Các biện pháp chống routing loop trong distance vector

Routing loop trong distance vector xảy ra khi có sự cố về đường mạng hay khi có sự thay đổi đường mạng làm cho bảng định tuýên của router không kịp cập nhật thông tin do độ hội tụ chậm nên vịêc truyền gói tin đi bị loop. Có 5 cách để chống loopefining a maximum count ,split horizon, Route poisoning,triggered updates ,holddown timers
1)Defining a maximum count:

- Distance vector routing algorithms are self-correcting, but a routing loop problem can require a count to infinity. To avoid this prolonged problem, distance vector protocols define infinity as a specific maximum number. This number refers to a routing metric which may simply be the hop count.
- With this approach, the routing protocol permits the routing loop to continue until the metric exceeds its maximum allowed value.*The graphic shows the metric value as 16 hops. This exceeds the distance vector default maximum of 15 hops so the packet is discarded by the router. In any case, when the metric value exceeds the maximum value, Network 1 is considered unreachable.
2) split horizon

- Another possible source for a routing loop occurs when incorrect information that has been sent back to a router contradicts the correct information that the router originally distributed. Here is how this problem occurs:
- Router A passes an update to Router B and Router D, indicating that Network 1 is down. Router C, however, transmits an update to Router B, indicating that Network 1 is available at a distance of 4, by way of Router D. This does not violate split-horizon rules.
- Router B concludes, incorrectly, that Router C still has a valid path to Network 1, although at a much less favorable metric. Router B sends an update to Router A advising Router A of the new route to Network 1.
- Router A now determines that it can send to Network 1 by way of Router B; Router B determines that it can send to Network 1 by way of Router C; and Router C determines that it can send to Network 1 by way of Router D. Any packet introduced into this environment will loop between routers.
- Split-horizon attempts to avoid this situation. If a routing update about Network 1 arrives from Router A, Router B or Router D cannot send information about Network 1 back to Router A. Split-horizon thus reduces incorrect routing information and reduces routing overhead
3) Route poisoning
[/B]

- Route poisoning is used by various distance vector protocols in order to overcome large routing loops and offer explicit information when a subnet or network is not accessible. This is usually accomplished by setting the hop count to one more than the maximum.
One way to avoid inconsistent updates is route poisoning. When Network 5 goes down, Router E initiates route poisoning by making a table entry for Network 5 as 16, or unreachable. By this poisoning of the route to Network 5, Router C is not susceptible to incorrect updates about the route to Network 5. When Router C receives a router poisoning from Router E, it sends an update, called a poison reverse, back to Router E. This makes sure all routes on the segment have received the poisoned route information.
When route poisoning is used with triggered updates it will speed up convergence time because neighboring routers do not have to wait 30 seconds before advertising the poisoned route.
Route poisoning causes a routing protocol to advertise infinite-metric routes for a failed route. Route poisoning does not break split horizon rules. Split horizon with poison reverse is essentially route poisoning, but specifically placed on links that split horizon would not normally allow routing information to flow across. In either case, the result is that failed routes are advertised with infinite metrics.
4)triggered updates :

-New routing tables are sent to neighboring routers on a regular basis. For example, RIP updates occur every 30 seconds. However a triggered update is sent immediately in response to some change in the routing table. The router that detects a topology change immediately sends an update message to adjacent routers that, in turn, generate triggered updates notifying their adjacent neighbors of the change. When a route fails, an update is sent immediately rather than waiting on the update timer to expire. Triggered updates, used in conjunction with route poisoning, ensure that all routers know of failed routes before any holddown timers can expire. Triggered updates go ahead and send updates because routing information has changed not waiting for the timer to expire. The router sends another routing update on its other interfaces rather than waiting on the routing update timer to expire. This causes the information about the status of the route that has changed, to be forwarded and starts the holddown timers more rapidly on the neighboring routers. The wave of updates propagates throughout the network.
Issuing a triggered update Router C announces that network 10.4.0.0 is unreachable. Upon receipt of this information, Router B announces through interface S0/1 that network 10.4.0.0 is down. In turn, Router A sends an update out interface Fa0/0.
5) holddown timers:
[/B]

-A count to infinity problem can be avoided by using holddown timers:
When a router receives an update from a neighbor indicating that a previously accessible network is now inaccessible, the router marks the route as inaccessible and starts a hold-down timer.
If at any time during hold-down timer an update is received from
The same neighbor indicating that the network is again accessible, the router marks the network as accessible and removes the hold-down timer.
A different neighboring router with a better metric than originally recorded for the network, the router marks the network as accessible and removes the hold-down timer.*
A different neighboring router with a poorer metric, the update is ignored.

CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC GIẢI PHÁP NHẰM TRÁNH "LOOP" TRONG GIẢI THUẬT DISTANCE VECTOR

I. Routing Loop là gì?



Trước khi network 1 bị down thì thì tất cả router đều xem đường route tới network là tốt. Router C nhận định rằng muốn tới network 1 thì fải qua router B với metric là 3 (ví dụ ta chạy RIP).

Khi network 1 bị down xuống thì router E mới gửi 1 bản update tới A là: N1 down rồi nhưng router B, C, D không biết. Nhưng B và D có thể nhận biết được N1 down 1 cách nhanh chóng vì nó connect trực tiếp tới A nên nhận update nhanh hơn. Tuy nhiên do C không nhận được update là N1 down nến vẫn gửi 1 bản update tới B và D là đường tới N1 vẫn tồn tại. Và như thế B và D update lại bản routing table của mình là N1 vẫn tốt. Muốn đến N1 hãy đi qua C. Như thế là sai và quá trình này cứ lặp đi lặp lại (vì A sẽ gửi lại 1 update nói với B và D rằng la N1 vẫn good) ===> routing loop

Nguyên nhân:

B và D có thể nhận được update từ A còn C thì không , bởi vì 1 "HÔI TỤ CHẬM" ( SLOW CONVERGENCE)

Vậy convergence là gì : sau khi topology change thì tất cả router cần 1 time để tính toán lại các đường route của mình, và quá trình và thời gian đó gọi là TIME TO CONVERGENCE

II. CÁC GIẢI PHÁP ĐỂ TRÁNH LOOP

1. SPLIT HORIZON:

Router B và D nhận update về N1(down) sẽ không gửi lại update về N1 (up, sau khi nhận được từ C) tới cho router A.

Split horizon được sử dụng để đảm bảo rằng thông tin về một route do một router phát ra không quay lại chính nó. Ví dụ, khi network 1 chưa down, router E gửi thông tin update đến router A. Router A sẽ không gửi lại thông tin update đến N1 quay lại E vì nếu làm như thế, đương nhiên E sẽ không dùng thông tin đó ==> lãng phí. Còn trong trường hợp route bị poison ==> Do có Split horizon, thông tin về route đến N1 không bị lặp đi lặp lại trên link giữa A và E (count-to-infinite)
Split horizon with Poison reverse : Bình thường, A không gửi lại cho E thông tin về route đến N1. Nhưng khi A nhận được bản tin update nói rằng route đến N1 là unreachable --> A gửi lại cho E thông tin về route đến N1 với metric là infinite.


2. HOLD DOWN TIMER :

Khi router nhận được thông tin về một route là unreachable, router sẽ đánh dấu route đó và đặt nó vào trạng thái hold-down (Router đặt bộ định thời = thời gian hold-down). Trong thời gian hold-down, router vẫn tiếp tục dùng route đó để forward gói tin, nhưng sẽ bỏ qua tất cả các thông tin về route với thông số metric bằng hoăc xấu hơn metric router đang có về route đó .

Hold-down timer bị reset khi thời gian hold-down đã hết, hoặc router nhận được thông tin về route với metric tốt hơn metric nó đang giữ.
Ví dụ: Khi A nhận được thông tin route đến N1 bị down, hold-down timer cho route đó được thiết lập. Tương tự với B, D. Do đó khi D nhận được update từ C, vì metric mà C gửi lớn hơn (xấu hơn) metric D đang có về route N1 nên D bỏ qua ==> Không còn loop

3. POSION REVERSE UPDATE :

Là bản update đặc biệt được gửi từ router connect với 1 network down tới các router neighbor của mình ( khong bao gồm router có network bị down ) rằng đường route tới network đó là infinity.

Khi một router phát hiện ra một route R bị down (router không nhận được bản tin update từ router neighbor mà từ đó nó học được route R), router sẽ đặt giá trị metric của route R bằng giá trị không xác định (infinite) và gửi đi trong bản tin cập nhật định tuyến để thông báo với các router trên mạng rằng route R unreachable.
Trong hình vẽ, router E không nhận được thông tin về route đến N1, nó đặt metric của route đến N1 là infinite rồi gửi đi trong bản tin định tuyến. Đồng thờ, E hủy bỏ route đến N1 trong bảng định tuyến của nó.

4. TRIGGER UPDATE:

Trigger updates là bản update được gửi ngay khi có route bị fail, không cần chờ đến thời gian định kỳ để gửi update.

Giới thiệu về các giao thức định tuyến

A. Đại cương về định tuyến

I. Thuật ngữ

I. 1. Routing Protocol

Routing protocol: là ngôn ngữ để một router trao đổi với router khác để chia sẻ thông tin định tuyến về khả năng đến được cũng như trạng thái của mạng.

Được cài đặt tại các Router, chúng được sử dụng để: xây dựng nên bảng định tuyến để đảm bảo rằng tất cả các Router đều có bảng “Routing table ” tương thích nhau cũng như đường đi đến các mạng phải được xác định trong “Routing Table”.

I. 2. Routed Protocol

Nó sử dụng các bảng “Routing Table” mà Routing Protocol xây dựng lên để đảm bảo việc truyền dữ liệu qua mạng một cách tin cậy. Ví dụ: IP và IPX.
I. 3. Vùng tự trị AS (Autonomous System)

Mạng Internet được chia thành các vùng nhỏ hơn gọi là các vùng tự trị (Autonomous System – AS ). AS bao gồm một tập hợp các mạng con được kết nối với nhau bởi Router. Một hệ thống AS thông thường thuộc quyền sử hữu của một công ty hay nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP). Và để các hệ thống AS này kết nối được với nhau, nhà quản lý phải đăng ký với cơ quan quản trị mạng trên Internet (Inter NIC) để lấy được một số nhận dạng AS cho riêng mình. Bên trong mỗi AS, các nhà quản lý có quyền quyết định loại Router cũng như giao thức định tuyến cho hệ thống của mình.

I. 4. Bảng định tuyến

Một host hay một Router phải xem xét bảng định tuyến của mình trước khi chuyển gói tin đến địa chỉ ở xa. Bảng này được gán tương ứng mỗi địa chỉ đích với một địa chỉ Router cần đến ở chặng tiếp theo.Bảng địa chỉ đích trong bảng có thể bao gồm các địa chỉ mạng, mạng con, các hệ thống độc lập. Trong bảng định tuyến có thể bao gồm một tuyến mặc định, được biểu diễn bằng địa chỉ 0.0.0.0.

Bảng định tuyến của mỗi giao thức định tuyến là khác nhau, nhưng có thể bao gồm nhữnh thông tin sau :

Địa chỉ đích của mạng, mạng con hoặc hệ thống.

Địa chỉ IP của Router chặng kế tiếp phải đến.

Giao tiếp vật lý phải sử dụng để đi đến Router kế tiếp.

Mặt nạ mạng của địa chỉ đích.

Khoảng cách đến đích (thí dụ : số lượng chặng để đến đích).

Thời gian (tính theo giây) từ khi Router cập nhật lần cuối.

I. 5. Khoảng cách quản lý (Administrative Distance (AD))

Administrative Distance được sử dụng để đánh giá độ tin cậy của thông tin định tuyến mà Router nhận từ Router hàng xóm. AD là một số nguyên biến đổi từ : 0 đến 255; 0 tương ứng với độ tin cậy cao nhất và 255 có nghĩa là không có lưu lượng đi qua tuyến này (tức là tuyến này không được sử dụng để vận chuyển thông tin của người sử dụng). Tức là khi một Router nhận được một thông tin định tuyến, thông tin này được đánh giá và một tuyến hợp lệ được đưa vào bảng định tuyến của Router. Thông tin định tuyến được đánh giá dựa vào AD, giả sử Router được cài đặt nhiều hơn một giao thức định tuyến thì giao thức định tuyến nào có AD nhỏ hơn sẽ được Router sử dụng.

Mối giao thức định tuyến có tưng ứng một giá trị AD:
Directly 0
Static route 1
RIP 120
OSPF 110
IGRP 100

II. Nguyên tắc định tuyến

Các giao thưc định tuyến phi đạt được các yêu cầu đồng thời sau:

Khám phá động một topo mạng.

Xây dựng các đường ngắn nhất.

Kiểm soát tóm tắt thông tin về các mạng bên ngoài, có thể sử dụng các metric khác nhau trong mạng cục bộ.

Phản ứng nhanh với sự thay đổi topo mạng và cập nhật các cây đường ngắn nhất.

Làm tất cả các điều trên theo định kỳ thời gian.

III. Các thành phần của định tuyến (Components of Routing Data)

Routing là quá trình chuyển tiếp packet từ một mạng này sang mạng khác.
Chúng chuyển tiếp packet như thế nào?

Thứ nhất: bạn cần phải biết logical address là gì? Địa chỉ logic được sử dụng để xác định host thuộc mạng nào.

Thứ hai: Sau khi nhận packet từ một interface nó sẽ quyết định đẩy packet ra interface tương ứng, để chuyển tiếp packet đi.

Để đưa ra quyết định chính xác router phải thực hiện được 3 nhiệm vụ sau:
Router xác định xem lưu lượng mà nhận hoặc gửi chạy giao thức lớp mạng nao? IP, IPX hay AppleTalk.

Tiếp theo sẽ kiểm tra xem địa chỉ mạng đích có trong routing table hay không. Nếu không tìm thấy đường đến mạng đích đó trong routing table, router sẽ discard packet đó và gửi một gói ICMP network unreachable về host nguồn đã gửi packet.

Nếu tìm thấy trong routing table tuyến đường tới mạng đích router sẽ forward packet ra interface tưng ứng. Router sẽ đẩy packet đó ra buffer của interface đó. Tiếp theo kiểu encapsulation (đóng gói) của frame lớp 2 của interface đó. Nếu là Ethernet thì chạy ARP để lấy địa chỉ lớp 2 là MAC, còn nếu là Frame-Relay thì chạy Inverse ARP hoặc static map để tìm DLCI. Cuối cùng Outbound interface sẽ đưa frame xuống phương tiện truyền dẫn và forward thông tin đến next hop.
Packet sẽ tiếp tục được sử lý cho đến đích cuối cùng.

1. Routing tables

Routing table là một bảng chứa các tuyến đường đến các mạng mà người quản trị cấu hình. Các bảng này được tạo ra bằng tay theo ý muốn của người quản trị hay bằng cách trao đổi thông tin định tuyến với các router khác.

Để nhìn thấy routing table trên router, chúng ta sử dụng câu lệnh: show ip route.



Đoạn Code: xác định cách mà tuyến đường được học.

Dòng Gateway of last resort is not set: cho biết routing table không có default gateway, nếu router nhận được một packet mà địa mạng đích không tìm thấy trong routing table thì router sẽ drop packet và gửi một bản tin ICMP network unreachable tới nơi gửi packet đó.

Xét dòng thông tin sau:
R 175.21.0.0/16 [120/1] via 10.10.10.1, 00:00:18, Serial0
R: có nghĩa tuyến đường được học bằng giao thức RIP.
175.21.0.0/16: Địa chỉ mạng và số bit 1 trong subnetmask của mạng đích.
[120/1]: 120 là administrative distance của tuyến đường, 1 là metric của tuyến đường. Với RIP thì đây là hop count.
via 10.10.10.1: là địa chỉ next-hop của tuyến. Đây là đỉa chỉ mà packet cần phải gửi tới để gửi packet tới đích.
00:00:18: khảong thời gian kể từ khi tuyến đường được update. Trong trường hợp này là 18 second.
Serial0: là interface mà tuyến đường được học qua đó. Đồng thời đó cũng là interface mà packet được gửi qua để tới đích.

2. Xây dựng bảng định tuyến (Populating the Routing Table)
Trước khi tuyến đường được đưa vào bảng định tuyến, router pảhi học về những tuyến đường đó. Có hai cách để học tuyến đường:
+ Statically defining a route
+ Dynamically learning a route

a/ Statically Defined Routes
Statically defined route: bằng cách này tuyến đường được nhập bằng tay vào router. Static route được nhập vào router với cú pháp như sau ở global configuration mode:
ip route prefix mask {address|interface} distance
prefix = IP route prefix for the destination.
mask = Prefix mask for the destination.
address = IP address of the next hop that can be used to reach the destination.
interface = Network interface to use.
distance = (Optional) Administrative distance.

Nếu bạn muốn cấu hình default route, thì phần prefix = 0.0.0.0 và mask = 0.0.0.0. Default route sữ gửi bất cứ packet nào mà địa chỉ mạng đích tưng ứng không tìm thấy trong bảng định tuyến.

Ưu điểm của static route là ngưởi quản trị có toàn quyền điều khiển thông tin lưu trong routing table và phải lãng phí băng thông để xây dựng nên routing table.

Nhược điểm của static route là độ phức tạp của việc cấu hình tăng lên khi kích thước của mạng tăng lên. Giả sử một mạng có N router thì người quản trị cần phải cấu hình (N-1)*N câu lệnh trên tất cả các router. Một nhược điểm nữa của static route là không có khả năng thích ứng với những mạng có cấu trúc thay đổi.

b/Dynamically Learned Routes
Dynamic routing là quá trình mà trong đó giao thức định tuyến phải tìm ra đường tốt nhất trong mạng và duy trì chúng. Có rất nhiều cách để xây dựng lên bảng định tuyến một cách động. Nhưng tất cả đều thực hiện theo quy tắc sau: nó sẽ khám tất cả các tuyến đường đến đích có thể và thực hiện một số quy tắc đã định trước để xác định ra đường tốt nhất đến đích.
Ưu điểm của dynamic routing là đơn giản trong việc cấu hình và tự động tìm ra những tuyến đường thay thế nếu như mạng thay đổi.

Nhược điểm của dynamic routing là yêu cầu xử lý của CPU của router cao hơn là static route. Tiêu tốn một phần băng thông trên mạng để xây dựng lên bảng định tuyến.

b.1. Distance-Vector Routing

Distance-vector routing được chia làm hai phần: distance và vector. Distance là metric để tới đích (tiêu chuẩn về khoảng cách để tới đích). Vector là hướng để tới đích nó được xác định bởi next-hop của tuyến đường.

Các giao thức định tuyến Distance-vector cập nhật và update bảng định tuyến của mình bằng cách thường xuyên gửi thông điệp update liên tục theo chu kỳ dưới dạng Broadcast. Thông điệp Broadcast đó bao gồm toàn bộ bảng định tuyến. Tuy nhiên một vấn đề chung xảy ra đối với các giao thức định tuyến Distance-Vector đó chính là “Routing Loop ”. Do các Router không được update ngay lập tức( mà theo chu kỳ), chính điều đó đã khiến cho các Router xây dựng lên bảng định tuyến không đúng. Dẫn đến các gói tin đi trên đường mà nó đã đi qua rồi, kết quả là gói tin đi lòng vòng trên mạng. Hiện tượng “Routing Loop ” đã làm phát sinh lưu lượng mạng vô ích gây lãng phí băng thông.

Chính vì vậy người ta đã đưa vào các giao thức định tuyến theo khoảng cách các phương pháp để tránh loop đó là:

b.1.1. Route Poisoning

Một trong những phương pháp người ta đưa vào các giao thức định tuyến để tránh loop đó là “Route poisoning”. Route poisoning bắt đầu hoạt động khi Router nhận thấy một mạng nối tới nó bị down. Nó sẽ quảng bá tới tất cả các Router lân cận nó rằng: Mạng đó là không thể tới được. Ví dụ với RIP: nó sẽ gửi thông báo tới các Router lân cận của nó với hop count = 16. Kết quả là mạng đó sẽ được xoá khỏi bảng định tuyến.

b.1.2. Split Horizon

Tuy nhiên trong một số trường hợp thì Route Poisoning không thể giải quyết được. Như trường hợp dưới đây :



Người ta đã đưa ra phương pháp Split Horizon, tránh các Router không gửi lại các thông tin định tuyến quay trở lại Router mà nó đã “học” được đường đi từ Rouer đó (vẫn có thể xảy ra với cấu trúc mạng vòng).

b.1.3.Hold-Down Timer

Để giải quyết trường hợp mà Split Horizon không giải quyết được người ta đưa ra phương pháp Hold-Down Timer. Tránh việc thay đổi tuyến được thực hiện trước khi mạng hội tụ từ sự thay đổi đó. Tránh cập nhật thông tin từ việc thiết lập lại các thông tin không đúng. Khi một Router nhận được một cập nhật mà chứa một cấu trúc thay đổi, hold-down timer sẽ bắt đầu. Bất cứ cập nhật nào trong thời gian này sẽ bị huỷ bỏ. Thời gian hold-timer được đặt ít nhất phi lớn hơn 3 lần thời gian cập nhật thông tin toàn bộ tuyến trong mạng.

b.1.4. Triggered (Flash) Updates

Để ngăn chặn tình trạng hết thời gian hold-timer mà thông tin update mới tới. Người ta đưa ra phưng pháp Triggered (Flash) Updates tức là ngay sau khi nhậnđược thông cập nhật mà chứa một cấu trúc thay đổi nó sẽ gửi ngay lập tức broadcast update tới các Router lân cận.

b.2. Link-State Routing

Khác với Distance-vector routing protocol, router chỉ biết được next-hop để gửi packet đi tới đích. Đối với Link-state routing protocol mỗi router đều xác định được chính xác topology của mạng. Chính vì vậy router sẽ đưa ra quyết định để đưa packet đến đích tốt hơn. Mỗi router trong mạng sẽ báo cáo trạng thái của nó, các link nối trực tiếp và trạng thái của mỗi link. Router sẽ nhân bản thông tin này tới tất cả các router trên mạng. Cuối cùng tất cả các rouer trên mạng đều có cái nhìn giống nhau về topo mạng.
Một điểm khác nữa đối với distance-vector routing protocol là các router không gửi toàn bộ routing table mà chỉ gửi sự thay đổi xảy ra hay một bản tin hello với kích thước nhỏ gọn nếu như mạng không có sự thay đổi theo những chu ky nhất định. Nên link-state có một ưu điểm nữa là tốn ít băng thông hơn distance-vector để xây dựng nên routing table.

Nhược điểm của link-state protocol là phức tạp hơn trong cấu hình so với distace-vector routing protocol và yêu cầu phần cứng của router cao hơn khi sử dụng distance-vector routing protocol.

Tóm lại hoạt động của link-state routing protocol có thể chia làm 4 bước sau:

1. Các router tìm neighbors của mình từ các router nối trực tiếp.
2. Sau khi tìm được neighbors xong, router gửi các LSA tới các neighbor của nó. Sau khi nhận và copy thông tin từ LSA, router sẽ forward hay flood LSA tới các neighbor của nó.
3. Tất cả các router lưu LSA trong database của nó. Điều đó có nghĩa là tất c các router đều có một cái nhìn giống nhau về topo mạng.
4. Mỗi router sử dụng thuật toán Dijkstra để tính toán ra đường tốt nhất để đưa vào routing table.

c/Quyết định tuyến đường nào sẽ được lưu vào Routing table (The Final Decision on What Routes Populate the Routing Table)
Administrative distance và metric là hai nhân tố quyết định tuyến đường nào sẽ được lưu vào routing table. Nhân tố đầu tiên xét đến là AD, AD là độ tin cậy của routing protocol mà tìm ra tuyến đường. Nếu có nhiều hơn tuyến đường tới đích thì tuyến đường nào có AD nhỏ hơn sẽ được đưa vào routing table. Nếu các tuyến đường đó có cùng AD thì nhân tố thứ 2 được xét đến chình là metric.

Metric là giá trị của tuyến đường cụ thể của một giao thức định tuyến nào đó. Nếu có nhiều hơn một tuyến đường đến đích có cùng AD (cung giao thức định tuyến) thì tuyến nào có metric tốt hơn sẽ được đưa vào routing table. Nếu chúng có cùng AD và metric thì tuỳ từng routing protocol cụ thể mà số lượng tuyến đường được đưa vào routing table là khác nhau.

3. Reaching the Destination
Sau khi router nhận packet, the router sẽ gỡ bỏ header lớp 2 để tìm địa chỉ đích lớp 3. Sau khi đọc xong địa chỉ đích lớp 3 nó tìm kiếm trong routing table cho địa chỉ đích đó. Giả sử đỉa chỉ đích đó có trong routing table, router sẽ xác định địa chỉ của next-hop. Sau đó packet bị đẩy ra buffer của interface tương ứng, router sẽ khám phá loại encapsulation lớp 2 nào được sử dụng giữa out going interface và next-hop. Packet được đóng gói xuống lớp 2 rồi đưa xuống môi trường truyền dẫn dưới dạng bit, tín hiệu điện, quang…Quá trình này sẽ tiếp tục cho đến khi packet được đưa đến đích thì thôi.

IV. Hội tụ (Convergence)
Thời gian hội tụ (convergence time) là thời gian mà tất c router đồng ý về topo mạng sau một sự thay đổi của mạng. Các router phải đồng bộ routing table của chúng.

Routing Protocols

1. RIP v1 (Routing Information Protocol) :


- Rip là 1 distance vector

- Rip là một classful protocol

- Rip process dùng UDP port 520; tất cả Rip messages được encapsulate trong 1 UDP segment với port source và destination là 520

- Rip định nghĩa 2 messages là : Request messages và Response messages.(Request message dùng để yêu cầu những neighbors gởi Update, Response message mang update.

- Rip gởi routing information của nó mỗi 30 giây (default)

- Invalid timer là 180s (default)

- Hold-down timer là 180 giây (default)

- Flushed timer là 240s

- Rip dùng thuật toán Bellman-ford

- Rip metric dựa vào hop count (maximum là 15)

- Rip có AD (administrative Distance) là 120 (default)

- Rip có khả năng load balancing (cân bằng tải) với maximum 6 đường có metric bằng nhau (Six parallel equal-cost paths), Cisco Router (default) chỉ hổ trợ 4 đường bằng nhau.
Ví dụ : Ruoter1(config-router)#maximum-paths 5 : cho phép load balancing tối đa là 5
đường

- Không hổ trợ Discontiguous Network (mạng gián đoạn)

· Discontiguous network là một mạng chính (Major network) bị phân cách bởi major network khác.

Ví dụ :



) Bất cứ khi nào RIP quảng bá 1 network qua 1 major network boundary khác, Rip summaries netowk được quảng bá tại major network boundary như ở hình trên.

Các bước ROUTER 1 thực hiện trước khi gởi Update đến ROUTER 2 :

+ Net 131.108.5.0/24 có cùng major network với 137.99.88.0/24 ?




+ Không trùng, ROUTER 1 summarizes 131.108.5.0/24 và quảng bá route
131.108.0.0/16



Các bước thực hiện của ROUTER 2 trước khi chấp nhận update từ ROUTER 1 :

+ Major network đã nhận (131.108.0.0) có cùng major network 137.99.88.0

+ Không trùng, trong routing table có bất kỳ subnet nào thuộc major network này chưa

+ Có rồi, ROUTER 2 bỏ qua không update.



- Không hổ trợ VLSM (Variable-Length Subnet Mask) : Rip và igrp không có khả năng mang subnet mask information trong khi gởi update. Trước khi nó quảng bá, nó thực hiện 1 kiểm
tra dựa vào subnetmask của interface mà nó gởi update. Nếu 2 subnet không đúng thí nó sẽ
drop



Các bước thực hiện của ROUTER 1 trước khi gởi update đến ROUTER 2

+ ROUTER 1 kiểm tra xem, nếu 131.108.5.0/24 có cùng major network
131.108.6.0/30 không ?

+ Cùng major network. ROUTER 1 xác định 131.108.5.0/24 có cùng subnet mask
131.108.6.0/30 không ?

+ Bởi vì 2 subnet không trùng nên ROUTER 1 drop mạng 131.108.0.0 /16 và không quảng bá route

+ ROUTER 1 xác định 131.108.7.0/30 là cùng major network với 131.108.6.0/30
không ?

+ Cùng major network. ROUTER 1 xác định tiếp 131.108.7.0/30 có cùng subnet mask với 131.108.6.0/30 không ?

+ Vì cả 2 subnet mask giống nhau nên ROUTER 1 quảng bá network
131.108.7.0/30 đến ROUTER 2.

- Default Routes : Khi RIP thấy 1 default route trong routing table của nó, nó sẽ tự động quảng
bá default route này trong RIP update.

2. RIP V2 : Rip v2 có 1 vài cải tiến của Rip v1



- Gởi routing update dùng multicast 224.0.0.9

- Route tag : có thể pass thông tin về những routes học được từ source bên ngoài và được redistributed vào RIP. Route tag được dùng để phân biệt những routes RIP học từ bên ngoài

- Subnet mask

- Next-hop metric

- Multicast capability

- Authentication (clear text hoặc mã hóa MD5)



3. IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) :


- Là 1 distance vector

- Là 1 classful protocol

- Gởi routing information của nó mỗi 90 giây (default)

- Hold-down timer là 280 giây (default)

- Dùng thuật toán Bellman-ford

- Maximum hop count là 255
- Metric dựa vào Bandwidth, delay, reliable, Load và MTU (maximum là 224), default chỉ lệ
thuộc vào Bandwidthigrp + Delayigrp.
) BWigrp = 107/BW

) Delayigrp = Delay/10

- AD (administrative Distance) là 100 (default)

- Bandwidth : Lấy BW nhỏ nhất trong quảng đường đi đến route đó

- Delay : Tổng các delay trong quảng đường đi đến mạng đó

- Có khả năng load balancing (cân bằng tải) với maximum 6 đường có metric bằng nhau (Six parallel equal-cost paths), Cisco Router (default) chỉ hổ trợ 4 đường bằng nhau và load balacing với cost không bằng nhau.

) Ví dụ :

ƒ Ruoter1(config-router)#maximum-paths 5 : cho phép load balancing tối đa là
5 đường bằng nhau.

ƒ Ruoter1(config-router)# variance 4 : là sẽ load balacing với những đường có metric nhỏ hơn 4 lần metric nhỏ nhất.

- Không hổ trợ Discontiguous Network (mạng gián đoạn)

- Không hổ trợ VLSM

4. EIGRP : Enhanced Interior Gateway Routing Protocol



- Giống như Distance vector protocol, EIGRP nhận update từ những neighbor.

- Giống như Link-state protocol, nó giữ 1 bảng topology nhưng biết gì về toàn mạng, nó chỉ
phụ thuộc vào nhưng quảng bá của neighbor của nó.

- Là Hybrid routing protocol : EIGRP đôi khi được mô tả như là distance vertor nhưng cơ
chế hoạt động như là link state protocol.

- EIGRP dùng 1 hệ thống tính toán phức tạp (Diffusing)

- EIGRP gởi những update qua địa chỉ multicast 224.0.0.10

- AD (administrative Distance) là 90 (default)

- Không giống IGRP, EIGRP phải thiết lập mối quan hệ trước khi gởi update. Hello packet dùng để thiết lập neighbor và thời gian gởi hello packet lệ thuộc vào môi trường truyền :

) Môi trường Broadcast như Ethernet, Token Ring, FDDI : Hello là gởi multicast cứ
mỗi 5 giây

) Môi trường X.25, Framerelay và ATM interface với tốc độ đường truyền là thấp hơn hoặc bằng T1 : Hello là gởi unicast cứ mỗi 60 giây.

) Hello interval có thể thay đổi được trên interface với câu lệnh như sau :

ƒ R1(config-if)#ip hello-interval eigrp

- Thời gian hội tụ nhanh nhưng vẫn chống được loop trong mọi trường hợp nào.

- EIGRP update không theo chu kỳ (nonperiodic), chỉ 1 phần (partial) và giới hạn (bounded) Nonperiodic : Không gởi theo gởi theo chu kỳ như igrp là 90 giây
Partial : Là sự cập nhật chỉ bao gồm những routes thay đổi

Bounded : Là sự cập nhật chỉ được gởi đến những Router cùng chạy EIGRP

- EIGRP dùng ít Bandwidth hơn Distance Vector

- EIGRP chiếm không quá 50% của Bandwidth để update bởi default (IOS mới sau này cho phép thay đổi bằng lệnh : ip bandwidth-percent eigrp).

- Là Classless protocol

- Hổ trợ VLSM

- Với IOS version 11.3 trở đi, những EIGRP packet có thể được xác thực dùng mã hóa kiểu
MD5

- EIGRP có thể với IP, IPX và Apple Talk.

- Cách tính metric giống như IGRP nhưng nhân thêm 256 bởi vì chiều dài metric = 32 bits

- EIGRP có 4 thành phần chính :

) Protocol-Dependent Modules (PDM): Giữ nhiệm vụ phân tách những việc routing 1
cách rõ ràng như : IP, IPX, AppleTalk.



) Reliable Transport Protocol (RTP) : Quản lý việc phát (delivery) và nhận
(reception) những gói EIGRP.

ƒ Reliable delivery : Sự cấp phát được bảo đảm và những gói đó sẽ được cấp phát hợp lệ.

) Neighbor Discovery / Recovery : Bởi vì EIGRP update không theo chu kỳ, nên nó cần phải có 1 xử lý bởi những neighbor.

) Diffusing Update Algorithm (DUAL) :

5. OSPF (Open Shortest Path First)
- Được phát triển bởi IETF (Internet Engineer Task Force : Nhóm KS Internet) để khắc phục những vấn để của RIP

- Thuộc Interior Gateway Protocol (IGP)

- Là Link state protocol

- Dùng Thuật toán Đường ngắn nhất của Dijkstra và là mở (Open) không phải của riêng hãng nào, có thể được dùng cho thiết bị của tất cả các hãng. Version 1 (RFC 1131), Version 2 (RFC 2328). Version 3 (RFC 2740)

- AD (administrative Distance) là 110 (default)

- Những ưu điểm của OSPF với Distance Vector

) Hội tụ nhanh

) Scalability mạng lớn

Những đặc điểm khác của OSPF

- Phân vùng (Area) để giảm tác động đối với CPU và RAM (chứa và xử lý routing protocol traffic) và tạo ra network có phân cấp

- Các xử lý classless hoàn toàn, loại trừ những vấn đề classful như mạng gián đoạn

- Hổ trợ VLSM và supernetting (CIDR)
- Metric không bị giới hạn (metric=cost=108/BW)

- Cân bằng tải với cost bằng nhau

- Dùng địa chỉ Multicast để giảm tác động đến những thiết bị non-OSPF.

- Hổ trợ authentication (MD5)

- Dùng route tagging để theo dõi những mạng bên ngoài được redistribute vào OSPF

- Hoạt Động của OSPF :

- OSPF-speaking routers gởi những Hello packets ra tất cả các interfaces chạy OSPF. Nếu 2 routers cùng chung 1 data-link thống nhất những tham số nào đó được xác định trong những hello packets tương ứng, chúng sẽ trở thành những láng giềng (neighbors).

- Adjacency : Có thể được xem như kết nối ảo point-to-point, được tạo thành những Routers với nhau.



- Mỗi Router gởi những quảng bá trạng thái kết nối (LSA – Link state advertisement) đến tất
cả adjacency. LSAs mô tả tất cả link của router hoặc những interface và trạng thái của những link. Những link này có thể là stub networks (là network với không có 1 router nào được gắn vào), những OSPF routers khác hoặc những networks trong những vùng khác, hoặc những mạng bên ngoài (network học từ routing khác). Vì những kiểu của thông tin link state biến
đổi nên OSPF định nghĩa nhiều kiểu LSA.

RIR có đặt điểm sau:

• Distance vector protocol.
• Uses UDP port 520.
• Classful protocol (no support for VLSM or CIDR).
• Metric is router hop count.
• Maximum hop count is 15; unreachable routes have a metric of 16.
• Periodic route updates broadcast every 30 seconds.
• 25 routes per RIP message.
• Implements split horizon with poison reverse.
• Implements triggered updates.
• No support for authentication.
• Administrative distance for RIP is 120.

OSPF có đặc điểm sau:

• Link-state routing protocol.
• Uses IP protocol 89.
• Classless Protocol (supports VLSMs).
• Metric is cost (based on interface bandwidth) by default.
• Sends partial route updates only when there are changes.
• Routes labeled as intra-area, interarea, external Type 1, or external Type 2.
• Supports authentication.
• Uses Dijkstra algorithm to calculate SPF tree.
• Default administrative distance is 110.
• Uses multicast 224.0.0.5 (ALLSPFrouters).
• Uses multicast 224.0.0.6 (ALLDRrouters).

Với các đặc điểm này khi thiết kế mạng RIP thường dùng cho mạng nhỏ, OSPF dùng cho mạng lớn.
Mạng lớn hay nhỏ khi liệt kê các yêu cầu cần thiết lập, sẽ có một list các đặc điểm, từ đó xem với các đặc điểm yêu cầu này giao thức định tuyến nào có thể giải quyết được (tất nhiên giao thức định tuyến chỉ mới là 1 phần).

Phan biet path-vector voi linkstate protocol!

-Distance vector: Gửi update định kì, router trao đổi toàn bộ sơ đồ đường đi của mình với router liền kề.
Ưu: đơn giản, dễ cấu hình, cấu hình router không cần mạnh. Thiết lập định tuyến cũng đơn giản.
Nhược: Vì phụ thuộc hoàn toàn vào router cận kề nên thông tin thiếu chính xác, có các vấn đề về loop, hội tụ chậm.

-LinkState: Nhận thông tin về trạng thái chính xác, do các router trong vùng gửi để tập hợp thành một bảng cơ sở dữ liệu. Sau đó giao thức dùng bảng này để tự xây dựng sơ đồ đường đi tối ưu cho riêng mình bằng giải thuật của chính giao thức đó [vd: với OSPF thì là SPF, Shortest Path Frist].
Ưu: Tự chọn đường đi cho mình nên tốc độ hội tụ nhanh, không loop. Ngày nay sử dụng nhiều.
Nhược: Cấu hình khó hơn, phần cứng mạnh.


Bên trên là những giao thức hầu hết chỉ chạy bên trong AS [IGP]. Vì bên trong AS mục đích chính là cần mạng hội tụ nhanh.

-Path-vector protocol: cụ thể ở đây chủ yếu là BGP.
Những giao thức bên trên thì chỉ có khả năng xử lí vài ngàn tuyến là hết chịu nổi nên ra đời giao thức Path-vector có khả năng xử lí rất lớn đến hơn hàng trăm ngàn tuyến.
Đối với BGP thì chủ yếu không phải để mạng hội tụ nhanh mà mục đích chính của nó là gửi số lượng tuyến nhiều nhất trong dung lượng update ít nhất có thể.

Giao thức path vector không chọn đường chủ yếu chỉ dựa vào metric mà nó phụ thuộc vào thuộc chủ yếu vào thuộc tính của route đó.
vd: thuộc tính AS-Path dùng xác định đường đi tối ưu và tránh loop khi các route được quảng bá đi chu du qua các AS.
Một số thuộc tính cần bắt buộc phải có nếu sản phẩm có hỗ trợ BGP: AS_Path, Origin, Next-hop.

Giao thức ICMP.

Thuật ngữ ICMP được viết tắt bởi Internetwork Control Message Protocol là một giao thức hoạt động trên layer 2 - Internetwork trong mô hình TCP/IP hoặc layer 3 - Network trong mô hình OSI cho phép kiểm tra

và xác định lỗi của Layer 3 Internetwork trong mô hình TCP/IP bằng cách định nghĩa ra các loại thông điệp có thể sử dụng để xác định xem mạng hiện tại có thể truyền được gói tin hay không. Trong thực tế, ICMP cần các thành phần của mọi gói tin IP để có thể hoạt động được.
- Thỉnh thoảng một gateway hoặc một máy đích sẽ liên lạc với máy nguồn để đưa ra những thông điệp lỗi về tiến trình xử lý các gói tin. Đó là mục đích chính của giao thức này. ICMP sử dụng với một mục đích đơn giản là hỗ trợ cho sự hoạt động của giao thức IP.
- Trong khi truyền các gói tin Ping, cũng được biết đến như các gói tin ICMP echo requests, và ICMP echo replies. ICMP bao gồm rất nhiều các loại thông điệp khác nhau cho những mục đích đa dạng khác nhau. Bảng 1.1 sẽ là danh sách các loại thông điệp quan trọng và thường sử dụng:

Hình 1.1: ICMP Message Type.

- Mỗi thông điệp của ICMP có chứa một trường Type và một trường Code. Trường Type là trường biểu diễn các loại thông điệp - xem trong bảng 1.1, còn trường Code chứa các thông điệp con (subtype). Cho ví dụ, có nhiều người cho rằng có hai loại thông điệp được đưa ra khi sử dụng câu lệnh Ping như: ICMP Echo Request và ICMP echo Reply, nhưng thực tế, hai loại thông điệp đó thuộc cùng một loại thông điệp là Echo và khác Code (Request và Reply). Các bạn có thể được giới thiệu chi tiết hơn về các loại thông điệp của ICMP như sau:

1. ICMP Unreachable
- Khi một thiết bị thực hiện việc truyền một gói tin đến máy đích nhưng không thực hiện được thì thiết bị đó sẽ gửi lại một thông điệp là ICMP Unreachable. Để trợ giúp cho việc xác định nguyên nhân chính của việc gói tin đó không thể gửi được, thì thông điệp ICMP Unreachable sẽ bao gồm một trọng năm giá trị Code để biểu diễn nguyên nhân việc truyền dữ liệu không thành công. Cho ví dụ: hình 1.2 máy VNE_1 đang cố gắng kết nối đến Web server, Web server này được gọi là Web. Bảng 1.3 sẽ đưa ra danh sách những loại Code của thông điệp ICMP Unreachable

Hình 1.2: Sample Network for ICMP Unreachable Examples

Bảng 1.3: ICMP Unreachable Codes

2. Time Exceeded ICMP Message.

- Thông điệp ICMP Time Exceeded đưa ra thông báo cho một máy nguồn khi một gói tin mà nó gửi bị hủy bỏ bởi vì thời gian truyền gói tin quá dài. Khi truyền dữ liệu trên mạng thì các gói tin truyền cần phải được định nghĩa thời gian truyền, để ngăn cản việc gói tin đó được truyền mãi sẽ gây ra lặp vòng, mỗi một gói tin đều có một IP header trong đó có một trường được gọi là TTL (Time to Live) - trường này sẽ định nghĩa ra một giá trị hop (tức là số router) mà gói tin có thể đi qua. Khi gói tin đi qua một router thì giá trị trường TTL này sẽ được giảm đi 1, cứ như vậy cho đến khi nào gói tin đó bị router giảm giá trị trường TTL xuống giá trị 0 thì gói tin đó sẽ bị hủy và router thực hiện việc hủy gói tin đó sẽ gửi một thông điệp ICMP Time Exceeded cho máy nguồn.
- Dùng câu lệnh Trace - Cisco IOS để xác định thông điệp Time Exceeded và trường IP TTL. Câu lệnh Trace sẽ gửi đi 3 gói tin, mỗi gói tin có trương TTL được đưa vào giá trị là 1, kết quả là một thông điệp ICMP Time Exceeded được trả lại bởi router đầu tiên trong đường đi đó. Câu lệnh Trace sau đó sẽ tiếp tục gửi 3 gói tin tiếp theo với trường TTL được đưa vào giá trị là 2, sau đó lại 3 gói tin khác được truyền đi với trường TTL được đưa vào giá trị là 3, và cứ tiếp tục như vậy, cho đến khi nó được trả lời bởi máy đích.

- Ví dụ: hình 1.4 ICMP debug trên Router B, Khi đang chạy câu lệnh Trace trên Router A.

3. ICMP Redirect

Thông điệp ICMP Redirect cho phép một router gateway nói cho một máy nào đó biết về một router tốt hơn có thể được sử dụng trong quá trình truyền dữ liệu đến một máy đích nào đó. Để có thể thực hiện được điều đó, một ICMP Redirect sẽ được gửi từ router gateway đến máy đó và nói cho máy đó biết về địa chỉ IP về router tốt hơn kia. Cho ví dụ, hình 1.5 một PC dùng địa chỉ IP của rRouter B như là default gateway của nó, nhưng Router A có một đường đi đến mạng 10.1.4.0/24 có chi phí tốt hơn của Router B. Khi đó Router B sẽ đưa ra một thông điệp ICMP Redirect cho PC đó theo các bước như sau:
- PC gửi một gói tin, máy đích thuộc mạng 10.1.4.0/24, qua Router B (Vì router B là default gatewary của PC này)
- Router B sẽ chuyển gói tin đó dựa vào bảng định tuyến của chính nó.
- Router B gửi một thông điệp ICMP Redirect đến PC đó, và nói cho PC đó biết rằng lần sau khi gửi dữ liệu đến mạng 10.1.4.0/24 thì gửi qua Router A (vì trong bảng định tuyến của RouterA cũng chứa đường đi tới mạng 10.1.4.0/24 và đường đi này có chi phí tốt hơn của Router B).
- Những gói tin tiếp theo được gửi từ PC đó đến mạng 10.1.4.0/24 sẽ được gửi trực tiếp qua Router A

Hình 1.5: Ví dụ về một ICMP Redirect


Với những kiến thức về các loại thông điệp của ICMP sẽ giúp các bạn có thể kiểm tra và sửa lỗi hệ thống mạng được tốt hơn.

các trang web học network

1-http://cisco-ccna-exploration-4.blogspot.com/
2-http://testccna-4u.blogspot.com/
3-http://allsoft247.blogspot.com/2009/03/ccna-all-answer-100100.html
4-http://babymilu.net/blog/index.php
5-http://certexam.blogspot.com/

Quá trình trao đổi dữ liệu giữa hai máy

Tác giả: Đặng Quang Minh



Tài liệu tham khảo cho học viên CCNA của VnPro



Máy A muốn liên lạc với máy X,phải biết IP address của nó (hoặc hostname/domainname).Máy A dò trong ARP cache để tìm địa chỉ MAC đích có chưa,nếu chưa sẽ dùng ARP gửi thông điệp (broadcast) đến tòan mạng .



Có 2 trường hợp:

1/ Host X cùng segment với nó :



Host A gửi thông điệp với địa chỉ IP đích (đã biết) và MAC đích là FF-FF-FF-FF-FF-FF để hỏi xem MAC của địa chỉ này là gì.Các host trên segment đều nhận và xử lý gói này ,host nào có địa chỉ IP trùng với yêu cầu sẽ gửi lại thông tin cho host A là "IP này có MAC là : ......".Host A nhập thông tin vào ARP cache (RAM).Khi muốn liên lạc với X thì lại tra trong ARP cache để biết địa chỉ MAC cần đến.



ARP là gì?
Trong protocol TCP/IP có ARP protocol. ARP tự động cập nhật các MAC tương ứng với các IP và xây dựng một bảng ARP table trong máy tính trong cùng mạng subnet.

Khi này , nếu A và X ở trong cùng LAN, thì khi A muốn gửi packet cho X, no' sẽ match IP của X với MAC tương ứng trong bang ARP của no'.
Nếu A biết IP của X , nhưng không match được MAC tương ứng trong bang ARP của no' , thì khi này nó sẽ gứi một packet , gọi là ARP request, với địa chỉ MAC broadcast FFFFFFFFFF . Khi này tất cả máy tính trên cùng một mạng sẽ nhận được gói này và chuyển lên lớp Network; nhưng chỉ có máy có IP match với IP destination address trong ARP request mới gửi trả lại gói tin có chứa dia chỉ MAC tương ứng mà máy A muộn tìm . Gói tin này là ARP reply.

Khi đó gói tin ARP request sẽ có MAC nguồn là MAC của A, MAC đích là FF-FF-FF-FF-FF-FF.

Nếu Host X available trên Segment thì nó sẽ biết là gói tin này gửi cho nó nhờ vào địa chỉ IP mà Host A ghi trong gói tin ARP request và nó sẽ trả lời bằng 1 gói tin ARP reply. Gói tin ARP reply sẽ có MAC nguồn là MAC của Host X, MAC đích là MAC của Host A, khi Host A nhận được gói tin này tự nhiên sẽ biết được MAC của X.


Sau khi A nhận được ARP reply , nó sẽ mở gói và update bảng ARP table của nó: IP và MAC của máy X.

2/ Host X không cùng segment với host A :



lúc đó phải nhờ đến router để forward yêu cầu này đến các segment khác. Trong trường hợp này, router sẽ gửi địa chỉ MAC của interface mà nhận gói ARP request trên Router cho máy gửi ( máy A ).

Một cách khác để liên lạc với một máy tính khác không cùng nằm trên 1 segment là "default gateway". Default Gateway là một phần của một host (máy tính). Nó là một địa chỉ IP của một interface trên router, và được cấu hình cho host. Địa chỉ IP của host và của Default Gateway phải cùng segment mạng. Khì này, máy gửi (A) sẽ kiểm tra xem nó và máy nhận (B) có cùng nằm trên một subnet hay không. Nếu không, nó sẽ đóng gói packet gửi với IP destination address là của máy nhận và MAC address destinaiton là của Router nối với subnet của nó.


Nếu Proxy ARP hay default gateway không được cấu hình, thì không có "traffic" nào có thê rời khỏi một subnet (một mạng cục bộ). Phải có một trong hai cái được cấu hình ( hay cho phép) để có thể giao tiếp với các segment mạng khac được.

"IP source và dest không bao giờ thay đổi, chỉ có MAC source và dest là thay đổi thôi".


Proxy ARP: Theo cách thức hoạt động của proxy ARP, ta có thể thấy rằng client khi muốn biết MAC của một host nào đó, nó chỉ đơn giản là broadcast ARP-Request lên mạng. Router sẽ có trách nhiệm đáp trả lại bằng ARP-Reply nếu nó nhận thấy IP-destination là thuộnc mạng khác. Như vậy, cấu hình IP cho client cực kỳ đơn giản, nhưng gánh nặng lại đè lên router. Thử tưởng tượng cứ sau 1p', ARP-entry bị hủy bỏ, thế là các client thi nhau broadcast lên mạng thì router "tiêu" như chơi. Ngoài ra, proxy ARP còn gặp một bất lợi nếu trong segment có tới hơn 1 router. Chọn router nào, nếu như các router đều có route đến mạng đích?


Default-Gateway: Nếu client biết rằng IP-dest không thuộc mạng của nó, nó dùng MAC của default-gateway để gửi gói tin, router default-gateway nhận lấy gói tin sẽ biết phải xử lý tiếp theo như thế nào (dựa trên IP source/destination). Cách này giảm tải cho router, giải quyết được trường hợp có nhiều router nối vào cùng segment, và đỡ gây nhầm lẫn.

Nếu Host A có cấu hình sử dụng Defaul gateway trong TCP/IP protocol thì gói tin ARP request sẽ không phải dạng Broadcast mà được gửi thẳng đến cho Router ( TCP/IP stack quy định như vậy). Tất nhiên để gửi được gói tin này đến cho Router thì nó cũng phải request MAC của defaul gateway trên Router trước, sau đó khi có MAC của default gateway thì Host A sẽ tạo 1 gói tin ARP request MAC của Host X với IP đích là IP Host X, MAC đích là MAC của default gateway.



Khi Router gateway nhận được gói tin này thì nó sẽ Forward qua interface trên segment thích hợp, tại đây phần Datalink header sẽ được lấy ra (Pull out) và phần Datalink header mới sẽ được gắn vào với mục đích để truyền trên Segment của Host B. Khi Host B nhận được gói tin ARP request thì cũng sẽ trả lời lại bằng gói tin ARP reply được gửi đến DF gateway trên Segment của nó. Khi Router nhận được gói tin này cũng làm việc tương tự như khi gửi đi từ Host A (pull out Datalink header, gắn datalink header mới v.v....)

Nếu Host A không có cấu hình default gateway (tất nhiên sẽ broadcast gói tin ARP request) nhưng nếu Router trên Segment của host A có chức năng ARP Proxy thì căn cứ trên IP mà gói tin ARP request yêu cầu ROUTER sẽ so sánh với Routing Table của nó và nhận gói tin này nếu Match trong Routing table, sau đó sẽ forward qua Segment thích hợp. Quá trình tiếp theo tương tự như trường hợp A.

Như vậy : nếu 1 trong 2 default gateway của 2 segment cấu hình sai thì sẽ dẫn đến việc Host A không thể liên lạc được với Host X và ngược lại. Ngoài ra nếu thời gian tồn tại của ARP cache trong memory quá lâu công với việc có thay đổi MAC của DF gateway sẽ dẫn đến việc tạm thời không thể thực hiện ARP request.

Ví dụ minh họa cho các lý thuyết nêu trên:

xin lưu ý các IP cùa source và destination là không thay đổi chỉ có mac là thay đổi thôi. các bạn xem một ví dụ sau để đễ hiểu hơn nhé

máy A-------Router1--------router2--------router3------máy B

đầu tiên máy A đóng gói gói tin như sau

IP nguồn là IP của máy A. IP đích là IP của máy B xuống đến tầng datalink máy A sẽ xem máy B có trong cùng subnet với mình không, trong truờng hợp này là không.

lúc này máy A sẽ dùng :

MAC nguồn là của máy A. MAC đích là mác của interface trên router1 nối với subnet A.

Router1 sẽ xem IP đích có nằm trong subnet của mình hay không trong truờng hợp này là không, lúc này router sẽ dóng gói địa chỉ MAC nguồn là mác cùa interface mà router này nối với router2, mác đích sẻ là mác trên interface của router2, router2 cũng xử lý giống router 1 và chuyển đến router3.

Router3 sẽ xem IP này có nằm trong subnet của mình không, nếu có thì nó sẽ xem xét địa chỉ mac tương ứng với IP này (router3 biết được vì nó tra trong bảng ARP của nó có chứa máy B vì B cùng subnet) ư1ng với IP này router3 xác định đưọc MAC là máy B lúc này máy B nhưng nó vẩn gửi Brodcast đến tất cả các máy trong subnet có máy B nhưng chỉ máy B nhận gói tin vì nó có MAC trùng với MAC đích trong gói tin.

A sẽ gửi 1 gói tin gọi là ARP request (ARP = Address Resolution Protocol) bằng cơ chế broadcast để tất cả các máy đều có thể nhận được gói tin này

VLSM_ VLSM là gì và tại sao phải dùng nó

Chào các bạn! Các bạn chác cũng biết hiện nay với sự phát triển rầm rộ của Internet thì phiên bản IP-v4 đang cạn kiệt địa chỉ. Khi người ta cấu hình mạng thường dùng các chia địa chỉ VLSM để tiết kiệm địa chỉ. Tôi sẽ viết một loạt bài về VLSM để chúgn ta tham khảo.
VLSM là gì và tại sao chúng ta phải dùng đến nó?
Khi mạng IP phát triển lớn hơn,người quản trị mạngphải có cách sử dụng không gian địa chỉ IP mộ cách hiệu quả hơn. Một trong những kỹ thuật đó là sử dụng kỹ thuật VLSM(Variable-Lengh Subnet Mask), với VLSM người quản trị có thể chia địa chỉ mạng có subnet mask dài cho mạng có ít host và địa chỉ mạng có Subnet mask ngắn cho mạng nhiều host. Khi chạy VLSM thì hệ thống mạng phải chạy các giao thức định tuyến hỗ trợ VLSM như : OSPF(Interggated Intermediate System to Intermediate System ), EIGRP, RIPv2 và định tuyến cố định.
VLSM cho phép một tổ chức sử dụng chiều dài subnet mask khác nhau trong một địa chỉ mạng lớn. VLSM còn được gọi là " chia subnet trong một subnet lớn hơn" giúp tận dụng tối đa không gian địa chỉ.
Giao thức định tuyến theo lớp địa chỉ đòi hỏi toàn bộ hệ thống mạng phải có cùng Subnet mask.
Với VLSM thì chúng ta có thể chia một địa chỉ mạng lớn thành nhiều địa chỉ mạng con có kích thước khác nhau như: địa chỉ mạng có 30 bit subnet mask, 255.255.255.252, để dành cho kết nối mạng;địa chỉ mạng có 24 bit subnet mask, 255.255.255.0, để dành cho các mạng có dưới 254 user, các địa chỉ mạng có 22 bit subnet mask, 255.255.252.0, để dành cho các mạng có tới 1000 user
Bài viết này tôi mới đưa được câu trả lời cho câu hỏi ở trên. Còn việc cấu hình VLSM như thế nào

Đề bài: Cho trước net 192.168.1.0 /24. Yêu cầu triển khai 3 network sau: HCM 100 máy, Cần Thơ 50 máy, Hà Nội 50 máy. Hỏi phải đặt IP như thế nào?

Lưu ý: Do đề bài yêu cầu phải dùng IP có dạng 192.168.1.x, nếu ko có yêu cầu này thì ta đặt HCM là 1.0, cần Thơ: 2.0 và Hà nội là 3.0 là tốt nhất

Lới giải:

Mượn 1 bit để chia subnet, như vậy giá trị netmask mới là /25 (255.255.255.128). Khi đó ta có 2 network:

Net 0:
192.168.1.0 (không dùng vì đây là địa chỉ đại diện cho net0)
192.168.1.1
192.168.1.2
.........

192.168.1.126
192.168.1.127 (không dùng vì đây là địa chỉ broadcast của net0)

Net 1:
192.168.1.128 (không dùng vì đây là địa chỉ đại diện cho net1)
192.168.1.129
192.168.1.130
.........

192.168.1.254
192.168.1.255 (không dùng vì đây là địa chỉ broadcast của net1)

Chọn Net0 cho HCM, lúc đó một máy ở HCM sẽ có IP dạng 192.168.1.x (x chạy từ 1 đến 126), netmask: 255.255.255.128.

Bây giờ ta chia net1 ra làm 2 bằng cách mượn thêm 1 bit nữa: /26 (255.255.255.192)

Ta sẽ có 2 net mới, mỗi net có 62 host (64 - 2)

net1a:
192.168.1.128 (không dùng vì đây là địa chỉ đại diện cho net1a)
192.168.1.129
192.168.1.130
.......
192.168.1.190
192.168.1.191 (không dùng vì đây là địa chỉ broadcast của net1a)

net1b:
192.168.1.192 (không dùng vì đây là địa chỉ đại diện cho net1b)
192.168.1.193
192.168.1.194
.....
192.168.1.254
192.168.1.255 (không dùng vì đây là địa chỉ broadcast của net1b)

Ta chọn net1a cho Cần Thơ và net1b cho Hà Nội.

Như vậy trong Việt nam tại HCM giá trị netmask là /25, cần thơ và hà nội là /26 nên ta gọi là variable lenght subnet mask - VLSM

Và 192.168.1.0 là supernet của HCM, HN và CT.


+ Đây là một cách tính VLSM mình cho là cũng hay lắm :
Ta có :

192.168.1.0 /24
1 SM 60host
2 SM 30host
1 SM 10host
3SM 2host

Giúp bạn hiểu hơn về NAT - PAT - VLSM

Tổng quan:

Hai mươi năm trước đây, IPv4 đưa ra một mô hình địa chỉ và cũng đáp ứng được một trong khoảng thời gian, nhưng trong tương lai gần không đáp ứng đủ.Trong khi đó, IPv6 được xem là một không gian địa chỉ không giới hạn, thì được triển khai thử nghiệm chậm chạp và chắc chắn sẽ thay thế IPv4 trong tương lai gần. Trong thời gian chờ đợi sự thay đổi đó, một số kỹ thuật để có thể sử dụng để sử dụng có hiệu quả tài nguyên IP đó là: NAT (Network Address Translation); PAT ( Port address translation ); VLSM ( Variable-Length Subnet Mask ).

Định nghĩa các thuật ngữ

 Địa chỉ riêng (private address) – là địa chỉ IP được dành riêng và có thể được sử dụng bởi bất kỳ ai cho các mạng mội bộ. các gói dữ liệu có địa chỉ riêng sẽ không định tuyến được trên Internet. RFC 1918 dành riêng 3 dải địa chỉ IP như sau:
• 1 địa chỉ lớp A : 10.0.0.0/8.
• 16 địa chỉ lớp B : 172.16.0.0 – 172.31.255.255 (172.16.0.0/12).
• 256 địa chỉ lớp C : 192.168.0.0 – 192.168.255.255 (192.168.0.0/16).

 Địa chỉ internet công cộng (public IP address) : là địa chỉ phải được đăng ký với một công ty có thẩm quyền internet, ví dụ như American Registry for Internet Number (ARIN)… public IP address có thể được thuê từ một nhà cung cấp dịch vụ ISP.

 NAT - Được thiết kế để tiết kiệm địa chỉ IP công cộng và cho phép mạng nội bộ sử dụng địa chỉ IP riêng . Các địa chỉ IP riêng sẽ được chuyển đổi sang địa chỉ công cộng bằng cách chạy phần mềm NAT hoặc cấu hình trong các Interface của route.

Host A sử dụng 1 địa chỉ dành riêng 192.168.2.23, host B sử dụng 1 địa chỉ công cộng 192.31.7.130. Khi Host A gửi một packet đến host B, backet sẽ được truyền qua router và router thực hiên qúa trình NAT. NAT sẽ thay thế địa chỉ nguồn private ip address (192.168.2.23) thành một public IP address (203.10.5.23) và forwards the packet., với địa chỉ này packet sẽ được định tuyến trên internet tới destination address (192.31.7.130). Khi host B gửi gói tin hồi đáp tới host A, destination address của gói tin sẽ là 203.10.5.23. gói tin này đi qua router và sẽ được NAT thành địa chỉ 192.168.2.23

 Inside local address - Địa chỉ IP được gán cho một host của mạng trong. Đây là địa chỉ được cấu hình như là một tham số của hệ điều hành trong máy tính hoặc được gán một cách tự động thông qua các giao thức như DHCP. Địa chỉ này không phải là những địa chỉ IP hợp lệ được cấp bởi NIC (Network Information Center) hoặc nhà cung cấp dịch vụ Internet.

 Inside global address - Là một địa chỉ hợp lệ được cấp bởi NIC hoặc một nhà cung cấp dịch vụ trung gian. Địa chỉ này đại diện cho một hay nhiều địa chỉ IP inside local trong việc giao tiếp với mạng bên ngoài

 Outside local address - Là địa chỉ IP của một host thuộc mạng bên ngoài, các host thuộc mạng bên trong sẽ nhìn host thuộc mạng bên ngoài thông qua địa chỉ này. Outside local không nhất thiết phải là một địa chỉ hợp lệ trên mạng IP (có thể là địa chỉ private).

 Outside global address - Là địa chỉ IP được gán cho một host thuộc mạng ngoài bởi người sở hữu host đó. Địa chỉ này được gán bằng một địa chỉ IP hợp lệ trên mạng Internet.

 Với sơ đồ mạng ( hinh 1) ta có NAT Table
Inside local address 192.168.2.23
Inside global address 205.10.5.23
Outside globaladdress 197.31.7.130

Các gói tin bắt nguồn từ phần mạng “inside” sẽ có địa chỉ source IP là địa chỉ kiểu “inside local” và destination IP là “ouside local” khi nó còn ở trong phần mạng “inside”. Cũng gói tin đó, khi được chuyển ra mạng “outside” source IP address sẽ được chuyển thành "inside global address" và địa destination IP của gói tin sẽ là “outside global address”.
Ngược lại, khi một gói tin bắt nguồn từ một mạng “outside”, khi nó còn đang ở mạng “outside” đó, địa chỉ source IP của nó sẽ là "outside global address", địa chỉ destination IP sẽ là "inside global address". Cũng gói tin đó khi được chuyển vào mạng “inside”, địa chỉ source sẽ là "outside local address" và địa chỉ destination của gói tin sẽ là "inside local address".

Các đặc điểm của NAT vàPAT

 Static NAT – dùng để ánh xạ một địa chỉ nội bộ(private address) sang một địa chỉ công cộng (public address)


Ví dụ: chuyển đổi một địa chỉ IP riêng 165.10.1.2 255.255.255.0 sang dải địa chỉ IP công cộng từ 169.10.1.50 dến 169.10.1.100 . mình đã dùng ( netsim ) để cấu hình. Sau khi cấu hình song ta dùng lệnh show ip nat translations sẽ có kế quả như sau.

 NAT Overloading hay PAT – dùng để ánh xạ nhiều địa chỉ IP riêng sang một địa chỉ công cộng vì mỗi địa chỉ riêng được phân biệt bằng số port. Có tới 65.356 địa chỉ nội bộ có thể chuyển đổi sang 1 địa chỉ công cộng. Nhưng thực tế thì khỏang 4000 port.



 trong ví dụ trên pat sử dụng số port nguồn cùng với địa chỉ IP riêng bên trong để phân biệt khi chuyển đổi. Router thực hiện chuyển đổi địa chỉ ip nguồn từ 10.0.0.4 sang 179.9.8.80. port nguồn 1331. tương tự ip nguồn từ 10.0.0.2 sang 179.9.8.80. port nguồn là 1555

3-way hand shake của TCP( vui một tý)

Có rất nhiều câu hỏi về chủ đề này: tại sao không phải là bắt tay 2 bước, 4 bước, n bước mà cứ phải là 3 bước. Qua ví dụ sinh động về cách diễn đạt này, bạn sẽ hiểu thêm được tại sao lại là 3 bước:

-----------------------------------------
Trong một trận chiến có 2 đội quân A và B.
Đội quân B hiện đang bị bao vây phía dưới thung lũng, và có khoảng 10 nghìn quân
Đội quân A ở phía trên, chia thành 2 nhóm là A1 và A2 đóng ở 2 đầu thung lũng, mỗi nhóm nhỏ có khoảng 7 nghìn quân
Rõ ràng là nếu đội quân A tiến công từng nhóm lẻ tẻ thì sẽ không thể thắng được, muốn thắng thì đòi hỏi cả 2 nhóm quân A1 và A2 cùng tiến đánh một lúc. Thời ngày xưa thì không có các phương tiện truyền thông hiện đại như bây giờ, mỗi khi muốn trao đổi thông tin thì cần cử người đem thông điệp sang tận nơi. Vậy làm thế nào để đảm bảo cả 2 đội quân đều ồ ạt tấn công 1 lúc?
Như vậy trong trường hợp này, quân A muốn đánh thắng thì trước hết 2 nhóm A1 và A2 phải "đồng bộ" thời gian tấn công như sau:
Bước 1: A1 gửi thư sang cho A2, yêu cầu đúng giờ X thì tấn công
Bước 2: A2 gửi trả lời: "đồng ý, giờ X nhé!"
Tuy nhiên nếu chỉ 2 bước thế này thì vẫn chưa chặt chẽ. Trong trường hợp anh lính liên lạc bị giết chết trong quá trình mang thư trả lời của A2, A1 không nhận được trả lời thì không dám tấn công một mình, còn A2 thì cứ đinh ninh rằng giờ đó tấn công là được --> đến giờ đó A2 tấn công 1 mình --> hy sinh
Như vậy cần thêm 1 bước nữa để đảm bảo rằng A1 đã nhận được trả lời của A2:
Bước 3: A1 gửi trả lời: "đã nhận thông điệp thành công!"
Đến lúc này, qua 3 bước thì quân A có thể đảm bảo sự thống nhất giữa 2 nhóm quân, chỉ việc chờ đến giờ X cùng tấn công đồng loạt là giành phần thắng

Đó là ý nghĩa vì sao là 3 ways chứ ko phải 2 ways, 4 ways hay n ways...

Sử dụng Tracert

Tracert (hay Traceroute) là công cụ dựa trên nền tảng Windows cho phép bạn hỗ trợ chương trình kiểm tra cơ sở hạ tầng mạng. Trong bài này chúng tôi giới thiệu cách dùng Tracert để sửa chữa các vấn đề gặp trong thực tế. Điều này giúp tăng cường tính hữu ích của công cụ và chỉ cho bạn một số cách dùng khi làm việc với các mạng riêng của mình.

Tiện ích TCP/IP này cho phép bạn xác định các gói định hướng lưu chuyển trong toàn bộ mạng tới host cụ thể theo yêu cầu của bạn. Tracert hoạt động bằng cách tăng thêm giá trị "thời gian sống" (TTL) cho từng gói liên tiếp được gửi đi. Khi một gói đi qua một host, host này sẽ giảm TTL đi một giá trị và tiếp tục gửi nó sang host kế tiếp. Khi một gói có TTL đến được host cần tới, host sẽ loại bỏ gói và gửi thông báo thời gian ICMP quá hạn. Tracert nếu được dùng phù hợp và chính xác có thể giúp bạn tìm ra các điểm định tuyến không chính xác hoặc không tồn tại trong mạng của bạn.

Giới thiệu về Tracert

Tracert là công cụ dòng lệnh nền tảng Windows dùng để xác định đường đi từ nguồn tới đích của một gói Giao thức mạng Internet (IP - Internet Protocol). Tracert tìm đường tới đích bằng cách gửi các thông báo Echo Request (yêu cầu báo hiệu lại) Internet Control Message Protocol (ICMP) tới từng đích. Sau mỗi lần gặp một đích, giá trị Time to Live (TTL), tức thời gian cần để gửi đi sẽ được tăng lên cho tới khi gặp đúng đích cần đến. Đường đi được xác định từ quá trình này.

Nhìn vào hình minh hoạ sau bạn có thể hình dung ra được cách thức Tracert hoạt động trong một mạng sản xuất.

Sử dụng Tracert như thế nào

Như bạn thấy ở hình minh hoạ, chúng ta sẽ gửi lưu lượng từ trạm kiểm tra bên B (Site B) tới một server ở bên A (Site A). Các gói tin sẽ truyền đi trong mạng diện rộng (WAN), phân tách thành hai phía nối với nhau qua liên kết T1 và một liên kết dự phòng ISDN (Integrated Services Digital Network). Để dùng tiện ích Tracert, đơn giản bạn chỉ cần biết địa chỉ IP của máy đích muốn gửi đến, cách sử dụng Tracert chính xác và bạn cần tìm cái gì trong kết quả.

Tracert hoạt động dựa vào thao tác với trường Time to Live (TTL). Bằng cách tăng TTL và sau mỗi lần gặp router, giá trị của nó lại giảm đi một, gói tin được gửi tới router tiếp theo. Mỗi lần gói tin được gửi từ router này đến router khác, người ta gọi là nó đã thực hiện một bước nhảy (hop). Khi trường TTL có giá trị trở về 0, router sẽ gửi thông báo "Time Exceeded" ICMP (hết thời gian) tới máy nguồn. Bạn có thể xem ví dụ với mạng mẫu sau của chúng tôi trong phần minh hoạ bên dưới. Với địa chỉ IP nguồn và đích,… chúng ta sẽ dùng trạm làm việc ở Site B và server bên Site A để thực hiện bài kiểm tra.

Từ minh hoạ này bạn có thể thấy, IP nguồn là 10.1.2.4 và IP đích (ví dụ) có thể là 10.1.1.6. Việc định tuyến thông thường diễn ra từ Site B sang Site A, qua liên kết có dung lượng cao hơn là T1 (1.544 Mbqs). Liên kết ISDN có dung lượng 128 Kbqs chỉ được dùng dự phòng trong trường hợp liên kết chính gặp lỗi. Tracert sẽ chỉ cho bạn thấy các gói tin được gửi từ Site B, tại máy có địa chỉ 10.1.2.4, qua liên kết T1 tới máy có địa chỉ 10.1.1.1. như thế nào. Bạn còn có thể biết được cách gửi các gói tin tới mạng LAN cục bộ (10.1.1.0) và cuối cùng là 10.1.1.6 như thế nào.

Khi các gói tin đã được gửi đi, Tracert sẽ dùng giao diện đầu tiên trên router nó nhìn thấy để thông báo lại các bước nhảy router. Vì thế, hãy xem xét toàn bộ đường đi hoàn chỉnh của chúng ta trước khi gửi các gói tin đi.

Đường đi (được tô màu đỏ trên hình) là danh sách các router nằm giữa host nguồn và host đích. Một điểm rất quan trọng cần nhớ là các giao diện ở phía bên trái sẽ được dùng khi mô tả. Giao diện bên trái là giao diện của router gần nhất với host gửi tin trong đường đi. Trong ví dụ này bạn có thể thấy đường đi qua T1, từ phía B (Site B) sang phía A (Site A). Bây giờ chúng ta hãy cùng xem tại sao điều này lại quan trọng.

Vậy các cách làm việc của tracert là gì? Khi khởi chạy và sử dụng, tracert sẽ báo cáo (in ra) danh sách đã được sắp xếp các địa chỉ của từng host mà nó đã đi qua trên đường đến đích. Điều này thực sự hay vì bạn có thể biết được nhiều hơn về đường đi này. Nếu bạn thu được phần gần mặt phân cách, bạn sẽ thấy một thiết lập mới của địa chỉ IP trong hình minh họa tiếp theo (192.168.10.1 và 192.168.11.1) 10.1 được sử dụng cho liên kết ISDN và 11.1 sử dụng cho liên kết T1. Vậy tại sao điều này lại quan trọng?

Khi nhận được kết quả từ Tracert, một số người không thạo làm việc với công cụ này sẽ thấy lúng túng. Router cổng vào 10.1.1.1 mặc định của Site A được thay thế bằng địa chỉ WAN. Chỉ là một router nhưng giao diện khác. Điều này mang tính chất bắt buộc khi muốn kiểm tra với Tracert bởi vì nếu bạn nhầm, bạn sẽ không biết được mình đang đọc gì.

Ví dụ, đường đi bạn thấy ở hình minh hoạ trên là từ 10.1.2.4 tới 10.1.2.1 (cổng vào mặc định của mạng LAN). Sau đó nó sẽ qua mạng WAN tới 10.1.1.1. Chỉ có một vấn đề xuất hiện ở đây là bạn sẽ không thấy địa chỉ xuất hiện. Sau khi T1 có giao diện trên router (11.1) của phía A (Site A) và thực hiện liên kết ISDN (10.1) thì hai địa chỉ IP này là quan trọng nhất trong kết quả trả ra của Tracert. Đó là do trong ví dục này T1 có thể bị lỗi và đường đi bây giờ là qua ISDN. Điều này hoạt động "như được công khai hoá". Nhưng chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn để T1 online trở lại (trừ trường hợp bạn cảm thấy tốc độ mạng của mình tại T1 tụt từ 1.544 Mbqs xuống còn 128 Kbqs), bạn không nên dùng liên kết ISDN thêm phút nào nữa. Đó là điều chúng ta sẽ kiểm tra.

Kiểm tra Tracert

Bây giờ, để dùng Tracert, đơn giản bạn chỉ cần mở màn hình lệnh Command Prompt. Để thực hiện điều này, bạn vào Start -> Run -> cmd -> tracert
(Chú ý: bạn phải gõ "tracert" vì bạn có thể thấy Traceroute chỉ hoạt động trên UNIX/Linux và các hệ thống khác như Cisco, v.v…).

Trong ví dụ sau, sau khi gõ lệnh "tracert" và xem phần thông tin hiển thị ra bạn có thể thấy các gói di chuyển qua hai router (như ở phần minh hoạ trên) rồi mới tới host đích 10.1.1.6. Ở đây, cổng vào mặc định từ Site B là 10.1.2.1 và địa chỉ IP của router trên mạng WAN qua các liên kết T1 và ISDN (lần lượt) là 192.168.11.1 và 192.168.10.1.

Đầu tiên chúng ta hãy xem mọi việc diễn ra như thế nào khi dùng T1.

C:\>tracert 10.1.1.6
Tracing route to 10.1.1.6 over a maximum of 30 hops (Xác định đường đi tới địa chỉ 10.1.1.6 qua tối đa 30 bước nhảy)
---------------------------------------------------
1 2 ms 3 ms 2 ms 10.1.2.1
2 25 ms 83 ms 88 ms 192.168.11.1
3 25 ms 79 ms 93 ms 10.1.1.6
Trace complete. (Quá trình xác định hoàn tất)

Bây giờ, nếu T1 bị lỗi và chuyển sang dùng ISDN, bạn sẽ thấy có một 'đường đi' khác và nó 'dài hơn' so với đường đi ban đầu.

C:\>tracert 10.1.1.6
Tracing route to 10.1.1.6 over a maximum of 30 hops
---------------------------------------------------
1 2 ms 3 ms 2 ms 10.1.2.1
2 75 ms 83 ms 88 ms 192.168.10.1
3 75 ms 79 ms 93 ms 10.1.1.6
Trace complete.

Như bạn thấy, sử dụng tracert sẽ giúp bạn xác định rõ được đường dẫn mạng như nó hướng ra ngoài thông qua mạng và quan trọng nhất là làm thế nào để dữ liệu đi qua đường dẫn đó.

Sử dụng các tuỳ chọn Tracert

Để dùng Tracert, các bạn nên biết một số tuỳ chọn sau. Hữu ích nhất là tuỳ chọn đầu tiên "-d". Nó được dùng khi bạn muốn loại bỏ giải pháp DNS. Các server name (tên máy chủ) cũng rất hữu ích, nhưng nếu nó không được thiết lập hoặc thiết lập sai, hay đơn giản là bạn chỉ muốn có địa chỉ IP của host, bạn nên dùng tuỳ chọn "-d".

-d Ngăn Tracert xử lý địa chỉ IP của các router ở giữa với tên của chúng. Điều này có thể giúp nâng cao tốc độ hiển thị kết của của Tracert. -h Số lượng lớn nhất các hop (bước nhảy) trong đường đi đến host đích. Giá trị mặc định là 30 hop -j Bạn có thể dùng tuỳ chọn này với một danh sách host (HostList). Các thông báo Echo Request (yêu cầu báo hiệu lại) dùng tuỳ chọn Loose Source Route trong phần header của địa chỉ IP với tập hợp các đích trung gian được mô tả trong HostList. Việc sử dụng tuỳ chọn Loose Source Route giúp các đích trung gian lần lượt được tách riêng bởi môt hoặc nhiều router. Số lượng lớn nhất địa chỉ hay tên trong danh sách host list là 9. HostList là một loạt địa chỉ IP (là các số thập phân liền nhau với các dấu chấm đan xen) cách nhau bởi một khoảng trắng. -w Khoảng thời gian (tính theo mili giây) chờ thông báo ICMP Time Exceeded hoặc Echo Reply đáp lại tương ứng với thông báo Echo Request. Nếu vượt quá khoảng thời gian quy định mà không có thông báo gì, dấu hoa thị (*) sẽ được hiển thị. Thời gian mặc định là 4000 (tức 4 giây) -? Phần trợ giúp ở màn hình lệnh.

tracert [-d] [-h MaximumHops] [-j HostList] [-w Timeout] [TargetName]

Sử dụng Tracert để gỡ rối như thế nào

Có thể đôi khi phần thông tin hiển thị ra ngoài không rõ ràng khiến bạn không hiểu. Chẳng hạn như khi xuất hiện các dấu hoạ thị bạn sẽ làm gì? Như đã đề cập đến ở phần trên, dấu hoa thị có thể hiển thị sai, vì gói ICMP có thể đã được chuyển đến nơi nhưng có cái gì đó đã cản trở quá trình thông báo lại, thường là một nguyên tắc nào đó trong tường lửa hoặc danh sách điều khiển truy cập (Access Control List).

Bạn có thể dùng Tracert để tìm ra chỗ gói tin bị ngừng lại trên mạng. Trong ví dụ sau, cổng mặc định đã tìm ra rằng không có đường đi nào hợp lệ ở bất kỳ host nào. Điều này có nghĩa là cả hai liên kết (T1 và ISDN) đều đã "sập" và không có đích nào có thể đến.

C:\>tracert 10.1.1.6
Tracing route to 22.110.0.1 over a maximum of 30 hops
-----------------------------------------------------
1 10.1.2.1 reports: Destination net unreachable.
Trace complete.

Từ ví dụ này bạn có thể thấy, khi bạn gửi yêu cầu kiểm tra Tracert tới địa chỉ 10.1.1.6, cổng LAN mặc định báo lại rằng nó không thể tìm thấy đường đi. Nhìn vào sơ đồ cụ thể sau có thể giúp bạn hiểu vấn đề rõ ràng hơn.

Bạn có thể thấy, không có đường đi nào cho gói tin. Router gần nguồn nhất thông báo rằng từ nguồn không có đường đi nào để tới các host khác.
Chú ý quan trọng

Dưới đây là một số chú ý quan trọng giúp bạn hiểu sâu hơn về Tracert.

• 
  
• Không phải lúc nào Tracert cũng giúp bạn tìm kiếm 'latency' (độ trễ). Để xác định đường đi và cung cấp độ trễ cũng như các gói tin thất lạc cho từng router và liên kết trong đường đi, sủ dụng lệnh "pathping". Bạn có thể tham khảo bài về pathping đã được Quantrimang.com giới thiệu trước đây.
• Tracert chỉ có thể dùng được nếu giao thức Internet Protocol (TCP/IP) đã được cài đặt như là thành phần trong các thuộc tính của một bộ điều hợp mạng (network adapter) ở Network Connections. Đây là một tiện ích TCP/IP sử dụng ICMP, một giao thức nằm trong bộ giao thức TCP/IP.
• Trong phiên bản Linux hiện đại, tiện ích tracerouter (không phải là tracert mặc dù một số hệ thống Linux cũng cho phép bạn sử dụng tracert) dùng UDP datagram với mã số cổng là 33434. Windows dùng yêu cầu báo hiệu lại ICMP (kiểu 8) được biết đến nhiều hơn với các gói ping.
  

Tóm tắt

Trong bài này chúng tôi đã chuyển tới bạn khái niệm cơ bản về Tracert. Tracert (hay còn được biết đến là traceroute) là một công cụ dựa trên nền tảng Windows, cho phép bạn hỗ trợ kiểm tra cơ sở hạ tầng mạng. Cụ thể trong bài chúng tôi hưỡng dẫn bạn cách dùng tracert để gỡ lỗi các vấn để xảy ra trong thực tế như đa đường đi hay các link không hoạt động. Điều này giúp tăng cường tính hữu ích của công cụ và chỉ cho bạn cách sử dụng khi làm việc với mạng riêng của mình. Tiện ích TCP/IP này cũng cho phép bạn xác định đường đi của các gói tin truyền qua mạng tới host cụ thể bạn chỉ định. Khi một gói tin đi qua một host, host sẽ giảm giá trị TTL của gói tin đi một giá trị và gửi tới host tiếp theo. Khi quá thời gian mà chưa đến đúng địa chỉ cần tìm, host nhận được gói tin sẽ loại bỏ và gửi lại thông báo thời gian quá hạn ICMP. Tracert nếu được dùng hợp lý có thể giúp bạn tìm ra các điểm trong mạng được định tuyến không chính xác hoặc không tồn tại. Tracert (hay traceroute) là công cụ bạn phải kiểm soát được nếu có kế hoạch làm việc trên mạng. Nó (và ping, pathping) có thể được dùng để giúp bạn ánh xạ và gỡ lỗi mạng dễ dàng. Các bạn nên tìm hiểu về các công cụ này kỹ hơn từ các bài tham khảo.

Sưu tầm