Bài giảng Mạng máy tính - Chương 5: Các giao thức chọn đường - Ngô Hồng Sơn

1Chương 5:
Các giao thức chọn ñường
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: Khái niệm chung về chọn
ñường.

 Chọn ñường tĩnh và chọn ñường ñộng

 Các giao thức chọn ñường

 Tuần này: Các giao thức chọn ñường cụ thể
trên Internet

 Vấn ñề phân cấp trong chọn ñường

 Chọn ñường nội vùng (Intra-domain): RIP, OSPF

 Chọn ñường liên vùng (Inter-domain): BGP
3Phân cấp trong chọn
ñường
Các hệ tự trị
Chọn ñường nội vùng
Chọn ñường liên vùng
4Tổng quan

 Vấn ñề chọn ñường ñã học
ñược xem xét trong ñiều kiện lý
tưởng

 Các nút mạng có vai trò như nhau

 Chỉ có một mạng duy nhất, mạng
“phẳng”

 Thực tế không giống như vậy

 Tính mở rộng: Internet có hàng triệu (tỷ) máy trạm, 
chọn ñường bằng LS hay DV?

 LS: Quá tải thông tin chọn ñường

 DV: Có hội tụ ñược không?
5Kiến trúc phân cấp của Internet
AS 1
AS 5
AS 4AS 3
AS 2

 Internet = Mạng của các mạng

 Mỗi mạng có thể lựa chọn riêng cho mình một chiến lược chọn
ñường riêng.

 Mỗi mạng như vậy có thể gọi là một hệ tự trị - Autonomous 
System (AS)
s1
Slide 5
s1 Combine 5 and 6
sonnh, 3/8/2008
6Khái niệm hệ tự trị - AS

 Tập hợp các nút mạng có cùng chính sách chọn ñường (Giao
thức, quy ước chi phí)

 Các ASes ñược nối kết thông qua các router hay gateway

 Mỗi hệ tự trị có một số hiệu riêng – AS number (ASN - 16 bits 
hay 32 bits).
2914 NTT-COMMUNICATIONS-2914 - NTT America, Inc. 
3491 BTN-ASN - Beyond The Network America, Inc.
4134 CHINANET-BACKBONE No.31,Jin-rong Street 
6453 GLOBEINTERNET Teleglobe America Inc. 
24087 VNGT-AS-AP Vietnam New Generation Telecom 
24066 VNNIC-AS-VN Vietnam Internet Network Information Center
17981 CAMBOTECH-KH-AS ISP Cambodia
.
Source: 
s2
Slide 6
s2 Explain about AS 
sonnh, 3/8/2008
7Số lượng ASN cấp phát bởi
IANA
Source: 
2008
8Phân cấp giao thức chọn
ñường

 Trong một hệ tự trị: Giao thức chọn ñường
nội vùng

 IGP: Interior Gateway Protocol

 RIP: Routing Information Protocol 

 OSPF: Open Shortest Path First

 IS-IS, IGRP, EIGRP (Cisco)

 Giữa các hệ tự trị: Giao thức chọn ñường
liên vùng

 EGP: Exterior Gateway Protocol

 BGP (v4): Border Gateway Protocol
9Intra-domain và Inter-domain 
routing
AS3
EGP
IGP
EGP
EGP
IGP
IGP
IGP
EGP
EGP
AS1
AS4
AS2
AS5 OSPF domainRIP domain
RIP domain
RIP domain
OSPF domain
RIP domain
10
Chọn ñường nội vùng
RIP
OSPF
11
RIP ( Routing Information Protocol)

 IGP

 RIP v.1, phiên bản mới RIP v.2

 Giao thức dạng vector khoảng cách

 Chọn ñường ñi theo số nút mạng ñi qua (# of hops, 
max = 15 hops)
DC
BA
u v
w
x
y
z
ðích ñến số nút
u 1
v 2
w 2
x 3
y 3
z 2
Từ nút A:
12

 Bạn của bạn là bạn
To 133.27.4.0/24
1 hop
Net A
133.27.4.0/24
Net B
133.27.5.0/24
Router A
Router Ｂ
Router Ｃ
Router D
Nhắc lại: Chọn ñường dạng DV (1)
13
Nhắc lại: Chọn ñường dạng DV (2)

 Bạn của bạn là bạn
To 133.27.4.0/24
1 hop
Net A
133.27.4.0/24
Net B
133.27.5.0/24
Router A
Router Ｂ
Router Ｃ
Router D
To 133.27.4.0/24
2 hop
To 133.27.4.0/24
2 hop
14
Nhắc lại: Chọn ñường dạng DV (3)

 Bạn của bạn là bạn
To 133.27.4.0/24
1 hop
Net A
133.27.4.0/24
Net B
133.27.5.0/24
Router A
Router Ｂ
Router Ｃ
Router D
To 133.27.4.0/24
2 hop
To 133.27.4.0/24
2 hop
To 133.27.4.0/24
3 hop
15
Nhắc lại: Chọn ñường dạng DV (4)

 Bạn của bạn là bạn
To 133.27.4.0/24
1 hop
Net A
133.27.4.0/24
Net B
133.27.5.0/24
Router A
Router Ｂ
Router Ｃ
Router D
To 133.27.4.0/24
2 hop
Lưu ý: Tên của router
s3
s4
Slide 15
s3 Explain in opposite way: How B is annouced
sonnh, 3/8/2008
s4 Expain that we announce networks address. not router id
sonnh, 3/8/2008
16
RIP: Trao ñổi thông tin

 Trao ñổi bảng chọn ñường

 ðịnh kỳ

 Các vector khoảng cách ñược trao ñổi ñịnh kỳ - 30s

 Mỗi thông ñiệp chứa tối ña 25 mục

 Trong thực tế, nhiều thông ñiệp ñược sử dụng

 Sự kiện

 Gửi thông ñiệp cho nút hàng xóm mỗi khi có thay ñổi

 Nút hàng xóm sẽ cập nhật bảng chọn ñường của nó
17
Các bộ ñếm thời gian - RIP 
timer (1)

 Update timer

 Dùng ñể trao ñổi thông tin cứ 30s

 Invalid timer

 Khởi tạo lại mỗi khi nhận ñược thông tin chọn ñường

 Nếu sau 180s không nhận ñược thông tin -> trạng thái hold-down

 Hold down timer

 Giữ trạng thái hold-down trong 180s

 Chuyển sang trạng thái down

 Flush timer

 Khởi tạo lại mỗi khi nhận ñược thông tin chọn ñường

 Sau 120s, xóa mục tương ứng trong bảng chọn ñường
18
RIP timer (2)
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420
update
↓
update
↓
no
update
↓
Invalid timer
Hold down timer
Flush timer
When it is timeout,
hold down timer starts
When it is timeout,
Routing info will be deleted 
from routing table
When it is timeout,
This info will be deleted 
from RIP database
When it receives update,
Invalid timer restarts
19
Lỗi lặp vô hạn (Ping-pong 
failure)

 Nếu 192.168.0.0/24 bị lỗi

 B cập nhật thông tin về 192.168.0.0 cho A

 Các gói tin ñến 192.168.0.0/24 sẽ bị quẩn

 A cập nhật thông tin về 192.168.0.0 cho B

 Luẩn quẩn, vô hạn
192.168.0.0/24 192.168.1.0/24 192.168.2.0/24
192.168.0.0/24
192.168.1.0/24
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
conn
conn
conn
conn
A B
192.168.2.0/24 B 192.168.0.0/24 A
20
OSPF: ðể tranh lỗi lặp vô hạn

 Giới hạn số hop tối ña

 16

 “Split horizon”

 Thông tin chọn ñường không ñược quay về nút
nguồn

 “Poison reverse”

 Khi liên kết bị lỗi, gửi giá trị của chi phí là 16

 Liên kết chuyển sang trạng thái hold-down
s6
Slide 20
s6 16 TTL vs. this? 
sonnh, 3/8/2008
21
OSPF: Open Shortest Path First

 IGP

 Open: Chuẩn mở của IETF (phiên bản 3, 
ñịnh nghĩa trong RFC 2740)

 Shortest Path First: Cài ñặt giải thuật Dijkstra.

 Thông tin về trạng thái liên kết - LSA (link 
state advertisement) ñược quảng bá “tràn
ngập” trên toàn AS
s7
Slide 21
s7 Tittle slide
sonn