Bài giảng Mạng máy tính - Chương 4: Chọn đường - Routing - Ngô Hồng Sơn

1Chương 4:
Chọn ñường - Routing
Dự án HEDSPI
Khoa CNTT- ðHBK Hà Nội
Giảng viên: Ngô Hồng Sơn
Bộ môn Truyền thông và Mạng máy tính
Bài giảng có sử dụng nguồn tài liệu cung cấp bởi trường ðại học Keio, Nhật Bản
2Tổng quan

 Tuần trước

 Giao thức IP

 ðịa chỉ IP và cấu trúc gói tin IP

 Giao thức ICMP

 Tuần này: Tiếp tục về tầng mạng

 Thế nào là chọn ñường?

 Chọn ñường tĩnh và chọn ñường ñộng

 Giải thuật và giao thức chọn ñường
3Chọn ñường là gì?
Các nguyên lý chọn ñường
Cơ chế chuyển tiếp gói tin
Quy tắc “Longest matching”
4Cơ bản về chọn ñường (1)

 Khi một máy trạm gửi một gói tin IP tới một máy
khác

 Nếu ñịa chỉ ñích nằm trên cùng một ñường truyền vật lý: 
Chuyển trực tiếp

 Nếu ñịa chỉ ñích nắm trên một mạng khác: Chuyển gián
tiếp qua bộ ñịnh tuyến (chọn ñường)
Router Router
5ðích ñến（Tìm
ñường ñi）
ðích ñến? （Tìm
ñường ñi）
Cơ bản về chọn ñường (2)
6Chọn ñường là gì?

 Cơ chế ñể máy trạm hay bộ ñịnh tuyến
chuyển tiếp gói tin từ nguồn ñến ñích

 Các thành phần của chọn ñường

 Bảng chọn ñường

 Thông tin chọn ñường

 Giải thuật, giao thức chọn ñường
7Bộ ñịnh tuyến?

 Thiết bị chuyển tiếp các gói tin giữa các
mạng

 Là một máy tính, với các phần cứng chuyên dụng

 Kết nối nhiều mạng với nhau

 Chuyển tiếp gói tin dựa trên bảng chọn ñường

 Có nhiều giao diện

 Phù hợp với nhiều dạng lưu lượng và phạm
vi của mạng
8Một số ví dụ
Cisco 2600 
Cisco CRS-1 
BUFFALO
BHR-4RV
Router mạng trục
Router ngoại vi 
Router cỡ trung
Juniper M10
Cisco 3700 
Foundry Networks
NetIron 800
Hitachi
GR2000-1B
YAMAHA
RTX-1500
PLANEX
GW-AP54SAG
9Bảng chọn ñường

 Chỉ ra danh sách các ñường ñi có thể, 
ñược lưu trong bộ nhớ của router

 Các thành phần chính của bảng chọn
ñường

 ðịa chỉ ñích/mặt nạ mạng

 Router kế tiếp
10
Router B
C172.16.0.0/24
A10.0.0.0/24
Next-hopNetwork
Router CRouter A
10.0.0.0/24 192.168.0.0/24 172.16.0.0/24
10.0.0.0/24 172.16.0.0/24
Bảng chọn ñường và cơ chế
chuyển tiếp (1)
Lưu ý quy tắc: No routes, no reachability!
11
Quy tắc “Longest matching”(1)

 Giả sử một ñịa chỉ mạng ñích lại có nhiều hơn
một mục trong bảng chọn ñường

 ðịa chỉ ñích : 11.1.2.5

 Router kế tiếp nào sẽ ñược sử dụng?
C11.1.2.0/24
B11.1.0.0/16
A11.0.0.0/8
Next hopNetwork
12
Quy tắc “Longest matching”(2)
ðịa chỉ ñích:
11.1.2.5 = 00001011.00000001.00000010.00000101
ðường ñi 1:
11.1.2.0/24 = 00001011.00000001.00000010.00000000
ðường ñi 2:
11.1.0.0/16 = 00001011.00000001.00000000.00000000
ðường ñi 3:
11.0.0.0/8 = 00001011.00000000.00000000.00000000
“Longest matching” là gì?
Tại sao phải cần quy tắc này?
13
Router B
C172.16.0.0/24
Direct192.168.0.0/24
A10.0.0.0/24
Next-hopNetwork
Router CRouter A
10.0.0.0/24 192.168.0.0/24 172.16.0.0/24
10.0.0.0/24 172.16.0.0/24
Bảng chọn ñường và cơ chế
chuyển tiếp (2)
Q. Mô tả bảng chọn
ñường trên C
Nếu C nối vào
Internet?
Internet
14
ðường ñi mặc ñịnh

 Nếu ñường ñi không tìm thấy trong bảng chọn
ñường

 ðường ñi mặc ñịnh trỏ ñến một router kết tiếp

 Trong nhiều trường hợp, ñây là ñường ñi duy nhất

 0.0.0.0/0

 Là một trường hợp ñặc biệt, chỉ tất cả các ñường ñi
Internet
Router A
Router kế tiếp luôn là A
15
Kết hợp ñường ñi (Routing 
aggregation)
200.23.1.0/24
200.23.2.0/24
200.23.3.0/24
200.23.4.0/24
200.23.0.0/22
200.23.0.0/23
200.23.2.0/23

 Có bao nhiêu mạng con trên mạng Internet?

 Sẽ có rất nhiều mục trong bảng chọn ñường?

 Các mạng con kế tiếp với cùng ñịa chỉ ñích có thể ñược tổng
hợp lại ñể làm giảm số mục trong bảng chọn ñường.
16
Kết hợp ñường ñi (2)

 Ví dụ về Viettel

 Không gian ñịa chỉ IP: khá lớn

 203.113.128.0-203.113.191.255

 ðể kết nối ñến một mạng con của Vietel (khách
hàng): Chỉ cần chỉ ra ñường ñi ñến mạng Viettel

 ðường ñi mặc ñịnh chính là một dạng của việc
kết hợp ñường

 0.0.0.0/0
17
Ví dụ về bảng chọn ñường –
máy trạm
C:\Documents and Settings\hongson>netstat -rn
Route Table
===========================================================================
Interface List
0x1 ........................... MS TCP Loopback interface
0x2 ...08 00 1f b2 a1 a3 ...... Realtek RTL8139 Family PCI Fast Ethernet NIC -
===========================================================================
Active Routes:
Network Netmask Gateway Interface Metric
0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1 192.168.1.34 20
127.0.0.0 255.0.0.0 127.0.0.1 127.0.0.1 1
192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.34 192.168.1.34 20
192.168.1.34 255.255.255.255 127.0.0.1 127.0.0.1 20
192.168.1.255 255.255.255.255 192.168.1.34 192.168.1.34 20
224.0.0.0 240.0.0.0 192.168.1.34 192.168.1.34 20
255.255.255.255 255.255.255.255 192.168.1.34 192.168.1.34 1
Default Gateway: 192.168.1.1
===========================================================================
18
#show ip route
Prefix Next Hop
203.238.37.0/24 via 203.178.136.14
203.238.37.96/27 via 203.178.136.26
203.238.37.128/27 via 203.178.136.26
203.170.97.0/24 via 203.178.136.14
192.68.132.0/24 via 203.178.136.29
203.254.52.0/24 via 203.178.136.14
202.171.96.0/24 via 203.178.136.14
Ví dụ về bảng chọn ñường –
Router (trích)
19
Chọn ñường tĩnh và chọn
ñường ñộng
Chọn ñường tĩnh
Chọn ñường ñộng
Ưu ñiểm – nhược ñiểm
20
Router B
C172.16.0.0/24
A10.0.0.0/24
Next-
hop
Network
Router CRouter A
10.0.0.0/24 192.168.0.0/24 172.16.0.0/24
B192.168.0.0/24
B10.0.0.0/24
Next-
hop
Network
B172.16.0.0/24
B192.168.0.0/24
Next-
hop
Network
Vấn ñề cập nhật bảng chọn ñường

 Sự thay ñổi cấu trúc mạng: thêm mạng mới, một nút mạng
bị mất ñiện

 Sự cần thiết phải cập nhật bảng chọn ñường

 Cho tất cả các nút mạng (về lý thuyết)

 Thực tế, chỉ một số nút mạng phải cập nhật
172.16.1.0/24
172.16.1.0/24 B 172.16.1.0/24 C
New Network
21
Làm thế nào ñể cập nhật?

 Chọn ñường tĩnh

 Các mục trong bảng chọn ñường ñược sửa ñổi
thủ công bởi người quản trị

 Chọn ñường ñộng

 Tự ñộng cập nhật bảng chọn ñường

 Bằng các giao thức chọn ñường
22
Chọn ñường tĩnh

 Khi có sự cố: