Khái niệm và cấu hình định tuyến tĩnh, định tuyến động trên router

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).