Các giao thức định tuyến cổng nội trong mạng IP

öi nµy kh«ng thÓ thùc hiÖn ®­îc. C¸c giao thøc chän ®­êng theo ph­¬ng ph¸p vec-t¬ kho¶ng c¸ch ®Òu cÇn cã mét c¬ chÕ xö lý tr­êng hîp nµy. VÝ dô nh­ ®èi víi RIP, sÏ qui ®Þnh mét chu kú cho c¸c node göi th«ng tin cËp nhËt tíi c¸c node l©n cËn. NÕu mét node, cø sau mét sè h÷u h¹n chu kú ®ã, kh«ng nhËn ®­îc th«ng tin cËp nhËt tõ mét node l©n cËn th× tÊt c¶ c¸c con ®­êng tõ node nµy qua node l©n cËn ®ã ®Òu bÞ huû vµ ph¶i tÝnh to¸n l¹i nh÷ng con ®­êng bÞ huû ®ã. 2.4.1.3 §Õm ®Õn v« cïng ThuËt to¸n chän ®­êng theo vec-t¬ kho¶ng c¸ch cã tèc ®é héi tô kh¸c nhau trong c¸c tr­êng hîp thay ®æi cost kh¸c nhau. Nã ®¸p øng nhanh víi tin lµnh vµ ®¸p øng chËm víi tin xÊu. §Ó thÊy râ ®iÒu nµy, chóng ta xem xÐt vÝ dô sau: Mét m¹ng cã 5 node nh­ H×nh 2.12 trong ®ã cost lµ sè b­íc nh¶y (hop). H×nh 2.12 M¹ng vÝ dô Con ®­êng tíi c¸c ®Ých kh«ng thÓ tíi cã cost b»ng ‘v« cïng’ (infinite) (Gi¸ trÞ ‘v« cïng’ nµy lín h¬n bÊt cø cost cña con ®­êng ng¾n nhÊt nµo. §èi víi RIP, infinite b»ng 16). Gi¶ sö, lóc ®Çu A bÞ háng vµ tÊt c¶ c¸c node kh¸c ®Òu biÕt ®iÒu nµy nªn cã cost cña con ®­êng tíi A lµ ‘v« cïng’. Khi A ®­îc kh«i phôc (tin lµnh), ë lÇn trao ®æi th«ng tin ®Çu tiªn, B biÕt ®­îc l¸ng giÒng bªn tr¸i cña nã cã cost b»ng 0 ®Õn A. Theo b¶ng ®Þnh tuyÕn cña B, con ®­êng tíi A sÏ cã cost b»ng 1. TÊt c¶ c¸c node cßn l¹i vÉn nghÜ A bÞ háng vµ cã cost cña con ®­êng tíi A b»ng ‘v« cïng’ nh­ trong b¶ng 2.1, dßng thø hai. T¹i lÇn trao ®æi sau, C biÕt B cã cost ®Õn A lµ 1 v× thÕ nã cËp nhËt trong b¶ng ®Þnh tuyÕn cña nã cost ®Õn A lµ 2. Cø vËy, sau 4 chu kú trao ®æi th«ng tin, kÕt qu¶ ®óng ®· cã ë tÊt c¶ c¸c node. B¶ng 2.1 Code cña c¸c node t¹i c¸c thêi ®iÓm B C D E Thêi ®iÓm ban ®Çu ¥ ¥ ¥ ¥ Sau 1 lÇn cËp nhËt 1 ¥ ¥ ¥ Sau 2 lÇn cËp nhËt 1 2 ¥ ¥ Sau 3 lÇn cËp nhËt 1 2 3 ¥ Sau 4 lÇn cËp nhËt 1 2 3 4 XÐt tr­êng hîp thø hai, m¹ng ®ang ho¹t ®éng tèt th× ®­êng link tõ node B ®Õn node A bÞ háng (tin xÊu). Khi B kh«ng nhËn ®­îc th«ng tin g× vÒ A tõ phÝa bªn tr¸i, nã sÏ coi r»ng cost cña con ®­êng tíi A theo h­íng bªn tr¸i b»ng ‘v« cïng’. Trong khi ®ã, con ®­êng tíi A theo h­íng bªn ph¶i sÏ lµ 2 (qua C) + 1 (tõ B ®Õn C) = 3. Con ®­êng nµy thùc ra lµ kh«ng chÝnh x¸c bëi nã ph¶i ®i qua B ®Ó tíi A. Cost tíi A cña theo c¸c node C,D,E vÉn kh«ng thay ®æi (Xem b¶ng 2.2). §Õn lÇn cËp nhËt th«ng tin thø hai, C nhËn ®­îc th«ng tin tõ c¸c node l©n cËn vÒ con ®­êng ng¾n nhÊt ®Õn A lµ 3, nã sÏ cã cost cña con ®­êng ®Õn A lµ 4. §Õn lÇn cËp nhËt thø ba, B l¹i cËp nhËt l¹i th«ng tin cña m×nh theo C... Vµ th«ng tin cø chËm ch¹p ®­îc thay ®æi nh­ vËy cho tíi khi tÊt c¶ c¸c node ®Òu cã cost cña con ®­êng tíi A lµ ‘v« cïng’. B¶ng 2.2 Code cña c¸c node t¹i c¸c thêi ®iÓm B C D E Thêi ®iÓm ban ®Çu 1 2 3 4 Sau 1 lÇn cËp nhËt 3 2 3 4 Sau 2 lÇn cËp nhËt 3 4 3 4 Sau 3 lÇn cËp nhËt 5 4 5 4 Sau 4 lÇn cËp nhËt 5 6 5 6 Sau 5 lÇn cËp nhËt 7 6 7 6 Sau 6 lÇn cËp nhËt 7 8 7 8 ... ... ... ... ... ¥ ¥ ¥ ¥ 2.4.1.4 Chia c¾t hai h­íng Trong tr­êng hîp tin xÊu ë trªn, hai node C vµ B ®· liªn tiÕp truyÒn nh÷ng th«ng tin kh«ng chÝnh x¸c cho nhau, t¹o ra ®­êng ®i lßng vßng. §Ó gi¶i quyÕt t×nh tr¹ng nµy, gi¶i ph¸p chia c¾t hai h­íng (trong mét sè tµi liÖu, ®­îc gäi lµ gi¶i ph¸p chÎ ngang), ®· ®­îc ®­a ra. Theo gi¶i ph¸p nµy, mét node truyÒn th«ng tin ®óng vÒ cost tíi ®Ých cho tÊt c¶ c¸c node l¸ng giÒng trõ node mµ qua ®ã nã sÏ ®i tíi ®Ých. §èi víi node nµy, hoÆc lµ nã kh«ng truyÒn th«ng tin g× (theo ph­¬ng ph¸p chia c¾t hai h­íng th«ng th­êng), hoÆc nã truyÒn l¹i th«ng tin r»ng cost b»ng ‘v« cïng’ (theo ph­¬ng ph¸p chia c¾t hai h­íng ®Çu ®éc ng­îc - poison reverse). Nh­ trong vÝ dô trªn, node C chØ truyÒn th«ng tin cËp nhËt ®óng vÒ con ®­êng tíi A cho node D, cßn víi node B, nã kh«ng truyÒn th«ng tin g× hoÆc sÏ truyÒn th«ng tin r»ng cost tíi A lµ ‘v« cïng’. Tuy nhiªn, gi¶i ph¸p chia c¾t hai h­íng chØ gi¶i quyÕt ®­îc t×nh tr¹ng hai node ®­a th«ng tin kh«ng chÝnh x¸c cho nhau. Cßn khi cã ba node trë lªn ®­a th«ng tin kh«ng chÝnh x¸c, nã cã thÓ sÏ l¹i r¬i vµo t×nh tr¹ng t¹o ra ®­êng vßng nh­ trong vÝ dô sau: XÐt m¹ng nh­ H×nh 2.13, cost vÉn lµ sè b­íc nh¶y. H×nh 2.13 M¹ng vÝ dô T¹i thêi ®iÓm ban ®Çu, m¹ng ho¹t ®éng tèt. C cã cost tíi D lµ 1. C¶ A vµ B ®Òu cã cost tíi D lµ 2 vµ ®i qua C. Khi ®­êng link gi÷a C vµ D bÞ háng, do c¶ A vµ B ®Òu th«ng b¸o víi C r»ng con ®­êng tíi D cã cost b»ng ‘v« cïng’ nªn C sÏ ®Æt cost con ®­êng tíi D b»ng ‘v« cïng’ vµ th«ng b¸o cho A, B biÕt. Khi A vµ B biÕt ®­îc ®iÒu nµy, nã sÏ thay ®æi con ®­êng tíi D cña m×nh. A tíi D qua B (víi cost = 2 + 1 = 3 < ‘v« cïng’) vµ B tíi D qua A (còng víi cost = 3) vµ hai node nµy sÏ göi th«ng tin lµ cã cost b»ng 3 cho C... VËy lµ, c¶ A, B vµ C cïng r¬i vµo t×nh tr¹ng ‘®Õm tíi v« cïng’. (Xem b¶ng 2.3) B¶ng 2.3 Code cña c¸c node t¹i c¸c thêi ®iÓm A B C tõ B tõ C kqu¶ tõ A tõ C kqu¶ tõ A tõ B kqu¶ Thêi ®iÓm ban ®Çu 2 1 2 2 1 2 ¥ ¥ 1 Sau 1 lÇn cËp nhËt 2 1 2 2 1 2 ¥ ¥ ¥ Sau 2 lÇn cËp nhËt 2 ¥ 3 2 ¥ 3 ¥ ¥ ¥ Sau 3 lÇn cËp nhËt ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ 3 3 4 Sau 4 lÇn cËp nhËt ¥ ¥ ¥ ¥ 4 5 ¥ ¥ ¥ Sau 5 lÇn cËp nhËt 5 ¥ 6 ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ Sau 6 lÇn cËp nhËt ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ 6 ¥ 7 Sau 7 lÇn cËp nhËt ¥ ¥ ¥ ¥ 7 8 ¥ ¥ ¥ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ ¥ 2.4.1.5 CËp nhËt cã ®iÒu kiÖn CËp nhËt cã ®iÒu kiÖn lµ c¬ chÕ gióp cho c¸c m¹ng sö dông ph­¬ng ph¸p cËp nhËt theo chu kú ho¹t ®éng hiÖu qu¶ h¬n. CËp nhËt cã ®iÒu kiÖn lµ qu¸ tr×nh cËp nhËt cost diÔn ra ngay sau khi ph¸t hiÖn ra cã sù thay ®æi cost cña tuyÕn ®­êng tíi ®Ých. Th«ng th­êng, ®Ó gi¶m phÝ tæn truyÒn dÉn cho th«ng tin cËp nhËt, qu¸ tr×nh cËp nhËt cã ®iÒu kiÖn chØ thùc hiÖn cËp nhËt ®èi víi nh÷ng tuyÕn ®­êng mµ cost sÏ bÞ thay ®æi. §ång thêi, qu¸ tr×nh cËp nhËt cã ®iÒu kiÖn cã thÓ ®­îc lµm chËm l¹i mét kho¶ng thêi gian, trong kho¶ng thêi gian ®ã, nÕu viÖc cËp nhËt ®Þnh kú x¶y ra th× cËp nhËt cã ®iÒu kiÖn sÏ kh«ng ®­îc tiÕn hµnh n÷a. Qu¸ tr×nh cËp nhËt cã ®iÒu kiÖn diÔn ra nh­ sau: Gi¶ sö node i sau kho¶ng thêi gian qui ®Þnh kh«ng nhËn ®­îc th«ng tin g× tõ node j, nã sÏ coi r»ng node j kh«ng thÓ liªn l¹c ®­îc. Khi ®ã, i sÏ göi th«ng tin cËp nhËt cã ®iÒu kiÖn ®Õn tÊt c¶ c¸c node l©n cËn cña nã. Trong c¸c node l©n cËn cña i, chØ nh÷ng node cã ®­êng ®i tíi j qua i ph¶n øng víi th«ng tin cËp nhËt nµy. C¸c node cßn l¹i sÏ bá qua th«ng tin cËp nhËt ®ã. Nh÷ng node cã liªn quan sÏ tiÕn hµnh tÝnh to¸n l¹i con ®­êng tíi j, ®ång thêi l¹i göi th«ng tin cËp nhËt cã ®iÒu kiÖn ®Õn cho c¸c node l©n cËn. KÕt qu¶ lµ th«ng tin cËp nhËt cã ®iÒu kiÖn ®­îc lan truyÒn tõ i tíi tÊt c¶ c¸c node cã ®­êng ®i tíi j qua i. Víi c¬ chÕ cËp nhËt cã ®iÒu kiÖn nµy, vÊn ®Ò ‘®Õm ®Õn v« cïng’ sÏ ®­îc lo¹i trõ nÕu trong qu¸ tr×nh th«ng tin cËp nhËt cã ®iÒu kiÖn truyÒn lan kh«ng cã thay ®æi g× vÒ tuyÕn ®­êng tíi ®Ých ®ang xÐt. 2.4.2 §Þnh tuyÕn theo tr¹ng th¸i liªn kÕt 2.4.2.1 Giíi thiÖu §Þnh tuyÕn hteo tr¹ng th¸i liªn kÕt ( Link-state Routing ) dùa trªn nguyªn t¾c trao ®æi th«ng tin tr¹ng th¸i LSA gi÷a c¸c Router trong m¹ng.ViÖc trao ®æi th«ng tin diÔn ra trong mét miÒn sö dông giao thøc ®Þnh tuyÕn.Dùa vµo viÖc thu thËp LSA mµ router cã mét c¸c nh×n tæng thÓ vÒ cÊu tróc m¹ng CÊu tróc cña m¹ng kÕt hîp víi thuËt to¸n SPF ®Ò t×m ra “Shortest Path First Tree ” vµ x©y dùng nªn b¶ng ®Þnh tuyÕn Chän ®­êng theo tr¹ng th¸i liªn kÕt - mét ph­¬ng ph¸p chän ®­êng m¹nh h¬n, linh ho¹t h¬n so víi chän ®­êng theo vec-t¬ kho¶ng c¸ch - ®· ®­îc sö dông trong m¹ng ARPANET vµ vÉn ®ang tiÕp tôc ®­îc sö dông trong m¹ng Internet hiÖn t¹i. Trong thuËt to¸n chän ®­êng theo tr¹ng th¸i liªn kÕt, mçi node trong m¹ng sÏ cã mét b¶n sao cña c¬ së d÷ liÖu miªu t¶ tr¹ng th¸i (cost) cña c¸c ®­êng link gi÷a c¸c node trong m¹ng (link-state database). C¬ së d÷ liÖu nµy ®­îc t¹o thµnh tõ nh÷ng phÇn nhá gäi lµ c¸c th«ng b¸o tr¹ng th¸i liªn kÕt (LSA). Mçi node trong m¹ng cã nhiÖm vô t¹o ra mét LSA miªu t¶ vÒ tÊt c¶ c¸c ®­êng link nèi tíi m×nh. Sau ®ã, nã göi LSA nµy cho tÊt c¶ c¸c node cßn l¹i trong m¹ng. ViÖc ph©n ph¸t c¸c LSA ®­îc thùc hiÖn bëi qu¸ tr×nh flooding. Yªu cÇu ®èi víi viÖc flooding nµy lµ nhanh, chÝnh x¸c. Trong thuËt to¸n chän ®­êng theo tr¹ng th¸i liªn kÕt, ®iÒu quan träng lµ c¸c node ph¶i cã c¬ së d÷ liÖu gièng nhau. Cã vËy th× míi cã thÓ chän ®­îc nh÷ng con ®­êng chÝnh x¸c vµ kh«ng tån t¹i vßng. Khi trong m¹ng cã bÊt kú sù thay ®æi vÒ tr¹ng th¸i link (thay ®æi vÒ kh¶ n¨ng lµm viÖc cña node còng dÉn ®Õn thay ®æi vÒ tr¹ng th¸i link), c¸c node cã liªn quan sÏ ph¶i t¹o ra nh÷ng b¶n LSA m« t¶ thay ®æi ®ã vµ göi ®i cho toµn m¹ng. Trong khi ®ang thùc hiÖn flooding, c¸c node sÏ cã nh÷ng c¬ së d÷ liÖu kh¸c nhau. Nh­ng chØ sau mét kho¶ng thêi gian ng¾n (cã thÓ nãi lµ chØ phô thuéc vµo trÔ truyÒn dÉn, nÕu flooding tèt), viÖc ®ång nhÊt d÷ liÖu l¹i ®­îc ®¶m b¶o. Sau khi node ®· cã ®­îc d÷ liÖu cËp nhËt, nã sÏ thùc hiÖn viÖc tÝnh to¸n t×m ®­êng truyÒn dùa trªn c¬ së d÷ liÖu ®ã. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n phæ biÕn nhÊt lµ sö dông thuËt to¸n Dijkstra (cßn ®­îc gäi lµ thuËt to¸n chän ®­êng ng¾n nhÊt tr­íc tiªn - SPF, nh­ ®· nãi ë trªn) Cã thÓ m« t¶ thuËt to¸n chän ®­êng theo tr¹ng th¸i liªn kÕt gåm 5 b­íc: X¸c ®Þnh c¸c node l©n cËn. §¸nh gi¸ c¸c link ®Ó x¸c ®Þnh cost. T¹o c¸c LSA. Ph©n ph¸t c¸c LSA. TÝnh to¸n chän ®­êng. 2.4.2.2 X¸c ®Þnh c¸c node l©n cËn Khi mét node b¾t ®Çu lµm viÖc, nhiÖm vô ®Çu tiªn lµ göi ®i mét gãi tin ®Æc biÖt ‘HELLO’ theo tÊt c¶ c¸c h­íng. C¸c node ë ®Çu kia cña link khi nhËn ®­îc gãi tin nµy, sÏ göi trë l¹i mét gãi tin tr¶ lêi, mang nh÷ng th«ng tin cÇn thiÕt vÒ node ®ã. NÕu cã nhiÒu node kÕt nèi víi nhau bëi mét LAN, cã thÓ miªu t¶ mét c¸ch th«ng th­êng lµ c¸c node nµy kÕt nèi ®iÓm-®iÓm cho mçi cÆp. Tuy nhiªn, ng­êi ta th­êng coi LAN nh­ mét node ¶o. Node ¶o nµy kÕt nèi ®iÓm-®iÓm tíi tÊt c¶ c¸c node ®ã. (nh­ trong H×nh 2.14 , m¹ng LAN kÕt nèi ba node A, C, F (h×nh a) ®­îc coi nh­ mét node N nèi víi c¶ ba node ®ã (h×nh b)) H×nh 2.14 C¸ch m« t¶ LAN 2.4.2.3 X¸c ®Þnh cost cho mçi link ThuËt to¸n chän ®­êng theo tr¹ng th¸i liªn kÕt yªu cÇu mçi node ph¶i biÕt ®­îc, hay Ýt nhÊt lµ ­íc l­îng ®­îc, cost cña mçi link nèi tíi nã. Nh­ ®· biÕt, cost cña mçi link cã thÓ ®­îc ®¸nh gi¸ theo nhiÒu tham sè, do ®ã còng cã nhiÒu c¸ch ®Ó x¸c ®Þnh cost cña mçi link. VÝ dô, nÕu cost cña mçi link ®­îc ®¸nh gi¸ theo trÔ truyÒn lan trªn link th×, mét gãi cã thÓ x¸c ®Þnh cost b»ng c¸ch göi ®i mét gãi tin ECHO, vµ ®Çu bªn kia khi nhËn ®­îc gãi tin nµy th× ngay lËp tøc göi trë l¹i. Khi ®ã, node ban ®Çu cã thÓ c¨n cø vµo kho¶ng thêi gian tõ khi ph¸t ®Õn khi nhËn ®­îc gãi tin ECHO ®Ó x¸c ®Þnh cost. Còng cã thÓ lµm cho cost cña mçi link phô thuéc vµo c¶ vµo l­u l­îng cña link. NÕu muèn phô thuéc l­u l­îng, khi tÝnh thêi gian truyÒn gãi ECHO, ta tÝnh c¶ thêi gian tõ khi gãi nµy ®­îc ®­a vµo hµng ®îi, cho ®Õn khi nã b¾t ®Çu ®­îc truyÒn ®i. §¸nh gi¸ cost phô thuéc c¶ vµo l­u l­îng cã c¸i lîi lµ th«ng tin sÏ ®­îc truyÒn ®i theo ®­êng Ýt bÞ t¾c nghÏn. Tuy nhiªn, còng cã lóc c¸ch nµy l¹i dÉn ®Õn lµ m¹ng ho¹t ®éng kh«ng hiÖu qu¶ nh­ trong vÝ dô sau: H×nh 2.15 M¹ng vÝ dô XÐt m¹ng nh­ trong H×nh 2.15, ®­îc chia thµnh hai phÇn §«ng vµ T©y. Hai nöa nµy ®­îc kÕt bëi hai ®­êng CF vµ EI. Gi¶ sö r»ng, phÇn lín th«ng tin truyÒn gi÷a hai nöa ®ang theo ®­êng CF, do ®ã, khi ®¸nh gi¸, CF sÏ cã cost lín h¬n nhiÒu so víi EI. Sau khi lËp l¹i b¶ng chän ®­êng, tÊt nhiªn, sÏ chän EI. Tõ ®ã, hÇu hÕt l­u l­îng gi÷a hai nöa sÏ tËp trung trªn ®­êng EI. §Õn lÇn ®¸nh gi¸, chän ®­êng sau, CF l¹i ®­îc chän. VËy lµ, b¶ng chän ®­êng liªn tôc thay ®æi, m¹ng ho¹t ®éng kh«ng hiÖu qu¶. 2.4.2.4 Th«ng b¸o tr¹ng th¸i liªn kÕt. M¹ng ®­îc miªu t¶ mét c¸ch chÝnh x¸c th«ng qua c¸c th«ng b¸o tr¹ng th¸i liªn kÕt - LSA (Link State Advertisement). Mçi LSA sÏ mang th«ng tin vÒ mét phÇn nhá cña m¹ng xung quanh mét node. Th«ng th­êng, LSA cña mét node chøa nh÷ng th«ng tin sau: Tªn, hoÆc m· nhËn d¹ng cña node ®ã. Danh s¸ch c¸c link nèi tíi node ®ã. Cost cña mçi link. Node (hoÆc mét phÇn cña m¹ng cã thÓ quy thµnh mét node) nèi víi ®Çu kia cña mçi link. C¸c dÞch vô, øng dông mµ node ®ã cung cÊp. H×nh 2.16 M¹ng vÝ dô VÝ dô, víi m¹ng nh­ H×nh 2.16 , sÏ cã c¬ së d÷ liÖu nh­ H×nh 2.17. C¬ së d÷ liÖu nµy ®­îc t¹o thµnh tõ 5 LSA (t­¬ng øng víi 5 node). Nh×n vµo LSA t­¬ng øng víi node A, ta thÊy: node A nèi víi ba link. Link thø nhÊt nèi A víi B vµ cã cost b»ng 4. Link thø hai cã cost b»ng 3 nèi víi node C. Vµ link thø ba cã cost b»ng 1 nèi A víi E. Thªm n÷a, LSA cña node A cßn cho thÊy node nµy cã cung cÊp dÞch vô cho Application 1. Sau khi cã ®­îc LSA cña tÊt c¶ c¸c node kh¸c, cïng víi LSA cña m×nh t¹o ra, mçi node sÏ biÕt ®­îc mäi th«ng tin vÒ cÊu h×nh kÕt nèi, tr¹ng th¸i kÕt nèi... cña m¹ng. C¸c th«ng tin nµy sÏ ®­îc sö dông ®Ó tÝnh to¸n chän ®­êng. H×nh 2.17 Th«ng b¸o tr¹ng th¸i liªn kÕt – LSA Th«ng th­êng, mét LSA cßn chøa thªm nhiÒu th«ng tin kh¸c nh­: Sè thø tù (Sequence Number): Khi trong m¹ng tån t¹i nhiÒu LSA do cïng mét node t¹o ra, sè thø tù cña LSA sÏ ®­îc dïng ®Ó chän ra LSA mang th«ng tin míi nhÊt. Tuæi (Age) cña LSA: Gi¸ trÞ nµy ®­îc dïng ®Ó kiÓm tra xem LSA cßn cã gi¸ trÞ n÷a hay kh«ng. Checksum: Dïng ®Ó kiÓm tra lçi trong khi truyÒn LSA trªn m¹ng hoÆc khi l­u LSA trong bé nhí. Ngoµi ra, trong c¸c giao thøc kh¸c nhau, LSA cßn cã thÓ cã c¸c tr­êng mang c¸c th«ng tin chi tiÕt h¬n, vÝ dô nh­: cost cña link cho c¸c dÞch vô kh¸c nhau, t×nh tr¹ng t¾c nghÏn cña node... Ta thÊy, viÖc t¹o c¸c LSA kh¸ ®¬n gi¶n. Nh­ng vÊn ®Ò lµ ë chç khi nµo th× t¹o LSA. C¸ch thø nhÊt lµ t¹o chóng mét c¸ch ®Þnh kú, cø sau mét kho¶ng thêi gian x¸c ®Þnh sÏ thùc hiÖn. C¸ch thø hai lµ t¹o c¸c LSA mçi khi trong m¹ng cã mét sù thay ®æi ®¸ng kÓ nh­ khi link, hoÆc node thay ®æi kh¶ n¨ng ho¹t ®éng: ®ang ho¹t ®éng tèt th× háng hoÆc ng­îc l¹i. 2.4.2.5 Ph©n ph¸t c¸c LSA Khi ph©n ph¸t c¸c LSA, yªu cÇu ®Æt ra lµ ph¶i nhanh, vµ ®ñ tin cËy. Th«ng th­êng, ng­êi ta sö dông ph­¬ng ph¸p trµn lôt. Mét node khi ph¸t ®i c¸c LSA, sè thø tù sÏ ®­îc t¨ng dÇn lªn. Mçi node sÏ l­u gi÷ mét b¶n danh s¸ch c¸c cÆp gi¸ trÞ (node, sè thø tù). Khi mét node nhËn ®­îc mét LSA, nã sÏ kiÓm tra sè thø tù cña LSA nµy, nÕu lín h¬n so víi sè thø tù l­u trong b¶n danh s¸ch ®ã, nã sÏ cËp nhËt c¬ së d÷ liÖu tr¹ng th¸i liªn kÕt cña m×nh, ®ång thêi chuyÓn tiÕp theo tÊt c¶ c¸c link nèi víi nã ngo¹i trõ link mµ qua ®ã LSA ®­îc chuyÓn tíi. Tr­êng hîp ng­îc l¹i, LSA sÏ ®­îc bá qua. ViÖc sö dông sè thø tù trong c¸c LSA còng gÆp ph¶i mét sè r¾c rèi: Thø nhÊt, nÕu viÖc t¨ng dÇn sè thø tù dÉn ®Õn trµn sè, ho¹t ®éng cña m¹ng sÏ bÞ rèi lo¹n. (Trµn sè lµ ®iÒu tÊt yÕu x¶y ra khi t¨ng sè lªn v­ît qu¸ ph¹m vi biÓu diÔn cña m¸y tÝnh, vÝ dô khi biÓu diÔn sè tù nhiªn b»ng 8 bit, ta chØ cã thÓ cã gi¸ trÞ lín nhÊt lµ 255; sau khi céng thªm 1 vµo sè nµy, kÕt qu¶ thu ®­îc sÏ lµ 0). VÊn ®Ò nµy cã thÓ ®­îc gi¶i quyÕt b»ng c¸ch sö dông nhiÒu bit ®Ó biÓu diÔn sè thø tù. VÝ dô, nÕu sö dông sè thø tù 32 bit, vµ víi chu kú ph¸t LSA lµ 1s th× ph¶i sau 136 n¨m míi x¶y ra trµn sè. Thø hai, nÕu mét node bÞ háng, nã sÏ bÞ mÊt gi¸ trÞ sè thø tù hiÖn t¹i cña m×nh. NÕu nã l¹i b¾t ®Çu tõ 0, tÊt c¶ c¸c LSA nã ph¸t ®i sÏ kh«ng cã gi¸ trÞ. VÊn ®Ò nµy cã thÓ ®­îc gi¶i quyÕt b»ng c¸ch: node sau khi bÞ háng vµ ho¹t ®éng trë l¹i, sÏ göi yªu cÇu tíi tÊt c¶ c¸c node kh¸c trong m¹ng reset l¹i cÆp gi¸ trÞ (node, sè thø tù) t­¬ng øng. §Ó t¨ng ®é tin cËy khi flooding, tÊt c¶ c¸c node ®Òu ph¶i göi th«ng tin b¸o nhËn khi nã nhËn ®­îc mét LSA, dï LSA ®ã mang th«ng tin cò hay míi. NÕu hai node l©n cËn göi cïng mét LSA cho nhau th× kh«ng cÇn ph¶i b¸o nhËn. Mét node sau khi göi LSA mµ ch­a ®­îc b¸o nhËn th× sÏ tiÕp tôc göi LSA sau mçi kho¶ng thêi quy ®Þnh cho tíi khi nhËn ®­îc b¸o nhËn. VÝ dô, víi m¹ng H×nh 2.16 ë trªn, gi¶ sö node A göi LSA cña m×nh ®i, qu¸ tr×nh flooding sÏ diÔn ra nh­ sau: §Çu tiªn, A göi LSA cña m×nh cho c¸c node B, C vµ E. B, C vµ E thÊy c¸c LSA míi nhËn ®­îc mang th«ng tin míi, sÏ cËp nhËt vµo c¬ së d÷ liÖu cña m×nh, vµ göi b¸o nhËn vÒ A. Sau ®ã, B sÏ truyÒn LSA nµy cho D, C truyÒn cho D vµ E, cßn E th× truyÒn cho C vµ D. LSA chuyÓn gi÷a C vµ E ®­îc ngÇm hiÓu lµ b¸o nhËn. ë D, gi¶ sö nhËn ®­îc LSA tõ C tr­íc tiªn, sÏ göi LSA cho B vµ E, vµ göi b¸o nhËn cho C. Vµ D còng ngÇm coi c¸c LSA chuyÓn ®Õn tõ B vµ E lµ b¸o nhËn. C¸c LSA nhËn ®­îc ë B vµ E tõ D còng ®­îc ngÇm hiÓu lµ b¸o nhËn. §Ó gi¶m l­îng tµi nguyªn m¹ng bÞ chiÕm bëi flooding, c¸c LSA sÏ gi¶m thiÓu kÝch th­íc b»ng c¸ch chØ chøa c¸c th«ng tin vÒ nh÷ng thay ®æi trong m¹ng. 2.4.2.6 TÝnh to¸n chän ®­êng. Sau khi node ®· cã c¬ së d÷ liÖu ®Çy ®ñ, nã sÏ thùc hiÖn viÖc tÝnh to¸n chän ®­êng. Nh­ ®· nãi, hÇu hÕt c¸c giao thøc chän ®­êng theo tr¹ng th¸i liªn kÕt ®Òu sö dông thuËt to¸n SPF ®Ó tÝnh to¸n t×m ®­êng ng¾n nhÊt. Mçi link sÏ cã hai gi¸ trÞ cost t­¬ng øng do hai node ë hai ®Çu göi ®Õn. ThuËt to¸n SPF cã thÓ sö dông c¶ hai gi¸ trÞ nµy, mçi gi¸ trÞ cho mét h­íng, còng cã thÓ sö dông gi¸ trÞ trung b×nh cho c¶ hai h­íng. Khi øng dông giao thøc ®Þnh tuyÕn Link-state cÇn chó ý c¸c ®Æc ®iÓm sau: HÇu hÕt c¸c giao thøc ®Þnh tuyÕn Link-state yªu cÇu vÒ tèc ®é xö lý vµ bé nhí cña Router nh»m l­u tr÷ th«ng tin topo m¹ng vµ ch¹y thuËt to¸n SPF Khi míi khëi ®éng c¸c phÇn tö trong m¹ng (router) yªu cÇu mét l­îng b¨ng th«ng lín. Tuy nhiªn khi m¹ng æn ®Þnh th× l¹i yªu cÇu b¨ng th«ng thÊp cho th«ng tin ®Þnh tuyÕn 2.4.2.7 So s¸nh Link-State vµ Distance-vector Distance-vector Link-state NhËn thøc vÒ t×nh tr¹ng m¹ng th«ng qua router kÕ cËn C¸c router cã c¸i nh×n giãng nhau vÒ m¹ng th«ng qua trao ®æi LSA Céng thªm kho¶ng c¸ch theo tõng chÆng TÝnh to¸n ®­êng ®i ng¾n nhÊt ®éc lËp Update ®Òu ®Æn theo kho¶ng thêi gian cho tr­íc CËp nhËt theo sù kiÖn (míi ho¹t ®éng hoÆc thay ®æi tr¹ng th¸i) Chia sÎ th«ng tin ®Þnh tuyÕn cho c¸c router kÕ cËn Chia sÎ th«ng tin ®Þnh tuyÕn cho tÊt c¶ c¸c router trong m¹ng H×nh 2.18 So s¸nh Link – State vµ Distance - vector Giao thøc distance-vector nhËn biÕt cÊu tróc m¹ng th«ng qua viÖc trao ®æi b¶ng ®Þnh tuyÕn gi÷a c¸c router kÕ cËn. Trong khi ®ã link-state nhËn biÕt th«ng qua viÖc tiÕp nhËn c¸c LSA cÇn thiÕt ViÖc tÝnh to¸n Metric trong distance-vector lµ viÖc céng gép. Link-state tÝnh to¸n Metric tõ topo m¹ng vµ thuËt to¸n SPF Distance-vector trao ®æi th«ng tin ®Þnh theo mét chu kú nhÊt ®Þnh dï cã dï kh«ng cã sù thay ®æi cÊu tróc m¹ng Th«ng tin ®Þnh tuyÕn cña distance-vector lµ toµn bé néi dung trong thùc thÓ ®Þnh tuyÕn. 2.4.3 Giao thøc ®Þnh tuyÕn lai ghÐp Gåm c¸c giao thøc IS-IS (OSI) vµ EIGRP. Lµ sù kÕt hîp gi÷a ®Þnh tuyÕn theo vect¬ kho¶ng c¸ch vµ ®Þnh tuyÕn theo tr¹ng th¸i liªn kÕt. Th«ng tin ®Þnh tuyÕn còng bao gåm toµn bé néi dung trong thùc thÓ. Thêi gian cËp nhËn th«ng tin ®Þnh tuyÕn tuú thuéc vµo sù thay ®æi cÊu tróc m¹ng. Lùa chän tuyÕn theo nguyªn t¾c vÐc t¬ kho¶ng c¸ch. Cã tèc ®é héi tô nhanh cña tr¹ng th¸i liªn kÕt. KÕt luËn Sau khi xem xong ch­¬ng nµy chóng ta ®· cã nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ c¸c kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng IP. Ta ®· biÕt ®­îc c¸c ph­¬ng ph¸p ®Þnh tuyÕn, c¸c thuËt to¸n chän ®­êng vµ c¸c lo¹i giao thøc ®Þnh tuyÕn trong m¹ng IP . Trong c¸c ch­¬ng tiÕp theo chóng ta sÏ t×m hiÓu hai giao thøc ®Þnh tuyÕn néi trong m¹ng IP lµ RIP vµ OSPF. Ch­¬ng 3 Giao thøc th«ng tin §Þnh tuyÕn rip 3.1 Mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n 3.1.1 Bé ®Þnh tuyÕn PhÝa ph¸t Application Transport Network Network Interface & Physical PhÝa thu Application Transport Network Network Interface & Physical Network Network Interface & Physical M¹ng con M¹ng con Router Liªn m¹ng H×nh 3.1 Bé ®Þnh tuyÕn (Router) C¸c bé ®Þnh tuyÕn (router) lµm nhiÖm vô kÕt nèi c¸c m¹ng ë líp m¹ng, vµ thùc hiÖn chuyÓn gãi tin gi÷a c¸c m¹ng. Chóng ph¶i biÕt ®­îc cÊu tróc ®Þa chØ líp m¹ng, vµ ph¶i quyÕt ®Þnh c¸ch thøc, h­íng truyÒn c¸c gãi tin. Khi thùc hiÖn chän ®­êng truyÒn cho gãi tin, bé ®Þnh tuyÕn tiÕn hµnh ®äc ®Þa chØ ®Ých cña gãi tin vµ chän ®­êng truyÒn dùa vµo b¶ng ®Þnh tuyÕn . C¸c bé ®Þnh tuyÕn cã kh¶ n¨ng chän ra ®­êng truyÒn tèt nhÊt còng nh­ chän kÝch th­íc gãi tin phï hîp nhÊt. 3.1.2 HÖ thèng tù trÞ - AS ( Autonomous System ) Mét sè vÊn ®Ò vÒ chän ®­êng ®· n¶y sinh ch¼ng h¹n nh­ viÖc c¸c core Router sÏ cã thÓ kh«ng chän ®­îc tuyÕn ®­êng tèi ­u khi tuyÕn ®ã ph¶i ®i qua backbone, hoÆc khi c¸c m¹ng trong mét site cã cÊu tróc ph©n cÊp phøc t¹p. V× môc ®Ých chän ®­êng, chän ®­êng, mét nhãm c¸c m¹ng vµ c¸c Router ®­îc ®iÒu khiÓn bëi mét nhµ chøc tr¸ch qu¶n lý ®¬n lÎ ®­îc gäi lµ hÖ thèng tù trÞ (Autonomous System). C¸c Router trong mét hÖ thèng tù trÞ tù do chän c¸c ph­¬ng tiÖn cho nã ®Ó ph¸t hiÖn, truyÒn b¸, phª chuÈn vµ kiÓm tra sù phï hîp cña c¸c tuyÕn ®­êng. ý t­ëng hÖ thèng tù trÞ lµ mét sù kh¸i qu¸t ho¸ kh«ng phøc t¹p vµ tù nhiªn cña kiÕn tróc m¹ng lâi , víi c¸c hÖ thèng tù trÞ thay thÕ cho c¸c m¹ng côc bé. H×nh sau m« t¶ ý t­ëng nµy: R1 R2 Rn ............. AS 1 AS 2 AS n Backbone Network H×nh 3.2 KiÕn tróc cña mét internet víi c¸c hÖ thèng tù trÞ t¹i c¸c backbone sites. Mçi hÖ thèng tù trÞ bao gåm nhiÒu m¹ng vµ c¸c Router bªn d­íi mét chÝnh quyÒn qu¶n lý §Ó lµm cho c¸c m¹ng Èn trong c¸c hÖ thèng tù trÞ cã thÓ ®i tíi ®­îc kh¾p Internet, mçi hÖ thèng tù trÞ ph¶i ®ång ý b¸o tr­íc th«ng tin vÒ kh¶ n¨ng ®¹t tíi m¹ng, tíi c¸c hÖ thèng tù trÞ kh¸c. Th«ng th­êng mét Router trong mét hÖ thèng tù trÞ cã tr¸ch nhiÖm b¸o tr­íc c¸c tuyÕn ®­êng vµ t­¬ng t¸c trùc tiÕp víi mét trong sè c¸c core Router. Dï sao hoµn toµn cã kh¶ n¨ng ®Ó cã vµi Router, mçi c¸i b¸o tin tr­íc mét m¹ng con cña c¸c m¹ng. Mét m¹ng Internet TCP/IP lín cã cÊu tróc bæ sung ®Ó lµm phï hîp c¸c biªn giíi qu¶n lý: mçi tËp hîp cña c¸c m¹ng vµ c¸c Router ®­îc qu¶n lý bëi mét chÝnh quyÒn qu¶n lý sÏ ®­îc xem xÐt ®Ó trë thµnh mét hÖ thèng tù trÞ. Mét hÖ thèng tù trÞ tù do lùa chän mét kiÕn tróc chän ®­êng bªn trong, nh­ng ph¶i tËp hîp th«ng tin vÒ tÊt c¶ c¸c m¹ng cña nã vµ chØ ®Þnh râ mét hoÆc nhiÒu Router sÏ chuyÓn th«ng tin vÒ kh¶ n¨ng cã thÓ ®¹t tíi c¸c hÖ thèng tù trÞ kh¸c. Bëi v× Internet ®­îc kÕt nèi dïng kiÕn tróc m¹ng lâi, Nªn mäi hÖ thèng tù trÞ ph¶i chuyÓn th«ng tin vÒ kh¶ n¨ng cã thÓ tíi cho c¸c core Router. Mét AS th­êng bao gåm mét sè m¹ng kÕt nèi víi nhau cña mét tæ chøc nµo ®ã. Mçi AS ®­îc qu¶n lý theo mét chÝnh s¸ch riªng, sö dông mét chiÕn l­îc ®Þnh tuyÕn riªng. Nh­ trong H×nh 3.2 mét AS cã thÓ kÕt nèi víi mét AS kh¸c ®­îc qu¶n lý bëi cïng mét tæ chøc, nã còng cã thÓ kÕt nèi víi mét m¹ng kh¸c. H×nh 3.3 Mèi quan hÖ gi÷a giao thøc cæng néi vµ giao thøc cæng ngoµi. Cã nhiÒu giao thøc ®Þnh tuyÕn trong m¹ng Internet ®· ®­îc ®­a ra. Mét sè ®­îc sö dông ®Ó thùc hiÖn viÖc ®Þnh tuyÕn ë trong mét AS, mét sè kh¸c ®­îc sö dông ®Ó ®Þnh tuyÕn gi÷a c¸c AS víi nhau. Giao thøc cæng néi (IGP - Interior Gateway Protocol): C¸c giao thøc cæng néi ®¶m b¶o cho c¸c router trong cïng mét AS cã thÓ thùc hiÖn trao ®æi th«ng tin víi nhau. C¸c giao thøc nh­ OSPF (Open Shortest Path First) vµ RIP (Routing Information Protocol) thuéc lo¹i nµy. Giao thøc cæng ngoµi (EGP - Exterior Gateway Protocol): C¸c giao thøc cæng ngoµi cho phÐp trao ®æi th«ng tin gi÷a c¸c hÖ tù trÞ. Mét vÝ dô vÒ giao thøc cæng ngoµi lµ BGP (Border Gateway Protocol). Trong khu«n khæ cña ®å ¸n, chóng ta sÏ t×m hiÓu hai giao thøc ®Þnh tuyÕn cæng néi lµ RIP vµ OSPF. 3.2 Giao thøc th«ng tin ®Þnh tuyÕn RIP Giao thøc th«ng tin ®Þnh tuyÕn RIP (Routing Information Protocol) lµ mét vÝ dô cña mét giao thøc cæng trong ®­îc thiÕt kÕ ®Ó sö dông trong c¸c hÖ thèng tù trÞ nhá. RIP cã nÒn t¶ng lµ giao thøc ®Þnh tuyÕn Xerox XNS. RIP ®· ®­îc sím triÓn khai vµ ®­îc chÊp nhËn bëi nã ®­îc kÕt hîp trong hÖ ®iÒu hµnh BSD dùa trªn nÒn UNIX. RIP thuéc sè c¸c giao thøc ®Þnh tuyÕn theo vÐc-t¬ kho¶ng c¸ch. Vµo gi÷a n¨m 1988, IETF ®· ph¸t hµnh RFC 1058 m« t¶ ho¹t ®éng cña hÖ thèng sö dông RIP. Tuy nhiªn RFC nµy ra ®êi sau khi rÊt nhiÒu hÖ thèng RIP ®· ®­îc triÓn khai thµnh c«ng. Do ®ã, mét sè hÖ thèng sö dông RIP kh«ng hç trî tÊt c¶ nh÷ng c¶i tiÕn cña thuËt to¸n vÐc-t¬ kho¶ng c¸ch c¬ b¶n (vÝ dô nh­ cËp nhËt cã ®iÒu kiÖn vµ ®Çu ®éc ng­îc). 3.2.1 C¸c lo¹i gãi RIP Giao thøc RIP ®Þnh nghÜa hai lo¹i gãi cã thÓ ®­îc göi bëi bÊt cø thiÕt bÞ nµo ch¹y giao thøc RIP: Gãi yªu cÇu: lo¹i gãi nµy ®­îc göi ®Ó yªu cÇu c¸c node l©n cËn cung cÊp b¶ng vec-t¬ kho¶ng c¸ch cña nã. Trong yªu cÇu còng chØ râ node ®­îc yªu cÇu sÏ göi chØ mét phÇn hay toµn bé b¶ng. Gãi tr¶ lêi: lo¹i gãi nµy ®­îc mét node göi ®i ®Ó th«ng b¸o nh÷ng th«ng tin trong b¶ng vec-t¬ kho¶ng c¸ch cña nã. B¶ng nµy ®­îc göi trong nh÷ng t×nh huèng sau: B¶ng ®­îc göi 30 gi©y mét lÇn. B¶ng ®­îc göi ®Ó tr¶ lêi mét yªu cÇu tõ mét node RIP kh¸c. NÕu hÖ thèng hç trî cËp nhËt cã ®iÒu kiÖn, b¶ng cã thÓ ®­îc göi khi cã sù thay ®æi trong b¶ng vec-t¬ kho¶ng c¸ch cña chÝnh node ®ã. Khi mét gãi tr¶ lêi ®­îc chuyÓn tíi mét node, c¸c th«ng tin bªn trong gãi tin cËp nhËt sÏ ®­îc so s¸nh víi b¶ng vec-t¬ kho¶ng c¸ch cña node ®ã. NÕu gãi tin cËp nhËt mang th«ng tin vÒ mét tuyÕn cã cost thÊp h¬n so víi môc t­¬ng øng trong b¶ng th× môc ®ã sÏ ®­îc cËp nhËt bëi th«ng tin nµy. 3.2.2 §Þnh d¹ng c¸c gãi tin RIP RIP sö dông mét lo¹i ®Þnh d¹ng riªng ®Ó chia sÎ th«ng tin vÒ kho¶ng c¸ch tíi c¸c ®Ých kh¸c nhau trong m¹ng. Gãi tin RIP ®­îc göi bªn trong b¶n tin UDP, sö dông cæng 520. Gãi RIP cã kÝch th­íc tèi ®a lµ 512 octet. Th«ng tin cËp nhËt lín h¬n gi¸ trÞ nµy ph¶i ®­îc chia nhá vµ chuyÓn ®i trong nhiÒu gãi. Trong m«i tr­êng LAN, c¸c gãi RIP ®­îc göi víi ®Þa chØ qu¶ng b¸ líp MAC (tíi tÊt c¶ c¸c node) vµ ®Þa chØ qu¶ng b¸ IP. Trong c¸c m«i tr­êng ®iÓm ®Õn ®iÓm hay kh«ng qu¶ng b¸ th× c¸c gãi sÏ ®­îc ®¸nh ®Þa chØ cô thÓ tíi node cÇn göi. §Þnh d¹ng gãi tin RIP ®­îc chØ ra trong H×nh 3.4 H×nh 3.4 CÊu tróc gãi tin RIP Command: chØ ra ®©y lµ gãi tin yªu cÇu hay gãi tin tr¶ lêi. Version: Version cña gãi RIP (b»ng 1) AFI: ChØ ra lo¹i ®Þa chØ ®­îc sö dông (Víi IP, AFI = 0x0002). IP Address: §Þa chØ IP cña node ®Ých cña môc chän ®­êng ( ®Þnh tuyÕn ). Metric: Sè hop ®Ó tíi ®Ých. Cã thÓ cã c¸c gi¸ trÞ tõ 1 ®Õn 16. Gi¸ trÞ 16 cã nghÜa lµ ®Ých t­¬ng øng kh«ng thÓ tíi ®­îc. C¸c tr­êng AFI, IP Address, Metric mang th«ng tin vÒ mét môc trong b¶ng chän ®­êng (®Þnh tuyÕn ). Mét gãi tin RIP cã thÓ mang th«ng tin cña tèi ®a 25 môc. 3.2.3 C¸c mode ho¹t ®éng cña RIP Mét node sö dông RIP cã hai mode ho¹t ®éng sau: Mode chñ ®éng: C¸c node ho¹t ®éng trong mode nµy ®ång thêi nhËn/göi th«ng tin ®Þnh tuyÕn tõ/tíi c¸c node l©n cËn. Th«ng th­êng c¸c router ®­îc cÊu h×nh ®Ó ho¹t ®éng trong mode chñ ®éng. Mode bÞ ®éng (hay im lÆng): Node ho¹t ®éng trong mode nµy chØ nhËn cËp nhËt tõ c¸c node l©n cËn mµ kh«ng ph¸t th«ng tin cËp nhËt. C¸c tr¹m cuèi th­êng ®­îc cÊu h×nh ®Ó ho¹t ®éng trong mode nµy. 3.2.4 TÝnh to¸n c¸c vec-t¬ kho¶ng c¸ch B¶ng vec-t¬ kho¶ng c¸ch m« t¶ tõng m¹ng ®Ých. C¸c môc trong b¶ng nµy chøa nh÷ng th«ng tin sau: M¹ng ®Ých ®­îc m« t¶ bëi môc ®ã trong b¶ng. Cost t­¬ng øng cña tuyÕn tèt nhÊt tíi ®Ých. Nh­ ®· nãi, cost ë ®©y ®­îc tÝnh theo sè b­íc nh¶y (hop). Mçi link cã cost b»ng 1. §Þa chØ IP cña node tiÕp theo trªn con ®­êng dÉn tíi m¹ng ®Ých. Mçi khi mét node nhËn ®­îc th«ng tin cËp nhËt b¶ng ®Þnh tuyÕn, nã sÏ thùc hiÖn thuËt to¸n ®Þnh tuyÕn theo vec-t¬ kho¶ng c¸ch ®Ó cËp nhËt b¶ng chän ®­êng cña m×nh. H×nh 3.5 m« t¶ b¶ng vec-t¬ kho¶ng c¸ch cho ba bé ®Þnh tuyÕn trong mét liªn m¹ng ®¬n gi¶n. B¶ng cña R2 B¶ng cña R3 B¶ng cña R4 §Ých Node sau Hop §Ých Node sau Hop §Ých Node sau Hop N1 R1 2 N1 R2 3 N1 R3 4 N2 Trùc tiÕp 1 N2 R2 2 N2 R3 3 N3 Trùc tiÕp 1 N3 Trùc tiÕp 1 N3 R3 2 N4 R3 2 N4 Trùc tiÕp 1 N4 Trùc tiÕp 1 N5 R3 3 N5 R4 2 N5 Trùc tiÕp 1 N6 R3 4 N6 R4 3 N6 R5 2 H×nh 3.5 B¶ng vec-t¬ kho¶ng c¸ch 3.2.5 H¹n chÕ cña RIP RIP cã rÊt nhiÒu ®iÓm h¹n chÕ: Giíi h¹n ®é dµi tuyÕn ®­êng: §Ó lµm gi¶m ¶nh h­ëng cña viÖc ®Õm tíi v« cïng, gi¸ trÞ tèi ®a mµ cost cña mét tuyÕn ®­êng cã thÓ cã cµng nhá cµng tèt. Nh­ng ®iÒu ®ã sÏ ®ång nghÜa víi viÖc kÝch th­íc cho phÐp cña m¹ng sÏ gi¶m. Theo RIP, cost cã gi¸ trÞ ‘v« cïng’ ®­îc ®Æt lµ 16. Do ®ã, RIP kh«ng cho phÐp mét tuyÕn ®­êng cã cost lín h¬n 15. Tøc lµ, nh÷ng m¹ng cã kÝch th­íc lín h¬n 15 b­íc nh¶y ph¶i dïng thuËt to¸n kh¸c. L­u l­îng cÇn thiÕt cho viÖc trao ®æi th«ng tin chän ®­êng lín. Tèc ®é héi tô kh¸ chËm Kh«ng hç trî mÆt n¹ m¹ng con cã ®é dµi thay ®æi (VLSM): Khi trao ®æi th«ng tin vÒ c¸c tuyÕn ®­êng, RIP kh«ng kÌm theo th«ng tin g× vÒ mÆt n¹ m¹ng con. Do ®ã, m¹ng sö dông RIP kh«ng thÓ hç trî mÆt n¹ m¹ng con cã ®é dµi thay ®æi. 3.2.6 Giao thøc th«ng tin ®Þnh tuyÕn phiªn b¶n 2 (RIP-2) Tæ chøc IETF ®­a ra hai phiªn b¶n RIP: RIP phiªn b¶n 1 (RIP-1 hay RIP): §©y lµ giao thøc ®­îc m« t¶ trong RFC 1058. RIP phiªn b¶n 2 (RIP-2): §©y còng lµ mét giao thøc vec-t¬ kho¶ng c¸ch ®­îc thiÕt kÕ ®Ó sö dông bªn trong mét hÖ thèng tù trÞ AS. Nã ®­îc thiÕt kÕ ®Ó kh¾c phôc nh÷ng h¹n chÕ cña RIP-1. RIP-2 ®­îc m« t¶ trong RFC1723 vµ ®­îc ph¸t hµnh vµo cuèi n¨m 1994. RIP-2 cã nh÷ng c¶i tiÕn sau so víi RIP: Hç trî CIDR vµ VLSM: RIP-2 hç trî siªu m¹ng vµ mÆt n¹ m¹ng con cã chiÒu dµi thay ®æi. §©y lµ mét trong nh÷ng lý do c¬ b¶n ®Ó thiÕt kÕ chuÈn míi nµy. C¶i tiÕn nµy lµm cho RIP-2 phï hîp víi c¸c c¸ch thøc ®Þa chØ ho¸ phøc t¹p kh«ng cã trong RIP-1. Hç trî chuyÓn gãi ®a ®iÓm: §©y lµ c¶i tiÕn ®Ó RIP cã thÓ thùc hiÖn kiÓu chuyÓn gãi ®a ®iÓm chø kh«ng ®¬n thuÇn chØ cã kiÓu qu¶ng b¸ nh­ tr­íc. §iÒu nµy lµm gi¶m t¶i cho c¸c tr¹m kh«ng chê ®îi c¸c b¶n tin RIP-2. §Ó t­¬ng thÝch víi RIP-1, tuú chän nµy sÏ ®­îc cÊu h×nh cho tõng giao diÖn m¹ng. Hç trî nhËn thùc: RIP-2 hç trî nhËn thùc cho tÊt c¶ c¸c node ph¸t th«ng tin ®Þnh tuyÕn. §iÒu nµy h¹n chÕ nh÷ng thay ®æi cã dông ý xÊu ®èi víi b¶ng ®Þnh tuyÕn. Hç trî RIP-1: RIP-2 t­¬ng thÝch hoµn toµn víi RIP-1. Tuy nhiªn, bëi t­¬ng thÝch hoµn toµn víi RIP-1, RIP-2 vÉn giíi h¹n chiÒu dµi tèi ®a cña mét tuyÕn ®êng lµ 15. 3.2.6.1 §Þnh d¹ng b¶n tin RIP-2 RIP-1 ®· ®­îc thiÕt kÕ ®Ó hç trî c¸c c¶i tiÕn trong t­¬ng lai do vËy RIP-2 cã thÓ lîi dông ®Æc ®iÓm nµy. Bªn trong gãi tin RIP-1 ®· chøa s½n tr­êng Version vµ h¬n 50% c¸c octet trong gãi cßn ch­a ®­îc sö dông. §Þnh d¹ng gãi cña RIP-2 nh­ trong H×nh 3.6 : H×nh 3.6 §Þnh d¹ng gãi tin RIP-2 VÒ c¬ b¶n, gãi RIP-2 gièng gãi RIP-1. Trong gãi RIP-2, tr­êng version mang gi¸ trÞ lµ 2. Thªm n÷a, 20 octet dµnh cho môc ®Çu tiªn cã thÓ ®­îc thay thÕ bëi th«ng tin nhËn thùc. Authentic Type: nÕu b»ng 0, coi nh­ lµ kh«ng cã th«ng tin nhËn thùc, nÕu b»ng 2 th× tr­êng tiÕp theo sÏ mang th«ng tin nhËn thùc. Authentication Data: Tr­êng nµy chøa 16 byte password. Route Tag: Tr­êng nµy dïng ®Ó ph©n biÖt gi÷a tuyÕn trong (internal route) vµ tuyÕn ngoµi (external route). TuyÕn trong lµ nh÷ng tuyÕn biÕt ®­îc th«ng tin nhê RIP, cßn tuyÕn ngoµi lµ nh÷ng tuyÕn cã th«ng tin biÕt ®­îc nhê c¸c giao thøc kh¸c. 3.2.6.2 Nh÷ng h¹n chÕ cña RIP-2 RIP-2 ®· ®­îc ph¸t triÓn ®Ó kh¾c phôc rÊt nhiÒu h¹n chÕ trong RIP-1. Tuy nhiªn nh÷ng h¹n chÕ cña RIP-1 nh­ giíi h¹n vÒ sè hop hay kh¶ n¨ng héi tô chËm vÉn cßn tån t¹i trong RIP-2. Ngoµi ra, cßn cã nh÷ng h¹n chÕ trong qu¸ tr×nh nhËn thùc cña RIP-2. ChuÈn RIP-2 kh«ng m· ho¸ mËt khÈu nhËn thùc mµ truyÒn nã d­íi d¹ng ký tù th«ng th­êng. §iÒu nµy dÉn tíi nguy c¬ m¹ng bÞ tÊn c«ng bëi bÊt kú ai cã kÕt nèi vËt lý trùc tiÕp tíi hÖ thèng. 3.2.7 RIP thÕ hÖ kÕ tiÕp cho IPv6. RIP thÕ hÖ kÕ tiÕp RIPng (RIP next generation) ®­îc ph¸t triÓn ®Ó cho phÐp c¸c bé ®Þnh tuyÕn bªn trong mét m¹ng sö dông IPv6 trao ®æi c¸c th«ng tin ®Ó tÝnh to¸n tuyÕn. ChuÈn nµy ®­îc nªu trong RFC 2080. Còng gièng nh­ c¸c giao thøc kh¸c trong tËp giao thøc RIP, RIPng lµ mét giao thøc vec-t¬ kho¶ng c¸ch ®­îc thiÕt kÕ ®Ó sö dông bªn trong mét hÖ tù trÞ. RIPng sö dông cïng thuËt to¸n, ®Þnh thêi nh­ RIP-2. Trong RIPng vÉn cßn nh÷ng h¹n chÕ thõa h­ëng cña c¸c giao thøc vec-t¬ kho¶ng c¸ch nh­ h¹n chÕ vÒ gi¸ tuyÕn vµ thêi gian héi tô. 3.2.7.1 Sù kh¸c biÖt gi÷a RIPng vµ RIP-2 Cã hai ®iÓm c¬ b¶n ph©n biÖt RIP-2 vµ RIPng: Hç trî nhËn thùc: RIP-2 hç trî nhËn thùc ®èi víi tÊt c¶ c¸c node ph¸t th«ng tin ®Þnh tuyÕn. RIPng kh«ng hç trî qu¸ tr×nh nhËn thùc nµy, thay vµo ®ã, nã sö dông tÝnh n¨ng an toµn thõa h­ëng tõ IPv6. Ngoµi nhËn thùc c¸c tÝnh n¨ng an toµn ®ã cßn cho phÐp m· ho¸ tõng gãi tin RIPng. Lµm c¸ch nµy cã thÓ khèng chÕ ®­îc sè c¸c thiÕt bÞ nhËn th«ng tin ®Þnh tuyÕn. Mét kÕt qu¶ cña viÖc sö dông c¸c tÝnh n¨ng an toµn IPv6 lµ tr­êng AFI trong gãi tin RIPng ®· ®­îc lo¹i bá. Lý do lµ kh«ng cÇn thiÕt ph¶i ph©n biÖt gi÷a c¸c ®Çu môc nhËn thùc vµ c¸c ®Çu môc ®Þnh tuyÕn trong mét b¶n tin qu¶ng c¸o. Hç trî c¸c ®Þnh d¹ng ®Þa chØ IPv6: c¸c tr­êng chøa trong gãi tin RIPng ®· ®­îc thay ®æi ®Ó hç trî ®Þnh d¹ng ®Þa chØ dµi cña IPv6. 3.2.7.2 §Þnh d¹ng gãi tin RIPng §Þnh d¹ng gãi tin RIPng t­¬ng tù nh­ gãi tin RIP-2. C¶ hai ®Òu chøa 4 octet tiªu ®Ò lÖnh, theo sau lµ c¸c môc ®Þnh tuyÕn, mçi môc gåm 20 octet. ViÖc sö dông tr­êng command vµ tr­êng version hoµn toµn gièng nh­ trong gãi tin RIP-2. Tuy nhiªn c¸c tr­êng chøa th«ng tin ®Þnh tuyÕn ®· ®­îc thay ®æi ®Ó phï hîp víi ®Þa chØ IPv6 dµi 16 octet. C¸c tr­êng nµy ®­îc sö dông kh¸c víi nh÷ng tr­êng t­¬ng ®­¬ng trong RIP-1 vµ RIP-2. §Ó chØ ra con ®­êng tiÕp theo ®Ó tíi ®Ých, RIPng sö dông 20 octet mang th«ng tin vÒ ®Ých (H×nh 3.7a), vµ 20 octet mang th«ng tin vÒ b­íc tiÕp theo (H×nh 3.7b ) H×nh 3.7 Môc chän ®­êng trong RIPng (a)Th«ng tin vÒ ®Ých (b) Th«ng tin vÒ h­íng tiÕp theo. Sù kÕt hîp cña tr­êng IPv6 Prefix vµ tr­êng Prefix Length ®­îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh ®Þa chØ ®Ých. Tr­êng Metric chØ cã kÝch th­íc 1 octet, tuy nhiªn thÕ lµ vÉn thõa bëi gi¸ trÞ tèi ®a cña tr­êng nµy vÉn chØ lµ 16. Tr­êng IPv6 Next Hop Address mang ®Þa chØ cña node tiÕp theo trªn con ®­êng tíi ®Ých. Mét gãi tin RIPng sÏ cã d¹ng nh­ H×nh 3.8 H×nh3.8 Mét gãi tin RIPng Trong gãi tin vÝ dô trªn, ba ®Ých ®Çu tiªn kh«ng cã phÇn chØ b­íc nh¶y kÕ tiÕp t­¬ng øng, tøc lµ ®i trùc tiÕp qua node ph¸t gãi tin nµy. §Ó ®Õn ®Ých 4 vµ 5 ph¶i qua A. T­¬ng tù, ®Ó ®Õn ®Ých 6 ph¶i qua B. KÕt luËn Môc ®Ých cña ch­¬ng nµy lµ tr×nh bµy vÒ giao thøc th«ng tin ®Þnh tuyÕn RIP, lµ mét giao thøc cæng néi, ®Þnh tuyÕn theo vect¬ kho¶ng c¸ch, víi c¸c phiªn b¶n: RIPv1, RIPv2, RIPng. Ch­¬ng nµy còng giíi thiÖu cho chóng ta nh÷ng chøc n¨ng c¬ b¶n cña router, kh¸i niÖm vÒ hÖ thèng tù trÞ còng nh­ kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ giao thøc ®Þnh tuyÕn cæng néi vµ giao thøc ®Þnh tuyÕn cæng ngo¹i trong m¹ng IP. Trong ch­¬ng tiÕp theo, chóng ta sÏ t×m hiÓu vÒ giao thøc ®Þnh tuyÕn OSPF, còng lµ mét giao thøc ®Þnh tuyÕn cæng néi nh­ng ®Þnh tuyÕn theo tr¹ng th¸i liªn kÕt. Ch­¬ng 4 Giao thøc OSPF 4.1 Giíi thiÖu Giao thøc OSPF (Open Shortest Path First) lµ mét giao thøc cæng néi . Nã ®­îc ph¸t triÓn ®Ó kh¾c phôc nh÷ng h¹n chÕ cña giao thøc RIP. B¾t ®Çu ®­îc x©y dùng vµo n¨m 1988 vµ hoµn thµnh vµo n¨m 1991, c¸c phiªn b¶n cËp nhËt cña giao thøc nµy hiÖn vÉn ®­îc ph¸t hµnh. Tµi liÖu míi nhÊt hiÖn nay cña chuÈn OSPF lµ RFC 2328. OSPF cã nhiÒu tÝnh n¨ng kh«ng cã ë c¸c giao thøc vec-t¬ kho¶ng c¸ch. ViÖc hç trî c¸c tÝnh n¨ng nµy ®· khiÕn cho OSPF trë thµnh mét giao thøc ®Þnh tuyÕn ®­îc sö dông réng r·i trong c¸c m«i tr­êng m¹ng lín. Trong thùc tÕ, RFC 1812 (®­a ra c¸c yªu cÇu cho bé ®Þnh tuyÕn IPv4) - ®· x¸c ®Þnh OSPF lµ giao thøc ®Þnh tuyÕn ®éng duy nhÊt cÇn thiÕt. Sau ®©y sÏ liÖt kª c¸c tÝnh n¨ng ®· t¹o nªn thµnh c«ng cña giao thøc nµy: C©n b»ng t¶i gi÷a c¸c tuyÕn cïng gi¸: ViÖc sö dông cïng lóc nhiÒu tuyÕn cho phÐp tËn dông cã hiÖu qu¶ tµi nguyªn m¹ng. Ph©n chia m¹ng mét c¸ch logic: ®iÒu nµy lµm gi¶m bít c¸c th«ng tin ph¸t ra trong nh÷ng ®iÒu kiÖn bÊt lîi. Nã còng gióp kÕt hîp c¸c th«ng b¸o vÒ ®Þnh tuyÕn, h¹n chÕ viÖc ph¸t ®i nh÷ng th«ng tin kh«ng cÇn thiÕt vÒ m¹ng. Hç trî nhËn thùc: OSPF hç trî nhËn thùc cho tÊt c¶ c¸c node ph¸t th«ng tin qu¶ng c¸o ®Þnh tuyÕn. §iÒu nµy h¹n chÕ ®­îc nguy c¬ thay ®æi b¶ng ®Þnh tuyÕn víi môc ®Ých xÊu. Thêi gian héi tô nhanh h¬n: OSPF cho phÐp truyÒn c¸c th«ng tin vÒ thay ®æi tuyÕn mét c¸ch tøc th×. §iÒu ®ã gióp rót ng¾n thêi gian héi tô cÇn thiÕt ®Ó cËp nhËt kiÕn tróc m¹ng. Hç trî CIDR vµ VLSM: §iÒu nµy cho phÐp nhµ qu¶n trÞ m¹ng cã thÓ ph©n phèi nguån ®Þa chØ IP mét c¸ch cã hiÖu qu¶ h¬n. OSPF lµ mét giao thøc dùa theo tr¹ng th¸i liªn kÕt. Gièng nh­ c¸c giao thøc tr¹ng th¸i liªn kÕt kh¸c, mçi bé ®Þnh tuyÕn OSPF ®Òu thùc hiÖn thuËt to¸n SPF ®Ó xö lý c¸c th«ng tin chøa trong c¬ së d÷ liÖu tr¹ng th¸i liªn kÕt. ThuËt to¸n t¹o ra mét c©y ®­êng ®i ng¾n nhÊt m« t¶ cô thÓ c¸c tuyÕn ®­êng nªn chän dÉn tíi m¹ng ®Ých. 4.2 Mét sè kh¸i niÖm dïng trong OSPF Vïng OSPF (OSPF Area) M¹ng sö dông OSPF (AS) ®­îc chia thµnh mét tËp c¸c vïng. Mçi vïng bao gåm mét nhãm logic c¸c m¹ng, c¸c bé ®Þnh tuyÕn vµ cã mét tªn nhËn d¹ng 32 bit riªng. Vïng ®ã cã thÓ n»m trong giíi h¹n cña mét khu vùc ®Þa lý. ViÖc chia nhá AS nh­ vËy cã nh÷ng lîi ®iÓm sau: Bªn trong mét vïng, c¸c bé ®Þnh tuyÕn duy tr× mét c¬ së d÷ liÖu nh­ nhau m« t¶ c¸c thiÕt bÞ ®Þnh tuyÕn vµ c¸c link trong vïng ®ã. C¸c bé ®Þnh tuyÕn nµy kh«ng biÕt g× vÒ cÊu h×nh cña phÇn m¹ng bªn ngoµi vïng. Chóng chØ biÕt tíi c¸c tuyÕn dÉn tíi c¸c m¹ng ngoµi ®ã. §iÒu nµy gióp gi¶m bít kÝch th­íc c¬ së d÷ liÖu vÒ cÊu h×nh ®­îc duy tr× trong mçi bé ®Þnh tuyÕn. C¸c vïng h¹n chÕ sù ph¸t triÓn bïng næ cña c¸c th«ng tin cËp nhËt tr¹ng th¸i liªn kÕt. PhÇn lín c¸c LSA chØ ®­îc ph¸t ®i trong ph¹m vi mét vïng. ViÖc chia vïng lµm gi¶m bít l­îng xö lý cña CPU ®Ó duy tr× c¬ së d÷ liÖu cÊu h×nh. C¸c thuËt to¸n SPF ®­îc h¹n chÕ ®Ó chØ lµm viÖc víi nh÷ng thay ®æi bªn trong cña mét vïng. Vïng backbone Trong mçi AS sö dông OSPF ph¶i cã Ýt nhÊt mét vïng, ®ã lµ vïng backbone. C¸c vïng kh¸c cã thÓ ®­îc t¹o ra dùa theo cÊu h×nh m¹ng hay c¸c yªu cÇu kh¸c vÒ thiÕt kÕ. Trong mét AS cã nhiÒu vïng, vïng backbone cã kÕt nèi vËt lý tíi tÊt c¶ c¸c vïng kh¸c. Mçi vïng ®Òu ph¶i cã kh¶ n¨ng ph¸t th«ng tin ®Þnh tuyÕn trùc tiÕp tíi vïng backbone. Sau ®ã vïng backbone sÏ ph¸t nh÷ng th«ng tin nµy tíi c¸c vïng cßn l¹i. Router néi vïng, biªn vïng vµ biªn AS Trong m¹ng OSPF, router ®­îc ph©n thµnh ba lo¹i: néi vïng (Intra-Area), biªn vïng (area border) vµ biªn AS (AS boundary). (H×nh 3.9) Intra-Area Router: c¸c router nµy n»m hoµn toµn trong mét vïng OSPF. Chóng l­u tr÷ c¬ së d÷ liÖu vÒ cÊu h×nh cña vïng ®ã. Area Border Router (ABR): lo¹i router nµy cã kÕt nèi víi hai hay nhiÒu vïng kh¸c nhau. Mét trong c¸c vïng ®ã ph¶i lµ vïng backbone. C¸c ABR l­u tr÷ nh÷ng c¬ së d÷ liÖu cÊu h×nh cña tõng vïng nã kÕt nèi. C¸c ABR còng thùc hiÖn c¸c thuËt to¸n SPF ®éc lËp cho tõng vïng. AS Boundary Router (ASBR): C¸c router lo¹i nµy n»m t¹i ngo¹i vi cña m¹ng OSPF. Chøc n¨ng cña chóng lµ lµm c¸c cæng trao ®æi th«ng tin kÕt nèi gi÷a m¹ng OSPF víi c¸c m«i tr­êng ®Þnh tuyÕn kh¸c. ASBR cã nhiÖm vô th«ng b¸o víi m¹ng AS vÒ c¸c liªn kÕt ra ngoµi AS. H×nh 4.1 C¸c lo¹i router trong OSPF. Mçi Router ®­îc g¸n mét gi¸ trÞ nhËn d¹ng 32 bit (RID). Gi¸ trÞ cña RID x¸c ®Þnh duy nhÊt thiÕt bÞ ®ã. C¸c lo¹i m¹ng vËt lý OSPF ph©n chia m¹ng vËt lý thµnh 3 lo¹i. Chóng ph©n biÖt víi nhau dùa theo lo¹i h×nh th«ng tin gi÷a c¸c thiÕt bÞ kÕt nèi trong m¹ng. §iÓm tíi ®iÓm: c¸c m¹ng lo¹i nµy kÕt nèi trùc tiÕp hai router. §a truy nhËp: m¹ng lo¹i nµy hç trî nhiÒu router cïng kÕt nèi tíi. Lo¹i nµy l¹i ®­îc chia thµnh hai lo¹i con: C¸c m¹ng qu¶ng b¸ cho phÐp chuyÓn gãi tíi tÊt c¶ c¸c router mét c¸ch ®ång thêi. Khi ®ã thiÕt bÞ ph¸t sÏ sö dông mét ®Þa chØ ®­îc tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ kh¸c nhËn biÕt gäi lµ ®Þa chØ qu¶ng b¸. Ethernet vµ Token-ring lµ hai lo¹i m¹ng ®a truy nhËp qu¶ng b¸ OSPF. M¹ng kh«ng qu¶ng b¸ kh«ng cã kh¶ n¨ng trªn ®©y. Mçi gãi tin ph¶i ®­îc x¸c ®Þnh mét ®Þa chØ dÉn tíi mét Router nhÊt ®Þnh. X.25 vµ Frame Relay lµ hai vÝ dô cña m¹ng ®a truy nhËp kh«ng qu¶ng b¸ OSPF. §iÓm - ®a ®iÓm: §©y lµ tr­êng hîp ®Æc biÖt cña m¹ng ®a truy nhËp kh«ng qu¶ng b¸. Trong ®ã mçi thiÕt bÞ kh«ng nhÊt ph¶i kÕt nèi trùc tiÕp víi mäi thiÕt bÞ kh¸c. Router l©n cËn. C¸c router cïng kÕt nèi tíi mét m¹ng ®­îc coi lµ c¸c router l©n cËn. Gi÷a hai router l©n cËn cã thÓ ®­îc thiÕt lËp mèi quan hÖ cËn kÒ. Khi hai router l©n cËn trao ®æi b¶ng tr¹ng th¸i liªn kÕt víi nhau lµ chóng ®· cã mèi quan hÖ nµy. ViÖc trao ®æi c¸c th«ng tin tr¹ng th¸i kÕt nèi gi÷a c¸c router l©n cËn sÏ chiÕm dung mét l­îng lín l­u l­îng ®­êng truyÒn. §Ó gi¶m bít l­îng th«ng tin trao ®æi nµy, mét router kh«ng cÇn thiÕt ph¶i t¹o mèi quan hÖ cËn kÒ víi mäi thiÕt bÞ l©n cËn: Trong m¹ng ®a truy nhËp : quan hÖ cËn kÒ ®­îc thiÕt lËp gi÷a mçi router víi mét router ®­îc chØ ®Þnh. Trong m¹ng ®iÓm tíi ®iÓm: quan hÖ cËn kÒ ®­îc t¹o ra gi÷a c¶ hai router. Mçi m¹ng ®a truy nhËp chän ra mét Router ®­îc chØ ®Þnh (DR) vµ mét router ®­îc chØ ®Þnh dù phßng (BDR). DR thùc hiÖn hai chøc n¨ng sau trong ®o¹n m¹ng: Nã thiÕt lËp mèi quan hÖ cËn kÒ víi mäi router trong m¹ng ®a truy nhËp ®ã. §iÒu nµy lµm cho DR trë thµnh ®iÓm trung t©m ®Ó chuyÓn c¸c LSA. Nã t¹o ra c¸c b¶n tin th«ng b¸o liªn kÕt liÖt kª tõng router kÕt nèi tíi m¹ng ®a truy nhËp ®ã. BDR t¹o ra quan hÖ cËn kÒ t­¬ng tù nh­ router ®­îc chØ ®Þnh. Nã cã tr¸ch nhiÖm thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng cña DR khi RD gÆp sù cè. 4.3 Ph©n ph¸t c¸c LSA Theo giao thøc OSPF, c¸c LSA ®­îc ph¸t trµn lôt gièng nh­ trong c¸c thuËt to¸n chän ®­êng theo tr¹ng th¸i liªn kÕt th«ng th­êng. §Ó gióp cho qu¸ tr×nh ph©n ph¸t c¸c LSA ®­îc hiÖu qu¶, hai b­íc sau ®©y cÇn ph¶i ®­îc thùc hiÖn: Mçi router l­u LSA trong mét kho¶ng thêi gian tr­íc khi chuyÓn tíi c¸c router l©n cËn cña nã. NÕu trong kho¶ng thêi gian ®ã cã mét b¶n sao míi cña LSA ®­îc chuyÓn tíi, router sÏ thay thÕ b¶n cò b»ng LSA míi nµy. §Ó ®¶m b¶o ®é tin cËy, mçi LSA ®Òu cÇn ®­îc b¸o nhËn. NÕu mét router nhËn ®­îc LSA tõ mét h­íng, trong khi ch­a kÞp b¸o nhËn l¹i nhËn ®­îc thªm nhiÒu LSA kh¸c míi h¬n còng tõ h­íng ®ã th× chØ cÇn b¸o nhËn cho LSA míi nhÊt. Mét router sau khi ph¸t mét LSA mµ kh«ng thu ®­îc b¸o nhËn th× sau mét kho¶ng thêi gian sÏ ph¸t l¹i LSA ®ã cho tíi khi cã b¸o nhËn tõ phÝa bªn kia. KÝch th­íc cña c¸c LSA kh¸ nhá, trung b×nh chØ kho¶ng 40 byte. C¸c LSA ®­îc chia thµnh 5 lo¹i kh¸c nhau: LSA Router: lo¹i LSA nµy ®­îc t¹o ra bëi tÊt c¶ c¸c router OSPF vµ ®­îc ph¸t trµn lôt trªn toµn vïng. Chóng liÖt kª tÊt c¶ c¸c link nèi tíi router nµy, gi¸ cña mçi link, ®Þa chØ cña m¹ng hoÆc router mµ c¸c link kÕt nèi tíi. LSA m¹ng (network LSA): lo¹i qu¶ng c¸o nµy liÖt kª c¸c router kÕt nèi tíi mét m¹ng ®a truy nhËp. Chóng ®­îc t¹o ra bëi c¸c DR trong mét ®o¹n ®a truy nhËp vµ còng ®­îc ph¸t theo kiÓu trµn lôt trªn toµn vïng. LSA tãm t¾t (Summary LSA): lo¹i LSA nµy ®­îc mét ABR t¹o ra. Lo¹i 3: m« t¶ c¸c tuyÕn tíi ®Ých trong c¸c vïng kh¸c trong m¹ng OSPF (®Ých gi÷a c¸c vïng kh¸c nhau). Lo¹i 4: m« t¶ tuyÕn tíi c¸c ASBR. LSA cho link ngoµi (external link LSA): lo¹i qu¶ng c¸o nµy m« t¶ c¸c tuyÕn tíi nh÷ng ®Ých n»m ngoµi AS. Chóng ®­îc t¹o ra bëi mét ASBR. C¸c qu¶ng c¸o lo¹i nµy ®­îc ph¸t trµn lôt trªn mäi vïng cña AS. 4.3 C¸c kiÓu gãi tin OSPF C¸c gãi OSPF ®­îc truyÒn trong gãi tin IP víi ToS b»ng 0 vµ quyÒn ­u tiªn cña b¶n tin ®iÒu khiÓn liªn m¹ng. §iÒu nµy gióp cho gãi cã ®­îc sù xö lý nh­ mong muèn. TÊt c¶ c¸c gãi OSPF ®Òu cã chung phÇn tiªu ®Ò nh­ trong H×nh 3.10. Theo sau lµ phÇn th«ng tin cã chiÒu dµi thay ®æi. H×nh 4.2 Tiªu ®Ò gãi tin OSPF Version: phiªn b¶n cña OSPF. Packet Type: lo¹i gãi tin. Gãi OSPF cã thÓ thuéc mét trong 5 lo¹i sau: Hello: lo¹i gãi nµy sö dông ®Ó ph¸t hiÖn vµ duy tr× quan hÖ víi c¸c router l©n cËn. Database description: lo¹i gãi nµy m« t¶ tËp hîp c¸c LSA chøa trong c¬ së d÷ liÖu tr¹ng th¸i liªn kÕt cña router. Link state request: Lo¹i gãi nµy dïng ®Ó yªu cÇu mét LSA míi h¬n tõ mét router l©n cËn. Link state update: lo¹i gãi nµy sö dông ®Ó cung cÊp mét LSA míi h¬n cho mét router l©n cËn. Link state acknowledgement: lo¹i gãi nµy lµm nhiÖm vô b¸o nhËn LSA. Packet Length: ChiÒu dµi cña gãi tin tÝnh theo byte, kÓ c¶ tiªu ®Ò. Router ID: X¸c ®Þnh router ph¸t gãi tin. Area ID: X¸c ®Þnh xem gãi tin nµy thuéc vïng nµo. Authentication Type: KiÓu th«ng tin nhËn thùc: kiÓu th«ng tin nhËn thùc trong OSPF ®­îc thiÕt lËp theo mçi vïng. Authentication Data: Th«ng tin nhËn thùc. 4.4 Trao ®æi th«ng tin gi÷a c¸c node l©n cËn §Ó thùc hiÖn chän ®­êng tèi ­u, c¸c node cÇn ph¶i trao ®æi víi nhau c¸c LSA. OSPF cã quy ®Þnh mét sè ho¹t ®éng ®Ó thùc hiÖn viÖc trao ®æi c¸c th«ng tin nµy: Ph¸t hiÖn router l©n cËn. Chän router ®­îc chØ ®Þnh. ThiÕt lËp quan hÖ cËn kÒ vµ ®ång bé c¬ së d÷ liÖu. Ph¸t hiÖn router l©n cËn- giao thøc Hello cña OSPF Giao thøc Hello ph¸t hiÖn vµ duy tr× mèi quan hÖ víi c¸c router l©n cËn. Mçi router sÏ ph¸t ®i theo chu kú c¸c gãi tin Hello theo tõng giao diÖn (link). C¸c gãi tin Hello nµy mang RID cña tÊt c¶ c¸c router ®· göi gãi tin Hello tíi cho router ®ã qua giao diÖn t­¬ng øng.. Khi mét router nhËn ra RID cña m×nh trong gãi Hello ®­îc göi bëi router kh¸c, chóng sÏ trë thµnh c¸c router l©n cËn. Trong gãi Hello cßn m¹ng c¸c th«ng tin vÒ møc ­u tiªn cña router, nhËn d¹ng DR, BDR. C¸c th«ng tin nµy ®­îc dïng ®Ó chän ra DR trong c¸c m¹ng ®a truy nhËp. Chän Router ®­îc chØ ®Þnh Mäi m¹ng ®a truy nhËp ®Òu ph¶i cã mét DR. Còng cã thÓ cã thªm mét BDR ®Ó b¶o ®¶m kh«ng bÞ mÊt kh¶ n¨ng ®Þnh tuyÕn trong tr­êng hîp DR gÆp sù cè. Khi ®· ®­îc lùa chän, DR vµ BDR sÏ t¹o quan hÖ cËn kÒ víi tÊt c¶ c¸c router trong ®o¹n ®a truy nhËp ®ã. ThiÕt lËp quan hÖ cËn kÒ vµ ®ång bé c¬ së d÷ liÖu C¸c router l©n cËn ®­îc coi lµ cËn kÒ nÕu chóng ®ång bé víi nhau c¬ së d÷ liÖu tr¹ng th¸i kÕt nèi. Mét router kh«ng t¹o mèi quan hÖ cËn kÒ víi tÊt c¶ c¸c router l©n cËn. Trong m¹ng ®a truy nhËp, nh÷ng mèi quan hÖ cËn kÒ chØ ®­îc thiÕt lËp víi DR vµ BDR. 4.5 Tr¹ng th¸i cña router l©n cËn - C¸c sù kiÖn §èi víi mét router, mçi router l©n cËn cã thÓ ë mét trong c¸c tr¹ng th¸i sau: Down: §©y lµ tr¹ng th¸i khëi ®Çu. Nã chØ ra r»ng ch­a nhËn ®­îc th«ng tin tõ bÊt cø thiÕt bÞ nµo trong cïng ®o¹n m¹ng. Attemp: tr¹ng th¸i nµy chØ ®­îc sö dông trong m¹ng kh«ng qu¶ng b¸. Nã chØ ra r»ng router l©n cËn ®· ngõng ho¹t ®éng. CÇn ph¶i nç lùc ®Ó thiÕt lËp l¹i liªn l¹c víi nã. Init: qu¸ tr×nh th«ng tin víi mét router l©n cËn ®· b¾t ®Çu, nh­ng ch­a thiÕt lËp ®­îc thay ®æi hai chiÒu. Cô thÓ lµ võa nhËn ®­îc gãi tin Hello tõ router ®ã, nh­ng trong ®ã ch­a cã RID cña m×nh. 2-way: liªn l¹c hai chiÒu ®· ®­îc thiÕt lËp gi÷a hai router. Cã thÓ t¹o quan hÖ cËn kÒ. ExStart: router l©n cËn b¾t ®Çu t¹o mèi quan hÖ cËn kÒ. Exchange: hai router l©n cËn ®ang trao ®æi c¬ së d÷ liÖu cÊu h×nh. Loading: hai router l©n cËn ®ang ®ång bé c¬ së d÷ liÖu cÊu h×nh. Full: hai router l©n cËn ®· hoµn thµnh quan hÖ cËn kÒ, c¬ së d÷ liÖu cña chóng còng ®· ®­îc ®ång bé xong. C¸c sù kiÖn x¶y ra trong m¹ng sÏ lµm thay ®æi tr¹ng th¸i cña c¸c router l©n cËn. VÝ dô, khi mét router nhËn ®­îc mét gãi tin Hello tõ mét router l©n cËn, tr¹ng th¸i cña router l©n cËn nµy sÏ chuyÓn tõ Down sang Init. Khi liªn l¹c hai chiÒu ®· ®­îc thiÕt lËp, tr¹ng th¸i sÏ chuyÓn tõ Init sang 2-Way. Trong RFC 2328 ®· m« t¶ chi tiÕt c¸c sù kiÖn nµy. 4.6 B¶ng ®Þnh tuyÕn , t×m ®­êng theo b¶ng ®Þnh tuyÕn B¶ng ®Þnh tuyÕn l­u gi÷ tÊt c¶ c¸c th«ng tin cÇn thiÕt ®Ó cã thÓ chuyÓn gãi d÷ liÖu IP ®Õn ®Ých. Mçi b¶ng ®Þnh tuyÕn bao gåm c¸c môc (entry). OSPF cho phÐp trong mçi b¶ng chän ®­êng cã mét môc cho mét tuyÕn mÆc ®Þnh. Mçi môc trong b¶ng ®Þnh tuyÕn mang c¸c th«ng tin chÝnh sau: §Þa chØ ®Ých. §Ých nµy cã thÓ lµ mét m¹ng (bao gåm m¹ng IP líp A,B,C, m¹ng con, siªu m¹ng, hoÆc cña mét host) hoÆc mét router. Trong b¶ng ®Þnh tuyÕn cña mçi router, cã c¶ c¸c môc chän ®­êng cho c¸c router biªn vïng, router biªn AS. NÕu ®Ých lµ mét m¹ng, th× trong mçi môc ®Þnh tuyÕn cßn cã c¶ mÆt n¹ ®Þa chØ. Cost cña tuyÕn ®­êng dÉn tíi ®Ých. Next hop chØ ra link kÕt nèi víi router mµ theo ®ã gãi tin cÇn ®i qua ®Ó tíi ®Ých. Do OSPF cho phÐp sö dông nhiÒu tuyÕn ®­êng cã cost b»ng nhau nªn trong mét môc ®Þnh tuyÕn cã thÓ cã nhiÒu tr­êng next hop. Mçi khi nhËn ®­îc mét gãi tin IP, router t×m trong b¶ng ®Þnh tuyÕn ®Ó chän ra môc chän ®­êng (môc ®Þnh tuyÕn ) phï hîp nhÊt víi ®Þa chØ ®Ých cña gãi tin. Môc ®Þnh tuyÕn phï hîp nhÊt lµ môc ®Þnh tuyÕn cã vïng ®Þa chØ ®Ých nhá nhÊt chøa ®Þa chØ ®Ých cña gãi tin. §Þa chØ phï hîp nhÊt cßn ®­îc gäi lµ ®Þa chØ gièng dµi nhÊt (longest match). NÕu kh«ng t×m thÊy môc ®Þnh tuyÕn nµo phï hîp, mµ b¶ng ®Þnh tuyÕn l¹i cã môc cho tuyÕn mÆc ®Þnh, gãi tin sÏ ®­îc truyÒn theo tuyÕn mÆc ®Þnh ®ã. KÕt luËn Ch­¬ng nµy ®i tr×nh bµy giao thøc ®Þnh tuyÕn cæng néi trong m¹ng IP ®Þnh tuyÕn theo tr¹ng th¸i liªn kÕt. Qua ®ã chóng ta ®· cã ®­îc kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ OSPF, c¸c kiÓu gãi tin cña OSPF, c¸ch thøc trao ®æi gi÷a c¸c node kÒ nhau,…vµ nh÷ng ­u ®iÓm næi bËt cña nã so víi RIP. KÕt luËn chung §å ¸n ®· cho chóng ta mét c¸i nh×n tæng quan vÒ m¹ng IP, nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n cña c¸c thµnh phÇn trong m¹ng IP, c¸c kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng IP vµ ®i vµo t×m hiÓu hai giao thøc ®Þnh tuyÕn cæng néi trong m¹ng IP lµ RIP vµ OSPF. Nh­ ®· nãi ë phÇn ®Çu, m¹ng IP cã rÊt nhiÒu vÊn ®Ò cÇn nghiªn cøu mµ trong ngµy mét, ngµy hai kh«ng thÓ t×m hiÓu hÕt ®­îc. MÆt kh¸c, trong mét kho¶ng thêi gian cã h¹n ch¾c ch¾n vÊn ®Ò t×m hiÓu trong §å ¸n nµy còng kh«ng tr¸nh khái thiÕu sãt, em kÝnh mong ®­îc sù chØ b¶o cña c¸c thÇy, c¸c c« cïng toµn thÓ c¸c b¹n ®Ó em cã thÓ n©ng cao ®­îc tÇm nhËn thøc cña m×nh. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n! Tµi liÖu tham kh¶o NguyÔn Thóc H¶i, “M¹ng m¸y tÝnh vµ c¸c hÖ thèng më”, NXB Gi¸o Dôc, 2001. NguyÔn §øc NghÜa - NguyÔn T« Thµnh, “To¸n rêi r¹c”, NXB Gi¸o Dôc, 1999. Martha Steenstrup, “Routing in Communication Network”, Prentice Hall - New Jersey, 1995. Andrew S. Tanenbaum, “Computer Network” - Third Edition, Prentical Hall - New Jersey, 1996. Aaron Kershenbaum, “Telecommunications Network Design Algorithms”, IBM Thomas J.Watson Reserch Center, McGraw-Hill, 1993 Adolfo Rodriguez, John Gatrell, John Karas, Roland Peschke, “TCP/IP Tutorial and Technical Overview”, IBM_Redbooks, 8-2001. Peter John Shoubridge, “Adaptive Strategies for Routing in Dynamic Networks”, University of South Australia, 2000. Gerald R. Ash, “Dynamic Routing in Telecommunications Networks”, McGrall-Hill, 1997. “Internetworking Technology Handbook”, Cisco, www.cisco.com, 2002. “Teach Yourself TCP/IP in 14 Days”, Second Edition, www.sams.com, 2002.