Download miễn phí Luận văn Nghiên cứu giao thức định tuyến OSPF và ứng dụng trong mạng doanh nghiệp



MỤC LỤC

MỤC LỤC :
LỜI MỞ ĐẦU:
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT: 06
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ: 09
CHƯƠNG 1: 12
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIAO THỨC TCP/IP 12
1.1 Hệ thống giao thức TCP/IP. 12
1.1.1 Khái niệm TCP/IP.
1.1.2 Mô hình củaTCP/IP. 14
1.2 Qúa trình đóng gói dữ liệu của TCP/IP 15
1.3 Giao thức IP và địa chỉ IP 15
1.3.1 Giao thức IP 16
1.3.2 Khái niệm địa chỉ IP 17
1.3.2.1 Cấu trúc địa chỉ IP 17
1.3.2.2 Địa chỉ quảng bá 18
1.3.2.3 Địa chỉ Private và địa chỉ Public 18
a Địa chỉ Private 19
b Địa chỉ Public 20
1.4 Kỹ thuật chia VLSM 20
1.5 Lớp Internet 21
1.5.1 Đánh địa chỉ và phân phối 21
1.5.2 Giao thứcInternet IP 23
1.5.3 Giao thức TCP và UDP 20
1.5.4 Giao thức phân giải địa chỉ ARP 24
1.5.5 Giao thức phân giải địa chỉ ngược RARP 24
1.5.6 Giao thức thông điệp điều khiển Internet ICMP 25
1.6 Phân mạng con 25
1.6.1 Cách thức phân chia mạng con 25
1.6.2 Mục đích của việc phân mạng con 25
1.7 NAT 25
CHƯƠNG 2 32
ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG 32
2.1 Khái niệm định tuyến 32
2.2 Các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến định tuyến 32
2.3 Các thiết bị đóng vai trò định tuyến 32
2.4 Phân loại định tuyến 32
2.4.1 Định tuyến tĩnh 32
2.4.2 Định tuyến động 32
2.5 Các thuật toán định tuyến 33
2.5.1 Định tuyến Vector khoảng cách 33
2.5.2 Định tuyến theo trạng thái liên kết 33
2.6 Giao thức định tuyến 33
2.6.1 Giao thức định tuyến EGP 33
2.6.2 Các giao thức IGP 33
2.6.2.1 Khái niệm giao thức IGP 33
2.6.2.2 Một giao thức IGP thông dụng 33
a. Giao thức thông tin định tuyến RIP 34
b. Giao thức thông tin định tuyến phiên bản RIPv2 34

CHƯƠNG 3: 37
NGHIÊN CỨU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF 37
3.1 Giới thiệu chung về OSPF 37
3.1.1 Khái niệm về định tuyến OSPF 38
3.1.2 Nguyên lý hoạt động của OSPF 38
3.1.2 Ưu điểm và nhược điểm của OSPF 38
3.2. Một số khái niệm sử dụng trong OSPF 39
3.2.1 Giao thức Hello 40
3.2.1.1 Khái niệm giao thức Hello 42
3.2.2 Nguyên lý hoạt động của giao thức Hello 42
3.3 Các loại mạng trong định tuyến OSPF 43
3.3.1 Mạng điểm – điểm 46
3.3.2 Mạng quảng bá 46
3.3.3 Mạng NBMA (Nonbroadcast - Multiaccess 47
3.3.4 Mạng điểm – đa điểm 52
3.4 Giao diện OSPF 55
3.4.1 Cấu trúc dữ liệu giao diện 58
3.4.2 Trạng thái các giao diện 59
3.5 DR và BDR,quá trình bầu chọn DR và BDR 60
3.5.1 DR,BDR 61
3.5.2 Qúa trình bầu chọn DR và BDR 63
3.6 Neighbor 64
3.6.1 Khái niệm Neighbor 65
3.6.2 Cấu trúc dữ liệu của Neighbor 65
3.6.3 Trạng thái các Neighbor 72
3.6.4 Thiết lập mối quan hệ thân mật (Adjacency) của các Neighbor 72
3.7 Area (Vùng) 73
3.7.1 Định nghĩa Area 73
3.7.2 Lợi ích khi sử dụng Area 73
3.7.3 Các loại Area 73
3.7.4 Phân chia Area 73
3.7.5 Area sử dụng liên kết ảo 73
3.7.5.1 Định nghĩa liên kết ảo 73
3.7.5.2 Mục đích sử dụng liên kết ảo 73
3.7.6 Are cụt (Stub Area) 74
3.7.6.1 Khái niệm Stub Area 74
3.7.6 .2 Mục đích sử dụng Stub Area 74
3.7.7 Area cụt hoàn toàn (Totally Stubby Area) 74
3.7.8 Not Stub Area (NSSA) 74
3.8 Các loại Router trong Area 75
3.9 Cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết (LSA) 76
3.10 Các loại LSA 76
3.11 Các loại đường trong định tuyến OSPF 76
3.12 Bảng định tuyến 76
3.13 Tra bảng định tuyến 76

CHƯƠNG 4: 77
ỨNG DỤNG ĐỊNH TUYẾN OSPF TRONG MẠNG DOANH NGHIỆP 77
4.1 Giới thiệu những ứng dụng của định tuyến OSPF 77
4.1.1 Mô hình phân cấp 77
4.1.2 Các lớp trong mô hình phân cấp 78
a. Lớp lõi 78
b. Lớp phân phối 78
c. Lớp truy nhập 78
4.1.3 chức năng của mạng phân cấp 79
4.2 Ứng dụng định tuyến OSPF với việc cân bằng tải 80
4.2.1 Định tuyến đa đường 80
4.2.2 Cân bằng tải trong định tuyến OSPF 82
4.3 Ứng dụng định tuyến OSPF trong mạng WAN của công ty ITN 88
4.3.1 Sơ đổ mạng WAN của công ty ITN
4.31.1 Sơ đồ tổng quát
4.3.1.2 Sơ đổ phân lớp
4.3.1.3 Sơ đồ bảo mật trong mạng nội bộ của công ty
4.3.2 Quy hoạch địa chỉ IP
4.3.3 Cấu hình mạng WAN cho công ty ITN

Router sẽ sử dụng những giao thức định tuyến như RIP(Routing Information Protocol), OSPF(Open Shortest Path Frist), IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)… để thực thi việc định tuyến một cách tự động (Automatically) mà bạn không phải cấu hình trực tiếp bằng tay.
2.5 Các thuật toán định tuyến
2.5.1 Định tuyến Vector khoảng cách
Định tuyến vector khoảng cách (còn được gọi là định tuyến Bellman Ford) là một phương pháp định tuyến đơn giản, hiệu quả và được sử dụng trong nhiều giao thức định tuyến như RIP (Routing Information Protocol), RIP2 (RIP phiên bản 2), OSPF (Open Shortest Path First)
Vector khoảng cách được thiết kế để giảm tối đa sự liên lạc giữa các Router cũng như lượng dữ liệu trong bảng định tuyến. Bản chất của định tuyến vector khoảng cách là một Router không cần biết tất cả các đường đi đến một phân đoạn mạng, nó chỉ cần biết phải truyền một datagram được gán địa chỉ đến một phân đoạn mạng đi theo hướng nào. Khoảng cách giữa các phân đoạn mạng được tính bằng số lượng Router mà datagram phải đi qua khi truyền từ phân đoạn mạng này đến phân đoạn mạng khác. Router sử dụng thuật toán khoảng cách để tối ưu hoá đường đi bằng cách giảm tối đa số lượng Router mà datagram đi qua. Tham số khoảng cách này chính là số chặng phải qua (hop count).
2.5.2 Định tuyến theo trạng thái liên kết
Định tuyến vector khoảng cách sẽ không còn phù hợp đối với một mạng lớn gồm rất nhiều Router. Khi đó mỗi Router phải duy trì một mục trong bảng định tuýen cho mỗi đích, và các mục này chỉ đơn thuần chữa các giá trị vector và hop count. Router cũng không thể tiết kiệm năng lực của mình khi đã biết nhiều về cấu trúc mạng. Hơn nữa toàn bộ bảng giá trị khoảng cách và hop count phải được truyền giữa các Router cho dù hầu hết các thông tin này không thực sự cần thiết trao đổi giữa các Router.
Định tuyến trạng thái liên kết ra đời là đã khắc phục được các nhược điểm của định tuyến vector khoảng cách.
Bản chất của định tuyến trạng thái liên kết là mỗi Router xây dựng bên trong nó một sơ đồ cấu trúc mạng. Định kỳ, mỗi Router cũng gửi ra mạng những thông điệp trạng thái. Những thông điệp này liệt kê những Router khác trên mạng kết nối trực tiếp với Router đang xét trạng thái của liên kết. Các Router sử dụng bản tin trạng thái nhận được từ các Router khác để xây dựng sơ đồ mạng. Khi môt Router chuyển tiếp dữ liệu, nó sẽ chon đường đi đến đích tốt nhất dựa trên những điều kiện hiện tại.
Giao thức trạng thái liên kết đòi hỏi nhiều thoài gian sử lý trên mỗi Router, nhưng giảm được sự tiêu thụ bảng thông tin bởi vì mỗi Router không cần gửi toàn bộ bảng định tuyến của mình.Hơn nữa Router cũng dễ dàng làm theo dõi trên mạng vì bản tin trạng thái từ một Router không thay đổi khi lan truyền lên mạng (ngược lại, đối với những phương pháp vector khoảng cách, giá trị hop count tăng lên mỗi khi thông tin định tuyến đi qua một Router khác).
Giao thức định tuyến
2.6.1 Giao thức định tuyến EGP
Các EGP định tuyến dữ liệu giữa các hệ thống tự trị (autonomous systems). Mốt ví dụ của EGP là BGP ( Border Gateway Protocol), là giao thức định tuyến bên ngoài chủ yếu của Internet.
2.6.2 Các giao thức IGP
2.6.2.1 Khái niệm giao thức IGP
IGP là giao thức định tuyến dữ liệu bên trong một hệ thống tự trị. Các ví dụ của IGP là RIP, OSPF, IS – IS … Sau đây sẽ trình bày một số giao thức định tuyến IGP thông dụng.
2.6.2.2 Một số giao thức định tuyến IGP thông dụng
a. Giao thức thông tin định tuyến (RIP)
Giao thức định tuyến RIP là phiên bản 1 nhận được từ giao thức định tuyến của hệ thống mạng Xerox, RIP sử dụng một thuật toán Vector khoảng cách mà đường xác định đường tốt nhất bằng sử dụng metric bước nhảy. Khi được sử dụng trong mạng cùng loại nhỏ, RIP kà một giao thức hiệu quả và sự vận hành của nó là khá đơn giản. RIP duy trì tất cả bảng định tuyến trong một mạng được cập nhật bởi truyền những lời nhắn cập nhật bảng định tuyến sau mỗi 30s. Sau một thiết bị RIP nhận một cập nhật, nó so sánh thông tin hiện tại của nó với những thông tin được chưa trong thông tin cập nhật.
Hạn chế của RIP.
Giới hạn độ dài tuyến đường: Trong RIP, cost có giá trị lớn nhất được đặt là 16. Do đó, RIP không cho phép một tuyến đường có cost lớn hơn 15, tức là, những mạng có kích thước lớn hơn 15 bước nhảy phải dùng thuật toán khác. Lưu lượng cần thiết cho việc trao đổi thông tin định tuyến lớn.
Tốc độ hội tụ khá chậm
Không hỗ trợ mặt nạ mạng co có độ dài tối thiểu (VLSM): Khi trao đổi thông tin về các tuyến đường, RIP không kèm theo thông tin gì về mặt nạ mạng con. Do đó, mạng sử dụng RIP không thể hỗ trợ mặt nạ mạng con có độ dài thay đổi.
b. Giao thức thông tin đinh tuyến phiên bản RIPv2
Tổ chức IETF đưa ra hai phiên bản RIPv2 để khắc phục những hạn chế của RIPv1. RIPv2 có những cải tiếp sau so với RIPv1:
Hỗ trợ CIDR và VLSM: RIP – 2 hỗ trợ siêu mạng và mặt nạ mạng con có chiều dài thay đổi. Đây là môt trong những lý do cơ bản để thiết kết chuẩn mới này. Cải tiến này làm cho RIP – 2 phù hợp với cách thức địa chỉ hoá phức tạp không có trong RIP – 1.
Hỗ trợ chuyền gói đa điểm: Đây là cải tiến để RIP có thể thực hiện kiểu chuyển gói đa điểm chứ không đơn thuần chi có kiểu quảng bá như trước. Điều này làm giảm tải cho các trạm không chờ đợi các bản tin RIP – 2. Để tương thích với RIP – 1, tuỳ chọn này sẽ được cấu hình cho từng giao diện mạng.
Hỗ trợ nhận thực: RIP – 2 hỗ trợ nhận thực cho tất cả các node phát thông tin định tuyến. Điều này hạn chế những thay đổi có ảnh hưởng xấu đối với bảng định tuyến.
Hỗ trợ RIP – 1: RIP – 2 tương thích hoàn toàn với RIP – 1.
Những hạn chế của RIP – 2
RIP – 2 được phát triển để khắc phục rất nhiều hạn chế trong RIP – 1. Tuy nhiên những hạn chế của RIP – 1 như giới hạn về số hop hay khả năng hội tụ chậm vẫn còn tồn tại trong RIP – 2 .
CHƯƠNG 3 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF
3.1 Giới thiệu chung về OSPF
Giao thức OSPF (Open Shotest Path First) là mộ giao thức cổng trong. Nó được phát triển để khắc phục những hạn chế của giao thức RIP. Bắt đầu được xây dựng vào năm 1988 và hoàn thành vào năm 1991, các phiên bản cập nhật của giao thức này hiện nay vẫn được phát hành. Tài liệu mới nhất hiện nay của chuẩn OSPF là RFC 2328. OSPF có nhiều chức năng không có ở giao thức vector khoảng cách. Việc hỗ trợ các chức năng này đã khiến cho OSPF trở thành một giao thức định tuyến đước sử dụng rộng rãi nhất trong các mội trường mạng lớn. Trong thực tế, RFC 1812 (đưa ra các yêu cầu cho bộ định tuyến IPv4) – đã xác định giao thức OSPF là giao thức định tuyến động duy nhất cần thiết. Sau đây sẽ liệt kê các chức năng đã tạo nên thành công của giao thức này:
3.1.1 OSPF là gì
OSPF là một giao thức dựa theo trạng thái liên kết. Giống như các giao thức trạng thái liên kết, mỗi bộ định tuyến OSPF đều thực hiện thuật toán Dijkstra đễ xử lý các thông tin chứa trong cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết. Thuật toán tao ra một đường đi ng...

s/kdpxl4cb0t09oy6974ebbtpo9nslrv6i

---