Tìm hiểu các giao thức đònh tuyến trên nền công nghệ Cisco GVHD: Lý Anh Tuấn
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN MẠNG MÁY TÍNH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH
TUYẾN TRÊN NỀN CÔNG NGHỆ CISCO
GVHD: THS. LÝ ANH TUẤN
SVTH: TRẦN ĐỨC MINH
MSSV: 00ĐTH079
LỚP: 00ĐTH4
TP. HỒ CHÍ MINH
1. 2005
1
Tìm hiểu các giao thức đònh tuyến trên nền công nghệ Cisco GVHD: Lý Anh Tuấn
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN MẠNG MÁY TÍNH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH
TUYẾN TRÊN NỀN CÔNG NGHỆ CISCO
GVHD: THS. LÝ ANH TUẤN
SVTH: TRẦN ĐỨC MINH
MSSV: 00ĐTH079
LỚP: 00ĐTH4
TP. HỒ CHÍ MINH
1. 2005

thiết bò trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Em sẽ cố gắng hơn nữa để không phụ lòng mong mỏi của thầy cô và các
anh chò đã dành cho em.
4
Tìm hiểu các giao thức đònh tuyến trên nền công nghệ Cisco GVHD: Lý Anh Tuấn
Nhận xét và đánh giá của giáo viên hướng dẫn
Tp HCM, ngày tháng năm
Ký tên
Nhận xét và đánh giá của giáo viên phản biện 6
Tìm hiểu các giao thức đònh tuyến trên nền công nghệ Cisco GVHD: Lý Anh Tuấn

Tp HCM, ngày tháng năm
Ký tên
MỤC LỤC
A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12
LÝ THUYẾT VÀ THUẬT TOÁN 12
ĐỊNH TUYẾN (ROUTING) 12
I.1 Khái niệm cơ bản 13
I.1.1 Khái niệm cơ bản về routing 13
I.1.1.1 Đònh nghóa routing 13
I.1.1.2 Bảng đònh tuyến 13
I.1.1.3 Nguyên tắc đònh tuyến 14
I.1.2 Router – chức năng và nguyên tắc hoạt động 15
I.1.2.1 Xác đònh đường đi 15
I.1.2.2 Sự chuyển mạch 16
I.1.2.3 Nguyên tắc hoạt động của router 17
I.1.3 Address Resolution Protocol (ARP) và nguyên tắc hoạt động
19
I.1.4 IP routing – Đònh tuyến trong môi trường IP 22
I.1.4.1 Khái niệm về IP routing 22
I.1.4.2 Hệ thống nội bộ – Autonomous System (AS) 22
I.1.4.3 Internet Control Message Protocol - ICMP 23

I.6 Dynamic routing 38
I.6.1 Lợi ích của dynamic routing 38
I.6.2 Hạn chế của dynamic routing 38
I.6.3 Ứng dụng 38
I.6.4 Cấu hình dynamic routing 39
GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 39
(ROUTING PROTOCOL) 39
I.7 Khái niệm cơ bản 40
I.7.1 Routing protocol và routed protocol 40
I.7.2 Administrative Distance(AD) 41
I.7.3 Các thuật toán được sử dụng trong các routing protocol 41
I.7.3.1 Distance vector 42
I.7.3.2 Link state 42
I.7.4 Kỹ thuật tránh lặp trong quá trình đònh tuyến 42
I.7.4.1 Maximum Hop Count 46
9
Tìm hiểu các giao thức đònh tuyến trên nền công nghệ Cisco GVHD: Lý Anh Tuấn
I.7.4.2 Split Horizon 47
I.7.4.3 Route Poisoning 47
I.7.4.4 Holddown 47
I.7.5 Route summarization 48
I.7.6 VLSM (Variable Length Subnet Mask) 50
I.7.7 Các dạng giao thức đònh tuyến 50
I.7.7.1 Giao thức đònh tuyến dạng classful 50
I.7.7.2 Giao thức đònh tuyến dạng classless 50
I.7.7.3 Giao thức đònh tuyến dạng Interior 51
I.7.7.4 Giao thức đònh tuyến dạng Exterior 51
I.8 Mô hình kết nối các mạng WAN với nhau 51
I.8.1 RIP (Routing Information Protocol) 53
I.8.1.1 Cập nhật đònh tuyến RIP 54

10
Tìm hiểu các giao thức đònh tuyến trên nền công nghệ Cisco GVHD: Lý Anh Tuấn
I.8.3.11 EIGRP trong môi trường mạng NBMA (Nonbroadcast Multiple
Access) 71
I.8.3.12 Các câu lệnh cơ bản khi cấu hình EIGRP 71
I.8.4 OSPF 72
I.8.4.1 Các loại packet OSPF 73
I.8.4.2 OSPF Area 74
I.8.4.3 Các kiểu môi trường truyền dẫn OSPF 77
I.8.4.4 Thiết lập quan hệ giữa các router (Adj acency) 79
I.8.4.5 Chứng thực láng giềng OSPF (Neighbor authentication) 81
I.8.4.6 Các tham số của interface OSPF 81
I.8.4.7 Inter-area và external route summary 82
I.8.4.8 Đònh dạng packet 82
I.8.4.9 Các câu lệnh cơ bản khi cấu hình OSPF 83
I.9 So sánh các giao thức đònh tuyến 84
I.10 Redistribution giữa các routing protocol 85
B. CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG 86
Phần 1 88
RIP (ROUTING INFORMATION PROTOCOL) 88
Phần 2. 94
OSPF (OPEN SHORTEST PATH FIRST) 94
HƯỚNG MỞ RỘNG 102
TÀI LIỆU THAM KHẢO 103
11
Tìm hiểu các giao thức đònh tuyến trên nền công nghệ Cisco GVHD: Lý Anh Tuấn
A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
CHƯƠNG I
LÝ THUYẾT VÀ THUẬT TOÁN
ĐỊNH TUYẾN (ROUTING)

Sau khi router nhận một gói tin , để đònh tuyến ta cần phải giải quyết các
vấn đề sau:
• Giao thức đònh tuyến cho gói tin thuộc về giao thức đó có được cài
đặt trên router và đang hoạt động hay không? Và giao thức đònh
tuyến này có thể hoạt động trong môitrường nào? (IP, IPX,
AppleTalk…). Nếu giao thức đònh tuyến đã được cài đặt thì đường đi
nào đến một hệ thống mạng ở xa tồn tại trong bảng đònh tuyến hay
không?
• Nếu đòa chỉ mạng đích không có trong bảng đònh tuyến, có tuyến
đường mặc đònh nào được cấu hình trên router hay không? Nếu có thì
đòa chỉ đích có đến được không?
• Nếu đòa chỉ mạng đích nằm trong bảng đònh tuyến thì interface nào
trên router mà packet sẽ được truyền đi?
• Nếu có nhiều đường đi để đến mạng đích , router sẽ chọn đường nào?
Khi không có đường đi nào để đến mạng đích, router sẽ huỷ bỏ packet và
gửi một thông điệp ICMP (Internet Control Message Protocol) đến mạng
nguồn.
Mỗi lần packet được hướng vào hoặc hướng đến interface được chọn, router
phải gói gọn packet vào trong một vò trí nào đó. Kỹ thuật này được gọi là
14
Tìm hiểu các giao thức đònh tuyến trên nền công nghệ Cisco GVHD: Lý Anh Tuấn
truyền theo khung (framing) và nó được yêu cầu để hướng packet đến hop
kế tiếp của thiết bò vật lý. Mỗi lần packet được truyền theo khung, nó sẽ
truyền theo hướng từ hop đến hop (hop được hiểu là liên kết giữa 2 router)
cho đến khi nó đến được thiết bò đích cuối cùng. Bảng đònh tuyến được sử
dụng để chuyển packet đến chính xác hệ thống mạng cần đến.
I.1.2 Router – chức năng và nguyên tắc hoạt động
Router là thiết bò mạng truyền thông trực tiếp giữa các host. Router hoạt
động ở tầng thứ ba (Network Layer) của mô hình OSI. Router xây dựng
những bảng đònh tuyến chứa những thông tin được chọn lọc về những đường

máy thuộc mạng khác, nó gửi packet đó đến router theo đòa chỉ MAC của
router, kèm theo đòa chỉ protocol (network address) của máy nhận. Router
sẽ xem xét network address của máy nhận để biết xem nó thuộc mạng nào.
Nếu router không biết được phải chuyển packet đi đâu, nó sẽ loại bỏ packet.
Nếu router nhận thấy có thể chuyển packet đến đích, nó sẽ bổ sung đòa chỉ
MAC của máy nhận vào packet và gởi packet đi.
Việc chuyển dữ liệu có thể phải đi qua nhiều router, khi đó mỗi router phải
biết được thông tin về tất cả các mạng mà nó có thể truyền dữ liệu tới. Vì
vậy, các thông tin của mỗi router về các mạng nối trực tiếp với nó sẽ phải
được gửi đến cho tất cả các router trong cùng một hệ thống.
Trong quá trình truyền đòa chỉ MAC của packet luôn thay đổi nhưng đòa chỉ
network sẽ không thay đổi.
16
Tìm hiểu các giao thức đònh tuyến trên nền công nghệ Cisco GVHD: Lý Anh Tuấn
Hình 1.4. Quá trình truyền dữ liệu qua hệ thốnggồm nhiều router.
I.1.2.3 Nguyên tắc hoạt động của router
Để đònh tuyến, một router cần phải:
• Biết được đòa chỉ đích.
• Xác đònh cách tìm đường mà nó có thể học.
• Tìm ra đường đi có thể thực hiện.
• Chọn con đường tối ưu.
• Duy trì và kiểm tra lại thông tin đònh tuyến.
Sau đó router sẽ chuyển packet theo các bước sau:
• Đọc packet.
• Gỡ bỏ dạng format quy đònh bởi protocol của nơi gửi.
• Thay thế phần gỡ bỏ đó bằng dạng format của protocol của đích đến.
• Cập nhật thông tin về việc chuyển dữ liệu: đòa chỉ, trạng thái của nơi
gửi, nơi nhận.
• Gứi packet đến nơi nhận qua đường truyền tối ưu nhất.
Sau đây là nguyên tắc hoạt động của router:

Như ta đã biết tại tầng network của mô hình OSI, chúng ta thường sử dụng
các loại đòa chỉ mang tính chất quy ước như IP, IPX… Các đòa chỉ này là các
đòa chỉ có hướng, nghóa là chúng được phân thành hai phần riêng biệt là
phần đòa chỉ network và phần đòa chỉ host. Cách đánh số đòa chỉ như vậy
nhằm giúp cho việc tìm ra các đường kết nối từ hệ thống mạng này sang hệ
thống mạng khác được dễ dàng hơn. Các đòa chỉ này có thể được thay đổi
theo tùy ý người sử dụng. Trên thực tế, các card mạng chỉ có thể kết nối với
nhau theo đòa chỉ MAC, đòa chỉ cố đònh và duy nhất của phần cứng. Do vậy
ta phải có một phương pháp để chuyển đổi các dạng đòa chỉ này qua lại với
nhau. Từ đó ta có giao thức phân giải đòa chỉ: Address Resolution Protocol
(ARP).
19
Tìm hiểu các giao thức đònh tuyến trên nền công nghệ Cisco GVHD: Lý Anh Tuấn
ARP là một protocol dựa trên nguyên tắc: Khi một thiết bò mạng muốn biết
đòa chỉ MAC của một thiết bò mạng nào đó mà nó đã biết đòa chỉ ở tầng
network (IP, IPX…) nó sẽ gửi một ARP request bao gồm đòa chỉ MAC
address của nó và đòa chỉ IP của thiết bò mà nó cần biết MAC address trên
toàn bộ một miền broadcast. Mỗi một thiết bò nhận được request này sẽ so
sánh đòa chỉ IP trong request với đòa chỉ tầng network của mình. Nếu trùng
đòa chỉ thì thiết bò đó phải gửi ngược lại cho thiết bò gửi ARP request một
packet (trong đó có chứa đòa chỉ MAC của mình).
Trong một hệ thống mạng đơn giản như hình 1.6, ví dụ như máy A muốn gửi
packet đến máy B và nó chỉ biết được đòa chỉ IP của máy B. Khi đó máy A
sẽ phải gửi một ARP broadcast cho toàn mạng để hỏi xem “đòa chỉ MAC
của máy có đòa chỉ IP này là gì” Khi máy B nhận được broadcast này, nó sẽ
so sánh đòa chỉ IP trong packet này với đòa chỉ IP của mình. Nhận thấy đòa
chỉ đó là đòa chỉ của mình, máy B sẽ gửi lại một packet cho máy B trong đó
có chứa đòa chỉ MAC của B. Sau đó máy A mới bắt đầu truyền packet cho
B.
Hình 1.6 Ví dụ truyền nhận packet giữa các host.

các mạng kết nối với nó. Router sẽ có một bảng đònh tuyến riêng biệt chứa
tất cả các thông tin cần thiết để chuyển dữ liệu.
I.1.4 IP routing – Đònh tuyến trong môi trường IP
I.1.4.1 Khái niệm về IP routing
Internet là mạng toàn cầu bao gồm nhiều nhóm mạng liên kết với nhau,
cho phép truyền thông giữa hầu hết các công ty, các tổ chức nghiên cứu, các
trường đại học và rất nhiều tổ chức khác trên thế giới. Router có thể được
sử dụng để kết nối các mạng riêng với nhau dưới sự quản lý của nhà quản
trò. Router được sử dụng trong trao đổi thông tin trong mạng riêng được gọi
là router trong, sử dụng những giao thức cổng trong Interior Gateway
Protocol (IGP). Router được sử dụng để truyền thông tin giữa các hệ thống
nội bộ (Autonomous Sytem) được gọi là router ngoài, và sử dụng giao thức
cổng ngoài Exterior Gateway Protocol (EGP) hay là giao thức cổng biên
Border Gateway Protocol (BGP).
Đònh tuyến trong môi trường IP có thể là đònh tuyến động hoặc đònh tuyến
tónh. Đònh tuyến động (dynamic routing) sử dụng các giao thức đònh tuyến
được tích hợp trong router để tính toán đường đi. Do vậy đònh tuyến động
thích ứng với những thay đổi trong mạng và tự động chọn đường đi tối ưu.
Ngược lại đònh tuyến tónh được thiết lập trên router bởi nhà quản trò mạng.
Đònh tuyến tónh không thay đổi cho đến khi nhà quản trò mạng thay đổi
chúng.
I.1.4.2 Hệ thống nội bộ – Autonomous System (AS)
Hệ thống nội bộ là một nhóm mạng riêng, có thể là một công ty, có thể là
một nhóm trong công ty, và cũng có thể là một nhóm các công ty với nhau.
Giao thức dạng IGP chỉ đến một giao thức đònh tuyến để xử lý đònh tuyến
trong một mạng nội bộ. Giao thức dạng IGP bao gồm RIP, IGRP, EIGRP,
OSPF.
Giao thức dạng EGP xử lý đònh tuyến giữa các hệ thống nội bộ khác nhau.
Giao thức dạng EGP là BGP. BGP được sử dụng để đònh tuyến đường truyền
dọc theo xương sống (backbone) của Internet giữa các mạng nội bộ khác

Tìm hiểu các giao thức đònh tuyến trên nền công nghệ Cisco GVHD: Lý Anh Tuấn
ICMP thực hiện một số nhiệm vụ ở một mạng riêng trong môi trường IP. Đó
là lý do chính để tạo ra bảng thông báo lỗi đònh tuyến gửi ngược lại nơi bắt
đầu.
I.2 Thuật toán routing
I.2.1 Mục đích và yêu cầu
• Tínhï tối ưu
• Tính đơn giản và chi phí thấp
• Tính ổn đònh
• Tính hội tụ nhanh
• Tính linh hoạt
24
Tìm hiểu các giao thức đònh tuyến trên nền công nghệ Cisco GVHD: Lý Anh Tuấn
I.2.1.1 Tính tối ưu
Là khả năng chọn đường truyền tốt nhất của thuật toán.Mỗi một thuật toán
có thể có cách phân tích đường truyền với các số đo riêng, khác biệt với các
thuật toán khác, tuy nhiên mục đích chính vẫn là để xác đònh đường truyền
nào là đường truyền tốt nhất. Ví dụ một thuật toán đònh tuyến có thể sử
dụng số hop và thời gian chờ, nhưng nó có thể mất thời gian lâu hơn để tính
toán. Tất nhiên là những giao thức đònh tuyến phải đònh nghóa các thuật toán
một cách chính xác.
I.2.1.2 Tính đơn giản và chi phí thấp
Một thuật toán đòi hỏi phải đơn giản, dễ thực hiện, tính hiệu quả cao, ít
chiếm dụng băng thông đường truyền, giảm thiểu chi phí đến mức tối đa
trong đó tính hiệu quả là rất quan trọng trong việc sử đụng thuật toán.
I.2.1.3 Tính ổn đònh, nhanh chóng, chính xác
Thuật toán phải ổn đònh và chính xác để bảo đảm hoạt động tốt khi xảy ra
các trường hợp hư hỏng phần cứng, quá tải đường truyền … bởi vì các router
được đặt ở các điểm giao của các mạng nên khi router bò lỗi sẽ gây ra ảnh
hưởng rất nghiêm trọng. Thuật toán tối ưu phải được kiểm tra qua thời gian