I. Định tuyến tĩnh
1. Khái niệm
Định tuyến tĩnh
là quá trình router thực hiện chuyển gói dữ liệu tới địa chỉ mạng đích dựa vào
địa chỉ IP đích của gói dữ liệu. Để chuyển được gói dữ liệu đến đúng đích thì
router phải học thông tin về đường đi tới các mạng khác. Thông tin về đường đi
tới các mạng khác sẽ được người quản trị cấu hình cho router. Khi cấu trúc mạng
thay đổi, người quản trị mạng phải tự thay đổi bảng định tuyến của router.
Kỹ thuật định
tuyến tĩnh đơn giản, dễ thực hiện, ít hao tốn tài nguyên mạng và CPU xử lý trên
router (do không phải trao đổi thông tin định tuyến và không phải tính toán định
tuyến). Tuy nhiên kỹ thuật này không hội tụ với các thay đổi diễn ra trên mạng
và không thích hợp với những mạng có quy mô lớn (khi đó số lượng route quá lớn,
không thể khai báo bằng tay được).
- Ưu
điểm:
+ Sử dụng ít
bandwidth hơn định tuyến động.
+ Không tiêu tốn
tài nguyên để tính toán và phân tích gói tin định tuyến.
- Nhược
điểm:
+ Không có khả
năng tự động cập nhật đường đi.
+ Phải cấu hình
thủ công khi mạng có sự thay đổi.
+ Phù hợp với mạng
nhỏ, rất khó triển khai trên mạng lớn.
- Một
số tình huống bắt buộc dùng định tuyến tĩnh:
+ Đường truyền
có băng thông thấp
+ Người quản trị
mạng cần kiểm soát các kết nối.
+ Kết nối dùng định
tuyến tĩnh là đường dự phòng cho đường kết nối dùng giao thức định tuyến động.
+ Chỉ có một đường
duy nhất đi ra mạng bên ngoài (mạng stub).
+ Router có ít
tài nguyên và không thể chạy một giao thức định tuyến động.
+ Người quản trị
mạng cần kiểm soát bảng định tuyến và cho phép các giao thức classful và
classless.
2. Cấu hình định tuyến tĩnh
Hình trên là hai
router, R1 sử dụng cổng f0/0 đấu xuống mạng LAN có subnet 192.168.1.0/24. Tương
tự, R2 sử dụng cổng f0/0 đấu xuống PC có subnet 192.168.2.0/24. Subnet sử dụng
cho kết nối leased-line nối giữa hai router là 192.168.3.0/24. Đầu tiên, chúng
ta phải cấu hình đặt địa chỉ IP cho các cổng của router, cũng như IP và
Default-gateway cho các PC. Default-gateway hiểu đơn giản là IP của cổng của
router gần nhất mà PC đó kết nối trực tiếp đến (trỏ đến).
Cấu hình định
tuyến tĩnh trên router Cisco được thực hiện bằng cách sử dụng lệnh có cú pháp
như sau:
Router (config) # ip route
destination_subnet subnetmask {IP_next_hop|output_interface} [AD]
Trong
đó:
destination_subnet: mạng đích đến.
subnetmask: subnet – mask của mạng đích.
IP_next_hop: địa chỉ IP của trạm kế tiếp
trên đường đi.
output_interface: cổng ra trên router.
AD: chỉ số AD của route khai báo, sử dụng
trong trường hợp có cấu hình dự phòng.
Trong ví dụ hình
trên, từ R1 muốn đi đến mạng 192.168.2.0/24 thì phải đi vào cổng 192.168.3.2. Để
thể hiện điều đó vào bảng định tuyến phải thực hiện cấu hình:
R1 (config) # ip route 192.168.2.0
255.255.255.0 192.168.3.2
R2 muốn đi đến mạng
192.168.1.0/24 thì phải đi vào cổng 192.168.3.1:
R2 (config) # ip route 192.168.1.0
255.255.255.0 192.168.3.1
Sau khi đã cấu
hình xong các route cho các mạng 192.168.1.0/24 và 192.168.2.0/24, kiểm tra bảng
định tuyến trên mỗi router:
Bảng định tuyến
của R1:
R1#show ip route
C 192.168.1.0/24
is directly connected, FastEthernet0/0
S 192.168.2.0/24
[1/0] via 192.168.3.2
C 192.168.3.0/24
is directly connected, FastEthernet1/0
Bảng định tuyến
của R2:
R2#show ip route
S 192.168.1.0/24
[1/0] via 192.168.3.1
C 192.168.2.0/24
is directly connected, FastEthernet0/0
C 192.168.3.0/24
is directly connected, FastEthernet1/0
Kí tự “S” ở đầu
dòng thể hiện rằng các thông tin định tuyến này được học vào bảng định tuyến
thông qua định tuyến tĩnh và các dòng mô tả các mạng kết nối trực tiếp được ký
hiệu bởi kí tự “C” – connected – kết nối trực tiếp.
3. Default route
Được dùng để định
tuyến mặc định tất cả dữ liệu đến một mạng bất kỳ đi theo đường nào đó. Nhưng nếu
mạng đó đã có đường đi trong bảng định tuyến, thì gói tin sẽ ưu tiên đi theo đường
đi rõ ràng trước.
Router (config) # ip route
0.0.0.0 0.0.0.0 {ip next-hop | exit interface}
II. Định tuyến động
1. Khái niệm
Routing
Information Protocol (RIP) là giao thức định tuyến vector khoảng cách. Mỗi
router sẽ gửi toàn bộ bảng định tuyến của nó cho router láng giềng theo định kỳ
30s/lần. Thông tin này lại tiếp tục được láng giềng lan truyền tiếp cho các
láng giềng khác và cứ thế lan truyền ra mọi router trên toàn mạng. RIP chỉ sử dụng
metric là hop-count để tính ra tuyến đường tốt nhất tới mạng đích. Vì sử dụng
tiêu chí định tuyến là hop-count và bị giới hạn ở số hop là 15 nên giao thức
này chỉ được sử dụng trong các mạng nhỏ dưới 15 hop (15 router). RIP có 2 phiên
bản là RIP version 1 (RIPv1) và RIP version 2 (RIPv2).
Các router sẽ
trao đổi thông tin định tuyến với nhau. Từ thông tin nhận được, mỗi router sẽ
thực hiện tính toán định tuyến từ đó xây dựng bảng định tuyến gồm các đường đi
tối ưu nhất đến mọi điểm trong hệ thống mạng. Với định tuyến động, các router
phải chạy các giao thức định tuyến (routing protocol). Giao thức định tuyến động
không chỉ thực hiện chức năng tự tìm đường và cập nhật bảng định tuyến, nó còn
có thể xác định tuyến đường đi tốt nhất thay thế khi tuyến đường đi tốt nhất
không thể sử dụng được. Khả năng thích ứng nhanh với sự thay đổi mạng là lợi thế
rõ rệt nhất của giao thức định tuyến động so với giao thức định tuyến tĩnh.
- Ưu
điểm:
+ Đơn giản trong
việc cấu hình.
+ Tự động tìm ra
những tuyến đường thay thế khi mạng thay đổi.
- Nhược
điểm:
+ Yêu cầu xử lí
của CPU của router cao hơn so với định tuyến tĩnh.
+ Tiêu tốn một
phần băng thông trên mạng để xây dựng bảng định tuyến.
Tất cả các giao
thức định tuyến động được xây dựng dựa trên giải thuật. Định tuyến động chia
thành hai trường phái: các giao thức định tuyến ngoài - Exterior Gateway
Protocol (EGP) và các giao thức định tuyến trong - Interior Gateway Protocol
(IGP).
- Các giao thức
định tuyến ngoài (EGP) với giao thức tiêu biểu: BGP (Border Gateway Protocol)
là loại giao thức được dùng để chạy giữa các router thuộc các AS khác nhau, phục
vụ cho việc trao đổi thông tin định tuyến giữa các AS. AS - Autonomous System -
tạm dịch là Hệ tự trị là tập hợp các router chung một chính sách về định tuyến.
- Các giao thức
định tuyến trong (IGP) gồm các giao thức tiêu biểu như: RIP, OSPF, EIGRP. Trong
đó, RIP và OSPF là các giao thức chuẩn quốc tế, EIGRP là giao thức của Cisco,
chỉ chạy trên thiết bị Cisco. IGP là loại giao thức định tuyến chạy giữa các
router nằm bên trong một AS.
2. Cấu hình định tuyến động RIP
Với sơ đồ ví dụ
như hình trên, tiến hành cấu hình định tuyến RIP cho các router như sau:
Cấu hình router
R1: sử dụng RIP version 2
R1(config)#router rip
R1(config-router)#version 2
R1(config-router)#network 192.168.1.0
R1(config-router)#network 192.168.3.0
Cấu hình router
R2: sử dụng RIP version 2
R2(config)#router rip
R2(config-router)#version 2
R2(config-router)#network 192.168.2.0
R2(config-router)#network 192.168.3.0
Tóm lại, để cấu
hình RIP cho router thì sử dụng các câu lệnh cơ bản sau:
Router (config) # router rip
Router (config-router) # version 2
Router (config-router) # network
mang_can_quang_ba
(Mạng cần quảng
bá: Là các mạng nối trực tiếp với route đó, có thể để rộng hơn, khi đó cả 2 router trên chỉ cần định tuyến network 192.168.0.0 là được)
Ngoài ra còn có
các option sau:
- Auto-summary
(gộp các subnet lại thành một network chung)
-
Default-information originate (quảng bá tuyến default route của nó cho các
router cùng chạy RIP bên trong)
- Redistribute
static (quảng bá những static route của nó cho các router cùng chạy RIP bên
trong)
- Distance (set
giá trị AD)
-
Passive-interface (không cho gửi thông tin RIP đến các cổng connected với host
để giảm traffic vô ích).
* Hỏi ChatGPT: Trong quản
trị mạng, các giao thức định tuyến động phổ biến, so sánh ưu và nhược điểm?
Trong
quản trị mạng, các giao thức định tuyến động (Dynamic Routing
Protocols) giúp các bộ định tuyến (router) tự động học và cập nhật đường đi
giữa các mạng mà không cần cấu hình thủ công. Dưới đây là các giao thức phổ biến
và so sánh ưu - nhược điểm của
chúng:
🔧 1. RIP (Routing Information
Protocol)
- Loại
giao thức: Distance Vector (vector khoảng cách)
- Sử
dụng thuật toán: Bellman-Ford
- Phiên
bản: RIP v1 (classful), RIP v2 (classless)
✅ Ưu điểm:
- Cấu hình đơn giản, dễ triển khai
- Phù hợp cho các mạng nhỏ
❌ Nhược điểm:
- Tối đa 15 hop → giới hạn quy mô mạng
- Cập nhật định kỳ (30s) → tăng traffic, chậm hội tụ
- Không hỗ trợ load balancing hiệu quả
🚀 2. OSPF (Open Shortest Path
First)
- Loại
giao thức: Link State
- Thuật
toán: Dijkstra (SPF – Shortest Path First)
✅ Ưu điểm:
- Hội
tụ nhanh
- Hỗ trợ mạng lớn và phân cấp (Areas)
- Classless
– hỗ trợ VLSM
- Hỗ trợ load balancing theo chi phí
❌ Nhược điểm:
- Cấu hình và quản lý phức tạp hơn RIP
- Tốn tài nguyên (CPU/RAM) hơn
🛰️ 3. EIGRP (Enhanced Interior
Gateway Routing Protocol) – độc quyền của Cisco
- Loại
giao thức: Hybrid (Distance Vector + Link State)
- Thuật
toán: DUAL (Diffusing Update Algorithm)
✅ Ưu điểm:
- Hội
tụ rất nhanh
- Hiệu quả tài nguyên tốt
- Hỗ trợ VLSM, load balancing không đều
(unequal cost)
❌ Nhược điểm:
- Chỉ
dùng cho thiết bị Cisco (hoặc thiết bị hỗ trợ EIGRP)
- Không chuẩn hóa như OSPF (mới được mở chuẩn
gần đây)
🌐 4. BGP (Border Gateway Protocol)
– dùng trong định tuyến giữa các hệ tự trị (AS)
- Loại
giao thức: Path Vector
- Dùng
cho: Định tuyến giữa các tổ chức, nhà cung cấp Internet
✅ Ưu điểm:
- Rất
linh hoạt và mở rộng tốt (Internet backbone dùng BGP)
- Có thể kiểm soát đường đi chính xác (routing
policy, attributes)
❌ Nhược điểm:
- Phức
tạp, khó cấu hình
- Hội tụ chậm
- Yêu cầu quản trị viên có kinh nghiệm cao
📊 Bảng so sánh tổng quan
|
Giao
thức |
Kiểu |
Hội tụ |
Quy mô |
Dễ cấu hình |
Chuẩn mở |
Tính năng |
|
RIP |
Distance Vector |
Chậm |
Nhỏ |
✅
Dễ |
✅
Có |
❌
Ít |
|
OSPF |
Link State |
Nhanh |
Lớn |
❌
Khó |
✅
Có |
✅
Cao |
|
EIGRP |
Hybrid |
Rất nhanh |
Trung bình |
⚠️
Trung bình |
❌
Cisco-only |
✅
Cao |
|
BGP |
Path Vector |
Chậm |
Rất lớn |
❌
Rất khó |
✅
Có |
✅
Rất cao |
* Hỏi ChatGPT: Ví dụ về định tuyến động theo giao thức RIP
và OSPF
Tuyệt!
Dưới đây là 2 ví dụ dễ hiểu
về cách cấu hình định tuyến động bằng giao thức RIP và OSPF,
với sơ đồ mạng cơ bản để bạn hình dung rõ hơn.
🔹 Sơ
đồ mạng đơn giản (chung cho cả RIP và OSPF)
[PC A] |192.168.1.0/24 |[Router1] ----------- 10.0.0.0/30 ----------- [Router2] | |192.168.2.0/24 192.168.3.0/24 | |[PC B] [PC C]
🔸 1.
Định tuyến động bằng RIP
✅ Mục tiêu:
Cấu hình RIP để 2 router tự trao đổi thông tin mạng mà không cần định tuyến
tĩnh.
🔧 Cấu
hình trên Router1:
router ripversion 2network 192.168.1.0network 10.0.0.0network 192.168.2.0no auto-summary🔧 Cấu
hình trên Router2:
router ripversion 2network 10.0.0.0network 192.168.3.0no auto-summary💡 Giải
thích:
- network:
khai báo các mạng nội bộ và mạng kết nối giữa router.
- version
2: sử dụng RIP phiên bản 2 (hỗ trợ subnetting).
- no
auto-summary: tắt tính năng tự gom địa chỉ lớp A/B/C để
tránh lỗi mạng phức tạp.
🔸 2. Định tuyến động bằng OSPF
✅ Mục tiêu:
Dùng OSPF để router chia sẻ bảng định tuyến dựa trên băng thông, hội tụ
nhanh hơn.
🔧 Cấu
hình trên Router1:
router ospf 1network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0network 10.0.0.0 0.0.0.3 area 0network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0🔧 Cấu
hình trên Router2:
router ospf 1network 10.0.0.0 0.0.0.3 area 0network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0💡 Giải
thích:
router ospf 1: khởi tạo tiến trình OSPF số 1.network A.B.C.D W.X.Y.Z area 0: khai báo mạng tham gia OSPF, với wildcard mask.area 0: vùng backbone chính của OSPF (bắt buộc phải có).
📌 Tóm tắt:
|
Giao
thức |
Cách định tuyến |
Ưu điểm chính |
|
RIP |
Theo số hop (≤15) |
Dễ cấu hình, phù hợp mạng nhỏ |
|
OSPF |
Theo băng thông (cost) |
Tối ưu hiệu suất, mạng lớn |
Nếu bạn muốn mình dựng sơ đồ bằng hình ảnh hoặc cấu
hình cho một phần mềm giả lập (như Cisco Packet Tracer), mình có thể giúp luôn
nhé!
0 comments:
Đăng nhận xét