ROUTING AND ROUTING PROTOCOL

1. Khái Niệm ROUTING
Định tuyến là quá trình router sử dụng để chuyển tiếp các packet đến mạng đích. Router đưa ra quyết định dựa trên địa chỉ IP đích của packet. Để có thể đưa ra được quyết định chính xác, router phải học cách làm sao để đi đến các mạng ở xa. Khi router sử dụng quá trình định tuyến động, thông tin này sẽ được học từ những router khác. Khi quá trình định tuyến tĩnh được sử dụng, nhà quản trị mạng sẽ cấu hình thông tin về những mạng ở xa bằng tay cho router.

Bởi vì các tuyến đường tĩnh được cấu hình bằng tay, nhà quản trị phải thêm và xóa các tuyến đường tĩnh để phản ánh sự thay đổi của đồ hình mạng. Quá trình định tuyến tĩnh có nhược điểm là không có khả năng mở rộng như định tuyến động bởi vì nó đòi hỏi nhiều công sức của nhà quản trị.

2. Các Phương Thức Định Tuyến:
A. STATIC ROUTING
Các bước để cấu hình định tuyến tĩnh:
• Nhà quản trị cấu hình con đường tĩnh.
• Router sẽ đưa con đường vào trong bảng định tuyến.
• Con đường định tuyến tĩnh sẽ được đưa vào sử dụng.

Cú pháp câu lệnh:

Router(config)#ip route {destination network} {subnet mask} {nexthop ip address |     outgoing interface} <administrative distance>

Administrative distance (AD) là một tham số tùy chọn, chỉ ra độ tin cậy của một con đường. Con đường có giá trị càng thấp thì càng được tin cậy. Giá trị AD mặc định của tuyến đường tĩnh là 1.

DEFAULT ROUTE

Cú pháp: ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 {nexthop ip address | outgoing interface}

Default route được sử dụng để gởi các packet đến các mạng đích mà không có trong bảng định tuyến. Thường được sử dụng trên các mạng ở dạng stub network (mạng chỉ có một con đường để đi ra bên ngoài)


KIỂM TRA CẤU HÌNH

Router#show running-config
Router#show ip route

B. DYNAMIC ROUTING
Routing Protocol (giao thức định tuyến) Ngôn ngữ giao tiếp giữa các router. Một giao thức định tuyến cho phép các router chia sẻ thông tin về các network. Router sử dụng các thông tin này để xây dựng và duy trì bảng định tuyến của mình.
Các loại giao thức định tuyến:
• Distance Vector: RIP, IGRP. Hoạt động theo nguyên tắt "hàng xóm", nghỉa là mổi router sẻ gửi bảng routing-table của chính mình cho tất cả các router được nối trực tiếp với mình . Các router đó sau đo so sánh với bản routing-table mà mình hiện có và kiểm xem route của mình và route mới nhận được, route nào tốt hơn sẻ được cập nhất . Các routing-update sẻ được gởi theo định kỳ (30 giây với RIP , 60 giây đối với RIP-novell , 90 giây đối với IGRP) . Do đó , khi có sự thay đổi trong mạng , các router sẻ biết được khúc mạng nào down liền.
Ưu điểm : Dể cấu hình . router không phải sử lý nhiều -->CPU và MEM còn rảnh để làm việc khác .
Tuy nhiên nhược điểm thì hơi bị nhiều :

• - Thứ nhất: hệ thống metric quá đơn giản (như rip chỉ là hop-count ) nên có thể sẩy ra việc con đường "tốt nhất" chưa phãi là tốt nhất (^-^) .
• - Thứ 2: Do phải cập nhật định kỳ các routing-table , nên một lượng bandwidth đáng kể sẻ bị chiếm , làm trong thoughput sẻ mất đi (mặc dù mạng không gì thay đổi nhiều) .
• - Cuối cùng và trầm trọng nhất là do các Router hội tụ chậm , sẻ dẩn đến việc sai lệch trong bảng route-->Routing LOOP!!!!!!.

• Link-state: Linkstate không gởi routing-update, mà chỉ gởi tình trạng [state] của các cái link trong linkstate-database của mình đi cho các router khác, để rồi tự mỗi router sẻ chạy giải thuật shortest path first (bởi vậy mới có OSPF - open shortest path first) , tự build bãng routing-table cho mình . Sau đó khi mạng đả hội tụ , link-state protocol sẻ không gởi update định kỳ như Distance-vector , mà chỉ gởi khi nào có một sự thay đổi nhất trong topology mạng (1 line bị down , cần sử dụng đường back-up)
Ưu điểm:

• - Scalable: có thể thích nghi được với đa số hệ thống , cho phép người thiết kế có thễ thiết kế mạng linh hoạt , phản ứng nhanh với tình huống sảy ra.
• - Do không gởi interval-update , nên link state bảo đảm được băng thông cho các đưởng mạng .

Khuyết điểm:

• - Do router phải sử lý nhiều , nên chiếm nhiều bộ nhớ lẩn CPU , -->tăng delay .
• - Một khuyết điểm khá ngộ nửa là : linkstate khá khó cấu hình để chạy tốt , những người làm việc có kinh nghiệm lâu thì mới cấu hình tốt được , do đó các kỳ thi cao cấp của Cisco chú trọng khá kỷ đến linkstate

Một số giao thức định tuyến:
• Routing Information Protocol (RIP)
• Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)
• Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)
• Open Shortest Path First (OSPF)
1. RIP
Một số tính chất

• - Giao thức định tuyến Distance Vector
• - Sử dụng hop-count làm metric. Maximum hop-count là 15
• - Administrative distance là 120
• - Hoạt động theo kiểu tin đồn
• - Gởi update định kỳ sau 30 giây. Thông tin gởi đi là toàn bộ bảng định tuyến
• - RIP v1 và RIP v2
• - RIP v1: classful (không gửi subnetmask)
• - RIPv2: classless, hỗ trợ VLSM(có kèm theo subnetmask), authentication

Cấu hình

• - Kích hoạt giao thức định tuyến RIP trên router bằng câu lệnh:

  Router(config)#router rip

• - Khai báo các network cần quảng bá cũng như kích hoạt các interface được phép gởi và nhận RIP update bằng câu lệnh:

  Router(config-router)#network  <network address>

Kiểm tra hoạt động

• - Show ip protocol
• - Show ip route
• - Debug ip rip : để quan sát việc RIP cập nhật bằng cách gửi và nhận trên router.
• - No debug ip rip hoặc undebug all: để tắt chế độ debug
• - Show ip protocol : để xem routing protocol timer
• - Show protocols: xem các protocols nào được cấu hình trên các interface

2. IGRP
Một số tính chất

• - Giao thức định tuyến Distance Vector
• - Sử dụng kết hợp giữa băng thông (bandwidth) và độ trễ (delay) làm metric
• - Administrative distance là 100
• - Hoạt động theo kiểu tin đồn
• - Gởi update định kỳ sau 90 giây. Thông tin gởi đi là toàn bộ bảng định tuyến
• - classful (không gửi subnetmask)
• - Là giao thức riêng của Cisco

Cấu hình

• - Kích hoạt giao thức định tuyến RIP trên router bằng câu lệnh:

  Router(config)#router igrp <AS>

• - Khai báo các network cần quảng bá cũng như kích hoạt các interface được phép gởi và nhận IGRP update bằng câu lệnh:

  Router(config-router)#network  <network address>

(*) AS (Autonomous System): là một mạng được quản trị chung với các chính sách định tuyến chung. Giao thức IGRP sử dụng AS để tạo các nhóm router cùng chia sẻ thông tin tìm đường với nhau.
Kiểm tra hoạt động

• - Show ip protocol
• - Show ip route
• - Debug ip igrp events : để xem các cập nhật của IGRP được gửi và nhận trên router.
• - No debug ip igrp events hoặc undebug all: để tắt chế độ debug
• - Show ip protocol : để xem routing protocol timer
• - Show protocols: xem các protocols nào được cấu hình trên các interface
• - Debug ip igrp transactions: để xem các sự IGRP events được xử lý trên router.

3. EIGRP
Một số tính chất

• - Giao thức độc quyền của Cisco.
• - Giao thức định tuyến classless (gởi kèm thông tin về subnet mask trong các update).
• - Giao thức distance-vector.
• - Chỉ gởi update khi có sự thay đổi trên mạng.
• - Hỗ trợ các giao thức IP, IPX và AppleTalk.
• - Hỗ trợ VLSM/CIDR.
• - Cho phép thực hiện quá trình summarization tại biên mạng.
• - Lựa chọn đường đi tốt nhất thông qua giải thuật DUAL.
• - Xây dựng và duy trì các bảng neighbor table, topology table và routing table.
• - Metric được tính dựa trên các yếu tố: bandwidth, delay, load, reliability.
• - Cho phép cân bằng tải trên các con đường có giá thành không bằng nhau (unequal-cost).
• - Giá trị AD bằng 90.
• - Khắc phục được vấn đề discontiguous network gặp phải đối với các giao thức RIPv1 và IGRP.

Cấu hình

• - Kích hoạt giao thức định tuyến EIGRP:

  Router(config)# router eigrp <AS number>

• - Kích hoạt các interface sẽ gởi và nhận update, cũng như khai báo các network cần quảng bá:

  Router(config-router)# network <network number>

• - Tắt chức năng auto-summary tại biên mạng:

  Router(config-router)# no auto-summary

• - Các câu lệnh để troubleshoot: show ip route, show ip route eigrp, show ip eigrp neighbors, show ip eigrp topology.

4. OSPF
Một số tính chất

• - Chuẩn mở.
• - Giao thức link-state.
• - Chỉ hỗ trợ giao thức IP.
• - Gom nhóm các network và router vào trong từng area. Luôn tồn tại area 0 (backbone area). Tất cả các area khác (nếu có) đều phải nối vào area 0.
• - Sử dụng giải thuật Dijkstra để xây dựng cây đường đi ngắn nhất đến các đích.
• - Cho phép cân bằng tải trên các con đường bằng có giá thành bằng nhau (equal-cost).
• - Hỗ trợ VLSM/CIDR.
• - Chỉ gởi update khi có sự thay đổi trên mạng.
• - Khắc phục vấn đề liên quan đến discontiguous network.
• - Xây dựng và duy trì các neighbor database, topology database.
• - Giá trị AD bằng 110.

Cấu hình

• - Kích hoạt giao thức định tuyến OSPF

  Router(config)#router ospf <process ID>

• - Cấu hình OSPF area

  Router(config-router)#network <network number> <wildcard mask> area <area ID>

• - Các câu lệnh troubleshoot: show ip route, show ip ospf, show ip ospf database, show ip ospf interface, show ip ospf neighbor