GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
KHÁI NIỆM VỀ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
Trong mạng máy tính, định tuyến (routing) là quá trình chọn lựa đường đi để gửi dữ liệu, chỉ ra hướng di chuyển của các gói dữ liệu từ nguồn đến đích thông qua các router Tiến trình này dựa vào bảng định tuyến, chứa lộ trình tốt nhất đến các đích khác nhau, do đó việc xây dựng và tổ chức bảng định tuyến trong bộ nhớ của router là rất quan trọng Định tuyến khác với bắc cầu (bridging) ở chỗ nó sử dụng cấu trúc địa chỉ để mô tả lộ trình đến một nhóm địa chỉ, giúp định tuyến hoạt động hiệu quả hơn trong các mạng lớn và trở thành phương pháp chủ yếu để tìm đường trên Internet.
Mạng nhỏ thường sử dụng bảng định tuyến cấu hình thủ công, trong khi mạng lớn với cấu trúc phức tạp gặp khó khăn trong việc này Hầu hết các mạng điện thoại chuyển mạch chung (PSTN) áp dụng bảng định tuyến được tính toán trước, kèm theo các tuyến dự trữ để xử lý tình huống nghẽn lộ trình Để giải quyết vấn đề tắc nghẽn, định tuyến động tự động xây dựng bảng định tuyến dựa trên thông tin từ giao thức định tuyến, cho phép mạng hoạt động gần như tự trị và ngăn chặn lỗi cũng như nghẽn mạng.
Các mạng như Internet chia dữ liệu thành các gói thông tin, gán nhãn với đích đến cụ thể và lập lộ trình riêng cho từng gói Mạng vòng, chẳng hạn như mạng điện thoại, cũng thực hiện định tuyến để gửi dữ liệu lớn mà không cần lặp lại địa chỉ đích Định tuyến IP truyền thống sử dụng phương pháp định tuyến bước kế tiếp, trong đó router chỉ quan tâm đến đích đến của gói mà không xem xét các bước truyền tiếp theo Tuy nhiên, các chiến lược định tuyến phức tạp hơn thường được áp dụng trong các hệ thống như MPLS, ATM và Frame Relay, hỗ trợ cho mạng IP.
PHÂN LOẠI GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
1.2.1 Định tuyến tĩnh Đối với định tuyến tĩnh, các thông tin về đường đi phải do người quản trị mạng nhập cho router Khi cấu trúc mạng có bất kỳ thay đổi nào thì chính người quản trị mạng phải xóa hoặc thêm các thông tin về đường đi cho router Những loại đường đi như vậy gọi là đường đi cố định Đối với hệ thống mạng lớn thì công việc bảo trì bảng định tuyến cho router như trên tốn rất nhiều thời gian Còn đối với hệ thống mạng nhỏ, ít có thay đổi thì công việc này đỡ mất thời gian hơn Chính vì định tuyến tĩnh đòi hỏi người quản trị mạng phải cấu hình mọi thông tin về đường đi cho router nên nó không có được tính linh hoạt như định tuyến động Trong những hệ thống mạng lớn, định tuyến tĩnh thường được sử dụng kết hợp với giao thức định tuyến động cho một số mục đích đặc biệt Đối với các mạng LAN không có những thiết bị định tuyến chuyên dụng thì việc định tuyến tĩnh là bắt buộc Những mạng này thường là những mạng cố định, không có thay đổi về mặt vật lý Khi thêm một thiết bị như máy tính vào mạng thì người quản trị trực tiếp cấu hình trên máy tính đó sao cho phù hợp với các thiết bị khác
1.2.2 Định tuyến động Đối với định tuyến động thì Router sẽ tự động cập nhật bảng định tuyến từ các router khác, chúng chia sẻ dữ liệu định tuyến với nhau và từ đó router sẽ tự động thay đổi thông tin của bảng định tuyến với việc lựa chọn ra đường đi tốt nhất tới một mạng Ưu điểm của định tuyến động là đơn giản trong việc cấu hình và tự động tìm ra những tuyến đường thay thế nếu như mạng có sự thay đổi Định tuyến động chiếm ưu thế trên Internet Tuy nhiên, việc cấu hình các giao thức định tuyến thường đòi hỏi nhiều kinh nghiệm, không nên nghĩ rằng kỹ thuật nối mạng đã phát triển đến mức hoàn toàn tự động cho việc định tuyến Định tuyến động được chia ra làm hai loại chính sau :
Giao thức định tuyến cổng nội (IGP)
Giao thức định tuyến cổng ngoại (EGP)
Giao thức định tuyến cổng nội : Được sử dụng để định tuyến trong phạm vi một hệ tự trị (AS) Giao thức này được chia làm 2 loại :
Định tuyến theo vector khoảng cách (Distance Vector) bao gồm : RIP, RIPv2, IGRP
Định tuyến theo trạng thái đường liên kết (Link State) bao gồm : OSPF, IS-IS
Giao thức định tuyến cổng ngoại (EGP) bao gồm :
Ngoài ra các giao thức định tuyến còn chia theo các loại hỗ trợ định tuyến :
Classless: RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGPv4
IPv6: RIPng, EIGRP for IPv6, OSPFv3, IS-IS for IPv6,
Hình 1 : Phân loại các giao thức định tuyến động
Trong giao thức định tuyến cổng nội (IGP), có hai loại chính là định tuyến theo vector khoảng cách và định tuyến theo trạng thái đường liên kết Cả hai loại này đều thực hiện chức năng định tuyến trong phạm vi một hệ tự trị, nhưng sử dụng hai phương pháp khác nhau để đạt được mục tiêu tương tự.
1.2.2.1 Định tuyến theo véc tơ khoảng cách
Thuật toán vector khoảng cách so sánh chính xác các tuyến đường để xác định con đường tốt nhất đến địa chỉ đích Nó cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc đường đi trong mạng mà không cần biết đến các router trên tuyến đường đó.
Các router theo vector khoảng cách chỉ gửi một phần hoặc toàn bộ bảng định tuyến của mình đến các router kết nối trực tiếp Thông tin trên bảng định tuyến rất ngắn gọn, chỉ cung cấp thông tin về cổng trên router, địa chỉ IP của router kế tiếp và thông số định tuyến của con đường Do đó, các router này không nắm rõ đường đi cụ thể, không biết về các router trung gian và cấu trúc kết nối của chúng.
Các router định tuyến theo vector khoảng cách cập nhật thông tin định kỳ, dẫn đến việc tiêu tốn băng thông Khi có sự cố xảy ra, router đầu tiên phát hiện sẽ cập nhật bảng định tuyến và chuyển thông tin này đến router láng giềng Router láng giềng sau đó cập nhật bảng định tuyến của mình và tiếp tục quá trình này cho các router kế tiếp, tạo thành một chuỗi cập nhật trong toàn bộ hệ thống.
Do đó thời gian hội tụ chậm
Giao thức thông tin định tuyến (RIP) là một trong những giao thức định tuyến lâu đời nhất, nhưng cũng có nhiều giao thức tương tự đang phát triển RIP và các giao thức giống như nó sử dụng thuật toán vectơ khoảng cách để so sánh các đường, nhằm tìm ra con đường tốt nhất tới địa chỉ đích Các thuật toán này đã xuất hiện từ trước năm 1957.
1.2.2.2 Định tuyến theo trạng thái đường liên kết
Thuật toán định tuyến trạng thái theo đường liên kết, hay còn gọi là thuật toán chọn đường ngắn nhất (SPF), thường được biết đến với tên gọi thuật toán Dijkstra.
Thuật toán được đặt theo tên của người sáng chế, lưu trữ một cơ sở dữ liệu phức tạp với thông tin chi tiết về cấu trúc hệ thống mạng, bao gồm tất cả các router và cách chúng kết nối với nhau.
Giao thức định tuyến OSPF, sử dụng thuật toán tiên tiến, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các giao thức định tuyến cũ như RIP và IGRP, vốn dựa vào định tuyến theo vectơ khoảng cách OSPF hoạt động theo cơ chế hoàn toàn khác biệt, cho phép tối ưu hóa quá trình định tuyến và cải thiện hiệu suất mạng.
Giao thức này phát thông tin về đường đi cho mọi router, giúp các router trong mạng có cái nhìn toàn diện về cấu trúc hệ thống Việc cập nhật chỉ diễn ra khi có sự thay đổi, không theo định kỳ, từ đó tối ưu hóa băng thông và tăng tốc độ hội tụ của mạng Ngay khi có sự thay đổi trạng thái liên kết, thông tin sẽ ngay lập tức được phát tán đến tất cả các router trong mạng.
Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết thu thập thông tin về đường đi từ tất cả các router trong cùng hệ thống mạng Khi hoàn tất việc thu thập thông tin, mỗi router tự tính toán để xác định đường đi tốt nhất đến các mạng đích Điều này giúp mỗi router có cái nhìn toàn diện về hệ thống mạng, giảm thiểu khả năng truyền tải thông tin sai lệch từ các router lân cận.
Sau đây là các ưu điểm của giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết :
Sử dụng chi phí làm thông số định tuyến để chọn đường đi trong mạng
Thông số chi phí này có thể phản ánh được dung lượng của đường truyền
Khi có sự kiện xảy ra, việc cập nhật và phát các gói quảng cáo trạng thái đường liên kết (LSA) cho tất cả các router trong hệ thống mạng là rất quan trọng Điều này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mạng mà còn rút ngắn thời gian hội tụ, đảm bảo mạng hoạt động ổn định và hiệu quả hơn.
Mỗi router có một sơ đồ đầy đủ và đồng bộ về toàn bộ cấu trúc hệ thống mạng Do đó chúng rất khó bị lặp vòng
Router sử dụng thông tin mới nhất để quyết định chọn đường đi
Việc thiết kế hệ thống mạng một cách tỉ mỉ là rất quan trọng để tối ưu hóa cơ sở dữ liệu về trạng thái các đường liên kết Điều này giúp router tiết kiệm thời gian tính toán Dijkstra và nâng cao tốc độ hội tụ.
Mọi router sử dụng sơ đồ cấu trúc mạng của riêng nó để chọn đường Đặc tính này giúp router xữ lý khi gặp sự cố
Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết có hỗ trợ CIDR và
Các nhược điểm của giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết:
Các giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách yêu cầu ít dung lượng bộ nhớ và năng lực xử lý hơn so với các giao thức khác, do đó, chúng thường có chi phí thấp hơn, phù hợp với các tổ chức nhỏ có ngân sách hạn chế và thiết bị cũ.
GIỚI THIỆU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP
Giao thức định tuyến EIGRP được viết tắt bởi cụm từ tiếng anh Enhanced
Interior Gateway Routing Protocol là một giao thức định tuyến độc quyền của Cisco được phát triển từ giao thức định tuyến IGRP
Giao thức EIGRP, hay còn gọi là giao thức ghép lai, kết hợp những ưu điểm của giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách và giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết.
EIGRP khác với IGRP ở chỗ hỗ trợ định tuyến liên miền không theo lớp địa chỉ (CIDR) và cho phép tối ưu hóa không gian địa chỉ thông qua kỹ thuật VLSM So với IGRP, EIGRP có thời gian hội tụ nhanh hơn, khả năng mở rộng tốt hơn và khả năng chống vòng lặp cao hơn.
Hơn nữa, EIGRP còn thay thế được cho giao thức Novell Routing Information
Protocol (Novell RIP) và Apple Talk Routing Table Maintenace Protocol (RTM) để phục vụ hiệu quả cho cả hai mạng IPX và Aplle Talk
EIGRP là một giao thức định tuyến tiên tiến, kết hợp các tính năng của giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết Nó tích hợp những ưu điểm nổi bật của OSPF, bao gồm khả năng cập nhật thông tin một phần và phát hiện các router láng giềng.
Tuy nhiên, cấu hình EIGRP dễ hơn cấu hình OSPF.
SO SÁNH EIGRP VÀ IGRP
Cisco giới thiệu giao thức EIGRP vào năm 1994, đánh dấu sự phát triển nâng cao từ giao thức IGRP EIGRP vẫn áp dụng kỹ thuật vectơ khoảng cách vốn có trong IGRP.
EIGRP nâng cao khả năng hội tụ so với IGRP, cho phép hoạt động hiệu quả hơn và mở rộng cấu trúc mạng Điều này giúp cải tiến hệ thống mà vẫn giữ nguyên các yếu tố đã được xây dựng trong IGRP.
EIGRP và IGRP được so sánh với nhau trong các lĩnh vực sau:
Cách tính thông số định tuyến
Hoạt động phân phối thông tin tự động
EIGRP được coi là phiên bản nâng cấp của IGRP, do đó, chúng hoàn toàn tương thích và có thể hoạt động chung với nhau mà không gặp ranh giới nào.
Khi sử dụng router EIGRP và IGRP trên cùng một mạng, người dùng không cần phải lo lắng về việc thống nhất các đặc điểm của các giao thức định tuyến khác nhau Điều này cho phép tận dụng ưu điểm của cả hai giao thức mà không gặp phải những rào cản kỹ thuật, tạo điều kiện thuận lợi cho việc định tuyến hiệu quả.
Tuy nhiên, router EIGRP có thể hỗ trợ nhiều loại giao thức khác nhau còn
Khi thiết kế mạng sử dụng các giao thức khác nhau, cần lưu ý rằng IGRP không hỗ trợ một số giao thức Do đó, khi kết hợp cả hai router trong cùng một mạng, cần kiểm tra tính tương thích của router IGRP với giao thức đang sử dụng.
2.2.2 Cách tính các thông số định tuyến
EIGRP và IGRP có sự khác biệt trong cách tính toán thông số định tuyến, với EIGRP sử dụng thông số 32 bit, trong khi IGRP chỉ sử dụng 24 bit Điều này cho phép EIGRP tăng thông số định tuyến của IGRP lên 256 lần, giúp dễ dàng chuyển đổi giữa hai giao thức định tuyến này bằng cách nhân hoặc chia thông số.
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) +
(K3 * độ trễ))] * [K5/(độ tin cậy + K4)]
Khi K4 và K5 bằng 0, phần [K5/ (độ tin cậy + K4)] không còn ảnh hưởng đến việc tính toán thông số định tuyến Vì vậy, công thức tính còn lại sẽ được điều chỉnh như sau:
Thông số định tuyến = băng thông + độ trễ
IGRP và EIGRP sử dụng các biến đổi sau để tính toán thông số định tuyến :
Băng thông trong công thức trên áp dụng cho IGRP = 10000000/băng thông thực sự
Băng thông trong công thức cho EIGRP được tính bằng cách lấy 10.000.000 chia cho băng thông thực tế, sau đó nhân với 256 Đối với IGRP, độ trễ được tính bằng độ trễ thực tế chia cho 10 Còn đối với EIGRP, độ trễ được tính bằng cách lấy độ trễ thực tế chia cho 10, rồi nhân với 256.
IGRP cho phép tối đa 255 hop, trong khi EIGRP giới hạn ở 224 hop Số lượng hop này đủ lớn để phục vụ cho các mạng được thiết kế hợp lý và mở rộng.
Giao thức EIGRP có số lượng hop ít hơn so với IGRP do sử dụng thuật toán phức tạp hơn Trong khi IGRP chỉ định tuyến theo khoảng cách, EIGRP kết hợp cả vectơ khoảng cách và trạng thái đường liên kết, mang lại khả năng định tuyến tốt hơn nhưng cũng giới hạn số lượng hop trong hệ thống.
Mặc dù vậy với số lượng 224 hop cũng là rất lớn cho bất cứ mạng nào được thiết kế hợp lý
2.2.4 Hoạt động phân phối thông tin tự động
Các giao thức định tuyến như OSPF và RIP yêu cầu cấu hình nâng cao để chia sẻ thông tin định tuyến hiệu quả Ngược lại, IGRP có thể hoạt động với cấu hình đơn giản hơn.
EIGRP trong cùng một số AS của hệ tự trị sẽ tự động chia sẻ thông tin về các đường đi mà nó học được từ IGRP AS và ngược lại Điều này giải thích lý do tại sao router sử dụng giao thức định tuyến IGRP.
EIGRP có khả năng hoạt động trong cùng một hệ tự trị mà không cần can thiệp vào phần cứng và phần mềm, cho thấy sự tương thích và hỗ trợ lẫn nhau giữa các thành phần trong mạng.
EIGRP đánh dấu các đường mà nó học từ IGRP hoặc từ các nguồn khác là đường ngoại vi, vì những đường này không được tạo ra từ bộ định tuyến EIGRP.
IGRP thì không phân biệt đường ngoại vi và nội vi
Trong kết quả hiển thị của lệnh show ip route, đường EIGRP được đánh dấu bằng chữ D, trong khi đường ngoại vi được đánh dấu bằng chữ EX RTA phân biệt rõ ràng giữa mạng học được từ EIGRP (172.16.0.0) và mạng phân phối từ IGRP.
CÁC ĐẶC TÍNH VÀ ƯU ĐIỂM CỦA EIGRP
EIGRP, giao thức độc quyền của Cisco, kết hợp những ưu điểm của giao thức trạng thái đường liên kết và vectơ khoảng cách, và hoạt động khác biệt so với IGRP.
EIGRP là giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách nâng cao, nhưng trong việc cập nhật và bảo trì thông tin láng giềng cũng như thông tin định tuyến, nó hoạt động giống như giao thức định tuyến trạng thái đường liên kết Dưới đây là những ưu điểm nổi bật của EIGRP so với các giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách thông thường.
2.3.1 Hội tụ nhanh ( fast convergence)
Router EIGRP sử dụng thuật toán DUAL để đảm bảo tính ổn định và ngăn chặn vòng lặp trong quá trình tính toán đường đi Điều này cho phép tất cả các router trong mạng đồng bộ hóa ngay khi xảy ra sự cố Các router EIGRP lưu trữ thông tin về các láng giềng trong một bảng, giúp chúng nhanh chóng thích ứng với các router khác Khi phát hiện tuyến không phù hợp, EIGRP sẽ gửi yêu cầu đến các láng giềng để tìm tuyến mới, và quá trình này diễn ra rộng rãi cho đến khi tìm được tuyến thay thế, dẫn đến tốc độ hội tụ rất nhanh.
2.3.2 Hỗ trợ giao thức VLSM và CIDR
Không giống như IGRP, EIGRP là một giao thức không phân lớp (classless protocol) nên nó quảng bá cả subnetmask cho từng mạng đích, cấu trúc này cho phép
EIGRP hỗ trợ các mạng con không liên tục và VLSM
Các router sử dụng giao thức EIGRP có thể giảm tải nhờ vào phương pháp CIDR CIDR cho phép một địa chỉ IP đại diện cho hàng ngàn địa chỉ khác, giúp tối ưu hóa việc cung cấp dịch vụ từ các nhà cung cấp đường trục Internet.
(Internet backbone provider) Tất cả các gói tin gửi cho các địa chỉ đó sẽ được chuyển đến cho nhà cung cấp dịch vụ ISP (Internet Service Provider)
2.3.3 Thay đổi hỗ trợ một phần (partial update)
EIGRP không gửi cập nhật định kỳ mà chỉ gửi thông tin thay đổi ngay khi có sự biến động trong mạng Các gói cập nhật này chỉ chứa thông tin về sự thay đổi, giúp tiết kiệm băng thông Hơn nữa, việc truyền các cập nhật được tự động giới hạn, chỉ các router bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi mới nhận được thông tin cần thiết.
EIGRP hoạt động khác biệt so với các giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết, khi mà nó chỉ gửi thông tin cập nhật một phần thay vì toàn bộ bảng định tuyến Điều này giúp EIGRP sử dụng băng thông một cách hiệu quả, đặc biệt khi hệ thống mạng đã ổn định, chỉ tốn một lượng băng thông tối thiểu Cập nhật của EIGRP được gọi là cập nhật giới hạn, và các router duy trì liên lạc thông qua các gói hello nhỏ, không chiếm nhiều băng thông đường truyền.
2.3.4 Hỗ trợ nhiều giao thức lớp mạng
( Multiple network layer protocol support) : EIGRP hỗ trợ các giao thức IP,
IPX và AppleTalk sử dụng các module phụ thuộc giao thức để đáp ứng nhu cầu riêng của từng giao thức lớp mạng Mỗi module được thiết kế đặc biệt để tương thích và hoạt động hiệu quả với các yêu cầu cụ thể của từng giao thức.
Việc áp dụng các module riêng biệt cho từng giao thức lớp mạng giúp tối ưu hóa hiệu suất làm việc độc lập của chúng Đặc biệt, EIGRP có khả năng can thiệp vào các module này mà không gây ảnh hưởng đến các module khác, nâng cao tính linh hoạt và hiệu quả trong quản lý mạng.
Kết nối liền mạch qua tất cả các giao thức và topo lớp 2 giúp EIGRP hoạt động hiệu quả mà không cần cấu hình đặc biệt, khác với OSPF, vốn yêu cầu cấu hình riêng cho các môi trường như Ethernet và Frame Relay EIGRP có khả năng hoạt động tốt trong cả môi trường WAN.
Sophisticated metric (metric phức tạp): EIGRP sử dụng cùng một thuật toán với
EIGRP sử dụng metric 32 bit, trong khi IGRP chỉ có metric 24 bit Một trong những ưu điểm nổi bật của EIGRP là khả năng hỗ trợ cân bằng tải, cho phép người quản trị tối ưu hóa việc phân bổ gói tin trong mạng, cả khi metric bằng nhau và không bằng nhau.
Multicast and unicast: EIGRP sử dụng multicast và unicast để truyền các gói, nó không sử dụng broadcast, địa chỉ multicast được sử dụng cho EIGRP là 224.0.0.10.
CÁC BẢNG DỮ LIỆU CỦA EIGRP
EIGRP hoạt động dựa trên 3 bảng:
Bảng láng giềng (Neighbor table)
Bảng cấu trúc mạng (Topology table)
Bảng định tuyến (Routing table)
Bảng láng giềng là bảng quan trọng nhất trong EIGRP
Mỗi router lưu giữ một bảng láng giềng, trong đó là danh sách các router thân mật với nó
Khi một router phát hiện và thiết lập kết nối với một láng giềng, nó sẽ ghi lại địa chỉ và cổng kết nối của láng giềng vào bảng láng giềng.
Khi một láng giềng gửi gói hello, nó quảng bá thời gian giữ gói hello, tức là khoảng thời gian định kỳ gửi gói này Nếu gói hello không được gửi đúng hạn, DUAL sẽ thông báo sự thay đổi trong cấu trúc mạng và tiến hành tính toán lại đường đi mới.
Bảng láng giềng chứa thông tin cần thiết theo yêu cầu của RTP, bao gồm số thứ tự để so sánh các gói xác nhận với gói dữ liệu Ngoài ra, thời gian truyền khứ hồi cũng được ghi lại trong bảng để ước lượng thời gian truyền tối ưu.
Bảng láng giềng trong giao thức định tuyến EIGRP liệt kê tất cả các router lân cận, bao gồm thông tin về router kế tiếp (Next-hop Router) và địa chỉ cổng kết nối (Interface) của chúng.
Liệt kê tất cả các tuyến đã học được tới từng mạng đích
DUAL sử dụng dữ liệu từ bảng láng giềng và bảng cấu trúc mạng để xây dựng bảng định tuyến, từ đó tính toán và chọn đường đi có chi phí thấp nhất đến mạng đích.
Mỗi router EIGRP lưu một bảng cấu trúc mạng riêng tương ứng với từng loại giao thức mạng khác nhau
Khi router phát hiện láng giềng mới, nó sẽ gửi bản cập nhật về các tuyến đường mà nó biết đến, đồng thời nhận thông tin tương tự từ láng giềng đó.
Các thông tin cập nhật này xây dựng nên bảng cấu trúc mạng
Bảng cấu trúc mạng chứa các metric bao gồm AD và FD (xét ở phần sau)
Lưu giữ đường dự phòng Feasible Successor (FS)
Thông tin về cổng giao tiếp mà router sử dụng để đi đến mạng đích
Bảng cấu trúc mạng sẽ thay đổi khi một tuyến kết nối trực tiếp với router thay đổi hoặc khi một láng giềng thông báo có sự thay đổi
Bảng cấu trúc có hai trạng thái: active và passive Ở trạng thái active, router thực hiện tính toán lại định tuyến tới đích, trong khi ở trạng thái passive, router không thực hiện tính toán Khi ở trạng thái active, thông tin trong bảng định tuyến không thể bị thay đổi.
Hình 4: Bảng cấu trúc mạng
Bảng cấu trúc mạng lấy thông tin từ bảng láng giềng để xác định router đích
(Destination 1) nằm ở đâu và tính toán các thông số FD và AD thông qua mỗi router láng giềng đó
Lưu giữ danh sách các đường tốt nhất đến các mạng đích
Những thông tin trong bảng định tuyến được rút ra từ bảng cấu trúc mạng
Mỗi router EIGRP có bảng định tuyến riêng cho từng giao thức mạng khác nhau
Từ thông tin trong bảng láng giềng và bảng cấu trúc mạng, DUAL chọn ra một đường chính và đưa lên bảng định tuyến
Đường successor là con đường chính dẫn đến mạng đích, có thể có tối đa 4 successor với chi phí có thể bằng nhau hoặc khác nhau.
Bảng định tuyến liệt kê tất cả những đường tốt nhất từ bảng cấu trúc mạng.
CÁC GÓI DỮ LIỆU CỦA EIGRP
Phát hiện các láng giềng, được gởi như gói multicast, không yêu cầu xác nhận
EIGRP sử dụng các gói hello để phát hiện và kiểm tra các router lân cận Tái phát hiện xảy ra khi một router EIGRP không nhận được gói hello từ một router láng giềng trong khoảng thời gian nhất định, nhưng sau đó router này lại khôi phục liên lạc.
Chu kỳ gửi hello của router EIGRP có thể được cấu hình và khoảng thời gian mặc định phụ thuộc vào băng thông của từng cổng Trong mạng IP, router EIGRP sử dụng địa chỉ multicast 224.0.0.10 để gửi hello.
Router EIGRP lưu trữ thông tin về các láng giềng trong bảng láng giềng, bao gồm số thứ tự (Seq No) và thời gian lưu giữ của gói EIGRP cuối cùng nhận được từ mỗi router láng giềng Để duy trì trạng thái passive, router phải nhận được gói EIGRP trong khoảng thời gian lưu giữ đã quy định Trạng thái passive cho thấy hoạt động của router đang ổn định.
Nếu router không nhận tín hiệu từ router láng giềng trong thời gian lưu giữ, EIGRP sẽ coi láng giềng đó gặp sự cố và DUAL sẽ phải tính toán lại bảng định tuyến Thời gian lưu giữ mặc định gấp 3 lần chu kỳ hello.
Người quản trị mạng có thể cấu hình giá trị cho 2 khoảng thời gian này phù hợp hơn với cả hệ thống của mình
Bảng 3: Giá trị mặc định của thời gian hello và thời gian lưu giữ trong EIGRP
Băng thông Ví dụ về đường truyền (multipoint Frame Relay)
Khoảng thời gian giữa 2 lần gửi gói hello
Thời gian lưu giữ mặc định
Thay đổi khung đa điểm
OSPF yêu cầu các router láng giềng phải có cùng thời gian hello và thời gian bất động để có thể giao tiếp hiệu quả với nhau.
EIGRP không yêu cầu các router phải có khoảng thời gian giống nhau Thay vào đó, các router sẽ tự động học các khoảng thời gian của router láng giềng thông qua việc trao đổi gói hello Thông tin này giúp thiết lập mối quan hệ ổn định giữa các router mà không cần đồng bộ hóa khoảng thời gian.
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
Cập nhật là thông tin về sự thay đổi tuyến, có thể được gửi dưới dạng gói unicast tới một router cụ thể hoặc theo hình thức multicast tới nhiều router cùng lúc.
Gói cập nhật được sử dụng khi router phát hiện một láng giềng mới Ruter
EIGRP sẽ gửi nhiều gói cập nhật đến router láng giềng mới để giúp nó xây dựng bảng cấu trúc mạng Quá trình này có thể yêu cầu nhiều gói cập nhật để truyền tải toàn bộ thông tin cấu trúc mạng cần thiết.
Gói cập nhật được sử dụng khi router phát hiện sự thay đổi trong cấu trúc mạng Khi đó, router EIGRP sẽ gửi multicast các cập nhật tới tất cả các router láng giềng để thông báo về sự thay đổi Tất cả các gói cập nhật đều được gửi một cách đảm bảo.
Khi router tiến hành tính toán định tuyến mà không có feasible successor, nó sẽ gửi gói query đến các router láng giềng để kiểm tra xem có feasible successor nào đến đích hay không Các gói query này thường được gửi theo hình thức multicast, nhưng trong một số trường hợp, chúng cũng có thể được gửi theo kiểu unicast.
EIGRP router sử dụng gói yêu cầu khi nó cần một thông tin đặc biệt nào đó từ một hay nhiều láng giềng của nó
Reply (Đáp ứng ) : Trả lời lại gói query ở trên, gửi theo kiểu unicast
Khi một router EIGRP mất successor và không tìm thấy feasible successor, DUAL sẽ chuyển trạng thái đường đến mạng đích thành active Router sau đó sẽ gửi gói yêu cầu multicast đến tất cả các láng giềng để tìm kiếm successor mới Các router láng giềng phải phản hồi bằng gói đáp ứng, cung cấp thông tin khả thi hoặc xác nhận không có thông tin nào khác Gói yêu cầu có thể được gửi dưới dạng multicast hoặc đến một router cụ thể, trong khi gói đáp ứng chỉ gửi đến router gửi yêu cầu Cả hai loại gói này đều được đảm bảo gửi đi.
Gói đáp ứng được sử dụng để trả lời cho các gói yêu cầu
ACK (Báo nhận) là gói tin xác nhận các cập nhật, yêu cầu và phản hồi, có giá trị xác nhận khác không, và được truyền tải một cách tin cậy.
Câu lệnh cấu hình EIGRP sẽ khác nhau tùy thuộc vào giao thức được sử dụng, như IP, IPX hay Apple Talk Tuy nhiên, phần này chỉ tập trung vào cấu hình EIGRP cho giao thức IP.
2.6.1 Các cấu hình đơn giản
Ví dụ ta có sơ đồ mạng
Hình 7: Cấu hình EIGRP cho IP
Sau đây là các bước cấu hình EIGRP cho IP:
Sử dụng lệnh sau để khởi động EIGRP và xác định con số của hệ tự quản:
Router (config) # router eigrp autonomous – system –number
Thông số autonomous-system xác định các router trong một hệ tự quản, và các router thuộc cùng một hệ thống mạng cần phải có con số này giống nhau.
Khai báo những mạng nào của router mà người quản trị đang cấu hình thuộc về hệ tự trị EIGRP:
Router(config-router) #network network-number
Thông số network-number trong router EIGRP xác định địa chỉ mạng của các cổng giao tiếp Router sẽ quảng cáo thông tin về các mạng được khai báo trong lệnh network này.
XỬ LÝ SỰ CỐ KHI CẤU HÌNH GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP
EIGRP hoạt động ổn định, sử dụng băng thông hiệu quả và khá đơn giản trong việc theo dõi và xử lý sự cố
Ta dùng lệnh router eigrp autonomous-system để khởi động tiến trình định tuyến
R1(config) # router eigrp 1 Để có thể trao đổi thông tin định tuyến với nhau, mỗi router trong mạng EIGRP phải có số autonomous-systemgiống nhau
Sau đó dùng lệnh network network-number để khai báo các cổng giao tiếp trên router tham gia vào tiến trình cập nhật EIGRP:
R1(config-router) # network 192.168.3.0 Để kiểm tra cấu hình của EIGRP phải dùng lệnh show running configuration và show ip eigrp protocols
HANOI#show ip eigrp topology
IP-EIGRP Topology Table for AS 10
Codes: P - Passive, A - Active, U - Update, Q - Query, R - Reply, r - Reply status
P 12.0.0.0/24, 1 successors, FD is 2169856 via Connected, Serial0/0/1
P 12.0.0.0/8, 1 successors, FD is 2169856 via Summary (2169856/0), Null0
P 10.0.0.0/8, 1 successors, FD is 28160 via Summary (28160/0), Null0
P 0.0.0.0/0, 1 successors, FD is 6777856 via Rstatic (6777856/0)
P 25.0.0.0/8, 1 successors, FD is 2681856 via 12.0.0.2 (2681856/2169856), Serial0/0/1
P 20.0.0.0/8, 1 successors, FD is 2172416 via 12.0.0.2 (2172416/28160), Serial0/0/1
P 23.0.0.0/8, 1 successors, FD is 2681856 via 12.0.0.2 (2681856/2169856), Serial0/0/1
P 24.0.0.0/8, 1 successors, FD is 2681856 via 12.0.0.2 (2681856/2169856), Serial0/0/1
P 56.0.0.0/8, 1 successors, FD is 3193856 via 12.0.0.2 (3193856/2681856), Serial0/0/1
P 50.0.0.0/8, 1 successors, FD is 2684416 via 12.0.0.2 (2684416/2172416), Serial0/0/1
P 99.0.0.0/8, 1 successors, FD is 3193856 via 12.0.0.2 (3193856/2681856), Serial0/0/1
P 67.0.0.0/8, 1 successors, FD is 3193856 via 12.0.0.2 (3193856/2681856), Serial0/0/1
P 60.0.0.0/8, 1 successors, FD is 2684416 via 12.0.0.2 (2684416/2172416), Serial0/0/1
P 34.0.0.0/8, 1 successors, FD is 3193856 via 12.0.0.2 (3193856/2681856), Serial0/0/1
P 70.0.0.0/8, 1 successors, FD is 3196416 via 12.0.0.2 (3196416/2684416), Serial0/0/1
Sau đây là một số nguyên nhân có thể làm cho EIGRP hoạt động không đúng:
Có sự cố kết nối ở lớp 1 hoặc lớp 2
Chỉ số của hệ tự trị(autonomous-system) không giống nhau trên các router
Kết nối bị nghẽn mạch hoặc bị đứt
Cổng giao tiếp trên router bị sự cố
Chế độ tổng hợp đường đi tự động đang được sử dụng trong mạng có sơ đồ địa chỉ không liên tục
Sử dụng lệnh no auto-summary để tắt chế độ tổng hợp đường đi tự động trên router
Một trong những nguyên nhân phổ biến khiến router mất kết nối với láng giềng là do đường kết nối bị đứt Ngoài ra, thời gian lưu giữ cũng có thể hết hạn Trong hầu hết các mạng, gói tin hello được gửi đi mỗi 5 giây, vì vậy giá trị thời gian lưu giữ hiển thị trong lệnh show ip eigrp neighbor thường nằm trong khoảng từ 10 đến 15 giây.
Router1#show ip eigrp neighbor
IP-EIGRP neighbors for process 10
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
ÁP DỤNG EIGRP VÀO THỰC TẾ
Một doanh nghiệp A có trụ sở chính ở Hà Nội, có các chi nhánh ở các tĩnh
Nghệ An, Quãng Bình, Huế, Đà Nẵng và TP HCM Sơ đồ mạng được thiết kế như hình vẽ
Hình 13: Mô hình mạng thực tế
Yêu cầu chủ doanh nghiệp đặt ra cho người quản trị mạng là:
Cấu hình giao thức EIGRP cho các router
Ở Hà Nội chia Vlan cho các bộ phận: Nhân sự, Kế toán, Kỹ sư
Router ở Hà Nội cấp phát DHCP cho tất cả các máy tính toàn mạng
Cấu hình Post Scurity cho các cổng Switch ở Hà Nội
Cấu hình Telnet cho tất cả các thiết bị để ở bất kỳ một máy tính nào cũng có thể truy cập dc tất cả các thiết bị
Cấu hình các bảo mật
CHƯƠNG 3: THUẬT TOÁN VÀ CÁC KỸ THUẬT
Chương này sẽ tập trung vào giao thức EIGRP, trình bày chi tiết về thuật toán và các kỹ thuật liên quan Nội dung bao gồm các vấn đề quan trọng cần nắm vững để hiểu rõ về cách thức hoạt động của EIGRP.
Thuật toán và cách tính toán trong bảng đinh tuyến của thuật toán
8 kỹ thuật ưu việt của EIGRP
Nguyên tắc chọn đường của EIGRP
Ví dụ thể hiện các bước tính toán của EIGRP khi sử dụng thuật toán và các kỹ thuật
THUẬT TOÁN
3.1.1 Giới thiệu về thuật toán
EIGRP sử dụng gói báo nhận để xác nhận việc nhận gói EIGRP trong quá trình trao đổi thông tin một cách tin cậy Giao thức vận chuyển tin cậy (RTP - Reliable Transport Protocol) đảm bảo rằng dữ liệu được truyền tải một cách chính xác và hiệu quả.
Giao thức EIGRP cung cấp dịch vụ liên lạc tin cậy giữa hai host thông qua gói báo nhận, chủ yếu là gói hello không chứa dữ liệu Khác với gói hello được gửi theo hình thức multicast, các gói báo nhận chỉ được gửi trực tiếp đến một máy nhận cụ thể Ngoài ra, báo nhận có thể được kết hợp vào các loại gói khác.
EIGRP khác như gói trả lời chẳng hạn
EIGRP được coi là giao thức lai, kết hợp ưu điểm của cả giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách và giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết Thành phần chính của EIGRP là thuật toán cập nhật nhiều mức, giúp tối ưu hóa quá trình định tuyến.
DUAL, or the Diffusing Update Algorithm, serves as the computational engine for EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) This technique is fully referred to as DUAL (finite-state machine), which highlights its operational framework as a finite-state machine.
FSM là một bộ máy thuật toán không phải thiết bị vật lý, mà định nghĩa các trạng thái, sự kiện và kết quả tương ứng Nó mô tả cách mà một thiết bị, chương trình máy tính hoặc thuật toán xử lý các sự kiện đầu vào DUAL FSM đảm bảo mỗi đường đi là một vòng tự do, với những đường có chi phí thấp nhất được đưa vào bảng định tuyến DUAL FSM chứa toàn bộ logic cần thiết để tính toán và so sánh các đường đi trong mạng.
EIGRP EIGRP sẽ giữ những tuyến ðýờng quantrọng này và cấu trúc sẵn có ở tất cả thời gian, ðể thông tin có thể truy nhập ngay lập tức
DUAL chạy hai thuật toán song song là ðịnh tuyến theo trạng thái ðýờng liên kết (LSP) và ðịnh tuyến theo vectõ khoảng cách (DVP)
Thuật toán trạng thái liên kết (LSA) cho phép các node trong mạng truyền tải giá trị liên kết của chúng đến các node xung quanh, từ đó chia sẻ thông tin với các node khác trong mạng.
Sau khi quảng bá tất cả các node ðều biết rõ topo mạng và thuật toán sử dụng ðể tính toán con đýờng ngắn nhất tới node đắch
Thuật toán Vector khoảng cách (DVA) là một phương pháp định tuyến hiệu quả, giúp xác định con đường ngắn nhất giữa các node trong mạng, dựa trên thuật toán Bellman-Ford Các node trong mạng trao đổi thông tin về địa chỉ đích, node kế tiếp và con đường ngắn nhất tới đích Mỗi router sẽ thông báo số lượng kết nối và trạng thái của từng đường kết nối qua địa chỉ multicast, cho phép tất cả các router khác nhận được thông tin về các kết nối của nhau Nhờ đó, mỗi router có đủ dữ liệu để xây dựng cơ sở dữ liệu về trạng thái các đường liên kết, từ đó có cái nhìn toàn diện và cụ thể về cấu trúc mạng.
Router sẽ lưu trữ tất cả các đường mà router láng giềng thông báo Dựa trên thông số định tuyến tổng hợp, DUAL sẽ so sánh và chọn ra đường có chi phí thấp nhất đến đích, đảm bảo không có vòng lặp Đường được chọn gọi là đường thành công (successor) và sẽ được lưu trong bảng định tuyến cũng như bảng cấu trúc mạng Khi mạng bị đứt, DUAL sẽ xử lý để tìm ra giải pháp thay thế.
DUAL sẽ tìm ðýờng dự phòng (feasible successor) trong bảng cấu trúc mạng
Gói tin hello trong EIGRP được gửi theo chu kỳ và có thể được cấu hình, với khoảng thời gian mặc định phụ thuộc vào băng thông Do kích thước nhỏ của gói tin hello, nó tiêu tốn ít băng thông và giúp thời gian hội tụ diễn ra nhanh chóng Cơ chế DUAL hoạt động liên tục cập nhật để phản ánh sự thay đổi trạng thái của các đường liên kết, đồng thời phát tán thông tin đến tất cả các router trong mạng.
3.1.2 Ví dụ về thuật toán dual
Cho sơ đồ mạng như hình 14
FD (Feasible Distance) là chi phí thấp nhất của đường đến một mạng đích
Router A tính toán tất cả các khoảng cách khả thi tới mạng 7 thông qua các router láng giềng H, B, D, với các giá trị tương ứng.
Router lưu giữ các thông số trong bảng cấu trúc mạng, lấy thông tin từ bảng láng giềng và sau khi tính toán, sẽ cập nhật vào bảng định tuyến.
Để tính toán đường FD từ các router láng giềng, mỗi router lưu giữ thông tin về các láng giềng của nó Giải thuật chỉ cần cộng dồn khoảng cách giữa các láng giềng và mạng đích Nhờ vào việc các thông số này có sẵn trong bảng láng giềng, giải thuật DUAL thực hiện nhanh chóng và hiệu quả.
Bảng tính toán giải thuật dual
RD (Reported Distance) của một đường đến một đích nào đó là chi phí được thông báo từ router láng giềng
Hình 15: Tính toán giải thuật
FC (Feasibility condition) là điều kiện yêu cầu để RD < FD nhằm đảm bảo hình thành các loop-free đường đi khi xây dựng bảng cấu trúc mạng
EIGRP Successor là router láng giềng của EIGRP đáp ứng điều kiện FC và có chi phí thấp nhất để đến đích Successor được sử dụng làm next hop để chuyển tiếp gói tin đến mạng đích.
Feasible successor là router EIGRP láng giềng thỏa mãn điều kiện FC nhưng không được chọn là Successor nên thường dùng như các tuyến dự phòng
Khi các đường Successor gặp sự cố, router sẽ ngay lập tức chuyển sang các đường dự phòng và lựa chọn đường dự phòng có chỉ số RD thấp nhất để thay thế cho đường Successor.
Tính toán bảng định tuyến
Hình 16: Tính toán bảng định tuyến
Router B được chọn làm successor do có FD nhỏ nhất (metric = 121) đến network 7 từ router A Để xác định feasible successor, router A kiểm tra RD của các router EIGRP lân cận, cụ thể là RD(H) = 30 và RD(D) = 140, để xem có nhỏ hơn FD của successor hay không Router H được chọn làm feasible successor vì RD = 30 nhỏ hơn FD = 121 của successor.
Router D không là successor hay feasible successor vì có RD = 140 > 121 và do đó không thỏa mãn điều kiện FC
Passive route: là router có một successor đúng đi đến đích
Active route: là router mất quyền làm successor và không có feasible successor thay thế, khi đó router phải tìm các router khác để đi đến đích
CÁC KỸ THUẬT CỦA GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN EIGRP
Khác với IGRP, EIGRP yêu cầu thiết lập quan hệ láng giềng trước khi gửi cập nhật định tuyến Điều này được thực hiện thông qua việc trao đổi gói tin hello qua địa chỉ multicast 224.0.0.10, với khoảng thời gian 5 giây, hoặc 60 giây đối với các kết nối có băng thông thấp hơn T1.
Thời gian holdtime là khoảng thời gian tối đa mà router chờ đợi trước khi reset quan hệ láng giềng nếu không nhận được gói tin hello, thường gấp 3 lần thời gian hello time (15 giây hoặc 180 giây cho kết nối băng thông thấp hơn T1) Sau khi thiết lập quan hệ láng giềng, bảng quan hệ láng giềng sẽ được cập nhật để phản ánh trạng thái hiện tại của các kết nối.
H - Danh sách các quan hệ láng giềng mà router đã thiết lập được
Address – địa chỉ IP của các router EIGRP láng giềng
Interface – Cổng nhận thông tin của router EIGRP láng giềng
Hold – Thời gian holddown-timer, nếu mang giá trị 0 sẽ xóa bỏ quan hệ láng giềng
Uptime – Thời gian đã thiết lập quan hệ láng giềng
SRTT (Smooth Round Trip Time) – thời gian trung bình để đảm bảo gửi và nhận gói tin EIGRP
RTO (Round Trip Timeout) – thời gian router phải chờ để truyền lại gói tin nếu router không được nhận gói tin
Q count (Queue Count) – số lượng gói tin EIGRP chờ để gửi đến cho router EIGRP láng giềng
Sequence Number – số tuần tự của gói tin EIGRP cuối cùng nhận được từ router
3.2.1 Tạo ra bảng cấu trúc mạng
Sau khi các router xác định được các router láng giềng, chúng sẽ tạo ra một cơ sở dữ liệu về các feasible successor Bảng cấu trúc mạng này không chỉ lưu trữ các router có đường đi tốt nhất và các routes dự phòng, mà còn bao gồm tất cả các tuyến đường trong hệ thống mạng Các tuyến đường khác ngoài những tuyến đường tốt nhất được gọi là các khả năng.
Bảng cấu trúc mạng trong EIGRP quản lý việc lựa chọn các route để thêm vào bảng định tuyến của router, bao gồm các thông tin quan trọng như địa chỉ mạng, độ dài prefix và các thông số khác liên quan đến việc định tuyến.
Một route nào đó là ở trạng thái active hay passive
Cập nhật có gửi đến các router láng giềng hay không
Một gói tin truy vấn đã được gửi đến router láng giềng Nếu thông tin trong cột này của bảng có sẵn, điều đó có nghĩa là ít nhất một route đã được đánh dấu là active.
Nếu một gói tin đã được gửi đi, một cột khác trong bảng sẽ theo dõi là có bất cứ một trả lời nào từ router láng giềng
Địa chỉ mạng và giá trị subnet của các mạng
Giá trị metric của các mạng ở xa, gọi là FD
Giá trị metric của các mạng ở xa được quảng bá bởi router kết nối trực tiếp, giá trị này còn gọi là AD
Cổng đi ra của các router được dùng để đến router next-hop
Tuyến đường tốt nhất được chỉ ra ở dạng hop-count
Bảng cấu trúc mạng được hình thành từ các gói tin cập nhật giữa các router lân cận, với các gói tin trả lời được gửi để đáp ứng các truy vấn từ router Gói tin truy vấn và gói trả lời sử dụng thuật toán DUAL và được truyền đi một cách đáng tin cậy thông qua module RTP của Cisco Nếu một router không nhận được ACK trong thời gian quy định, nó sẽ gửi lại gói tin dưới dạng unicast.
Nếu sau 16 lần cố gắng mà không nhận được gói tin trả lời, router sẽ coi router láng giềng là đã chết Mỗi lần gửi gói tin, chỉ số RTP sẽ tăng lên 1 Router cần nhận phản hồi từ tất cả các router trước khi gửi gói tin tiếp theo Thời gian xây dựng bảng cấu trúc sẽ ngắn hơn nếu router không phải truyền các gói tin unicast.
Các router sử dụng EIGRP lưu trữ thông tin về đường đi trong RAM, giúp đáp ứng nhanh chóng Tương tự như OSPF, EIGRP tổ chức các thông tin này thành bảng hoặc cơ sở dữ liệu riêng biệt.
Thuật toán DUAL (Diffusing Update Algorithm) của EIGRP sử dụng thông tin từ bảng láng giềng và bảng cấu trúc mạng để xác định đường đi có chi phí thấp nhất đến mạng đích Đường đi chính được lựa chọn gọi là đường successor, và quy trình tính toán này đảm bảo hiệu quả trong việc tìm kiếm lộ trình tối ưu.
DUAL đặt đường successor lên bảng định tuyến và đồng thời cũng lưu đường đi này trong bảng cấu trúc mạng
DUAL cũng nỗ lực xác định đường dự phòng cho trường hợp đường successor bị gián đoạn, được gọi là đường feasible successor Đường feasible successor này được lưu trữ trong bảng cấu trúc mạng và sẽ được sử dụng thay thế khi đường successor đến mạng đích bị đứt hoặc không đảm bảo độ tin cậy.
Khi đường đi đến một mạng đích bị đứt, DUAL sẽ tìm kiếm feasible successor trong bảng cấu trúc mạng để thay thế Nếu không tìm thấy feasible successor, con đường đến mạng đích sẽ được đánh dấu là Active Router sau đó gửi yêu cầu đến tất cả các router láng giềng để thu thập thông tin về mạng đích cần xử lý DUAL sẽ sử dụng thông tin mới nhận được để tính toán lại successor và feasible successor mới.
Sau khi DUAL hoàn tất tính toán, đường successor sẽ được hiển thị trên bảng định tuyến Cả đường successor và feasible successor đều được lưu trữ trong bảng cấu trúc mạng Đồng thời, con đường đến mạng đích sẽ chuyển từ trạng thái Active sang trạng thái Passive.
Trạng thái này có nghĩa là con đường đến mạng đích đó đã hoạt động và bảo đảm tin cậy
Hình 17: Đường successor là đường có chi phí thấp nhất đến một mạng đích
Successor là router kế tiếp trên đường đi này
Hình 18: RTA có thể cài đặt nhiều đường successor nên chúng có cùng chi phí
Hình 19: Bằng cách xác định đường feasible successor, EIGRP router có thể tìm được đường thay thế ngay khi đường successor bị đứt
3.2.4 Duy trì bảng cấu trúc mạng
Có ba nguyên nhân làm cho một bảng cấu trúc mạng phải được tính toán lại :
Router sẽ nhận diện sự thay đổi khi có một mạng mới xuất hiện, có thể là một mạng ở xa hoặc một cổng kết nối trực tiếp của router được cập nhật.
Router điều chỉnh giá trị successor trong bảng cấu trúc mạng và bảng định tuyến khi nhận được phản hồi hoặc truy vấn từ các router lân cận Ngoài ra, sự thay đổi giá trị kết nối cũng có thể xảy ra do cấu hình đã được điều chỉnh.
Router nhận thông tin từ router láng giềng khi một mạng không còn hoạt động Những thông tin này có thể bao gồm bảng cấu trúc mạng nhận được từ truy vấn, gói tin trả lời hoặc cập nhật cho thấy mạng ở xa đã bị ngắt kết nối.
VÍ DỤ QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN THUẬT TOÁN DUAL VÀ MỘT SỐ KỸ THUẬT TRÊN ROUTER
SỐ KỸ THUẬT TRÊN ROUTER
Thuật toán DUAL, kết hợp với các kỹ thuật tiên tiến, cho phép EIGRP đạt được tốc độ hội tụ nhanh chóng Để minh họa cho quá trình hội tụ này, ta có thể tham khảo ví dụ trong hình 23, trong đó mỗi router sẽ tạo ra một bảng cấu trúc mạng, lưu trữ thông tin về các tuyến đường đến mạng A.
Mỗi bảng cấu trúc mạng trong ví dụ ở các hình 23-28 có các thông tin sau:
Giao thức định tuyến là giao thức EIGRP
Chi phí thấp nhất của đường đến một mạng đích gọi là Feasible Distance (FD)
Chi phí của một đường đến một mạng đích do router láng giềng thông báo qua gọi là Reported Distance (RD)
3.3.1 Nguyên tắc chọn đường Feasible Successer
Đường feasible successor là đường dự phòng, thay thế cho đường successor khi đường này bị sự cố.
The Reported Distance (RD) to a destination represents the cost communicated by a neighboring router This cost must be less than the Feasible Distance (FD) of the current successor route.
Nếu thỏa điều kiện trên thì có nghĩa là không có vòng lặp, đường đó sẽ được chọn làm feasible successor.
Đường feasible successor có thể thay thế cho đường successor khi cần thiết.
Nếu RD của một đường lớn hơn hoặc bằng FD của successor hiện tại thì đường đó không được chọn làm feasible successor.
Router phải tính toán cấu trúc mạng bằng cách thu thập thông tin từ tất cả các láng giềng.
Router phát đi gói yêu cầu đến tất cả các thiết bị lân cận để thu thập thông tin về đường đi và chi phí đến mạng đích mà router cần truy cập.
Router ghi nhận dữ liệu mới nhận được vào bảng cấu trúc mạng của mình.
Bây giờ DUAL đã có thể xác định đường successor mới và feasible successor mới nếu có dựa vào thông tin mới
Cho sơ đồ và bảng cấu trúc mạng như hình vẽ sau:
Hình 23 : Các router kết nối tới mạng A
Cột cấu trúc mạng trong hình 23 chỉ ra đường chính (successor) và đường dự phòng (feasible successor - FS).
Mạng EIGRP sẽ thực hiện các bước sau đây để tiến hành hội tụ giữa các router Hiện tại, các router đã có thông tin về đường đi đến mạng A.
Router C có một đường successor là đường qua Router B
Router C có một đường feasible successor là đường qua Router D
Router D có một đường successor là đường qua Router B
Router D không có đường feasible successor
Router E có một đường successor là đường qua Router D
Router E không có đường feasible successor
Sau đây sẽ mô tả mỗi Router thực hiện nguyên tắc chọn feasible successor như thế nào khi đường liên kết giữa Router D và Router B bị đứt:
Hình 24: Kết nối Router B và Router D bị đứt
Đường đi qua Router B bị xóa khỏi bảng cấu trúc mạng
Đường này là đường successor Router không xác định được feasible successor trước đó
Router D phải tính toán lại đường mới
Đường đến mạng A qua Router D bị đứt
Đường này bị xóa khỏi bảng
Đường này là successor của Router C
Hình 25: Router D gửi gói yêu cầu tới các láng giềng
Router D không có feasible successor Do đó, nó không thể chuyển qua đường dự phòng được
Router D phải tính toán lại cấu trúc mạng Cong đường đến mạng A được đặt vào trạng thái Active
Router D gửi gói yêu cầu cho tất cả các láng giềng kết nối với nó là Router
C và Router E để yêu cầu gửi thông tin về mạng
Trước đó, Router C có đường qua Router D
Trước đó, Router D không có đường qua Router E
Đường đến mạng A thông qua Router D bị đứt
Đường này là đường successor của Router E
Router E không có feasible successor
Lưu ý rằng RD của đường thông qua Router C là 3, bằng với chi phí của đường successor qua Router D
Hình 26: Router E gửi gói yêu cầu tới Router C; Router C trả lời Router D về thông tin kết nối tới mạng A Trong Router C (Hình 26):
Router E gửi gói yêu cầu cho Router C
Router C xóa đường qua Router E khỏi bảng
Router C trả lời cho Router D với thông tin về đường mới đến mạng A
Trạng thái của đường đến mạng A vẫn là Active vì công việc tính toán lại chưa hoàn tất
Router C trả lời cho Router D để xác nhận là đường đến mạng A đang hoạt động với chi phí là 5
Router D vẫn đang chờ đáp ứng từ Router E
Trong Router E không có feasible successor đến mạng A
Do đó, Router E đánh dấu trạng thái con đường đến mạng A là Active
Router E phải tính toán lại cấu trúc mạng
Router E xóa đường đi qua Router D ra khỏi bảng
Router E gửi gói yêu cầu cho Router C để yêu cầu thông tin về mạng
Trước đó, Router E đã có thông tin về đường đi qua Router C Đường này có chi phí là 3, bằng với chi phí của đường successor
Hình 27: Router C trả lời Router E; Router E tìm được đường successor tới mạng A Trong Router E (Hình 27):
Router C trả lời lại thông tin về đường đến mạng A có RD là 3
Bây giờ Router E có thể chọn đường qua Router C làm successor với FD là
Trạng thái của đường đến mạng A đã chuyển từ Active sang Passive Cần lưu ý rằng trạng thái Passive là mặc định khi router vẫn tiếp nhận gói hello từ đường đó Vì vậy, trong ví dụ này, chỉ cần ghi nhận trạng thái Active.
Hình 28: Router E trả lời Router D; Router D ghi nhận con đường tới mạng A từ
Router E gửi đáp ứng cho Router D để cung cấp thông tin về mạng của
Router D nhận được gói hồi đáp từ Router E với những thông tin về mạng của Router E
Router D ghi nhận con đường đến mạng A thông qua Router E
Con đường này được xem là một đường successor vì chi phí của nó tương đương với đường đi qua Router C, đồng thời có RD nhỏ hơn FD của đường đi qua Router C.
