1. Routing
§ Là cách mà bộ định tuyến (Router) hay PC hoặc các thiết bị mạng khác sử dụng để truyền phát các gói tin tới địa chỉ đích trên mạng
§ Khái niệm Routing gắn liền với mạng Intranet và Internet sử dụng mô hình định tuyến hop-by-hop. Tức là PC hay Router sẽ kiểm tra thông tin trong header của gói tin để tính toán địa chỉ tiếp theo (Next hop), cứ như vậy gói tin được gửi đi tới đích
2. Routing Types
a. Static routing
o Bảng định tuyến gồm: Địa chỉ mạng, Subnet Mask, IP của Router tiếp theo hoặc địa chỉ đích. Kí hiệu bằng chữ “S”
o Sử dụng khi:
§ Mô hình mạng đơn giản với vài Router
§ Mạng kết nối qua Internet thông qua chỉ một ISP
§ Mô hình Hub hoặc spoke được sử dụng trên 1 mạng lớn
b. Dynamic routing
o Các Router sử dụng để chia sẻ thông tin về tình trạng các mạng từ xa
o Các hoạt động:
§ Khám phá mạng
§ Cập nhật và duy trì bảng định tuyến
èĐặc trưng định tuyến mạng
o Phân loại định tuyến động:
§ RIP : Routing Information Protocol
§ IGRP: Interior Gateway Protocol
§ OSPF: Open Shortest Path First
§ IS-IS: Intermediate System to Intermediate System
§ BGP: Border gateway Protocol
o Algorithm Routing
§ Distance Vector (Thuật toán Bellman - Ford): RIP, IGRP, …
o Ưu diểm: dễ cấu hình, tốn ít dung lượng, CPU chạy “mượt hơn”
o Nhược điểm:
§ Không chọn được đường đi tốt nhất
§ Các gói update được gửi định kì à chiếm lượng băng thông đáng kể
§ Lặp định tuyến
§ Link state: OSPF, IS-IS: không gửi bảng định tuyến, chỉ gửi trạng thái các đường link tới các router khác, các router khác sẽ áp dụng thuật toán SPF để tạo bảng định tuyến, khi mạng hội tụ thì các router không gửi gói update mà chỉ gửi những thay đổi trong mạng
o Ưu điểm: thích nghi với nhiều hệ thống, thiết kế linh hoạt, khả năng phản ứng nhanh, đảm bảo băng thông mạng
o Nhược điểm: Router phải xử lí nhiều à chiếm nhiều dung lượng bộ nhớ, tốc độ CPU chậm, khó cấu hình
3. OSPF
§ Là giao thức định tuyến dạng Link state
§ Trong 1 hệ thống dùng distance vector (RIP) thì một mạng đích quá 15 router thì không thể đến được. Điều này làm kích thước mạng dùng RIP nhỏ, khả năng mở rộng kém. OSPF thì không bị giới hạn về kích thước, tăng khả năng mở rộng.
§ OSPF sử dụng giải thuật Dijkstra để xây dựng bảng định tuyến. Đây là giải thuật xây dựng các đường đi ngắn nhất SPT (shortest-path tree) để đi đến đích. Thông điệp quảng bá LSA mang thông tin của router và trạng thái các láng giềng lân cận. Dựa trên các thông tin học được khi trao đổi các thông điệp LSA, OSPF sẽ xây dựng topology mạng.
§ OSPF hỗ trợ: tốc độ hội tụ nhanh, hỗ trợ VLSM(Variable length subnet mask), kích thước mạng hỗ trợ lớn, chọn đường đi linh hoạt và hiệu quả, hỗ trợ xác thực.
§ OSPF có thể cấu hình theo nhiều vùng (area), bằng cách này có thể giới hạn lưu thông trong từng vùng. Thay đổi vùng này không ảnh hưởng đến vùng khác . Do vậy khả năng mở rộng rất cao
§ Sử dụng địa chỉ multicast 224.0.0.5 (all SPF router) 224.0.0.6 (DR và BDR router) để gửi các thông điệp Hello và Update.
§ Có khả năng hỗ trợ chứng thực dạng plain text và dạng MD5
§ Các loại gói tin OSPF
OSPF có 5 loại gói tin là Hello, Database Description, Link State Request, Link State Update, Link State Acknowledge.
+ Hello: gói tin Hello dùng để phát hiện trao đổi thông tin của các router cận kề.
+ Database Description (DBD): gói tin này dùng để chọn lựa router nào sẽ được quyền trao đổi thông tin trước (master/slave).
+ Link State Request: gói tin này dùng để chỉ định loại LSA dùng trong tiến trình trao đổi các gói tin DBD.
+ Link State Update: gói tin này dùng để gửi các gói tin LSA đến router cận kề yêu cầu gói tin này khi nhận thông điệp Request.
+ Link State Acknowledge: gói tin này dùng để báo hiệu đã nhận gói tin Update.
§ Các loại vùng trong OSPF
o Normal Area: Nhận các thông tin tóm tắt từ các vùng khác, nhận các thông tin từ bên ngoài, nhận các thông tin mặc định từ bên ngoài
o Stub Area: Vùng Stub không nhận các thông tin từ bên ngoài (external LSA). Vùng stub nhận các thông tin tóm tắt (Summary LSA) từ các vùng khác và nhận các thông tin mặc định (default route) và xem như là các thông tin tóm tắt (summary route).
o Totally Stubby Area:Totally Stubby Area là vùng bị hạn chế nhất. Router trong vùng loại này chỉ tin tưởng vào các thông tin tóm tắt mặc định (default summary route) từ ABR (Area Border Router). Không tồn tại thông tin từ bên ngoài của OSPF (external route) hay thông tin tóm tắt (summary route) trong bảng định tuyến. Đây là một mở rộng của vùng stub nên mang đầy đủ các đặc tính của vùng stub. Vùng Totally Stubby mang những đặc tính là không nhận các thông tin tóm tắt (summary LSA), không nhận các thông tin từ bên ngoài (external LSA). Vùng Totally Stubby chỉ nhận các thông tin mặc định (default route) và xem như là các thông tin tóm tắt (summary route).
o Not so Stubby Area
NSSA là một mở rộng của vùng stub, NSSA cho phép nhận các route từ bên ngoài vào OSPF domain thông qua vùng stub
o Totally Not so Stubby Area
Loại vùng này là một mở rộng của NSSA, nếu vùng 1 là totally NSSA thì sẽ mang những đặc tính sau:
1. Vùng 1 không chấp nhận các RIP route vì đây là các external route.
2. Vùng 1 không chấp nhận các thông tin tóm tắt summary LSA.
3. Router F (ABR) sẽ chịu trách nhiệm tạo default summary LSA.
Totally NSSA mang những đặc tính sau:
1. Không chấp nhận summary LSA.
2. Không chấp nhận external LSA.
3. LSA Type 7 sẽ được chuyển đổi thành LSA Type 5 tại router NSSA ABR.
§ OSPF sử dụng các vùng để giảm các ảnh hưởng bất lợi trên.OSPF định nghĩa vùng là một nhóm logic các Router và các liên kết giúp phân chia hiệu quả một miền OSPF thành các miền con.
Các Router trong một vùng sẽ không biết chi tiết cấu hình bên ngoài vùng của nó. Do vậy:
Một Router sẽ chỉ phải chia sẻ cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết với các Router khác trong vùng của nó. việc giảm kích thước của cơ sở dữ liệu sẽ làm giảm sự va chạm trong bộ nhớ của Router.
Cơ sở dữ liệu nhỏ hơn dẫn đến các LSA phải xử lí ít hơn và làm giảm sự va chạm trong CPU của Router.
Các quá trình tràn lụt gói được giới hạn trong vùng
§ Giao thức Hello
o Tìm kiếm hàng xóm, thiết lập hàng xóm, quảng bá thông số
o Trước khi thiết lập hàng xóm, thăm dò, tìm kiếm hàng xóm
o Trước khi đồng ý là hàng xóm phải xác thực 3 thông số: thời gian duy trì, thời gian hello, kiểu mạng
§ Thuật toán OSPF
o Mỗi router duy trì một linkstate database chứa LSA của tất cả các router khác gửi tới, router sử dụng cơ sở dữ liệu này để tìm đường đi ngắn nhất với thuật toán Dijkstra’s
o Mỗi khi có thay đổi cơ sở dữ liệu này sẽ được cập nhật và router tính toán lại đường đi ngắn nhất
§ Xác thực
o OSPF có khả năng cấu hình để xác thực
o Đảm bảo thông tin tới những nơi chính xác và đã được xác thực
§ Router ID
o Nhận diện router trong vùng định tuyến OSPF
o Chọn router id theo 3 tiêu chí:
§ Giá trị đã cấu hình: router-ip
§ Chọn IP cao nhất của bất kì cổng loopback nào nếu chưa được cấu hình
§ Nếu không có cổng loopback, chọn IP cao nhất của cổng vật lí
§ Các kiểu mạng OSPF: 5 kiểu
o Point to point
o Broadcast Multiaccess
o Nonbroadcast Multiaccess
o Point to multipoint
o Virtual links
4. BGP
§ BGP là một giao thức chọn đường liên vùng,yếu tố gắn kết Internet.
Dùng để kết nối các hệ tự trị AS(Tập hợp các nút mạng có chung chính sách chọn đường)
§ BGP trao đổi thông tin NLRI:
· Cho phép một AS biết được thông tin đi đến AS khác.
· Gửi thông tin này vào trong AS đó
· Xác định đường đi tốt nhất dựa trên thông tin đó và các chính sách chọn đường.
§ BGP kết nối từng cặp router (peering) với nhau bằng cách thiết lập phiên làm việc trên giao thức TCP qua cổng 179
§ BGP là giao thức định tuyến hoạt động dùng path vector chỉ ra chính xác danh sách toàn bộ đường dẫn đến đích, xác định vòng lặp trên mạng rất tốt bằng cách xem xét các con đường mà các router khác gởi về xem có chính bản thân AS trong đó hay không, nếu có sẽ biết được ngay là lặp, và sẽ loại bỏ.
§ Việc cập nhật thông tin bảng chọn đường thực hiện khi có bất kì thay đổi nào trong hệ thống mạng và chỉ phần bị thay đổi bị gửi đi.
§ BGP có thể được thực hiện giữa các AS khác nhau hay trong cùng 1 AS. Khi dùng BGP để kết nối các AS khác nhau, BGP được gọi là eBGP. Giao thức này cũng có thể được dùng để mang thông tin giữa các router trong một AS. Khi đó BGP được gọi là iBGP
§ Một số thuộc tính quan trọng của BGP
§ BGP định tuyến traffic bằng cách sử dụng các thuộc tính. Việc sử dụng các thuộc tính ám chỉ đến việc sử dụng các biến trong quá trình chọn lựa đường đi trong BGP. Các thuộc tính của BGP không chỉ là danh sách các biến mà qua đó route được chọn lựa. Một vài thông tin được mang trong các thông điệp cập nhật là quan trọng hơn các thông tin khác. Một số thông tin là rất quan trọng cho hoạt động của BGP, vì vậy các thông tin này phảI được mang đến tất cả các router BGP trong mạng. Quá trình chọn lựa đường đi dựa trên những thuộc tính và các giá trị của nó. Các thuộc tính được chia thành hai nhóm: nhóm well-known và nhóm tùy chọn (optional). Cả hai nhóm này sẽ được tiếp tục chia ra làm các nhóm con:
· Well-known mandatory: Các thuộc tính này là bắt buộc và được công nhận bởi tất cả các router BGP
· Well-known Discretionary: Không yêu cầu các thuộc tính này tồn tại trong các cập nhật nhưng nếu chúng tồn tại, tất cả các router sẽ công nhận và sẽ có hành động tương ứng dựa trên thông tin được chứa bên trong thuộc tính này.
· Optional Transitive: Router có thể không công nhận các thuộc tính này nhưng nếu router nhận được thuộc tính này, nó sẽ đánh dấu và gửi đầy đủ cập nhật này đến router kế tiếp. Các thuộc tính sẽ không thay đổi khi đi qua router nếu thuộc tính này không được công nhận bởi router.
· Optional Nontransitive: Các thuộc tính này bị loại bỏ nếu cập nhật mang thuộc tính này đi vào router mà router không hiểu hoặc không công nhận thuộc tính. Các thuộc tính này sẽ không truyền tới các BGP.
Thuộc tính nguồn gốc (Origin-attribute): là một thuộc tính xác định nguồn gốc của các routing thông tin cập nhật định tuyến. Nếu là “I” thì chỉ rằng routing thông tin cập nhật định tuyến được biết thông qua một IGP (RIP, OSPF…). Nếu giá trị “E” thì routing thông tin cập nhật định tuyến được biết thông qua một EGP. Nếu giá trị “i” (incomplete) thì chỉ rằng không biết nguồn gốc của routing thông tin cập nhật định tuyến.
Thuộc tính AS_PATH: Đây là thuộc tính quan trọng trong việc xác định đường đi tối ưu, mang 2 chức năng. Thứ nhất, AS_PATH càng ngắn càng được router ưu tiên hơn.
Chức năng thứ hai là ngăn ngừa vòng lặp. Bởi vì thuộc tính AS_PATH rất quan trọng cho quá trình hoạt động của BGP nên tất cả các nhà cung cấp phải hỗ trợ nó và là một thuộc tính mang tính bắt buộc, nghĩa là tất cả các bộ định tuyến phải chuyển thuộc tính này đến tất cả các láng giềng trong mọi thông điệp cập nhật của BGP.
Thuộc tính MED: Đây là thuộc tính được AS dùng để tham chiếu cho việc nên chọn router nào để đi đến cùng một đích trong một AS.
Một điểm khác biệt rõ thấy nhất của BGP so với các giao thức định tuyến loại IGP (như OSPF,RIP, EIGRP, IGRP,…) đó là nó không quan tâm đến các subnet cụ thể trong một công ty,cơ quan,…mà nó quan tâm đến việc chuyển tải đầy đủ thông tin đến 1 AS khác với các chính sách định tuyến (policy) cần thiết.
§ Một số thuật ngữ:
BGP speaker: bất cứ thiết bị nào mà chạy BGP routing process đều được coi là một BGP speaker.
Peer: khi 2 BGP speaker thiết lập một kết nối TCP giữa chúng, thì chúng được coi là Peer. Từ neighbor tương đương với peer.
eBGP External Border Gateway Protocol (eBGP): là routing protocol được sử dụng để trao đổi thông tin định tuyến giữa các BGP peer của các AS khác nhau.
iBGP Internal Border Gateway Protocol (iBGP): là routing protocol sử dụng để trao đổi thông tin định tuyến giữa các BGP peer của cùng chung một AS.
Inter-AS routing: Inter-AS routing là định tuyến xảy ra giữa các AS khác nhau.
Intra-AS routing: Intra-AS routing là định tuyến xảy ra trong cùng một AS.
Bạn đang đọc truyện trên: TruyenTop.Vip