Tìm hiểu giao thức định tuyến EIGRP luận văn tốt nghiệp đại học

Năm 1994, CISCO đã thành công trong việc cải tiến giao thứcđịnh tuyến IGRP là một giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách vốn chưalinh hoạt trong việc định tuyến, các router định tuy

đặng thành luân

GVHD : Ths Cao Thanh Sơn

NghÖ An - 05/2011

M C L C Trang

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ 2

DANH MỤC HÌNH VẼ 3

LỜI MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG 1: 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 Giao thức định tuyến theo Distance Vector 8

1.2.2 Giao thức định tuyến theo Link-state 8

1.3 So sánh một số giao thức định tuyến 9

1.3.1 Giao thức RIP 9

1.3.2 Giao thức IGRP 10

1.3.3 Giao thức OSPF 10

1.3.4 Giao thức EIGRP 11

CHƯƠNG 2: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP 12

2.1 Khái niệm 12

2.2 So sánh giáo thức EIGRP với giao thức IGRP 12

2.3 Các đặc tính và ưu điểm, kỹ thuật cơ bản của EIGRP 15

2.3.1 Các đặc tính và ưu điểm của EIGRP 15

2.3.2 Các kỹ thuật của EIGRP 17

2.4 Thành phần và các phép tính của EIGRP 23

2.4.1 Các bảng của EIGRP (EIGRP Tables) 23

2.4.2 Các dạng gói tin của EIGRP (EIGRP Packet Formats) 26

2.5 Cấu hình EIGRP 30

2.5.1 Cấu hình EIGRP cơ bản 30

2.5.2 Kiểm tra cấu hình EIGRP 33

2.6 Các tính năng nâng cao của EIGRP 41

2.6.1 Route Summarization – tổng hợp tuyến đường 41

2.7 Sử dụng EIGRP trong các doanh nghiệp 47

2.8 Kết luận và đánh giá giao thức EIGRP 47

3.1 Topology sử dụng để mô phỏng 49

3.2 Mục đích và yêu cầu 50

3.2.1 Mục đích 50

3.2.2 Yêu cầu 50

3.3 Thực hiện cấu hình 51

3.3.1 Cấu hình cho PC 51

3.3.2 Cấu hình cho ROUTER 1 52

3.3.3 Cấu hình cho ROUTER 2 55

3.3.4 Cấu hình cho ROUTER 3 58

3.3.5 Cấu hình chứng thực MD5 của EIGRP 60

3.3.6 Kết quả 61

KẾT LUẬN 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ STT Ký hiệu Giải nghĩa

1 IP Internet Protocol

2 TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol

3 OSPF Open shortest Path First

4 IPX Internetwork Packet Exchange

5 OSI Open Systems Interconnection

6 SAP Service Advertising Protocol (Giao thức quảng cáo dịch vụ)

7 RIP Routing Information Protocol

8 EIGRP Enhanced Interior Gateway Routing Protocol

9 IGRP Interior Gateway Routing Protocol

10 DUAL Diffuing Update Algorithm

11 VLSM Variable-Length Subnet Mask

12 CIDR Classless Interdomain Routing

13 RTP Reliable Transport Protocol

14 PDM Protocol dependent modules(modul độc lập)

15 IGPs Interior Gateway Protocols

16 EGPs Exterior Gateway Protocols

17 EGP Exterior Gateway Protocol

18 BGP Border Gateway Protocol

19 CSPF Constrained Shortest Path First

20 RTMP Routing Table Maintenance Protocol

21 FSM Finite State Machines

22 LAN Local Network Area

23 WAN Wide Network Area

24 MD5 Message Digest 5

25 SIA Stuck in Active

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.1: Sự phát hiện và tái hiện các router láng giềng 18

Hình 2.2: Thuật toán DUAL tính toán thông số FD 21

Hình 2.3: Thuật toán DUAL tính toán thông số SD 21

Hình 2.4: Thuật toán DUAL 22

Hình 2.5: Bảng giá trị mặc định của thời gian hello và thời gian lưu giữ 28

Hình 2.6: Cơ chế gửi và nhận các gói tin EIGRP giứa 2 router láng giềng 30

Hình 2.7: Cấu hình EIGRP cơ bản 31

Hình 2.8: Bảng thông tin về các router láng giềng 33

Hình 2.9: Câu lệnh show ip router eigrp 35

Hình 2.10: Bảng giá trị AD mặc định của một số giao thức định tuyến 36

Hình 2.11: Câu lệnh show ip protocols 37

Hình 2.12: Câu lệnh show ip eigrp interfaces 38

Hình 2.13: Câu lệnh Show ip eigrp topology 39

Hình 2.14: Câu lệnh Show ip eigrp traffic 40

Hình 2.15: Tính năng tổng hợp tuyến đường trong EIGRP 41

Hình 2.16: Chế độ tổng hợp tuyến đường trong EIGRP 42

Hình 2.17: Cấu hình thủ công chế độ tổng hợp tuyến đường trong EIGRP 43

Hình 3.1: Mô phỏng giao thức eigrp trên phần mêm packet traces 49

Hình 3.2: Cấu hình PC1 52

Hình 3.3: Sử dụng câu lệnh show ip route kiểm tra bảng định tuyến trên R1 61

Hình 3.4: Sử dụng câu lệnh ping kiểm tra sự truyền thông từ PC1 đến PC5 61

LỜI MỞ ĐẦU

Sự phát triển của Internet cũng đồng nghĩa với việc tăng trưởng về quy mô

và công nghệ nhiều loại mạng LAN, WAN,… Và đặc biệt là lưu lượng thông tintrên mạng tăng đáng kể Chính điều đó đã làm cho vấn đề chia sẻ thông tin trênmạng hay là vấn đề định tuyến trở nên quan trọng hơn bao giờ hết Trong việc thiết

kế mạng và lựa chọn giao thức định tuyến sao cho phù hợp với chi phí, tài nguyêncủa tổ chức là đặc 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 vôcùng cấp thiết trong thực tế Nó đòi hỏi người thiết kế mạng phải có sự hiểu biếtsâu về giao thức sẽ sử dụng cho việc thiết kế mạng cũng như các loại giao thứcđịnh tuyến khác

Hiện nay CISCO là một trong những nhà cung cấp các thiết bị mạng hàngđầu trên thế giới Ở Việt Nam các thiết bị này đang được sử dụng ngày càng rộngrãi trong hệ thống mạng Internet, trong các mô hình mạng của các công ty, tổ chức,doanh nghiệp Ngoài ra đó cũng là một trong những chuẩn thiết bị được sử dụngcho việc đào tạo các khóa học về mạng ở nước ta CISCO cũng đưa ra các chứngchỉ nhằm đánh giá năng lực của các cá nhân muốn theo học các khóa đạo tào để trởthành chuyên viên mạng [1, 3]

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

các router của họ Năm 1994, CISCO đã thành công trong việc cải tiến giao thứcđịnh tuyến IGRP (là một giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách) vốn chưalinh hoạt trong việc định tuyến, 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 ra sao Chính vì vậy, với các mạng nhỏ thìIGRP tỏ ra linh hoạt trong khi gặp những mạng có mô hình mạng lớn thì việc địnhtuyến của IGRP trở nên khó khăn Nhận biết được điều này, CISCO phát triểnIGRP lên thành EIGRP và vẫn sử dụng thuật toán định tuyến theo vectơ khoảngcách nhưng khi cập nhật và bảo trì thông tin láng giềng và thông tin định tuyến thì

nó làm việc giống như một giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết Do

sở hữu tới tận hai thuật toán định tuyến cho nên EIGRP còn được gọi là giao thứcđịnh tuyến ghép lại [3, 4]

Với nhứng lý do kể trên nên em đá quyết định chọn đề tài: TÌM HIỂU

GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP làm báo cáo đồ án tốt nghiệp cho mình.

Đồ án gồm 3 phần chính:

CHƯƠNG 1: Giới thiệu chung về giao thức định tuyến: là cái nhìn tổng quan về

giao thức định tuyến và giới thiệu một số giao thức định tuyến [1, 2, 3]

CHƯƠNG 2: Giao thức định tuyến EIGRP: Đi sâu tìm hiểu giao thức, so sanh

và đánh giá giao thưc với các giao thức khác cũng như cách cấu hình giao thứcEIGRP [3, 4, 5]

CHƯƠNG 3: Mô phỏng hoạt động của giao thức EIGRP: trình bày cơ chế hoạt

động của giao thức EIGRP trên phần mềm packet traces [6]

KẾT LUẬN: Kết quả đạt được, hướng phát triển đề tài

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình hoàn thành đề tài em đã gặp không ít khó khăn vì lượng kiến

thức về định tuyến quả thực rất rộng lớn, điều kiện thời gian cúng như kiến thức có

hạn, nghiên cứu chủ yếu dựa trên lý thuyết nên đề tài còn nhiều sai sót nhưng được

sự quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn của thầy giáo hướng dẫn ThS Cao Thanh Sơn

cùng các thầy, cô trong bộ môn Các Hệ thống thông tin thuộc khoa Công nghệ

thông tin em đã hoàn thành báo cáo đồ án đúng thời gian quy định.

Trong quá trình hoàn thành báo cáo sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Em

rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô cùng các bạn sinh viên để báo cáo

được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn.!

Nghệ An, ngày 25 tháng 05 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Đặng Thành Luân

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN

1.1 Khái niệm về giao thức định tuyến

Giao thức định tuyến được sử dụng để giao tiếp giữa các router với nhau.Giao thức định tuyến cho phép router chia sẻ các thông tin định tuyến mà nó biếtcho các router khác, từ đó router có thể xây dựng và bảo trì bảng định tuyến của nó.Một số giao thức định tuyến như:

 Giao thức định tuyến trong (Interior Gateway Protocols (IGPs))

 Router Information Protocol (RIP)

 Open Shortest Path First (OSPF)

 Intermediate System to Intermediate System (IS-IS)

Hai giao thức sau đây thuộc sở hữa của Cisco, và được hỗ trợ bởi các routerCisco hay những router của những nhà cung cấp mà Cisco đã đăng ký công nghệ:

 Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)

 Enhanced IGRP (EIGRP)

 Giao thức định tuyến ngoài - Exterior Gateway Protocols (EGPs)

 Exterior Gateway Protocol (EGP)

 Border Gateway Protocol (BGP)

 Constrained Shortest Path First (CSPF)

1.2 Phân loại giao thức định tuyến

Có hai loai giao thức định tuyến sau:

1.2.1 Giao thức định tuyến theo Distance Vector

Distance Vector: RIP, IGRP Hoạt động theo nguyên tắt "hàng xóm", nghỉa là mổirouter sẻ gửi bảng routing-table của chính mình cho tất cả các router được nối trựctiếp với mình Các router đó sau đo so sánh với bản routing-table mà mình hiện có

và kiểm xem route của mình và route mới nhận được, route nào tốt hơn sẻ được cậpnhất Các routing-update sẻ được gởi theo định kỳ (30 giây với RIP, 60 giây đối vớiRIP-novell, 90 giây đối với IGRP) Do đó, khi có sự thay đổi trong mạng, Cácrouter sẻ biết được khúc mạng nào down liền

 Ưu điểm: Dể cấu hình router không phải sử lý nhiều >CPU và MEM cònrảnh để làm việc khác

 Cuối cùng và trầm trọng nhất là do các Router hội tụ chậm, sẻ dẩn đến việcsai lệch trong bảng route >Routing LOOP!!!!!

1.2.2 Giao thức định tuyến theo Link-state

Link-state: Linkstate không gởi routing-update, mà chỉ gởi tình trạng [state] của cáccái link trong linkstate-database của mình đi cho các router khác, để rồi tự mỗi

path first), tự build bãng routing-table cho mình Sau đó khi mạng đả hội tụ, state protocol sẻ không gởi update định kỳ như Distance-vector, mà chỉ gởi khi nào

link-có một sự thay đổi nhất trong topology mạng (1 line bị down, cần sử dụng đườngback-up)

 Ưu điểm:

 Scalable: có thể thích nghi được với đa số hệ thống, cho phép người thiết kế

có thễ thiết kế mạng linh hoạt, phản ứng nhanh với tình huống sảy ra

 Do không gởi interval-update, nên link state bảo đảm được băng thông chocác đưởng mạng

 Khuyết điểm:

 Do router phải sử lý nhiều, nên chiếm nhiều bộ nhớ lẩn CPU, >tăng delay

 linkstate khá khó cấu hình để chạy tốt, những người làm việc có kinh nghiệmlâu thì mới cấu hình tốt được, do đó các kỳ thi cao cấp của Cisco chú trọngkhá kỷ đến linkstate

1.3 So sánh một số giao thức định tuyến

1.3.1 Giao thức RIP

 Một số tính chất:

 Giao thức định tuyến Distance Vector

 Sử dụng hop-count làm metric Maximum hop-count là 15

 Administrative distance là 120

 Hoạt động theo kiểu tin đồn

 Gởi update định kỳ sau 30 giây Thông tin gởi đi là toàn bộ bảng địnhtuyến

 RIP v1 và RIP v2.

 RIP v1: classful (không gửi subnetmask)

 RIPv2: classless, hỗ trợ VLSM(có kèm theo subnetmask), authentication.1.3.2 Giao thức IGRP

 Một số tính chất:

 Giao thức định tuyến Distance Vector

 Sử dụng kết hợp giữa băng thông (bandwidth) và độ trễ (delay) làmmetric

 Administrative distance là 100

 Hoạt động theo kiểu tin đồn

 Gởi update định kỳ sau 90 giây Thông tin gởi đi là toàn bộ bảng địnhtuyến

 classful (không gửi subnetmask)

 Là giao thức riêng của Cisco

 Gom nhóm các network và router vào trong từng area Luôn tồn tại area

0 (backbone area) Tất cả các area khác (nếu có) đều phải nối vào area 0

 Cho phép cân bằng tải trên các con đường bằng có giá thành bằng nhau(equal-cost).

 Hỗ trợ VLSM/CIDR

 Chỉ gởi update khi có sự thay đổi trên mạng

 Khắc phục vấn đề liên quan đến discontiguous network

 Xây dựng và duy trì các neighbor database, topology database

 Giá trị AD bằng 110

1.3.4 Giao thức EIGRP

 Một số tính chất:

 Giao thức độc quyền của Cisco

 Giao thức định tuyến classless (gởi kèm thông tin về subnet mask trongcác update)

 Giao thức distance-vector

 Chỉ gởi update khi có sự thay đổi trên mạng

 Hỗ trợ các giao thức IP, IPX và AppleTalk

 Hỗ trợ VLSM/CIDR

 Cho phép thực hiện quá trình summarization tại biên mạng

 Lựa chọn đường đi tốt nhất thông qua giải thuật DUAL

 Xây dựng và duy trì các bảng neighbor table, topology table và routing table

 Metric được tính dựa trên các yếu tố: bandwidth, delay, load, reliability

 Cho phép cân bằng tải trên các con đường có giá thành không bằng nhau(unequal-cost)

 Giá trị AD bằng 90

CHƯƠNG 2: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP

2.1 Khái niệm

 EIGRP là giao thức riêng của Cisco được đưa ra năm 1994 với IOS 9.2.1,được phát triển từ giao thức IGRP

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

hố trợ định tuyến liên miền không theo lớp địa chỉ (CIDR- ClasslessInterdomain Routing) và cho phép người thiết kế mạng tối ưu không gian địachỉ bằng VLSM, so với IGRP, EIGRP có thời gian hội tụ nhanh hơn, có khảnăng mở rộng tốt hơn và khả năng chống loop cao hơn Và đặc biệt hơn,EIGRP còn thay thế được cho giao thức Novell Routing InformationProtocol (Novell RIP) và Apple talk Routing Table Maintenance Protocol(RTMP) để phục vụ tốt cho cả 2 mạng IPX và Apple Talk

 EIGRP được xem là giao thức lai vì Nó kết hợp các ưu điểm của cả giao thứcđịnh tuyến theo vectơ khoảng cách và giao thức định tuyến theo trạng tháiđường liên kết Ví dụ như những ưu điểm tốt nhất của OSPF như thông tincập nhật một phần, phát hiện router láng giềng…

được đưa vào EIGRP Tuy nhiên, cấu hình EIGRP dễ hơn cấu hình OSPF

 EIGRP là một lựa chọn lý tưởng cho các mạng lớn, đa giao thức được xâydựng dựa trên các Cisco router

2.2 So sánh giáo thức EIGRP với giao thức IGRP

Giao thức định tuyến EIGRP được Cisco đưa ra như là một phiên bảng mới

mở rộng và nâng cao hơn của giao thức IGRP Kỹ thuật định tuyến theo distancevector trong IGRP vẫn được sử dụng cho EIGRP

EIGRP cải tiến các quá trình hội tụ, hoạt động hiệu quả hơn IGRP Điều này chophép chúng ta mở rộng, cải tiến cấu trúc trong khi vẫn giữ nguyên những gì đã xâydựng trong IGRP.

So sánh giữa EIGRP và IGRP:

 Cách tính thông số định tuyến (Metric)

EIGRP tính thông số định tuyến dựa trên các thông số sau:

- Băng thông ( Bandwidth ) tính theo kilobit

- Độ tải ( Load )

- Độ trễ ( Delay )

- Độ tin cậy ( Reliability )

EIGRP và IGRP có cách tính thông số định tuyến khác nhau EIGRP tăngthông số định tuyến của IGRP lên 256 lần vì EIGRP sử dụng thông số 32 bít, cònIGRP sử dụng thông số 24 bít Bằng cách nhân lên hoặc chia đi 256 lần, EIGRP cóthể dễ dàng chuyển 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)

độ trễ)] * [K5/(độ tin cậy + K4)] + (K3 * độ trễ)] * [K5/(độ tin cậy + K4)]

mặc định: K1=1, K2=0, K3=1, K4=0, K5=0

Khi K4=K5=0 thì phần [K5/ (độ tin cậy + K4)]trong công thức không còn là

một nhân tố khi tính thông số định đó, công thức tính còn lại như sau:

Thông số định tuyến = băng thông + độ trễ

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

Băng thông trong công thức trên áp dụng cho IGRP = 10 000 000 / băng thông thựcsự

Băng thông trong công thức trên áp dụng cho EIGRP = (10 000 000 / 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

 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 lí lớn nhất

 Hoạt động phân phối thông tin tự động:

Để các giao thức khác nhau như OSPF và RIP chẳng hạn thực hiện chia sẻthông tin định tuyến với nhau thì cần phải cấu hình nâng cao hơn Trong khi đóIGRP và EIGRP có cùng số AS của hệ tự quản sẽ tự động phân phối và chia sẻthông tin về đường đi với nhau

 Đánh dấu đường đi:

EIGRP đánh dấu những đường mà nó học được từ IGRP hay từ bất kỳ nguồnbên ngoài nào khác là đường ngoại vi vì những con đường này không xuất phát từcác EIGRP router IGRP thì không phân biệt đường ngoại vi (được đánh dấu bằngchữ EX ) và nội vi (được đánh dấu bằng chữ D)

2.3 Các đặc tính và ưu điểm, kỹ thuật cơ bản của EIGRP

2.3.1 Các đặc tính và ưu điểm của EIGRP

EIGRP hoạt động khác với IGRP Về bản chất EIGRP là một giao thức định tuyến theo distance vector nâng cao nhưng khi cập nhật và bảo trì thông tin lánggiềng và thông tin định tuyến thì nó làm việc giống như một giao thức định tuyếntheo trạng thái đường liên kết

Sau đây là những ưu điểm của EIGRP so với giao thức định tuyến theo vectorkhoảng cách thông thường:

 Tốc độ hội tụ nhanh (Fast convergence):

Một router đang chạy EIGRP lưu trữ tất cả bảng định tuyến của các routerláng giềng để nó có thể nhanh chóng thích ứng với các tuyến đường thay thế nếumột tuyến đường ưa thích bị lỗi Khi đó giao thức EIGRP sẽ truy vấn các routerláng giềng để khám phá một con đường thay thế Quá trình truy vấn này chỉ dừnglại khi tìm thấy một tuyến đường thay thế Ngoài ra chúng sử dụng DUAL DUALđảm bảo hoạt động không bị lặp (loop) khi tính toán đường đi, cho phép mọi routertrong hệ thống mạng thực hiện đồng bộ cùng lúc khi có sự thay đổi xảy ra

 Có hỗ trợ VLSM (Variable – Length Subnet Mask) và CIDR (ClasslessInterdomain Routing):

Không giống như IGRP, EIGRP có trao đổi thông tin về subnet mask nên nó

hỗ trợ được cho hệ thống IP không theo lớp

 Hỗ trợ cho nhiều giao thức mạng khác nhau:

EIGRP có hỗ trợ cho IP, IPX và Apple Talk nhờ có cấu trúc từng phần theogiao thức (PDMs – protocol dependent modules) EIGRP có thể phân phối thông tincủa IPX RIP và SAP để cải tiến hoạt động toàn diện Trên thực tế, EIGRP có thể

diều khiển hai giao thức này Router EIGRP nhận thông tin định tuyến và dịch vụ,chỉ cập nhật cho các router khác khi thông tin trong bảng định tuyến hay bảng SAPthay đổi

EIGRP còn có thể điều khiển giao thức Apple Talk Routing Table MaintenanceProtocol (RTMP) RTMP sử dụng sử dụng số lượng hop để chọn đường nên khảnăng chọn đường không tốt lắm Do đó, EIGRP sử dụng thông số định tuyến tổnghợp cấu hình được để chọn đường tốt nhất cho mạng Apple Talk Là một giao thứcđịnh tuyến theo distance vector, RTMP thực hiện trao đổi toàn bộ thông tin địnhtuyến theo chu kỳ Để giảm bớt sự quá tải này, EIGRP thực hiện phân phối thôngtin định tuyến Apple Talk khi có sự kiện thay đổi mà thôi Tuy nhiên, Apple Talkclient cũng muốn nhận thông tin ETMP từ các router nội bộ, do đó EIGRP dùngcho Apple Talk chỉ nên chạy trong mạng không có client, ví dụ như các liên kếtmạng WAN chẳng hạn

 Không phụ thuộc vào giao thức được định tuyến:

Nhờ cấu trúc từng phần riêng biệt tương ứng với từng giao thức mà EIGRPkhông cần phải chỉnh sửa lâu Ví dụ như khi phát triển để hỗ trợ giao thức mới như

IP chẳng hạn, EIGRP cần phải có thêm phần mới tương ứng cho IP nhưng hoàntoàn không cần phải viết lại EIGRP

 EIGRP sử dụng băng thông hiệu quả (Efficient Use of Bandwidth):

EIGRP chỉ gởi thông tin cập nhật một phần và giới hạn chứ không gởi toàn bộbảng định tuyến Nhờ vậy nó chỉ gởi một lượng băng thông tối thiểu khi hệ thốngmạng đã ổn định Điều này tương đương hoạt động cập nhật của OSPF, nhưngkhông giống như router OSPF, router EIGRP chỉ gửi thông tin cập nhật một phầncho router nào cần thông tin đó mà thôi, chứ không gởi cho mọi router khác trongvùng như OSPF Chính vì vậy mà hoạt động cập nhật của EIGRP gọi là cập nhật

giới hạn Thay vì hoạt động cập nhật theo chu kỳ, các router EIGRP giữ liên lạcvới nhau bằng các gói hello rất nhỏ Việc trao đổi các gói hello theo định kỳ khôngchiếm nhiều băng thông đường truyền.

2.3.2 Các kỹ thuật của EIGRP

EIGRP có rất nhiều kỹ thuật mới để cải tiến hiệu quả hoạt động, tốc độ hội tụ

và các chức năng so với IGRP và các giao thức định tuyến khác

Các kỹ thuật này được tập trung thành 4 loại hình sau:

a) Sự phát hiện và tái hiện các router láng giềng (Neighbor discovery and recovery) Router định tuyến theo distance vector dạng đơn giản không thiết lập mối quan

hệ với các router láng giềng của nó RIP và IGRP router chỉ đơn giản là phát quảng

bá hay multicast các thông tin cập nhật của nó ra mọi cổng đã được cấu hình.Ngược lại, EIGRP router chủ động thiết lập mối quan hệ với các láng giềng củachúng Tương tự như cách làm của OSPF router EIGRP router sử dụng các góihello rất nhỏ để thực hiện việc thiết lập mối quan hệ thân mật với các router lánggiềng Mặc định, gói hello được gởi đi theo chu kỳ là 5 giây Nếu router vẫn nhậnđược gói hello từ láng giềng thì nó xem như láng giềng này và các đường đi của nóvẫn còn hoạt động

Bằng thiết lập mối quan hệ này, EIGRP có thể thực hiện được những việc sau:

 Tự động học được đường mới khi chúng kết nối vào hệ thống mạng

 Xác định một router không còn kết nối hoặc không còn hoạt động nữa

 Phát hiện sự trở lại của các router

Hình 2.1: Sự phát hiện và tái hiện các router láng giềngb) Giao thức truyền tải tin cậy (RTP – Reliable TransportProtocol)

Giao thức truyền tải tin cậy (RTP – Reliable Transport Protocol) là giao thức

ở lớp vận chuyển (trong mô hình OSI), thực hiện việc chuyển gói EIGRP một cáchtin cậy và có thứ tự đến các router láng giềng Trong mạng IP, host sử dụng TCP đểvận chuyển các gói một cách tuần tự và tin cậy Tuy nhiên, EIGRP là một giao thứcđộc lập với giao thức mạng, do đó nó không dựa vào TCP/IP để thực hiện trao đổithông tin định tuyến giống như RIP, IGRP và OSPF đã làm Để không phụ thuộcvào IP, EIGRP sử dụng RTP làm giao thức vận chuyển riêng độc quyền của nó đểđảm bảo thông tin định tuyến

EIGRP có thể yêu cầu RTP cung cấp dịch vụ truyền tin cậy hoặc không tincậy tùy theo yêu cầu của từng trường hợp Ví dụ: Các gói hello được truyền theođịnh kỳ và cần phải càng nhỏ càng tốt nên chúng không cần phải dùng chế độtruyền tin cậy Ngược lại, việc truyền tin cậy các thông tin định tuyến sẽ có thể làmtăng tốc độ hội tụ vì EIGRP router không cần chờ hết hạn mới truyền lại Với RTP,

EIGRP có thể gởi multicast và trực tiếp cho các đối tác khác nhau cùng một lúc,giúp tối ưu hiệu quả hoạt động.

c) Thuật toán DUAL

EIGRP thường được xem là giao thức lai vì nó kết hợp các ưu điểm của cảgiao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách và giao thức định tuyến theo trạngthái đường liên kết Và thành phần trung tâm của EIGRP là thuật toán cập nhậtnhiều mức DUAL (Diffusing Update Algorithm ), là bộ máy tính toán đường đi củaEIGRP Tên đầy đủ của kỹ thuật này là DUAL FSM (finite-state machine-máytrạng thái giới hạn ) FSM là một bộ máy thuật toán nhưng không phải là một thiết

bị cơ khí có các thành phần di chuyển được FSM định nghĩa một tập hợp các trạngthái có thể trải qua, sự kiện nào gây ra trạng thái nào và sẽ có kết quả là gì FSMscũng mô tả một thiết bị, một chương trình máy tính, hoặc một thuật toán định tuyến

sẽ xử lý một tập hợp các sự kiện đầu vào như thế nào DUAL FSM đảm bảo rằngmỗi đường là một vòng tự do và những đường có chi phí thấp nhất được DUAL đặttrong bảng định tuyến DUAL FSM chứa tất cả các logic được sử dụng để tính toán

và so sánh đường đi trong mạng EIGRP EIGRP sẽ giữ những tuyến đường quantrọng này và cấu trúc sẵn có ở tất cả thời gian, để thông tin có thể truy nhập ngaylập tức

DUAL chạy hai thuật toán song song là định tuyến theo trạng thái đường liênkết (LSP) và định tuyến theo vectơ khoảng cách (DVP)

Thuật toán trạng thái liên kết (LSA): Trong thuật toán trạng thái liên kết, các nodemạng quảng bá giá trị liên kết của nó với các node xung quanh tới các node khác.Sau khi quảng bá tất cả các node đều biết rõ topo mạng và thuật toán sử dụng đểtính toán con đường ngắn nhất tới node đích

Thuật toán Vector khoảng cách (DVA): Là một thuật toán định tuyến tương thíchnhằm tính toán con đường ngắn nhất giữa các cặp node trong mạng, dựa trênphương pháp tập trung được biết đến như là thuật toán Bellman-Ford Các nodemạng thực hiện quá trình trao đổi thông tin trên cơ sở của địa chỉ đích, node kếtiếp, và con đường ngắn nhất tới đích.

Đầu tiên 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 multicast Do đó mỗi router đều nhận được từ tất cả các router khácthông tin về các kết nối của chúng Kết quả là mỗi router sẽ có đầy đủ thông tin đểxây dựng cơ sở dữ liệu về trạng thái các đường liên kết Như vậy mỗi router đều cómột cái nhìn đầy đủ và cụ thể về cấu trúc của hệ thống mạng Router sẽ lưu tất cảcác đường mà router láng giềng thông báo qua Dựa trên thông số định tuyến tổnghợp của mổi đường, DUAL sẽ so sánh và chọn ra đường có chi phí thấp nhất đếnđích DUAL đảm bảo mỗi một đường này là không có lặp vòng Đường được chọngọi là đường thành công (successor) và nó sẽ được lưu trong bảng định tuyến, đồngthời cũng được lưu trong bảng cấu trúc mạng Khi mạn bị đứt thì DUAL sẽ tìmđường dự phòng (feasible successor) trong bảng cấu trúc mạng

Gói tin hello được gửi theo chu kỳ và EIGRP có thể cấu hình được Khoảngthời gian hello mặc định phụ thuộc vào băng thông tuy nhiên do gói tin hello rấtnhỏ nên nó ít tốn băng thông và thời gian hội tụ nhanh Đối với DUAL hoạt độngcập nhật được diễn ra liên tục để cập nhật sự thay đổi trạng thái của một đườngliên kết và thông tin được phát ra cho tất cả các router trên mạng

Hoạt động của thuật toán DUAL được thể hiện qua lưu đồ sau: Ở đây Router

A chạy giao thức EIGRP và sử dụng thuật toán DUAL để tính toán đường đi tớimạng 7

metric nhỏ nhất để đi đến đích theo một tuyến nhất định.

Hình 2.2: Thuật toán DUAL tính toán thông số FDBước 2: Thuật toán DUAL tính toán thông số Report Distance (SD): Là metricnhỏ nhất để đi đến đích được router láng giềng quảng bá

Hình 2.3: Thuật toán DUAL tính toán thông số SD

Bước 3: Thuật toán DUAL dựa vào thông số FD và RD để xác định EIGRPsuccessor (đường chính) và EIGRP feasible successor (đường dự phòng).

Hình 2.4: Thuật toán DUALRouter B được chọn là successor vì router B có FD nhỏ nhất (metric =121)

để đến network 7 khi xuất phát từ A

Để chọn feasible successor, router A kiểm tra RD của các router EIGRP lánggiềng (RD của router H = 30, RD của router D = 140) xem có nhỏ hơn FD củasuccessor hay không ( FD = 121) Router H sẽ được chọn làm feasible successor vì

có RD = 30 nhỏ hơn FD =121 của successor Router D không là successor hayfeasible successor vì có RD = 140 >121

Để tránh xảy ra lặp các tuyến đường khi xây dựng bảng topology các routerđược chọn là Feasible successor khi thỏa mãn điều kiện RD < FD (FeasibilityCondition - FC).

d) Cấu trúc từng phần theo giao thức (PDMs - Protocol Dependent Modules)

Một trong nhưng điểm nổi bật của EIGRP là nó được thiết kế thành từngphần riêng biệt theo giao thức Nhờ cấu trúc này, nó có khả năng mở rộng vàtương thích tốt nhất

Các giao thức được định tuyến như IP, IPX và Apple Talk được đưa vàoEIGRP thông qua các PDM EIGRP có thể dễ dàng tương thích với các giao thứcđược định tuyến mới hoặc các phiên bản mới của chúng như IPv6 chẳng hạnbằng cách thêm PDM vào Mỗi PDM chịu trách nhiệm thực hiện mọi chức năngliên quan đến một giao thức được định tuyến

2.4 Thành phần và các phép tính của EIGRP

2.4.1 Các bảng của EIGRP (EIGRP Tables)

EIGRP router lưu giữ các thông tin về đường đi và cấu trúc mạng trên RAM,nhờ đó chúng đáp ứng nhanh chóng theo sự thay đổi Giống như OSPF, EIGRPcũng lưu giữ những thông tin này thành từng bảng và từng cơ sở dữ liệukhác nhau EIGRP lưu các con đường mà nó học được theo một cách đặc biệt Mỗicon đường có một trạng thái riêng và có đánh dấu để cung cấp thêm nhiều thông tinhữu dụng khác EIGRP có 3 loại bảng sau:

- Bảng láng giềng (Neighbor table)

- Bảng cấu trúc mạng (Topology table)

- Bảng định tuyến (Routing Table)

a) Bảng láng giềng (Neighbor table)

Bảng láng giềng là bảng quan trọng nhất trong EIGRP Mỗi router EIGRPlưu giữ một bảng láng giềng, trong đó là danh sách các router kết nối trực tiếp với

nó Bảng này tương tự như cơ sở dữ liệu về các láng giềng của OSPF Đối với mỗigiao thức mà EIGRP hỗ trợ, EIGRP có một bảng láng giềng riêng tương ứng

Khi phát hiện ra một láng giềng mới, router sẽ ghi lại địa chỉ và cổng kết nốicủa láng giềng đó vào bảng láng giềng Khi láng giềng gởi gói hello, trong đó cóthông số về khoảng thời gian lưu giữ Nếu router không nhận được gói hello khiđến định kỳ thì khoảng thời gian lưu giữ là khoảng thời gian mà router chờ và vẫnxem là router láng giềng còn kết nối được và còn hoạt động Khi khoảng thời gianlưu giữ đã hết mà vẫn không nhận được gói hello từ router láng giềng đó, thì xemnhư router láng giềng đã không còn kết nối được hoặc không còn hoạt động, thuậttoán DUAL (Diffusing Update Algorithm) sẽ thông báo sự thay đổi này và thựchiện tính toán lại theo mạng mới

b) Bảng cấu trúc mạng (Topology table)

Bảng cấu trúc mạng là bảng cung cấp dữ liệu để xây dựng nên bảng địnhtuyến của EIGRP DUAL lấy thông tin từ bảng láng giềng và bảng cấu trúc mạng

để tính toán chọn đường có chi phí thấp nhất đến từng mạng đích

Mỗi EIGRP router lưu một bảng cấu trúc mạng riêng tương ứng với từng loạigiao thức mạng khác nhau Bảng cấu trúc mạng chứa thông tin về tất cả các conđường mà router học được Nhờ những thông tin này mà router có thể xác địnhđường đi khác để thay thế nhanh chóng khi cần thiết Thuật toán DUAL chọn ra

đường tốt nhất đến mạng đích gọi là đường chính (successor route) Sau đây lànhững thông tin chứa trong bảng cấu trúc mạng:

 Feasible Distance (FD): Là thông số định tuyến nhỏ nhất mà EIGRP tínhđược cho từng mạng đích

 Route Source: Là nguồn khởi phát thông tin về một con đường nào đó.Phần thông tin này chỉ có đối với những đường học từ ngoài mạng EIGRP

 Reported Distance (RD): Là thông số định tuyến đến một mạng đích dorouter láng giềng thân mật thông báo qua

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

 Trạng thái đường đi: Trạng thái không tác động (P - passive) là trạng thái

ổn định, sẵn sàng sử dụng được Trạng thái tác động (A - Active) là trạngthái đang trong quá trình tính toán lại của DUAL

Bảng cấu trúc mạng còn lưu nhiều thông tin khác của đường đi EIGRPphân loại ra đường nội vi và đường ngoại vi Đường nội vi là đường xuất phát từbên trong hệ tự quản (AS–Autonomous System) của EIGRP EIGRP có gán nhãn(Adminitrator tag ) với giá trị từ 0 đến 255 để phân biệt đường thuộc loại nào.Đường ngoại vi là đường xuất phát từ bên ngoài của EIGRP Các đường ngoại vi lànhững đường học được từ các giao thức định tuyến khác như RIP, OSPF, IGRP.Đường cố định cũng xem là đường ngoại vi

c) Bảng định tuyến (Routing Table)

Bảng định tuyến EIGRP lưu giữ danh sách các đường tốt nhất đến các mạngđích Những thông tin trong bảng định tuyến được rút ra từ bảng cấu trúc mạng.Router EIGRP có bảng định tuyến riêng cho từng giao thức mạng khác nhau Conđường được chọn làm đường chính đến mạng đích gọi là đường successor Từthông tin trong bảng láng giềng và bảng cấu trúc mạng DUAL chọn ra một đường

chính và đưa lên bảng định tuyến Đến một mạng đích có thể có đến 4 successor.Những đường này có chi phí bằng nhau hoặc không bằng nhau Thông tin vềsuccessor cũng được đặt trong bảng cấu trúc mạng Đường Feasible Successor (FS)

là đường dự phòng cho đường successor Đường này cũng được chọn ra cùng vớiđường successor nhưng chúng chỉ được lưu trong bảng cấu trúc mạng Đến mộtmạng đích có thể có nhiều feasible successor được lưu trong bảng cấu trúc mạngnhưng điều này không bắt buộc Router xem hop kế tiếp của đường feasiblesuccessor là hop dưới nó, gần mạng đích hơn nó Do đó, chi phí của feasiblesuccessor được tính bằng chi phí của chính nó cộng với chi phí mà router lánggiềng thông báo qua Trong trường hợp successor bị sự cố thì router sẽ tìm feasiblesuccessor thay thế Một đường feasible successor bắt buộc phải có chi phí màrouter láng giềng thông báo qua thấp hơn chi phí của đường successor hiện tại Nếutrong bảng cấu trúc mạng không có sẵn đường feasible successor thì con đường đếnmạng đích tương ứng được đưa vào trạng thái Active và router bắt đầu gởi các góiyêu cấu đến tất cả các láng giềng để tính toán lại cấu trúc mạng Sau đó với cácthông tin mới nhận được, router có thể sẽ chọn ra được successor mới hoặc feasiblesuccessor mới Đường mới được chọn xong sẽ có trạng thái là pasive

2.4.2 Các dạng gói tin của EIGRP (EIGRP Packet Formats)

Giống như OSPF, EIGRP dựa vào nhiều loại gói dữ liệu khác nhau để duy trìcác loại bảng của nó và thiết lập mối quan hệ phức tạp với router láng giềng

EIGRP sử dụng 5 dạng gói tin sau:

- Hello (Hello)

- Báo nhận (Acknowledgment Packets)

- Cập nhật (Update Packets)

- Đáp ứng (Reply Packets).

Hello Packets

Một thông điệp được dùng để duy trì bảng các routerláng giềng Các gói hello này được gửi định kỳ và đượcgửi theo kiểu không tin cậy

Update Packets

Một gói EIGRP chứa các thông tin thay đổi về mạng Cácgói này được gửi theo cơ chế tin cậy Nó được gửi chỉ khi

có một thay đổi ảnh hưởng đến router:

- Khi một router láng giềng xuất hiện

- Khi một router láng giềng đi từ trạng thái active sang trạng thái passive

- Khi có một sự thay đổi trong tính toán metric cho một địa chỉ mạng đích

Query Packets

Được gửi từ router khi router mất một đường đi về mộtmạng nào đó Nếu không có đường đi dự phòng (feasiblesuccessor), router sẽ gửi ra các gói tin truy vấn (query) đểhỏi về đường đi dự phòng Khi này router sẽ chuyển sangtrạng thái active Các gói tin truy vấn của EIGRP đượcgửi ra theo kiểu tin cậy

Reply Packets Là một trả lời cho gói tin query Nếu router không có

thông tin nào trong gói reply, router sẽ gửi gói query đếntất cả các router láng giềng Một unicast sẽ được gửi lại.ACK Packets Bản chất là một gói tin Hello nhưng không có dữ liệu bên

trong

EIGRP dựa vào các gói hello để phát hiện, kiểm tra và tái phát hiện cácrouter láng giềng Tái phát hiện có nghĩa là router EIGRP không nhận được hello từmột router láng giềng trong suốt khoảng thời gian lưu giữ nhưng sau đó router lánggiềng này lại tái lập lại thông tin liên lạc Chu kỳ gửi hello của EIGRP router có thểcấu hình được.

Khoảng thời gian hello mặc định phụ thuộc vào băng thông trên từng cổngcủa router Trong mạng IP, EIGRP router gửi hello theo địa chỉ multicast224.0.0.10 EIGRP router lưu thông tin về các router láng giềng trong bảng lánggiềng Bảng láng giềng này có lưu số thứ tự (Seq No) và thời gian lưu giữ của góiEIGRP cuối cùng nhận được từ mỗi router láng giềng Theo định kỳ và trong giớihạn của khoảng thời gian lưu giữ, router phải nhận được gói EIGRP thì nhữngđường tương ứng mới có trạng thái Passive

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

Hình 2.5: Bảng giá trị mặc định của thời gian hello và thời gian lưu giữ

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 routerláng giềng thông qua việc trao đổi gói hello Chúng sẽ dùng thông tin trong đó để

thiết lập mối quan hệ ổn định mà không cần các khoảng thời gian này phải giốngnhau giữa chúng Gói hello thường được gửi theo chế độ không bảo đảm tin cậy.Điều này có nghĩa là không có báo nhận cho các gói hello

EIGRP router sử dụng gói báo nhận để xác nhận là đã nhận được gói EIGRPtrong quá trình trao đổi tin cậy Giao thức vận chuyển tin cậy RTP (ReliableTransport Protocol) cung cấp dịch vụ liên lạc tin cậy giữa hai host EIGRP Gói báonhận chính là gói hello mà không có dữ liệu Không giống như hello được gửimulticast, các gói báo nhận chỉ gửi trực tiếp cho một máy nhận Báo nhận có thểđược kết hợp vào loại gói EIGRP khác như gói trả lời chẳng hạn Gói cập nhậtđược sử dụng khi router phát hiện được một router láng giềng mới Router EIGRP

sẽ gửi gói cập nhật cho router láng giềng mới này để nó có thể multicast, các góibáo nhận chỉ gửi trực tiếp cho một máy nhận Báo nhận có thể được kết hợp vàoloại gói EIGRP khác như gói trả lời chẳng hạn

Gói cập nhật được sử dụng khi router phát hiện được một router láng giềngmới Router EIGRP sẽ gửi gói cập nhật cho router láng giềng mới này để nó có thểxây dựng bảng cấu trúc mạng Có thể sẽ cần nhiều gói cập nhật mới có thể truyềntải hết các thông tin cấu trúc mạng cho router láng giềng này Gói cập nhật cònđược sử dụng khi router phát hiện sự thay đổi trong cấu trúc mạng Trong trườnghợp này, EIGRP router sẽ gửi multicast gói cập nhật cho mọi router láng giềng của

nó để thông báo về sự thay đổi Mọi gói cập nhật đều được gửi bảo đảm

EIGRP router sử dụng gói yêu cầu khi nó cần một thông tin đặc biệt nào đó

từ một hay nhiều router láng giềng của nó Gói đáp ứng được sử dụng để trả lời chocác gói yêu cầu

Nếu một EIGRP router mất đường thành công và nó không tìm được đường

dự phòng để thay thế thì DUAL sẽ đặt con đường đến mạng đích đó vào trạng tháihoạt động (Active) Sau đó router gửi multicast gói yêu cầu đến tất cả các router

láng giềng để cố gắng tìm successor mới cho mạng đích này Router láng giềngphải trả lời bằng gói đáp ứng để cung cấp thông tin hoặc cho biết là không có thôngtin nào khác có thể khả thi Gói yêu cầu có thể được gửi multicast hoặc chỉ gửi chomột máy, còn gói đáp ứng thì chỉ gửi cho máy nào gửi yêu cầu mà thôi Cả hai loạigói này đều được gửi bảo đảm.

Hình 2.6: Cơ chế gửi và nhận các gói tin EIGRP giứa 2 router láng giềng

2.5 Cấu hình EIGRP

2.5.1 Cấu hình EIGRP cơ bản

Trừ thuật toán DUAL là phức tạp, còn cấu hình EIGRP thì khá đơn giản,Tùy theo giao thức được định tuyến là IP, IPX hay Apple Talk mà câu lệnh cấuhình EIGRP sẽ khác nhau Ở đây chỉ đề cập đến cấu hình EIGRP cho giao thức IP.a) Kích hoạt giao thức định tuyến EIGRP

Việc kích hoạt giao thức EIGRP ta thực hiện trong Privileged EXEC mode

Sử dụng lệnh sau để khởi động EIGRP và xác định con số của hệ thống tự quản(autonomous system number- AS number)