Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
DANH MỤC HÌNH VẼ 2
LỜI CẢM ƠN 3
4
Đề Tài Và Mục Đích Thực Hiện Đề Tài Thực Tập 4
Chương 1: Các Kiến Thức Cơ Bản Về Mạng IP 5
1.1 Địa chỉ IP là gì? 5
1.2 Địa chỉ IPv4 5
1.2.1 Một số khái niệm và thuật ngữ liên quan 5
1.2.2 Các lớp địa chỉ IPv4 6
1.2.3 Chia mạng con 7
1.2.4 Các địa chỉ IP công cộng và các địa chỉ IP riêng 8
1.3 Định tuyến trong mạng IP 9
1.3.1 Khái niệm 9
1.3.2 Phân loại định tuyến 11
1.3.3 Các giao thức định tuyến trong mạng IP 11
Chương 2: Thực Tập Trên Packet Tracer 17
Bài 1 17
Nội dung: Gán địa chỉ IP cho các phần tử trong mạng và kích hoạt các giao diện 17
Thực hiện: 17
Nhận xét: 19
Bài 2 19
Nội dung: Gán địa chỉ IP cho các phần tử trong mạng và kích hoạt các giao diện. Thực hiện
định tuyến tĩnh 19
Thực hiện: 19
Nhận xét: 20
Bài 3 23
Nội dung: Gán địa chỉ IP cho các phần tử trong mạng và kích hoạt các giao diện. Thực hiện
định tuyến RIPv1 23
mạng.
Trong thời gian thực tập tốt nghiệp tại Viện KHKT Bưu Điện. Số 122 - Hoàng Quốc
Việt - Cầu Giấy - Hà Nội, em đã có cơ hội thực hành nội dung định địa chỉ ip cho các liên
mạng dưới sự chỉ dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn TS.Nguyễn Đức Thủy và thầy
trong viện KHKT.
Em xin phép được trình bày bài báo cáo thực tập tốt nghiệp với nội dung:
Chương 1: Các kiến thức cơ bản về mạng IP
Chương 2: Các bài thực tập trên Packet Tracker
Do những hạn chế về thời gian và kiến thức, bài báo cáo không tránh khỏi những
thiếu xót. Em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô.
Em xin trân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn TS.
Nguyễn Đức Thủy
Em xin trân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy bộ môn mạng Viễn Thông cũng
như các thầy trong viện KHKT.
Hà Nội, tháng 7 năm 2013.
Sinh viên thực hiện:
Hoàng Đình Bảo
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
3
Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
Đề Tài Và Mục Đích Thực Hiện Đề Tài Thực Tập
• Đề tài
Tìm hiểu các phương thức định tuyến trong mạng IP dựa trên phần mềm mô phỏng
Packet Tracker.
• Mục đích thực hiện đề tài thực tập.
Mục đính của bài thiết kế là rèn luyện cho sinh viên khả năng tự nghiên cứu, trình bày,
viết báo cáo và bước đầu nắm bắt được các kiến thức chuyên ngành. Bài thiết kế yêu cầu
sinh viên thực hiện phải hoàn thành các yêu cầu sau đây.
• Yêu cầu với sinh viên :
và forward gói tin qua cổng tương ứng.
Mỗi một địa chỉ IP có hai phần một phần định danh cho mạng, nơi mà host được kết
nối đến, một phần định danh cho host đó. Một địa chỉ IP là sự kết hợp của hai định danh đó
thành một số. Số này phải là duy nhất, bởi nếu có địa chỉ trùng nhau thì việc định tuyến
không thể thực hiện được.
Các địa chỉ IP lại được chia thành các lớp để định nghĩa ra các mạng trung bình, lớn và
nhỏ. Vì vậy bước đầu tiên trong việc xác định phần nào dành cho phần mạng, phần nào
dành cho phần host là xác định lớp của địa chỉ IP đó
1.2.1 Một số khái niệm và thuật ngữ liên quan.
- Địa chỉ IPv4 là địa chỉ có cấu trúc, được chia làm hai phần: network_id & host_id.
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
5
Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
- Kích thước địa chỉ IPv4 : 32 bit = 4 byte, mỗi byte được phân cách bằng dấu chấm(.).
Thông thường, giá trị một byte được thể hiện dưới dạng thập phân.
Ví dụ: 192.168.11.110
- Chia thành 5 lớp gồm: A, B, C, D, E
- Network_ID: Là giá trị để xác định đường mạng. Trong số 32 bit dùng làm địa chỉ
IP, sẽ có một số bit đầu tiên đung để xác định network_id
- Host_ID: Là giá trị để xác định số host trong đường mạng. Trong số 32 bit dùng làm
địa chỉ IP, sẽ có 1 số bit cuối cùng dùng để xác định host_id.
- Địa chỉ Host: địa chỉ IP dùng để đặt cho giao diện mạng của mỗi Host.
- Địa chỉ mạng (network address): là địa chỉ IP dành cho các mạng. Mỗi mạng có nhiều
địa chỉ Host. Phần host_id chỉ chứa các bit 0
- Địa chỉ Broadcast: là địa chỉ IP để đại diện cho tất cả các Host trong mạng. Phần
host_id chỉ chứa các bit 1.
- Mặt nạ (subnet mask): là số có chiều dài 32 bit, giúp chúng ta xác định số bit được
dùng làm địa chỉ mạng (network_id). Các bit tương ứng với phần network_id chuyển thành
bit 1, các bit phần host_id chuyển thành các bit 0.
1.2.2 Các lớp địa chỉ IPv4
16-2
Số bit làm Host_id: 16 bit
Số địa chỉ trong một đường mạng thuộc lớp B là: 2
16
Số địa chỉ hợp lệ trong một đường mạng thuộc lớp B là: 2
16
– 2
Mặt nạ mặc định:255.255.0.0
Lớp C:
Số bit làm Network_id: 24 bit
Số đường mạng của lớp C: 2
24-3
Số bit làm Host_id: 8 bit
Số địa chỉ trong một đường mạng thuộc lớp C là: 2
8
Số địa chỉ hợp lệ trong một đường mạng thuộc lớp C là: 2
8
- 2
Mặt nạ mặc định: 255.255.255.0
Chú ý: Đường mạng không tính đường mạng 0 và 127.
Địa chỉ hợp lệ không tính địa chỉ đường mạng và địa chỉ broadcast.
Địa chỉ IP thuộc lớp D dùng làm địa chỉ Multicast nên không phân biệt
Network_id và Host_id .
Địa chỉ IP thuộc lớp E dùng để dành riêng cho nghiên cứu.
1.2.3 Chia mạng con
– 2
1.2.4 Các địa chỉ IP công cộng và các địa chỉ IP riêng
Một máy tính được xác định trên mạng INTERNET thông qua hai loại địa chỉ: Địa
chỉ IP riêng (private IP) và địa chỉ IP công cộng (public IP).
Các địa chỉ IP công cộng là duy nhất. Không thể có hai máy nào kết nối vào mạng
INTERNET lại có cùng địa chỉ IP bởi các địa chỉ IP công cộng là các địa chỉ có danh định
toàn cầu và được tiêu chuẩn hóa bởi tổ chức IANA. Tất cả các máy nối vào mạng
INTERNET đều phải tuân thủ tiêu chuẩn này.
Tuy nhiên số lượng host kết nối vào mạng INTERNET ngày càng ra tăng dẫn đến
tình trạng khan hiếm địa chỉ IP. Một số giải pháp được đưa ra là:
+ Sử dụng cơ chế NAT kèm theo là RFC 1918 quy định danh sách địa chỉ riêng. Các
địa chỉ này sẽ không được IANA cấp phát hay còn gọi là địa chỉ không hợp lệ và không
được định tuyến lên Internet backbone. Các Router Internet loại bỏ các địa chỉ này ngay
lập tức.
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
8
Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
Nhóm địa chỉ Lớp Số lượng mạng Số lượng địa chỉ
10.0.0.0 đến 10.255.255.255 A 1 16.777.216
172.16.0.0 đến 172.31.255.255 B 16 1.048.576
192.168.0.0 đến 192.168.255.255 C 256 65.536
Hình 1.4 Các địa chỉ IP
Một địa chỉ IP được coi là Private IP nếu số IP nằm trong một phạm vi địa chỉ IP dành
riêng cho sử dụng tư nhân bởi nhóm các tiêu chuẩn Internet. Chỉ có ý nghĩa trong một
mạng nội bộ, liên hệ với mạng công cộng thông qua cơ chế NAT.
Public IP là khoảng IP nằm ngoài Private IP do IANA cấp. Nó được dùng để cấp phát cho
các máy chủ, các thiết bị định tuyến, modem trên internet.
+ Sử dụng chuẩn IPv6. Các địa chỉ Ipv6 dùng các chữ số hệ thập lục phân để biểu
diễn 128 bít. IPv6 cung cấp đến 640 nghìn tỉ địa chỉ.
1.3 Định tuyến trong mạng IP
Metric: Là một số đo mà giao thức định tuyến sử dụng để từ đó chọn ra con đường tối ưu
nhất. Một giao thức định tuyến có thể sử dụng nhiều metric khác nhau. Các metric được
kết hợp với nhau để thành một metric tổng quát, đặc trưng cho liên kết. Các metric
thường được sử dụng là:
+ Path Length (chiều dài tuyến đường): là metric cơ bản, thường dùng nhất. Path
length trong Router được xác định bằng số Hop giữa nguồn và đích.Mỗi Hop được hiểu là
một liên kết giữa 2 router.
+ Reliability (độ tin cậy): là khái niệm chỉ độ tin cậy của một liên kết. Ví dụ độ tin cậy
thể hiện qua tần số bit lỗi… Khái niệm này nhằm chỉ khẳ năng hoạt động ổn định của liên
kết.
+ Delay (độ trễ): khái niệm này dùng để chỉ thời gian cần để chuyển một packet từ
nguồn tới đích. Delay phục thuộc vào nhiều yếu tố: khoảng cách vật lý,băng thông của liên
kết, đụng độ, tranh chấp đường truyền. Chính ví thế yếu tố này là một metric quan trọng
trong thuật toán routing.
+ Bandwith (băng thông): là một metric quan trọng để đánh giá đường truyền. Băng
thông chỉ lưu lượng dữ liệu tối đa có thể truyền trên liên kết.
AD (Administrative Distance): Là thông số được sử dụng để đánh giá độ tin cậy của thông
tin định tuyến mà Router nhận được từ Router hàng xóm. AD là một số nguyên có giá trị từ
0 đến 255. Giá trị 0 tương ứng với độ tin cậy cao nhất và giá trị 255 có nghĩa và tuyến
đường này không được sử dụng để vận chuyển thông tin.
Khi một Router nhận được một thông tin định tuyến, thông tin này đƣợc đánh giá và
một tuyến hợp lệ được đưa vào bảng định tuyến của Router. Thông tin định tuyến được
đánh giá dựa vào AD, giả sử Router cài đặt nhiều hơn 1 giao thức định tuyến thì tuyến
đường nào có AD nhỏ hơn sẽ được Router sử dụng
Mỗi giao thức định tuyến có một giá trị AD tương ứng:
+ Kết nối trực tiếp: 0
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
10
Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
+ Tuyến đường tĩnh: 1
Nguyên tắc hoạt động
RIP là một giao thức định tuyến distance-vector sử dụng số hop làm metric để xác
định hướng và khoảng cách cho bất kì một liên kết nào trong liên mạng. Bước đầu tiên là
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
11
Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
bộ định tuyến phải xác định các bộ định tuyến lân cận của nó. Các mạng kết nối trực tiếp
vào cổng giao tiếp của bộ định tuyến sẽ có khoảng cách là 0. Mỗi bước đi trong đường đi
từ nguồn đến đích được coi như có giá trị là 1 hop count. Khi một bộ định tuyến nhận được
một bản tin cập nhật định tuyến cho các gói tin thì nó sẽ cộng 1 và giá trị đo lường đồng
thời cập nhật vào bảng định tuyến.Nếu có nhiều đường dẫn đến một đích, RIP sẽ chọn
đường dẫn có số hop nhỏ nhất. Do dựa số hop được dùng làm metric bởi RIP nên giao thức
này không phải lúc nào cũng chọn chính xác đường dẫn tốt nhất đến đích. RIP cũng không
thể định tuyến cho một gói quá 15 hop.
Các giá trị thời gian:
+ Update time: 30 giây
+ Invalid time: 180 giây
+ Holddown time: 180 giây
+ Flush time: 240 giây.
Hình 1.5 Giao thức định tuyến Rip
RIP có 2 phiên bản là:
+ RIP v1( RIP version 1)
+ RIP v2( RIP version 2)
RIP v1
RIPv1 là một giao thức định tuyến theo véctơ khoảng cách nên nó quảng bá (theo địa
chỉ 255.255.255.255) toàn bộ bảng định tuyến của nó cho các bộ định tuyến lân cận theo
định kỳ. Chu kỳ cập nhật của RIP là 30 giây. Thông số định tuyến của RIP là số lượng hop,
giá trị tối đa là 15 hop nếu lớn hơn thì gói dữ liệu đó sẽ bị hủy bỏ. Thời gian giữ chậm cho
một tuyến là 180 giây, nếu lớn hơn thì tuyến này coi như là hết hạn.
- Không hỗ trợ xác minh thông tin định tuyến
- Không hỗ trợ VLSM và CIDR
- RIP chỉ giới hạn trong 15 hop, hội tụ chậm và đôi khi còn chọn đường có tốc độ
chậm vì khi quyết định chọn đường nó không quan tâm đến các yếu quan trọng khác như
băng thông.
RIPv2
+ RIPv2 là phiên bản được phát triển từ RIPv1 nên nó có các đặc điểm như RIPv1:
- Là một giao thức định tuyến theo véctơ khoảng cách, sử dụng số lượng hop làm
thông số định tuyến.
- Giá trị hop tối đa là 15.
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
13
Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
- Thời gian giữ chậm cũng là 180 giây.
- Sử dụng cơ chế chia rẽ tầng để chống lặp vòng.
+ RIPv2 đã khắc phục được những điểm giới hạn của RIPv1:
- RIPv2 có gửi mặt nạ mạng con đi kèm với các dịa chỉ mạng trong thông tin định
tuyến. Nhờ đó mà RIPv2 có thể hỗ trợ variable-length subnet mask (VLSM) và classless
interdomain routing (CIDR).
- RIPv2 có hỗ trợ việc xác minh thông tin định tuyến.
- RIPv2 gửi thông tin định tuyến theo địa chỉ đa hướng 244.0.0.9, nên chỉ các bộ
định tuyến sử dụng giao thức RIP trên một mạng mới nhận được, cho phép tiết kiệm băng
thông mạng bị chiếm dụng.
+ Cấu hình RIP v2: Router(config)#router rip
Router(config-router)#version 2
Router(config-router)#network A.B.C.D
Trong đó A.B.C.D là địa chỉ mạng kết nối trực tiếp vào router đó
Ứng dụng :
Giao thức định tuyến RIP là giao thức ra đời lâu nhất trong các giao thức định tuyến
hiện tại đang sử dụng. RIP là giao thức có tính ổn định, dễ sử dụng. RIP sử dụng thuật toán
có đầy đủ thông tin về cấu trúc vật lý của hệ thống mạng. Tất cả các cơ sở dữ liệu này điều
giống nhau cho mọi router trong cùng một vùng. Thuật toán chọn đường ngắn nhất sẽ sữ
dụng bản thân node làm điểm xuất phát và kiểm tra các thông tin mà nó có về các node kế
cận để tìm đường đi có chi phí nhỏ nhất.
Hình 1.6: Thuật toán chọn đường ngắn nhất
Ví dụ: D có các thông tin là nó kết nối tới node C bằng đường liên kết có chi phí là
4 và nó kết nối đến node E bằng đường liên kết có chi phí là 1.Node B chọn đường đến
node F là đường thông qua node C có chi phí là 5. Mọi đường khác đều có thể bị lặp vòng
hoặc có chi phí cao hơn.
Ưu điểm:
- OSPF có ưu điểm là hội tụ nhanh, hỗ trợ được mạng có kích thước lớn và không
xảy ra routing loop
- OSPF chọn đường dựa trên chi phí được tính từ tốc độ của đường truyền. Đường
truyền có tốc độ càng cao thì chi phí OSPF tương ứng càng thấp.
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
15
Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
- Sử dụng area để giảm yêu cầu về CPU, memory của OSPF router cũng như lưu
lượng định tuyến và có thể xây dựng hierarchical internetwork topologies
- Là giao thức định tuyến dạng clasless nên hỗ trợ được VLSM và discontigous
network. Điều này cho phép nhà quản trị mạng có thể phân phối nguồn địa chỉ IP một cách
có hiệu quả hơn.
- OSPF còn có khả năng hỗ trợ chứng thực dạng plain text và dạng MD5. Sử dụng
route tagging để theo dõi các external route.
- OSPF còn có khả năng hỗ trợ Type of Service.
Nhược điểm :
- Đòi hỏi tốc đọ phần cứng cao hơn so với giao thức RIP.
- Có thể gây tắc ngẽn cục bộ trên một số đường truyền do vấn đề định tuyến theo
băng thông gây ra.
6 Đặt tên cho các router Hostname
Router 0
Global confige
mode
7 Gán địa chỉ IP cho các giao
diện của Router
ip address Interface confige
mode
8 Kích hoạt các giao diện của
các Router
no shutdown Interface confige
mode
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
17
Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
9 Cấp clock rate cho DCE
nếu cần
Clock rate 56000 Interface confige
mode
10 Kiểm tra file cấu hình đang
chạy
Show running Privileged mode
11 Kiểm tra trạng thái và địa
chỉ của các giao diện của
router
Show ip
interface brief
Privileged mode
12 Kiểm tra độ kết nối từ các
phần tử trong liên mạng
mạng
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
19
Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
3 Xác định số phần tử trong
từng mạng
4 Gán địa chỉ cho các PC
(PC-0 đến PC-5)
5 Gán địa chỉ IP cho các giao
diện của Router
ip add Interface confige
mode
6 Kích hoạt các giao diện của
các Router
no shutdown Interface confige
mode
7 Cấp clock rate cho DCE
nếu cần
Clock rate Interface confige
mode
8 Kiểm tra file cấu hình đang
chạy
Show running Privileged mode
9 Kiểm tra trạng thái và địa
chỉ của các giao diện của
router
Show ip
interface brief
Privileged mode
0 Kiểm tra độ kết nối từ các
+ Kiểm tra đường đi của 1 gói tin khi đến đích
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
21
Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
Với topo được định tuyến tĩnh thì khi thay đổi các tuyến đường đi ở 1 trong các
Router của hệ thống thì đòi hỏi người quản trị phải cấu hình lại bảng định tuyến cho topo
mạng.
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
22
Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
Bài 3
Nội dung: Gán địa chỉ IP cho các phần tử trong mạng và kích hoạt các giao diện.
Thực hiện định tuyến RIPv1.
Hình 2.5: liên mạng cần gán địa chỉ IP
Thực hiện:
STT Bước thực hiện Lệnh Mode CLI
1 Đếm số mạng trong liên
mạng
2 Gán dải địa chỉ cho từng
mạng
3 Xác định số phần tử trong
từng mạng
4 Gán địa chỉ cho các PC
(PC-0 đến PC-5)
5 Gán địa chỉ IP cho các giao
diện của Router
ip add Interface confige
mode
thức định tuyến RIPv1,
RIPv2
Network
A.B.C.D
confige router mode
14 Kiểm tra bảng định tuyến
trong các router lại một lần
nữa
Show ip route Privileged mode
15 Kiểm tra độ kết nối từ các
phần tử trong liên mạng
một lần nữa
Ping Privileged mode, PC
16 Lưu file cấu hình write Privileged mode
Nhận xét:
Sau khi cấu hình gắn địa chỉ IP cho từng phần tử trong liên mạng, mở các port tương ứng
ta được:
Hình 2.6: liên mạng sau khi gán địa chỉ IP
Kiểm tra giao thức định tuyến RIPv1 đang hoạt động trên Router.
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
24
Báo cáo thực tập tốt nghiệp bộ môn Mạng Viễn Thông PTIT
Hiển thị thông tin bảng định tuyến động theo giao thức RIP
Kiểm tra quá trình trao đổi gói tin giữa các đường mạng khác nhau trong hệ thống
sau khi đã định tuyến.
Sinh viên: Hoàng Đình Bảo_ Lớp Đ09VT3
25