có thể được, và thường được dùngtrong những hệ thống như MPLS, ATM hay Frame Relay, những hệ thống này đôi khiđược sử dụng như công nghệ bên dưới để hỗ trợ cho mạng IP

1.2.1 Định tuyến tĩnh

Đối với định tuyến tĩnh, các thông tin về đường đi phải do người quản trị mạngnhập cho router Khi cấu trúc mạng có bất kỳ thay đổi nào thì chính người quản trịmạng phải xóa hoặc thêm các thông tin về đường đi cho router Những loại đường đinhư vậy gọi là đường đi cố định

Đối với hệ thống mạng lớn thì công việc bảo trì bảng định tuyến cho router nhưtrên tốn rất nhiều thời gian Còn đối với hệ thống mạng nhỏ, ít có thay đổi thì côngviệc này đỡ mất thời gian hơn Chính vì định tuyến tĩnh đòi hỏi người quản trị mạngphải cấu hình mọi thông tin về đường đi cho router nên nó không có được tính linhhoạt như định tuyến động Trong những hệ thống mạng lớn, định tuyến tĩnh thườngđược sử dụng kết hợp với giao thức định tuyến động cho một số mục đích đặc biệt

Đối với các mạng LAN không có những thiết bị định tuyến chuyên dụng thìviệc định tuyến tĩnh là bắt buộc Những mạng này thường là những mạng cố định,không có thay đổi về mặt vật lý Khi thêm một thiết bị như máy tính vào mạng thìngười quản trị trực tiếp cấu hình trên máy tính đó sao cho phù hợp với các thiết bịkhác

1.2.2 Định tuyến động

Đối với định tuyến động thì Router sẽ tự động cập nhật bảng định tuyến từ cácrouter khác, chúng chia sẻ dữ liệu định tuyến với nhau và từ đó router sẽ tự động thayđổi thông tin của bảng định tuyến với việc lựa chọn ra đường đi tốt nhất tới một mạng

Ưu điểm của định tuyến động là đơn giản trong việc cấu hình và tự động tìm ra nhữngtuyến đường thay thế nếu như mạng có sự thay đổi

Định tuyến động chiếm ưu thế trên Internet Tuy nhiên, việc cấu hình các giaothức định tuyến thường đòi hỏi nhiều kinh nghiệm, không nên nghĩ rằng kỹ thuật nốimạng đã phát triển đến mức hoàn toàn tự động cho việc định tuyến.

Định tuyến động được chia ra làm hai loại chính sau :

 Giao thức định tuyến cổng nội (IGP)

 Giao thức định tuyến cổng ngoại (EGP)

 Giao thức định tuyến cổng nội : Được sử dụng để định tuyến trong phạm

vi một hệ tự trị (AS) Giao thức này được chia làm 2 loại :

 Định tuyến theo vector khoảng cách (Distance Vector) bao gồm : RIP,RIPv2, IGRP

 Định tuyến theo trạng thái đường liên kết (Link State) bao gồm : OSPF,IS-IS

 Giao thức định tuyến cổng ngoại (EGP) bao gồm :

Ngoài ra các giao thức định tuyến còn chia theo các loại hỗ trợ định tuyến :Classfull, classless, IPv6

 Classfull: RIP, IGRP, EGP

 Classless: RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGPv4

 IPv6: RIPng, EIGRP for IPv6, OSPFv3, IS-IS for IPv6, BGPv4 for IPv6

Hình 1 : Phân loại các giao thức định tuyến động

Trong giao thức định tuyến cổng nội (IGP) có 2 loại là định tuyến theo vectorkhoảng cách và định tuyến theo trạng thái đường liên kết Cả 2 loại giao thức này đềuthực hiện định tuyến trong phạm vi một hệ tự trị Chúng sử dụng 2 phương pháp khácnhau để thực hiện cùng một nhiệm vụ

1.2.2.1 Định tuyến theo véc tơ khoảng cách

Thuật toán vector khoảng cách so sánh chính xác các đường nhằm tìm ra conđường tốt nhất tới bất kỳ địa chỉ đích đã cho nào Thuật toán cung cấp thông tin cụ thể

về cấu trúc đường đi trong mạng và hoàn toàn không nhận biết về các router trênđường đi

Các router theo vector khoảng cách thực hiện gửi toàn bộ hoặc một phần cácbảng định tuyến của mình và chỉ gửi cho các router kết nối trực tiếp với mình Vìthông tin trên bảng định tuyến rất ngắn gọn, chỉ cho biết tương ứng với một mạng đích

là cổng nào trên router, router kế tiếp có địa chỉ IP là bao nhiêu, thông số định tuyếncủa con đường này là bao nhiêu Do đó, các router định tuyến theo vector khoảng cáchkhông biết được đường đi một cách cụ thể, không biết về các router trung gian trênđường đi và cấu trúc kết nối của chúng

Các router định tuyến theo vector khoảng cách thực hiện cập nhật thông tinđịnh tuyến theo định kỳ nên tốn nhiều băng thông đường truyền Khi có sự cố thay đổixảy ra, router nào nhận biết sự thay đổi đầu tiên sẽ cập nhật bảng định tuyến của mình

trước rồi chuyển bảng định tuyến cập nhật cho router láng giềng Router láng giềngnhận được thông tin mới, cập nhật vào bảng định tuyến đã được cập nhật cho cácrouter láng giềng kế tiếp Quá trình cập nhật cứ lần lượt như vậy ra toàn bộ hệ thống.

Do đó thời gian hội tụ chậm

Giao thức thông tin định tuyến (RIP) là một trong những giao thức lâu đời nhấttrong các giao thức định tuyến RIP cũng là một trong các giao thức không rõ ràng, vì

có rất nhiều giao thức định tuyến giống như RIP đang phát triển, một vài trong số đóđược sử dụng cùng tên RIP và vô số các giao thức giống như RIP đều dựa trên cùngmột bộ thuật toán là sử dụng vectơ khoảng cách để so sánh chính xác các đường nhằmtìm ra con đường tốt nhất tới bất kỳ địa chỉ đích đã cho nào Các thuật toán này xuấthiện từ các nghiên cứu khoa học trước năm 1957

1.2.2.2 Định tuyến theo trạng thái đường liên kết

Thuật toán định tuyến trạng thái theo đường liên kết, hay còn gọi là thuật toánchọn đường ngắn nhất (SPF), thuật toán này đôi khi còn được gọi là thuật toán Dijkstra(đặt theo tên gọi của người đã phát minh ra thuật toán) Thuật toán lưu giữ một cơ sở

dữ liệu phức tạp các thông tin về cấu trúc hệ thống mạng và có đầy đủ thông tin về cácrouter trên đường đi và cấu trúc kết nối của chúng

Giao thức định tuyến OSPF là một trong những giao thức định tuyến sử dụngthuật toán này OSPF có nhiều những ưu điểm mà các giao thức định tuyến trước đónhư RIP hay IGRP sử dụng định tuyến theo vectơ khoảng cách không có được Vì vậy

mà OSPF có cơ chế hoạt động trái ngược hoàn toàn với RIP và IGRP

Giao thức này phát các thông tin về đường đi cho mọi router để các router trongmạng đều có cái nhìn đầy đủ về cấu trúc hệ thống mạng Hoạt động cập nhật chỉ đượcthực hiện khi có sự kiện thay đổi, không cập nhật định kỳ, do đó băng thông được sửdụng hiệu quả hơn và mạng hội tụ nhanh hơn Ngay khi có sự thay đổi trạng thái liênkết, thông tin lập tức được phát ra cho tất cả các router trong mạng

Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết thu thập thông tin vềđường đi từ tất cả các router khác trong cùng hệ thống mạng hay trong cùng mộtvùng đã được xác định Khi tất cả các thông tin đã được thu thập đầy đủ thì sau

đó mỗi router sẽ tự tính toán để chọn ra đường đi tốt nhất cho nó đến các mạngđích trong hệ thống Như vậy mỗi router có một cái nhìn riêng và đầy đủ về hệthống mạng khi đó chúng sẽ không còn truyền đi các thông tin sai lệch mà chúng nhậnđược từ các router láng giềng

Sau đây là các ưu điểm của giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết :

 Sử dụng chi phí làm thông số định tuyến để chọn đường đi trong mạng.Thông số chi phí này có thể phản ánh được dung lượng của đường truyền.

 Thực hiện cập nhật khi có sự kiện xảy ra, phát các gói quảng cáo trạng tháiđường liên kết (LSA) ra cho mọi router trong hệ thống mạng Điều này giúpcho thời gian hội tụ nhanh hơn

 Mỗi router có một sơ đồ đầy đủ và đồng bộ về toàn bộ cấu trúc hệ thốngmạng Do đó chúng rất khó bị lặp vòng

 Router sử dụng thông tin mới nhất để quyết định chọn đường đi

 Cần thiết kế hệ thống mạng một cách cẩn thận để cơ sở dữ liệu về trạng tháicác đường liên kết có thể được thu nhỏ lại, nhờ đó router có thể tiết kiệmđược các tính toán Dijkstra và hội tụ nhanh hơn

 Mọi router sử dụng sơ đồ cấu trúc mạng của riêng nó để chọn đường Đặctính này giúp router xữ lý khi gặp sự cố

 Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết có hỗ trợ CIDR vàVLSM

Các nhược điểm của giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết:

 Chúng đòi hỏi nhiều dung lượng bộ nhớ và năng lực xử lý cao hơn so vớigiao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách Do đó chúng khá đắt tiền đốivới các tổ chức nhỏ, chi phí hạn hẹp và thiết bị cũ

 Chúng đòi hỏi hệ thống mạng phải được thiết kế theo mô hình phân cấp, hệthống mạng được chia ra thành nhiều cấp mạng nhỏ để làm giảm bớt độ lớn

và độ phức tạp của cơ sở dữ liệu về cấu trúc hệ thống mạng

 Chúng đòi hỏi nhà quản trị mạng phải nắm vững giao thức

 Trong suốt quá trình khởi động, các router thu thập thông tin về cấu trúc hệthống mạng để xây dựng cơ sở dữ liệu, chúng phát các gói LSA ra trên toàn

bộ mạng Do đó tiến trình này có thể làm giảm dung lượng đường truyềndành cho dữ liệu khác

Bảng1 : Phân biệt giữa Distance Vector và Link- State

Loại giao thức Ví dụ Đặc điểm

-Copy bảng định tuyến cho router láng giềng.-Cập nhật định kỳ

-RIPv1 và RIPv2 sử dụng số lượng hoplàm thông số định tuyến

-Mỗi router nhìn hệ thống mạng theo sự chiphối của các router láng giềng.

-Chỉ cập nhật khi có sự kiện xảy ra

-Gửi gói thông tin về trạng thái các đườngliên kết cho tất cả các router trong mạng.-Mỗi router có cái nhìn đầy đủ về cấu trúc

1.2.3 So sánh và phân biệt định tuyến theo véc tơ khoảng cách và trạng

thái đường liên kết

Các router theo vectơ khoảng cách thực hiện gửi toàn bộ bảng định tuyến củamình và chỉ gửi cho các router kết nối trực tiếp với mình Thông tin trên bảng địnhtuyến rất ngắn gọn, chỉ cho biết tương ứng với một mạng đích là cổng nào của router

đó, router kế tiếp có địa chỉ IP là gì, thông số định tuyến của con đường này là baonhiêu Do đó, các router định tuyến theo vectơ khoảng cách không biết được đường đimột cách cụ thể nên không biết về các router trung gian trên đường đi và cấu trúc kếtnối giữa chúng Hơn nữa, bảng định tuyến là kết quả chọn đường tốt nhất của mỗirouter Do đó, khi chúng trao đổi bảng định tuyến với nhau, các router chọn đường dựatrên kết quả đã chọn của router láng giềng Mỗi router nhìn hệ thống mạng theo sự chiphối của các router láng giềng

Các router theo vectơ khoảng cách thực hiện cập nhật thông tin định tuyến theochu kỳ nên tốn nhiều băng thông đường truyền Khi có sự thay đổi xảy ra, các router

nào nhận biết sự thay đổi đầu tiên sẽ cập nhật bảng định tuyến của mình trước rồichuyển bảng định tuyến đó cập nhật cho các router láng giềng Các router láng giềngnhận được thông tin mới, cập nhật vào bảng định tuyến đã được cập nhật cho cácrouter láng giềng kế tiếp Quá trình cập nhật cứ lần lượt như vậy ra toàn bộ hệ thống.

Do đó thời gian hội tụ chậm

Bây giờ ta xét đến giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết Khi bắtđầu hoạt động, mỗi router sẽ gửi thông tin cho biết nó có bao nhiêu kết nối và trạngthái của mỗi đường kết nối như thế nào, và nó gửi cho mọi router khác trong mạngbằng địa chỉ nhóm (multicast) Do đó, mỗi router đều nhận được từ tất cả các routerkhác thông tin về các kết nối của chúng Kết quả là mỗi router sẽ có đầy đủ thông tin

để xây dựng một cơ sở dữ liệu về trạng thái các đường liên kết, hay còn gọi là cơ sở dữliệu về cấu trúc mạng Như vậy, mỗi router đều có một cái nhìn đầy đủ và cụ thể vềcấu trúc của hệ thống mạng Từ đó, mỗi router tự tính toán để chọn đường đi tốt nhấtđến từng mạng đích

Khi các router định tuyến theo trạng thái đường liên kết đã hội tụ xong khôngthực hiện cập nhật định kỳ Chỉ khi nào có sự thay đổi thì thông tin về sự thay đổi đóđược truyền đi cho tất cả các router trong mạng Do đó thời gian hội tụ nhanh và ít tốnbăng thông hơn

Ta thấy ưu điểm nổi trội của định tuyến theo trạng thái đường liên kết so vớiđịnh tuyến theo vectơ khoảng cách là thời gian hội tụ nhanh hơn và tiết kiệm băngthông đường truyền hơn Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết có hỗ trợđịnh tuyến liên miền không theo lớp địa chỉ (CIDR) và kỹ thuật VLSM Do đó, chúng

là một lựa chọn tốt cho mạng lớn và phức tạp Thực chất giao thức định tuyến theotrạng thái đường liên kết thực hiện định tuyến tốt hơn so với giao thức định tuyến theovectơ khoảng cách ở mọi kích cỡ mạng Tuy nhiên, giao thức định tuyến theo trạngthái đường liên kết không được triển khai ở mọi hệ thống mạng vì chúng đòi hỏi dunglượng bộ nhớ lớn và năng lực xử lý mạnh hơn, do đó có thể gây quá tải cho các thiết bị

xử lý chậm Một nguyên nhân nữa làm cho chúng không được triển khai rộng rãi là dochúng là một giao thức thực sự phức tạp, đòi hỏi người quản trị mạng phải được đàotạo tốt mới có thể cấu hình đúng và vận hành được

CHƯƠNG 2: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

Nội dung của chương sẽ nói chi tiết về các khái niệm và cấu trúc dữ liệu củaEIGRP

Sau khi hoàn tất chương những vấn đề sau sẽ được làm rõ :

 Mô tả sự khác nhau giữa EIGRP và IGRP

 Các đặc tính ưu việt của EIGRP

 Mô tả các bảng dữ liệu và các gói dữ liệu của EIGRP

 Cấu hình cơ bản router và cách giải quyết sự cố khi cấu hình

 Ví dụ cấu hình một mạng mô phỏng

2.1 GIỚI THIỆU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

Giao thức định tuyến EIGRP được viết tắt bởi cụm từ tiếng anh Enhanced

Interior Gateway Routing Protocol là một giao thức định tuyến độc quyền của

Cisco được phát triển từ giao thức định tuyến IGRP

Giao thức EIGRP còn được gọi là giao thức ghép lai (hybrids) vì nó kết hợp các

ưu điểm của cả giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách và giao thức định tuyếntheo trạng thái đường liên kết

Không giống như IGRP là một giao thức định tuyến theo lớp địa chỉ, EIGRP có

hỗ trợ định tuyến liên miền không theo lớp địa chỉ (CIDR) và cho phép người thiết kếmạng tối ưu không gian sử dụng địa chỉ bằng kỹ thuật VLSM So với IGRP, EIGRP cóthời gian hội tụ nhanh hơn, khả năng mở rộng tốt hơn và khả năng chống vòng lặp caohơn

Hơn nữa, EIGRP còn thay thế được cho giao thức Novell Routing InformationProtocol (Novell RIP) và Apple Talk Routing Table Maintenace Protocol (RTM) đểphục vụ hiệu quả cho cả hai mạng IPX và Aplle Talk

EIGRP là một giao thức định tuyến nâng cao dựa trên các đặc điểm của giaothức định tuyến theo trạng thái đường liên kết Những ưu điểm tốt nhất của OSPF nhưthông tin cập nhật một phần, phát hiện router láng giềng đều được đưa vào EIGRP.Tuy nhiên, cấu hình EIGRP dễ hơn cấu hình OSPF

2.2 SO SÁNH EIGRP VÀ IGRP

Cisco đưa ra giao thức EIGRP vào năm 1994 như là một phiên bản mới mởrộng và nâng cao hơn của giao thức IGRP Kỹ thuật vectơ khoảng cách trong IGRPvẫn được sử dụng cho EIGRP

EIGRP cải tiến các đặc tính của quá trình hội tụ, hoạt động hiệu quả hơn IGRP.Điều này cho phép mở rộng, cải tiến cấu trúc trong khi vẫn giữ nguyên những gì đãxây dựng trong IGRP.

EIGRP và IGRP được so sánh với nhau trong các lĩnh vực sau:

 Tính tương thích

 Cách tính thông số định tuyến

 Số lượng hop

 Hoạt động phân phối thông tin tự động

 Đánh dấu đường đi

2.2.1 Tính tương thích

Vì EIGRP được xem như phiên bản nâng cấp của IGRP cho nên chúng hoàntoàn tương thích với nhau Router EIGRP không có ranh giới khi hoạt động chung vớirouter IGRP

Thông thường khi muốn sử dụng các router có sử dụng các giao thức định tuyếnkhác nhau thì cần phải thống nhất một số các đặc điểm nào đó để chúng có thể thựchiện định tuyến được cho nhau nhưng khi sử dụng router EIGRP và IGRP trên cùngmột mạng thì không cần phải quan tâm tới những điều đó Do đó, đặc điểm này rấtquan trọng khi người sử dụng muốn tận dụng ưu điểm của cả hai giao thức

Tuy nhiên, router EIGRP có thể hỗ trợ nhiều loại giao thức khác nhau cònIGRP thì không do vậy khi thiết kế các mạng với các giao thức khác nhau cần chú ýtới vấn đề router IGRP có hỗ trợ giao thức đó không khi dùng cả hai router này trongcùng một mạng

2.2.2 Cách tính các thông số định tuyến

EIGRP và IGRP có cách tính thông số định tuyến khác nhau EIGRP tăng thông

số định tuyến của IGRP lên 256 lần vì EIGRP sử dụng thông số 32bit, còn IGRP sửdụng thông số 24 bit Bằng cách nhân lên hoặc chia đi 256 lần, EIGRP có thể dễ dàngchuyển đổi thông số định tuyến của IGRP

EIGRP và IGRP đều sử dụng công thức tính thông số định tuyến như sau:

Thông số định tuyến = [K1 * băng thông + (K2 * băng thông/ (256- độ tải) + (K3 * độ trễ))] * [K5/(độ tin cậy + K4)]

IGRP và EIGRP sử dụng các biến đổi sau để tính toán thông số định tuyến :

Băng thông trong công thức trên áp dụng cho IGRP = 10000000/băng thông thực sự.

Băng thông trong công thức áp dụng cho EIGRP = (10s000000 /băng thông thực sự) * 256

Độ trễ trong công thức trên áp dụng cho IGRP = độ trễ thực sự /10

Độ trễ trong công thức trên áp dụng cho EIGRP = (độ trễ thực sự /10) *256

2.2.3 Số lượng hop

IGRP có số lượng hop tối đa là 255 EIGRP có số lượng hop tối đa là 224 Con

số này dư sức đáp ứng cho một mạng được thiết kế hợp lý lớn nhất

Số lượng hop trong mạng sử dụng giao thức EIGRP ít hơn trong mạng sử dụnggiao thức định tuyến IGRP là bởi vì giao thức EIGRP sử dụng thuật toán phức tạp hơntrong giao thức IGRP IGRP định tuyến theo khoảng cách trong khi đó EIGRP địnhtuyến theo cả vectơ khoảng cách lẫn trạng thái đường liên kết Do vậy, khả năng địnhtuyến của EIGRP như vậy sẽ tốt hơn xong lại bị hạn chế số lượng hop cho hệ thống.Mặc dù vậy với số lượng 224 hop cũng là rất lớn cho bất cứ mạng nào được thiết kếhợp lý

2.2.4 Hoạt động phân phối thông tin tự động

Các giao thức định tuyến khác như OSPF và RIP để có thể thực hiện chia sẻthông tin định tuyến với nhau cần phải cấu hình nâng cao hơn Trong khi đó IGRP vàEIGRP có cùng số AS của hệ tự trị sẽ tự động phân phối và chia sẻ các thông tin vềđường đi mà EIGRP học được từ IGRP AS và ngược lại

Điều này cũng lý giải vì sao khi router sử dụng giao thức định tuyến IGRP vàEIGRP lại có thể hoạt động trong cùng một hệ tự trị mà không cần phải can thiệp vàophần cứng cũng như phần mềm của chúng Hay nói cách khác là chúng tương thíchnhau và hỗ trợ cho nhau

2.2.5 Đánh dấu đường đi

EIGRP đánh dấu những đường mà nó học được từ IGRP hay từ bất kỳ nguồnnào khác là đường ngoại vi vì những đường này không xuất phát từ EIGRP router.IGRP thì không phân biệt đường ngoại vi và nội vi

Ví dụ như hình2, trong kết quả hiển thị của lệnh show ip route, đường EIGRP

được đánh dấu bằng chữ D, đường ngoại vi được đánh dấu bằng chữ EX RTA phânbiệt giữa mạng học đươc từ EIGRP (172.16.0.0) và mạng phân phối từ IGRP

(192.168.1.0) Trong bảng định tuyến của RTC, giao thức IGRP không có sự phân biệtnày RTC chỉ nhận biết tất cả các đường đều là đường IGRP mặc dù 2 mạng 10.1.1.0

và 172.16.0.0 là được phân phối từ EIGRP

Hình 2: EIGRP và IGRP có cùng số AS sẽ tự động phân phối

thông tin về đường đi giữa hai hệ tự trịvới nhau.

RTA# show ip route

C 10.1.1.0 is directly connected , serial 0

RIP v2 IGRP EIGRP OSPF IS-IS

Vectơ khoảng

cách / trạng thái

đường liên kết

Vectơkhoản

g cách

Vectơkhoảngcách

Vectơkhoảngcách

Ghép lai(Hybrid)

Trạng tháiđườngliên kết

Trạngtháiđường

liên kếtPhân lớp /

không phân lớp

Hỗ trợphânlớp

Khôngphân lớp

Hỗ trợphânlớp

Không phânlớp

Khôngphân lớp

Khôngphân lớp

255

Địa chỉnhóm(Multicast)224.0.0.9

Phổbiếnrông rãi(Broadcast)255.255.255.255

Địa chỉ nhóm(Multicast)224.0.0.10

Địa chỉnhóm(Multicast) 224.0.06

CLNS

Thời gian gửi

gói hello (Link

State)

5 giây(LAN)

15 holddown

60 giây(WAM)189holddown

10 giây(LAN)

30 giây(WAM)

30 giây(180holddown)

90 giây(270Holddown)

Khoảng cách

(metric)

Đếmhop/

tối đa

là 15

Đếmhop/ tối

đa là 15

Khoảngcách kếthợp(băngthông+

Khoảng cáchkết hợp (băngthông+ độtrễ) (tối đa

=224) mặc

Chi phí10^8/băngthông

Chi phí

độ trễ)(tối đa

=255)mặcđịnh

=128)

định =128)

Tốc độ hội tụ Chậm Chậm Chậm Nhanh Nhanh Nhanh

2.3 CÁC ĐẶC TÍNH VÀ ƯU ĐIỂM CỦA EIGRP

EIGRP là giao thức độc quyền của Cisco, nó kết hợp các ưu điểm của họ giaothức trạng thái đường liên kết và vectơ khoảng cách EIGRP hoạt động khác với IGRP

Về bản chất EIGRP là một giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách nâng caonhưng khi cập nhật và bảo trì thông tin láng giềng và thông tin định tuyến thì nó làmviệc giống như một giao thức định tuyến trạng thái đường liên kết Sau đây là các ưuđiểm của EIGRP so với giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách thông thường:

2.3.1 Hội tụ nhanh ( fast convergence)

Vì là các router EIGRP sử dụng thuật toán DUAL, thuật toán này bảo đảm hoạtđộng không bị lặp vòng khi tính toán đường đi, cho phép mọi router trong hệ thốngmạng thực hiện đồng bộ cùng lúc khi xảy ra sự cố Các router EIGRP lưu trữ tất cả cácláng giềng của nó trong một bảng cho nên nó có thể “thích ứng” rất nhanh với cácrouter khác Nếu tồn tại một tuyến không phù hợp, EIGRP sẽ yêu cầu các láng giềng

để học một tuyến mới Các yêu cầu này được truyền rộng khắp cho đến khi một tuyếnkhác được tìm ra Cho nên tốc độ hội tụ cực kì nhanh

2.3.2 Hỗ trợ giao thức VLSM và CIDR

Không giống như IGRP, EIGRP là một giao thức không phân lớp (classlessprotocol) nên nó quảng bá cả subnetmask cho từng mạng đích, cấu trúc này cho phépEIGRP hỗ trợ các mạng con không liên tục và VLSM

Ngoài ra các router sử dụng giao thức EIGRP còn được giảm gánh nặng nhờ sửdụng phương pháp CIDR, CIDR cho phép một địa chỉ IP có thể đại diện cho hàng

ngàn địa chỉ khác có nhu cầu được phục vụ bởi các nhà cung cấp đường trục Internet(Internet backbone provider) Tất cả các gói tin gửi cho các địa chỉ đó sẽ được chuyểnđến cho nhà cung cấp dịch vụ ISP (Internet Service Provider).

2.3.3 Thay đổi hỗ trợ một phần (partial update)

EIGRP không gởi các bản cập nhật một cách định kỳ, thay vào đó nó gởi cậpnhật một phần ngay khi trong mạng có sự thay đổi, các gói cập nhật chỉ chứa thông tin

về sự thay đổi Việc truyền các cập nhật cũng được giới hạn một cách tự động, chỉ cócác router cần thông tin (các router bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi) mới được cập nhật.Cách hoạt động này khác với các giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết,trong đó cập nhật được truyền tới tất cả các router trong một vùng Và điều này cũngkhiến cho EIGRP sử dụng băng thông một cách hiệu quả Thay vì gửi toàn bộ bảngđịnh tuyến thì nó chỉ gửi thông tin cập nhật một phần Nhờ vậy nó chỉ tốn một lượngbăng thông tối thiểu khi hệ thống mạng đã ổn định Chính vì vậy mà hoạt động cậpnhật của EIGRP gọi là cập nhật giới hạn Thay vì hoạt động cập nhật theo chu kỳ, cácrouter EIGRP giữ liên lạc với nhau bằng các gói hello rất nhỏ Việc trao đổi các góihello theo định kỳ không chiếm nhiều băng thông đường truyền

2.3.4 Hỗ trợ nhiều giao thức lớp mạng

( Multiple network layer protocol support) : EIGRP hỗ trợ các giao thức IP,

IPX, AppleTalk thông qua việc sử dụng các module phụ thuộc giao thức dependent module) Mỗi một module đáp ứng các yêu cầu riêng cho từng giao thứclớp mạng

(protocol-Việc sử dụng các modules khác nhau cho từng giao thức lớp mạng nâng caohiệu quả làm việc độc lập cho từng giao thức lớp mạng, không những thế EIGRP còn

có thể can thiệp vào các modules này mà không làm ảnh hưởng tới các modules khác

2.3.5 Các đặc tính khác

Seamless connectivity across all datalink layer protocols and topologies (Kết

nối liền mạch qua tất cả các topo và giao thức lớp 2): Nếu giao thức OSPF dùng các

cấu hình khác cho lớp 2 như Ethernet và FrameRelay thì EIGRP không yêu cầu bất cứmột cấu hình đặc biệt nào, nó hoạt động hiệu quả trong cả hai môi trường WAN vàLAN

Sophisticated metric (metric phức tạp): EIGRP sử dụng cùng một thuật toán với

IGRP trong việc tín toán metric, tuy nhiên metric EIGRP ở dạng 32 bit (metric IGRP

là 24 bit) EIGRP hỗ trợ cân bằng tải (load-balancing) trong cả hai trường hợp metric

bằng nhau và không bằng nhau, cho phép người quản trị phân bố các gói tốt nhất trongmạng.

Multicast and unicast: EIGRP sử dụng multicast và unicast để truyền các gói,

nó không sử dụng broadcast, địa chỉ multicast được sử dụng cho EIGRP là 224.0.0.10

2.4 CÁC BẢNG DỮ LIỆU CỦA EIGRP

EIGRP hoạt động dựa trên 3 bảng:

 Bảng láng giềng (Neighbor table)

 Bảng cấu trúc mạng (Topology table)

 Bảng định tuyến (Routing table)

2.4.1 Bảng láng giềng

Bảng láng giềng là bảng quan trọng nhất trong EIGRP

Mỗi router lưu giữ một bảng láng giềng, trong đó là danh sách các router thânmật với nó

Khi một router phát hiện và thiết lập kết nối với một láng giềng, nó sẽ ghi lạiđịa chỉ của láng giềng và cổng kết nối của láng giềng đó vào bảng láng giềng

Khi một láng giềng gởi gói hello, nó quảng bá cả hold-time - chính là khoảng

thời gian định kỳ gửi gói hello (hay là thông số về khoảng thời gian lưu giữ) Nếu mộtgói hello không được gửi trong khoảng thời gian định kỳ, khi khoảng thời gian định kỳnày hết hiệu lực, DUAL sẽ thông báo sự thay đổi trong cấu trúc mạng và thực hiệntính toán lại đường mới

Bảng láng giềng cũng bao gồm các thông tin được yêu cầu bởi RTP Sequence

number được sử dụng để so sánh các gói xác nhận (acknowledgement) với các gói dữ

liệu Thời gian truyền “khứ hồi” (round trip time) cũng được lưu trong bảng láng

giềng để ước lượng thời gian truyền lại tối ưu

Hình 3: Bảng láng giềng

Bảng láng giềng liệt kê tất cả các router sử dụng giao thức định tuyến EIGRPgần nó Trên hình vẽ, bảng láng giềng gồm có 2 phần đó là các router kế tiếp (Next-hop Router) và địa chỉ cổng kết nối của chúng (Interface)

2.4.2 Bảng cấu trúc mạng

Liệt kê tất cả các tuyến đã học được tới từng mạng đích.

Cung cấp dữ liệu để xây dựng nên bảng định tuyến DUAL lấy thông tin từbảng láng giềng và bảng cấu trúc mạng để tính toán chọn đường có chi phí thấp nhấttới mạng đích

Mỗi router EIGRP lưu một bảng cấu trúc mạng riêng tương ứng với từng loạigiao thức mạng khác nhau

Khi router phát hiện ra láng giềng mới, nó gửi một bản cập nhật về các tuyến

mà nó biết tới hàng xóm mới và cũng nhận được thông tin tương tự từ láng giềng này

Các thông tin cập nhật này xây dựng nên bảng cấu trúc mạng.

Bảng cấu trúc mạng chứa các metric bao gồm AD và FD (xét ở phần sau).

Lưu giữ đường dự phòng Feasible Successor (FS)

Thông tin về cổng giao tiếp mà router sử dụng để đi đến mạng đích

Bảng cấu trúc mạng sẽ thay đổi khi một tuyến kết nối trực tiếp với router thay

đổi hoặc khi một láng giềng thông báo có sự thay đổi

1 bảng cấu trúc có thể tồn tại ở một trong hai trạng thái: active hoặc passive ở trạng thái active khi router đang thực hiện việc tính toán lại định tuyến tới đích, ở trạng thái passive trong trường hợp ngươc lại Khi đang ở trạng thái active router không thể

thay đổi được thông tin trong bảng định tuyến

Hình 4: Bảng cấu trúc mạng

Bảng cấu trúc mạng lấy thông tin từ bảng láng giềng để xác định router đích(Destination 1) nằm ở đâu và tính toán các thông số FD và AD thông qua mỗi routerláng giềng đó

2.4.3 Bảng định tuyến

Lưu giữ danh sách các đường tốt nhất đến các mạng đích

Những thông tin trong bảng định tuyến được rút ra từ bảng cấu trúc mạng.Mỗi router EIGRP có bảng định tuyến riêng cho từng giao thức mạng khácnhau

Từ thông tin trong bảng láng giềng và bảng cấu trúc mạng, DUAL chọn ra mộtđường chính và đưa lên bảng định tuyến.

Con đường được chọn làm đường chính đến mạng đích gọi là đường successor.Đến một mạng đích có thề có đến 4 successor Những đường này có chi phí bằng nhauhoặc không bằng nhau

Hình 5 : Bảng định tuyến

Bảng định tuyến liệt kê tất cả những đường tốt nhất từ bảng cấu trúc mạng

Hình 6: Mối quan hệ các bảng dữ liệu EIGRP

2.5 CÁC GÓI DỮ LIỆU CỦA EIGRP

2.5.1 Gói hello

Phát hiện các láng giềng, được gởi như gói multicast, không yêu cầu xác nhận.EIGRP dựa vào các gói hello để phát hiện, kiểm tra và tái phát hiện các routerláng giềng Tái phát hiện có nghĩa là router EIGRP không nhận được hello từ mộtrouter láng giềng trong suốt khoảng thời gian lưu giữ nhưng sau đó router láng giềngnày lại tái lập lại thông tin liên lạc.

Chu kỳ gửi hello của EIGRP router có thể cấu hình được Khoảng thời gian hellomặc định phụ thuộc vào băng thông trên từng cổng của router Trong mạng IP, EIGRProuter gửi hello theo địa chỉ multicast 224.0.0.10

EIGRP router lưu thông tin về các láng giềng trong bảng láng giềng Bảng lánggiềng này có lưu số thứ tự (Seq No) và thời gian lưu giữ của gói EIGRP cuối cùngnhận được từ mỗi router láng giềng Theo định kỳ và trong giới hạn của khoảng thờigian lưu giữ, router phải nhận được gói EIGRP thì những đường tương ứng mới có

trạng thái passive Trạng thái Passive có nghĩa là trạng thái hoạt động ổn định.

Nếu router không nghe ngóng được gì về router láng giềng trong suốt khoảngthời gian lưu giữ thì EIGRP sẽ xem như láng giềng đó đã bị sự cố và DUAL phải tínhtoán lại bảng định tuyến Mặc định, khoảng thời gian lưu giữ gấp 3 lần chu kỳ hello.Người quản trị mạng có thể cấu hình giá trị cho 2 khoảng thời gian này phù hợp hơnvới cả hệ thống của mình

Bảng 3: Giá trị mặc định của thời gian hello và thời gian lưu giữ trong EIGRP

Băng thông Ví dụ về đường

truyền (multipointFrame Relay)

Khoảng thời giangiữa 2 lần gửi góihello

Thời gian lưu giữmặc định

T1, Enthernet 5 giây 15 giây

OSPF bắt buộc các router láng giềng với nhau phải có cùng khoảng thời gianhello và khoảng thời gian bất động thì mới có thể thông tin liên lạc với nhau được.EIGRP thì không yêu cầu như vậy Router sẽ học các khoảng thời gian của router lánggiềng thông qua việc trao đổi gói hello Chúng sẽ dùng thông tin trong đó để thiết lậpmối quan hệ ổn định mà không cần các khoảng thời gian này phải giống nhau giữachúng

Gói hello thường được gửi theo chế độ không bảo đảm tin cậy Điều này cónghĩa là không có báo nhận cho các gói hello

2.5.2 Gói cập nhật

Update (cập nhật): Chứa các thông tin về sự thay đổi tuyến Chúng có thể gửi

như gói unicast tới router cụ thể nào đó, hoặc có thể là multicast cho nhiều router

Gói cập nhật được sử dụng khi router phát hiện một láng giềng mới RuterEIGRP sẽ gửi gói cập nhật cho router láng giềng mới này để nó có thể xây dựng bảngcấu trúc mạng Có thể sẽ cần nhiều gói cập nhật mới có thể truyền tải hết các thông tincấu trúc mạng trong router láng giềng mới này

Gói cập nhật còn được sử dụng khi router phát hiện sự thay đổi trong cấu trúcmạng Trong trường hợp này, EIGRP router sẽ gửi multicast gửi cập nhật cho mọirouter láng giềng của nó để thông báo về sự thay đổi Mọi gói cập nhật đều được gửibảo đảm

2.5.3 Gói yêu cầu

Query (Yêu cầu ): Khi router thực hiện tính toán định tuyến không có feasible

successor, nó gởi gói query tới các láng giềng để xác định xem các láng giềng cófeasible successor tới đích hay không Các gói này gửi theo kiểu multicast, nhưng đôikhi có thể theo kiểu unicast

EIGRP router sử dụng gói yêu cầu khi nó cần một thông tin đặc biệt nào đó từmột hay nhiều láng giềng của nó

2.5.4 Gói đáp ứng

Reply (Đáp ứng ): Trả lời lại gói query ở trên, gửi theo kiểu unicast.

Nếu một EIGRP router mất successor và nó không tìm được feasible successor

để thay thế thì DUAL sẽ đặt con đường đến mạng đích đó vào trạng thái active Sau đó

router gửi multicast gói yêu cầu đến tất cả các láng giềng để cố gắng tìm successormới cho mạng đích này Router láng giềng phải trả lời bằng gói đáp ứng để cung cấpthông tin hoặc cho biết là không có thông tin nào khác có thể khả thi Gói yêu cầu cóthể được gửi multicast hoặc chỉ gửi cho một máy, còn gói đáp ứng thì chỉ gửi cho máynào gửi yêu cầu mà thôi Cả hai loại gói này đều được gửi bảo đảm

Gói đáp ứng được sử dụng để trả lời cho các gói yêu cầu

2.5.5 Gói báo nhận

ACK (Báo nhận ): Xác nhận các gói cập nhật, yêu cầu và đáp ứng, nó chứa giá

trị xác nhận khác không, nó là một gói hello được truyền tin cậy

2.6 CẤU HÌNH ROUTER EIRGP

Tuỳ theo giao thức được định tuyến là IP, IPX hay Apple Talk mà câu lệnh cấuhình EIGRP sẽ khác nhau Trong phần này chỉ đề cập đến cấu hình EIGRP cho giaothức IP.

2.6.1 Các cấu hình đơn giản

Ví dụ ta có sơ đồ mạng

Hình 7: Cấu hình EIGRP cho IP

Sau đây là các bước cấu hình EIGRP cho IP:

Sử dụng lệnh sau để khởi động EIGRP và xác định con số của hệ tự quản:

 Router (config) # router eigrp autonomous – system –number

Thông số autonomous-system xác định các router trong một hệ tự quản Những

router nào trong cùng một hệ thống mạng thì phải có con số này giống nhau

Khai báo những mạng nào của router mà người quản trị đang cấu hình thuộc về

hệ tự trị EIGRP:

 Router(config-router) #network network-number

Thông số network-number là địa chỉ mạng của các cổng giao tiếp trên router

thuộc về hệ thống mạng EIGRP Router sẽ thực hiện quảng cáo thông tin về nhữngmạng được khai báo trong câu lệnh network này

Vậy nên chỉ khai báo những mạng nào kết nối trực tiếp vào router mà thôi Ví

dụ như trên hình 5, mạng 3.1.0.0 không kết nối vào router A nên khi cấu hình EIGRPcho router A không phải khai báo mạng 3.1.0.0

Khi cấu hình cổng serial để sử dụng trong EIGRP, việc quan trọng là cần đặtbăng thông cho cổng này Nếu không thay đổi băng thông của cổng, EIGRP sẽ sửdụng băng thông mặc định của cổng thay vì băng thông thực sự Nếu đường kết nốithực sự chậm hơn, router có thể không hội tụ được, thông tin định tuyến cập nhật cóthể bị mất hoặc là kết quả chọn đường không tối ưu Để đặt băng thông cho một cổngserial trên router, phải dùng câu lệnh sau trong chế độ cấu hình cho cổng đó:

 Router (config-if) # bandwidth kilobits

Giá trị băng thông khai trong lệnh bandwidth chỉ được sử dụng tính toán chotiến trình định tuyến, giá trị này nên khai đúng với tốc độ của cổng

Cisco còn khuyến cáo nên thêm câu lệnh sau trong cấu hình EIGRP:

 Router (config-if) # eigrp log-neighbor-changes

Câu lệnh này sẽ làm cho router xuất ra các câu thông báo mỗi khi có sự thay đổicủa các router láng giềng thân mật giúp người quản trị theo dõi sự ổn định của hệthống định tuyến và phát hiện được sự cố nếu có

2.6.2 Cấu hình đường tổng hợp cho EIGRP

EIGRP tự động tổng hợp các đường lại theo lớp địa chỉ Ví dụ như hình 8, RTC

chỉ kết nối vào mạng con 2.1.1.0 nhưng nó sẽ quảng cáo là nó kết nối vào mạng lớp A2.0.0.0 Trong hầu hết các trường hợp, việc tự động tổng hợp này có ưu điểm là giúpcho bảng định tuyến ngắn gọn

Hình 8: EIGRP tự động tổng hợp đường đi theo lớp địa chỉ IP

Tuy nhiên, trong một số trường hợp không nên sử dụng chế độ tự động tổnghợp đường đi này Ví dụ trong mạng có sơ đồ địa chỉ không liên tục thì chế độ nàyphải tắt đi Để tắt chế độ tự động tổng hợp đường đi phải dùng câu lệnh sau:

Router (config-router) # no auto-summary

Hình 9: Mạng có sơ đồ địa chỉ không liên tục (hai subnet/24 bị ngắt chính giữa bởi

một subnet /30) với chế độ tự động tổng hợp đường đi.

Hình 10 : Mạng có sơ đồ địa chỉ không liên tục có câu lệnh no auto-summary Khi chế

độ tự động tổng hợp đường đi bị tắt, router sẽ quảng cáo từng subnet.

Hình 11: Việc tổng hợp đường đi của EIGRP có thể được cấu hình trên từng cổng

của router.

Với EIGRP, việc tổng hợp đường đi có thể được cấu hình bằng tay trên từngcổng của router với giới hạn tổng hợp mong muốn chứ không tự động tổng hợp theolớp địa chỉ IP Sau khi khai báo địa chỉ tổng hợp cho một cổng của router, router sẽphát quảng cáo ra cổng đó các địa chỉ được tổng hợp như câu lệnh đã cài đặt Địa chỉtổng hợp được khai báo bằng lệnh ip summary-address eigrp như sau:

Router (config-if) # ip summary-address eigrp autonomous-system-number address mask administrative-distance

ip-Đường tổng hợp của EIGRP có chỉ số mặc định của độ tin cậy distance) là 5 Tuy nhiên, có thể khai báo giá trị cho chỉ số này trong khoảng từ 1 đến255.

(administrative-Xét ví dụ như hình 11, RTC được cấu hình như sau:

RTC (config) # router eigrp 2446 RTC (config-router) # no auto-summary RTC (config-router) # exit

RTC (config) #interface serial 0/0 RTC (config-if) # ip summary-address eigrp 2446 2.1.0.0 255.255.0.0

Khi đó , RTC sẽ them vào bảng định tuyến của nó một đường tổng hợp nhưsau:

D 2.1.0.0/16 is a summary, 00:00:22, Null0

Lưu ý rằng đường tổng hợp có nguồn là Null0 chứ không phải là từ một cổng

cụ thể vì đường này chỉ có mục đích để quảng cáo chứ không phải là đại diện cho mộtđường cụ thể đến mạng đích Trên RTC, đường tổng hợp này có chỉ số độ tin cậy(administrative-distance) là 5

RTD không thể biết đây là đường tổng hợp nên nó ghi nhận thông tin về đườngnày từ RTC như một đường EIGRP bình thường với chỉ số độ tin cậy mặc định củaEIGRP là 90

Trong cấu hình của RTC, chế độ tổng hợp đường đi được tắt đi bằng lệnh noauto-summary Nếu không tắt chế độ tự động tổng hợp này thì RTD sẽ nhận đượcđồng thời 2 thông tin, một là địa chỉ mạng tổng hợp theo lệnh cài đặt ở trên 2.1.0.0/16

và một là địa chỉ mạng tổng hợp tự động theo lớp địa chỉ IP 2.0.0.0/8

Trong đa số các trường hợp, khi muốn cấu hình tổng hợp địa chỉ bằng tay thìnên tắt chế độ tự động tổng hợp bằng lệnh no auto-summary

2.6.3 Kiểm tra hoạt động của EIGRP

Để kiểm tra hoạt động của EIGRP phải sử dụng một số lệnh show sau Ngoài

ra, các lệnh debug là những lệnh giúp ta theo dõi hoạt động EIGRP khi cần thiết.

Bảng 4: Các lệnh show dùng cho EIGRP

Lệnh Giải thích

Show ip eigrp

interfeces [type

number]

[as-number] [detail]

Hiển thị thông tin EIGRP của các cổng Sử dụng các tham số

in nghiêng cho phép giới hạn phần thông tin hiển thị chotừng cổng hoặc trong từng AS Từ khóa details cho phéphiển thị thông tin chi tiết hơn

Show ip eigrp cấu

Show ip eigrp cấu

Show ip eigrp cấu

Bảng 5: Các lệnh EIGRP debug

Debug eigrp fsm Hiển thị hoạt động của các EIGRP feasible successor giúp ta

xác định khi nào tiến trình định tuyến cài đặt và xóa thôngtin cập nhật về đường đi

Debug eigrp

Packet

Hiển thị các gói EIGRP gửi đi và nhận được các gói này cóthể là gói hello, cập nhật, báo nhận, yêu cầu hoặc hồi đáp Sốthứ tự của gói và chỉ số báo nhận được sử dụng để gửi bảođảm các gói EIGRP cũng được hiển thị