Các giao thức cổng nội (Interior Routing Protocols)

Các giao th c c ng n i (Interior Routing Protocols)ứ ổ ộ I. Classfull routing protocol I.1. RIPv1 Routing Information Protocol (RIP) là giao th c đ nh tuy n vector kho ng cáchứ ị ế ả (Distance Vector Protocol) xu t hi n s m nh t. Nó su t hi n vào năm 1970 b i Xeroxấ ệ ớ ấ ấ ệ ở nh là m t ph n c a b giao th c Xerox Networking Services (XNS). M t đi u kỳ lư ộ ầ ủ ộ ứ ộ ề ạ là RIP đ c ch p nh n r ng r i tr c khi có m t chu n chính th c đ c xu t b n.ượ ấ ậ ộ ả ướ ộ ẩ ứ ượ ấ ả Mãi đ n năm 1988 RIP m i đ c chính th c ban b trong RFC1058 b i Charlesế ớ ượ ứ ố ở Hedrick. RIP đ c s d ng r ng rãi do tính ch t đ n gi n và ti n d ng c a nó.ượ ử ụ ộ ấ ơ ả ệ ụ ủ 1. Đ nh nghĩaị RIP là giao th c đ nh tuy n vector kho ng cách đi n hình, là nó đ u đăn g i toàn bứ ị ế ả ể ề ử ộ routing table ra t t c các active interface đ u đ n theo chu kỳ là 30 giây. RIP ch sấ ả ề ặ ỉ ử d ng metric là hop count đ tính ra tuy n đ ng t t nh t t i remote network. Thu tụ ể ế ườ ố ấ ớ ậ toán mà RIP s d ng đ xây d ng nên routing table là Bellman-Ford.ử ụ ể ự 2. Các giá tr v th i gian (RIP Timers)ị ề ờ Tr c khi đi vào tìm hi u ho t đ ng c a RIP, tôi xin gi i thi u m t s khái ni m vướ ể ạ ộ ủ ớ ệ ộ ố ệ ề th i gian:ờ Route update timer: là kho ng th i gian trao đ i đ nh kỳ thông tin đ nh tuy n c a routerả ờ ổ ị ị ế ủ ra t t c các active interface. Thông tin đ nh tuy n đây là toàn b b ng routing table,ấ ả ị ế ở ộ ả giá tr th i gian là 30 giây.ị ờ Route invalid timer: là kho ng th i gian trôi qua đ xác đ nh m t tuy n là invalid. Nóả ờ ể ị ộ ế đ c b t đ u n u h t th i gian hold time mà không nh n đ c update, sau kho ngượ ắ ầ ế ế ờ ậ ượ ả th i gian route invalid timer nó s g i m t b n tin update t i t t c các active interfaceờ ẽ ử ộ ả ớ ấ ả là tuy n đ ng đó là invalid.ế ườ Holddown timer: giá tr này đ c s d ng khi thông tin v tuy n này b thay đ i. Ngayị ượ ử ụ ề ế ị ổ khi thông tin m i đ c nh n, router đ t tuy n đ ng đó vào tr ng thái hold-down.ớ ượ ậ ặ ế ườ ạ Đi u này có nghĩa là router không g i qu ng bá cũng nh không nh n qu ng bá về ử ả ư ậ ả ề tuy n đ ng đó trong khong th i gian Holddown timer này. Sau kho ng th i gian nàyế ườ ờ ả ờ router m i nh n và g i thông tin v tuy n đ ng đó. Tác d ng v giá tr này là gi mớ ậ ử ề ế ườ ụ ề ị ả thông tin sai mà router h c đ c. Giá tr m c đ nh là 180 giây.ọ ượ ị ặ ị Route flush timer: là kho ng th i gian đ c tính t khi tuy n tr ng thái không h p lả ờ ượ ừ ế ở ạ ợ ệ đ n khi tuy n b xoá kh i b ng đ nh tuy n. Giá tr Route invalid timer ph i nh h nế ế ị ỏ ả ị ế ị ả ỏ ơ giá tr Route flush timer vì router c n thông báo t i neighbor c a nó v tr ng tháiị ầ ớ ủ ề ạ invalid c a tuy n đó tr c khi local routing đ c update.ủ ế ướ ượ 3. Ho t đ ng c a RIPv1ạ ộ ủ T t c các b n tin c a RIP đ u đ c đóng gói vào UDP segment v i c hai tr ngấ ả ả ủ ề ượ ớ ả ườ Source and Destination Port là 520. RIP đ nh nghĩa ra hai lo i b n tin Requestmessagesị ạ ả and Response messages. Request message: đ c s d ng đ g i m t yêu c u t i router neighbor đ g i update.ượ ử ụ ể ử ộ ầ ớ ể ử Response message: mang thông tin update. a/ Kh i đ ng RIPở ộ RIP g i broadcast b n tin Request ra t t c các active interface. Sau đó l ng nghe hayử ả ấ ả ắ đ i Response message t router khác. Còn các router neighbor nh n đ c các Requestợ ừ ậ ượ message r i g i Response message ch a toàn b routing table.ồ ử ứ ộ b/ X lý thông tin update c a routerử ủ Sau khi xây d ng xong routing table lúc kh i đ ng, khi router nh n đ c thông tinự ở ộ ậ ượ update v route t i m t m ng nào đó. N u route t i m ng đó đã t n t i trong routingề ớ ộ ạ ế ớ ạ ồ ạ table, route đang t n t i s b thay th b i route m i n u route m i có hop count nhồ ạ ẽ ị ế ở ớ ế ớ ỏ h n. Nó s l đi n u route m i có hop count l n h n. N u h t th i gian Holddownơ ẽ ờ ế ớ ớ ơ ế ế ờ time thì b t k route m i có giá tr nh th nào thì nó v n đ c l u vào routing table.ấ ể ớ ị ư ế ẫ ượ ư c/ Đ nh d ng b n tin c a RIP (RIP Message Format)ị ạ ả ủ Đ nh d ng b n tin RIP đ c mô t trong hình d i. M i b n tin RIP đ u bao g mị ạ ả ượ ả ướ ỗ ả ề ồ tr ng command, version và có th ch a đ c t i 25 tuy n đ ng (route entries). M iườ ể ứ ượ ớ ế ườ ỗ route entry bao g m address family identifier, the IP address reachable by the route, andồ the hop count for the route.N u router phi m t update v i hn 25 route entries thì multipleế ộ ớ message đ c s d ng.ượ ử ụ Chú ý, ph n đ u g m 4 octet c ng và m i route entry là 20 octet. Do đó kích th c t iầ ầ ồ ộ ỗ ướ ố đa c a message là 4 + 25*20 + 8 = 512 octet. Header c a UDP segment là 8 octet.ủ ủ Các tr ng c th trong b n tin RIP:ườ ụ ể ả Command: có giá tr là 1 cho bi t đây là m t Request message, có giá tr là 0 cho bi tị ế ộ ị ế đây là Response message. Version: là 1 cho bi t đây là version 1.ế Address Family Identifier: có giá tr là 2 n u là IP.ị ế IP Address: là đ a ch đích c a tuy n đ ng.ị ỉ ủ ế ườ Metric: là hop count nh đã đ c p.ư ề ậ d/ Đ c tr ng c a RIPặ ư ủ RIP th ng đ c s d ng cho nh ng m ng nh v i ki n trúc đ n gi n, RIP r t ít khiườ ượ ử ụ ữ ạ ỏ ớ ế ơ ả ấ đ c s d ng cho nh ng m ng l n, ph c t p vì nh ng lý do sau: ượ ử ụ ữ ạ ớ ứ ạ ữ Metric c a RIP có giá tr t i đa là 15, 16 có nghĩa là m ng unreachable (không t iủ ị ố ạ ớ đ c). ượ Metric c a RIP là hop count nên không gi i quy t t t đ c v n đ l u l ng.ủ ả ế ố ượ ấ ề ư ượ Th i gian h i t Convergence time là r t l n. Khi m t s c xy ra trên m ng, RIP ph iờ ộ ụ ấ ớ ộ ự ố ạ ả c n m t kho ng th i gian khá l n đ tìm đ c tuy n đ ng thay th . Giá tr này ítầ ộ ả ờ ớ ể ượ ế ườ ế ị nh t phi l n h n Flush time là 240 giây.ấ ớ ơ I.2. Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) 1. Đ nh nghĩaị Tr c nh ng nh c đi m v n có c a RIP nh : metric là hop count, kích th c m ngướ ữ ượ ể ố ủ ư ướ ạ t i đa là 15 hop. Cisco đã phát tri n m t giao th c đ c quy n c a riêng mình là IGRPố ể ộ ứ ộ ề ủ đ kh c ph c nh ng nh c đi m đó. C th là metric c a IGRP là s t h p c a 5ể ắ ụ ữ ượ ể ụ ể ủ ự ổ ợ ủ y u t , m c đ nh là bandwidth và delay:ế ố ặ ị Bandwidth Delay Load Reliability Maximum transfer unit (MTU) IGRP không s d ng hop count trong metric c a mình, tuy nhiên nó v n theo dõi đ cử ụ ủ ẫ ượ hop count. M t m ng cài đ t IGRP thì kích th c m ng có th nên t i 255 hop.ộ ạ ặ ướ ạ ể ớ u đi m n a c a IGRP so v i RIP là nó h tr đ c unequal-cost load sharing và th iƯ ể ữ ủ ớ ỗ ợ ượ ờ gian update lâu h n RIP g p 3 l n.ơ ấ ầ Tuy nhiên bên c nh nh ng u đi m c a mình so v i RIP, IGRP cũng có nh ng nh cạ ữ ư ể ủ ớ ữ ượ đi m đó là giao th c đ c quy n c a Cisco.ể ứ ộ ề ủ 2. Ho t đ ng và đ c tr ngạ ộ ặ ư IGRP có r t nhi u đi m chung v i RIP, chúng cùng là classfull distance vector protocolấ ề ể ớ cũng nh đ nh kỳ g i toàn b routing table ra t t c active interface.ư ị ử ộ ấ ả Cũng gi ng nh RIP, IGRP cũng broadcasd Request packet ra t t c các active interfaceố ư ấ ả khi kh i đ ng và c n th n check các paket update nh n đ c xem source address c aở ộ ẩ ậ ậ ượ ủ packet đó có cùng subnet mà update đ c nh n. Gi ng nh RIP nó cũng không g iượ ậ ố ư ử subnetmask trong thông tin đ nh tuy n.ị ế N u nh RIP dùng port 520 c a giao th c UDP đ trao đ i thông tin đ nh tuy n, thìế ư ủ ứ ể ổ ị ế IGRP thì làm đi u này tr c ti p trong gói tin IP v i tr ng Protocol number là 9.ề ự ế ớ ườ IGRP s d ng khái ni m Autonomous System (AS), m t IGRP AS là m t IGRPử ụ ệ ộ ộ process domain_t p h p các router có chung routing protocol là m t IGRP process. Choậ ợ ộ phép multiple IGRP AS t n t i bên trong m t AS có nghĩa là ng i qu n tr có phânồ ạ ộ ườ ả ị đo n m ng t t h n. Ng i qu n tr có th t o m t IGRP AS cho m i routing domain,ạ ạ ố ơ ườ ả ị ể ạ ộ ỗ giúp cho vi c đi u khi n thông tin gi a các m ng t ng tác t t h n.ệ ề ể ữ ạ ươ ố ơ IGRP th a nh n 3 lo i tuy n đ ng trong thông tin update:ừ ậ ạ ế ườ Interior route: m ng n i tr c ti p v i router.ạ ố ự ế ớ System route: là đ ng t i đ a ch m ng mà b summary b i network border router.ườ ớ ị ỉ ạ ị ở Exterior route: là đ ng h c qua IGRP t IGRP AS khác, nó cung c p thông tin sườ ọ ừ ấ ử d ng b i default route.ụ ở a/ IGRP Timer Chu kỳ update c a IGRP là 90 giây, IGRP có s d ng nhân t random 20% đ ngănủ ử ụ ố ể ch n s đ ng b update timer. Kho ng th i gian gi a 2 l n update bi n đ i t 72 đ nặ ự ồ ộ ả ờ ữ ầ ế ổ ừ ế 90 giây. Khi m t tuy n đ ng đ u tiên đ c h c, invalid timer cho tuy n đó là 270 giây hay làộ ế ườ ầ ượ ọ ế g p 3 l n update timer. Flush timer đ c thi t l p v i giá tr là 630 giây_ g p 7 l nấ ầ ượ ế ậ ớ ị ấ ầ update timer. M i l n tuy n đ c đ c update thì nh ng thông s th i gian này đ cỗ ầ ế ượ ượ ữ ố ờ ượ kh i đ ng l i. N u nh invalid timer trôi qua mà tuy n đ ng đó không nh n đ cở ộ ạ ế ư ế ườ ậ ượ m t update thì tuy n đ ng đó s b đánh d u là không đ n đ c. Tuy n đ ng đó sộ ế ườ ẽ ị ấ ế ượ ế ườ ẽ đ c gi trong routing table và qu ng bá v i thông tin là tuy n đó không đ n đ c choượ ữ ả ớ ế ế ượ đ n khi flush timer trôi qua, tuy n đó s đ c xoá kh i routing table.ế ế ẽ ượ ỏ Update timer c a IGRP g p 3 l n RIP, đi u đó ch ng t IGRP t n it băng thông h nủ ấ ầ ề ứ ỏ ố ơ cho vi c g i update. Nh ng th i gian h i t c a IGRP s l n h n RIP.ệ ử ư ờ ộ ụ ủ ẽ ớ ơ b/ IGRP Metrics Metric c a IGRP là t h p c a các thành ph n sau: bandwidth, delay, load, reliability.ủ ổ ợ ủ ầ M c đ nh c a metric là bandwidth và delay, b n hãy t ng t ng liên k t d li u (dataặ ị ủ ạ ưở ượ ế ữ ệ link) nh là m t cái ng thì bandwidth nh là chi u r ng c a ng còn delay nh làư ộ ố ư ề ộ ủ ố ư chi u dài c a ng. Nói cách khác bandwidth là th c đo kh năng mang thông tin vàề ủ ố ướ ả delay đ tr c n thi t đ m t bít truy n đ n đích.ộ ễ ầ ế ể ộ ề ế Bandwidth: đ c bi t di n v i đ n v là kbps, là m t thông s đ c s d ng đ IGRPượ ể ễ ớ ơ ị ộ ố ượ ử ụ ể s d ng đ ch y thu t toán Bellman-Ford. Nó là m t thông s tĩnh có th thay đ i b iử ụ ể ạ ậ ộ ố ể ổ ở ng i qu n tr không liên quan gì đ n bandwidth th t c a đ ng truy n.ườ ả ị ế ậ ủ ườ ề BW = [10000000/(bandwidth in Kbps)] Delay: gi ng nh bandwidth là m t thông s tĩnh có th đ c c u hình b ng tay. ố ư ộ ố ể ượ ấ ằ Delay = [Delay in 10s of microseconds] Reliability: là m t thông s đ ng, đ c bi u di n b i m t s 8bit. đ c tính s l ngộ ố ộ ượ ể ễ ở ộ ố ượ ố ượ gói tin đ n đích mà không b h ng. Reliability có giá tr 255 có nghĩa là 100% gói tinế ị ỏ ị không b h ng, giá tr nh nh t là 1.ị ỏ ị ỏ ấ Load: là m t ph n băng thông s d ng trên đ ng truy n, đ c bi u di n b i m t sộ ầ ử ụ ườ ề ượ ể ễ ở ộ ố 8 bit. Load có giá tr là 255 nghĩa là s d ng 100%, 1 là giá tr nh nh t.ị ử ụ ị ỏ ấ M c đ nh: K1 = 1, K2 = 0, K3 = 1, K4 = 0, K5 = 0. Các hăng s trên có th đ c thayặ ị ố ể ượ tuỳ theo m c đích c a ng i qu n tr .ụ ủ ườ ả ị c/ IGRP Packet Format Đ nh d ng gói tin IGRP đ c bi u di n nh hình sau:ị ạ ượ ể ễ ư Nh ta th y b n tin IGRP update mang nhi u thông tin h n so v i RIP. M i b n tinư ấ ả ề ơ ớ ỗ ả IGRP update có th ch a t i đa 104 muc nh p (entry) v i m i m c nh p có kích th cể ứ ố ậ ớ ỗ ụ ậ ướ 14octet và header c a IGRP update là 12 octet. Ta có maximum c a IGRP packet là 12 +ủ ủ 104*14 = 1468 byte. Các tr ng c a IGRP có ý nghĩa là:ườ ủ Version: luôn luôn có giá tr b ng 1.ị ằ Opcode: có giá tr là 1 cho IGRP Request packet và có giá tr là 2 cho IGRP Updateị ị packet. Chú ý Request packet không ch a m c nh p (entry).ứ ụ ậ Edition: giá tr đ c tăng lên b i n i g i b t c khi nào có m t thay đ i v thông tinị ượ ở ơ ử ấ ứ ộ ổ ề đ nh tuy n. Giá tr này giúp cho router tránh update nh m thông tin update cũ sau khiị ế ị ầ nh n thông tin update m i.ậ ớ Autonomous System Number: là ID number c a IGRP process. Thông s này cho phépủ ố multiple IGRP process trao đ i thông tin đ nh tuy n qua m t liên k t d li u chung.ổ ị ế ộ ế ữ ệ Number of Interior Routes: là s m c nh p trong update, là nh ng subnet c a nh ngố ụ ậ ữ ủ ữ network n i tr c ti p. ố ự ế Number of System Routes: s tuy n đ ng t i nh ng m ng mà không n i tr c ti p.ố ế ườ ớ ữ ạ ố ự ế Hay nói cách khác, là nh ng tuy n đ ng đã đ c summary b i router biên.ữ ế ườ ượ ở Number of Exterior Routes: là s tuy n đ ng t i nh ng m ng mà đ c h c b iố ế ườ ớ ữ ạ ượ ọ ở default route. Checksum: đ c tính trên IGRP header và t t c các m c nh p.ượ ấ ả ụ ậ Destination: là tr ng đ u tiên c a m i m c nh p. Có m t chú ý là tr ng destinationườ ầ ủ ỗ ụ ậ ộ ườ ch có 3 octet trong khi đ a ch IP có 4 octet. Đi u này đ c th c hi n do nh ng nguyênỉ ị ỉ ề ượ ự ệ ữ nhân sau. N u m c nh p là m t interior route thì ít nh t octet đ u tiên c a đ a ch IPế ụ ậ ộ ấ ầ ủ ị ỉ luôn luôn đ c xác đ nh t đ a ch IP c a interface mà nó nh n đ c update. T ng tượ ị ừ ị ỉ ủ ậ ượ ươ ự nh v y n u m c nh p là system hay external route thì route s b summary và ít nh tư ậ ế ụ ậ ẽ ị ấ là octet cu i cùng là toàn zero. Do đó tr ng destination ch c n bi u di n 3 octet đ uố ườ ỉ ầ ể ễ ầ là đ .ủ Delay: tr ng này bao g m 24 bit.ườ ồ Bandwidth: tr ng này bao g m 24 bit.ườ ồ MTU: là Maximum Transmission Unit nh nh t c a b t kỳ link nào trong tuy n đ ngỏ ấ ủ ấ ế ườ đ n đích. M c dù đây là m t thông s nh ng không bao gi đ c s d ng đ tínhế ặ ộ ố ư ờ ượ ử ụ ể route. Reliability, Load: có giá tr bi n đ i t 0x01 đ n 0xFF.ị ế ổ ừ ế Hop Count: có giá tr bi n đ i t 0x01 đ n 0xFF cho bi t s hop c a tuy n đ ng đ nị ế ổ ừ ế ế ố ủ ế ườ ế đích. d/ Unequal-Cost Load Balancing Load balancing là cách router g i l u l ng qua nhi u đ ng đ đ n cùng đích. Nóử ư ượ ề ườ ể ế đ c s d ng đ gi m l u l ng qua single path. Không gi ng nh RIP, IGRP khôngượ ử ụ ể ả ư ượ ố ư nh ng ch h tr equal-cost balancing mà còn h tr c unequal-cost balancing. Đi uữ ỉ ỗ ợ ỗ ợ ả ề này đ c th c hi n nh s d ng thông s variance. Nh ng route nào có metric nhượ ự ệ ờ ử ụ ố ữ ỏ h n ho c b ng metric*variance s đ c ch n là feasiable route (metric t t nh t).ơ ặ ằ ẽ ượ ọ ố ấ Thông s Maximum Paths xác đ nh t i đa có bao nhiêu route tham gia load balancing.ố ị ố