Thứ Ba, 11 tháng 6, 2013

CẤU TRÚC BẢNG ĐỊNH TUYẾN VÀ CÁCH ROUTER XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG ĐI TRONG BẢNG ĐỊNH TUYẾN

CẤU TRÚC BẢNG ĐỊNH TUYẾN VÀ CÁCH ROUTER XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG ĐI TRONG BẢNG ĐỊNH TUYẾN


(ROUTING TABLE STRUCTURE and ROUTE LOOKUP PROCESS)


Một khi đã quyết định trở thành người quản trị mạng bạn phải thực sự hiểu về cấu trúc của bảng định tuyến và quá trình tìm đường đi dựa vào bảng định tuyến (lookup process). Kiến thức này rất quan trọng khi người quản trị giải quyết những vấn đề liên quan tới bảng định tuyến.

Để hiểu được quá trình router thực hiện tra bảng định tuyến như thế nào, ta phải hiểu được định dạng của bảng định tuyến, layer 1 route và layer 2 route.

Ta sử dụng mô hình mạng với 2 router, R1 gồm 1 mạng chính 172.16.0.0 /16 được chia subnet 172.16.0.0 /24. R2 gồm 3 mạng chính (major network) 172.17.0.0/16, 172.16.0.0/16, 192.168.1.0/24.




Hình 1: mô hình lab gồm 2 router





Để đơn giản ta chỉ xét thông tin bảng đinh tuyến trên Router 2




Hình 2: Thông tin bảng đinh tuyến của Router 2


Khi show bảng định tuyến cơ bản ta sẽ thấy được những thông tin sau:
Cho biết tuyến đường này có được do người quản trị chỉ ra (static route), router học được nhờ các giao thức định tuyến (dynamic route) hay là mạng kết nối trực tiếp tới router (connected route).
Router có thể gửi được dữ liệu tới mạng này
Để tới được mạng mong muốn Router phải gửi gói tin ra interface nào hay gửi gói tin tới địa chỉ IP nào (IP next-hop)

Ví dụ: như trên hình 2, router 2 muốn gửi gói tin tới mạng 172.16.12.0 thì sẽ gửi ra cổng (interface) serial0/0/0 hay gửi tới cổng của router có địa chỉ IP 172.16.1.1. Thông tin này được học nhờ giao thức định tuyến RIP
I/ Cấu trúc phân cấp của bảng định tuyến.
Bảng định tuyến của router có cấu trúc phân cấp, việc này rất quan trọng giúp router không cần phải tra hết tất cả tuyến đường trong bảng định tuyến để chọn đường đi. Đơn giản ta chỉ tìm hiểu tuyến đường với 2 cấp lever 1 và 2.

Level 1 ultimate route: là những tuyến có subnet mask bằng hoặc nhỏ hơn classfull mask của địa chỉ mạng và bao gồm thông tin về next-hop IP address hay interface mà router sẽ gửi gói tin ra để đi đến mạng mong muốn.

Như trong hình 3, 192.168.1.0 /24 là tuyến đường cấp 1 vì nó có subnet mask là 24 bằng với classful mask của địa chỉ mạng lớp C /24 và interface trên router để đi ra mạng này là serial Ethernet0/1/0. 


Hình 3: level 1 route
Parent and child routes ( level 1 parent route and level 2 route)
Khi một mạng có chia subnet được add vào bảng định tuyến, tuyến đường này được phân thành 2 cấp: parent route và child route hay còn được gọi parent route cấp 1(level 1 parent route) và route cấp 2.
Level 1 parent routelà địa chỉ classfull không mang thông tin về địa chỉ IP next-hop hay exit interface. (xem tiếp bên dưới)
Level 2 route: Là tuyến đường chỉ ra mạng con của địa chỉ mạng chính
Như trong hình 4


Hình 4: parent and child routes


Mạng 172.16.0.0 /24 và 172.17.0.0 /16 là parent routes, các mạng khác 172.16.1.0 – 172.16.12.0 và 172.17.1.0 /24 – 172.17.128.0 /24 là child routes vì chúng là mạng con của địa chỉ mạng chính 172.16.0.0 và 172.17.0.0 
Trong phần này chúng ta chia làm 2 trường hợp
·Trường hợp 1: Tất cả các subnet của cùng một mạng chính có subnet mask bằng nhau
Parent route là địa chỉ classful có subnet mask được chỉ ra đại diện cho các mạng con của nó. Trên hình 4, 172.16.0.0 /24 là parent route có subnet mask là 24 chỉ ra rằng hai mạng con của nó 172.16.1.0 và 172.16.12.0 đề sử dụng subnet mask là 24.
·Trường hợp 2: Các subnet của cùng một mạng có subnet mask với chiều dài khác nhau
Parent route cũng là địa chỉ classful nhưng subnet mask là classfull mask ( classful mask của địa chỉ mạng lớp A là /8, lớp B /16, lớp C/24). Mỗi subnet đều mang thông tin riêng về subnet mask của mình. Trên hình 4, 172.17.0.0 /16 được chia làm 2 mạng con có địa chỉ 172.17.1.0 /24 và 172.17.128/17.Parent route 172.17.0.0 /16 có classfull mask là /16 và mỗi mạng con đều có subnet mask riêng của mình.

II/ Quá trình router thực hiện tra bảng định tuyến
Khi router nhận được một gói IP nó sử dụng địa chỉ IP đích của gói tin này kết hợp với bảng định tuyến để xác định đường đi. Như vậy quá trình tra bảng định tuyến như thế nào? Làm thế nào router có thể xác định được đường đi tốt nhất? Subnet mask của mỗi mạng trong bảng định tuyến có ý nghĩa gì? . . .

Các bước router thực hiện tra bảng định tuyến:
Bước 1: Đầu tiên router sẽ so sánh địa chỉ IP đích với tất cả level 1 routes trong bảng định tuyến. Nếu địa chỉ này phù hợp nhất với level 1 ultimate route thì nó sử dụng đường này để chuyển gói tin đi. Nếu địa chỉ này phù hợp nhất với level 1 parent route thì router sẽ thực hiện sang bước thứ 2.
Bước 2: Router sẽ so sánh địa chỉ IP đích với tất cả level 2 child routes. Nếu có một tuyến phù hợp nhất thì nó sẽ sử dụng tuyến này để chuyển gói tin đi. Nếu không phù hợp thì router thực hiện tiếp bước 3.
Bước 3: Router xét xem nó thực hiện định tuyến classfull routing behavior hay classless routing behavior
·Nếu router thực hiện định tuyến classful routing behavior ( Router(config) # no ip classless) : Gói tin này sẽ bị hủy
·Nếu router thực hiện định tuyến là classless routing behavior ( Router(config)# ip classless): Router sẽ quay lại tìm tiếp level 1 xem có default route hay supernet ( địa chỉ mạng có subnet mask nhở hơn classfull mask) được chỉ ra hay không, nếu có thì router thực hiện tiếp bước 4.
Bước 4: Nếu router tìm được default route hay supernet phù hợp thì nó sẽ sử dụng tuyến đường này để chuyển gói đi, nếu không tìm thấy bất kỳ sự phù hợp nào thi gói sẽ bị hủy.

Để hiểu rõ ta xét ví dụ sau với 2 router như hình 2 kết hợp với router 3, trên router có mạng 172.16.4.0 /24. Ta tắt cấu hình định tuyến động trên mạng 192.168.2.0 (Router(config-rip)# no network 192.168.2.0) và cấu hình stactic route 172.0.0.0/8 tới router R3.

Mô hình lab.



Bảng định tuyến trên router 2.



Đứng trên Router 2 ta ping tới địa chỉ IP 172.16.4.1. Router thực hiện tra bảng định tuyến như sau:

Bước 1: Router so sánh địa chỉ IP 172.16.4.1 với level 1 routes, những level 1 uitimate route ( 192.168.1.0 /24 và 192.168.2.0 /24 ) không phù hợp chỉ có 1 level parent route 172.0.0.0 /8 phù hợp với 8 bits đầu và 1 level parent route 172.16.0.0 /24 phù hợp với 16 bits đầu. Trong đó, level 1 parent route 172.16.0.0 /24 là phù hợp nhất. Router thực hiện tiếp bước 2

Bước 2: Vì level 1 parent route 172.16.0.0 /24 là phù hợp nhất do đó router sẽ tiếp tục so sánh địa chỉ IP 172.16.4.1 với các level 2 child routes ( 172.16.1.0 và 172.16.2.0), 2 level child route này không phù hợp với địa chỉ 172.16.4.1 router thực hiệp tiếp bước 3

Bước 3:
·Nếu router được cấu hình IP classless ( mặc định IOS từ 11.3 trở đi, các router có chức năng này) router thực hiện so sánh lại một lần nũa địa chỉ 172.16.4.1 với level 1 route và thấy level 1 parent route 172.0.0.0 /8 phù hợp với 8 bits đầu của địa chỉ do đó router sẽ chuyển gói tin tới IP next-hop 192.168.2.3
·Nếu router không cấu hình IP classless ( command: R(config) # no ip classless) thì gói tin này sẽ bị hủy cho dù router có cấu hình default route tới IP next-hop 192.168.2.3

Chú ý: Nếu router được cấu hình “no ip classless” defaul route chỉ được sử dụng khi không có bất kì một level 1 ultimate route và level 1 parent route nào phù hợp.

0 nhận xét:

Đăng nhận xét