Tài liệu lý thuyết môn Thiết kế và triển khai mạng IP| Môn Thiết kế và triển khai mạng IP| Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

1. Kết nối liên mạng (Internetworking)
- Các mạng nhỏ được kết nối với nhau bằng router nội bộ (internal), kết nối với các mạng khác bằng các router biện (border).
- IGP (Internal Gateway Protocol) vs BGP (Border Gateway Protocol)
- Kết nối liên mạng “phân cấp” thực tế chuyển thành kết nối liên mạng “phẳng” (flat): gói tin IP được chuyển tiếp (store & forward) lần lượt trên các router để đi từ mạng gửi đến mạng nhận.
(- AS Automatic System: Hệ tự trị
- Router = AS path)

1 | P a g e
IP Network Design and Implementation
Lec1: Thiết kế mng IP
1. Kết ni liên mng (Internetworking)
- Các mng nh đưc kết ni vi nhau bng router ni b (internal), kết ni vi các
mng khác bng các router bin (border).
- IGP (Internal Gateway Protocol) vs BGP (Border Gateway Protocol)
- Kết ni liên mạng “phân cấp” thực tế chuyn thành kết ni liên mạng “phẳng” (flat):
gói tin IP được chuyn tiếp (store & forward) lần lượt trên các router để đi từ mng
gi đến mng nhn.
(- AS Automatic System: H t tr
- Router = AS path)
2. Kết ni IP end-to-end
- Mô hình:
Trm truyn Gateway Mạng đích – Trm nhn
LAN Broadcast connection
Inter-nerworking (router & forward)
LAN broadcast connection
- mi bưc là mt HOP
- Hot động
Ni b liên kết qua đường truyn vt lý.
Gói tin IP khi chuyn xung tầng 2 được broadcast đến tt c các trm trong
mng LAN.
Gateway/Router s dng thuật toán tìm đường để xác định router tiếp theo cn
chuyn tiếp.
3. Mô hình kết ni liên mng
- POP (Point of Presence)
- NAP (Network Access Point)
- ISP (Internet Service Provider)
- FTTH (Fiber to the home)
- DSL (Digital subscriber line)
2 | P a g e
- DSLAM (igital subscriber line access multiplexer)
- IXP (internet exchange point)
- CMTS (Cable Modem Termination System)
- ARP (Address Resolution Protocol)
4. Broadcast zone tng 2 & Virtual LAN
- Switch hoạt động tng 2 Xác định được địa ch MAC ca trm nhn La chon
cng switch phù hp để “copy frame”.
- Switch duy trì ARP table mapping gia MAC và switch có kết ni.
- Broadcast zone: các trm nhận được data frame gi broadcast.
*) Virtual LAN
- Xây dng vi mng switch, mi broadcast zone th gm các my kết ni phân
tán vi nhau.
5. Internet backbone >< Local network
- Internet backbone là ch đề kết ni.
- Local network ch có 1 gateway phc v kết ni ra ngoài.
3 | P a g e
- Mng backbone gm R1, R2, R3, R4, R5, R6, 192.168.0.0/24, 192.168.1.0/24,
192.168.6.0/24, 192.168.7.0/24, 192.168.8.0/24, 192.168.9.0/24
- Kết ni vi WAN khác qua 2 router R7, R8
Kết ni vi Internet qua 2 router R5, R6
- Các mạng business được nm trong LAN ca các switch ni vi router R3 và R4
- Các mng business đưc kết ni vào mng backbone thông qua các switch ni tiếp
nhau để đến được router R3 hoc R4.
- Các gateway R3, R4 giúp chuyn các gói tin chuyn trong mạng LAN/MAN để định
tuyến ti các router biên, chuyn tiếp các gói tin IP qua các gói tin IP biên đi ra bên
ngoài (c th là ti mng WAN qua R5, R6 và ti mng Internet qua R7, R8).
4 | P a g e
Bui 3:
1. Mng business
- Router thường đóng vai trò là Gateway cho mng business
- Thut toán gi ni b:
Ch cần đổi IP thành MAC
Nhn tín hiu tng 1 chuyn thành d liu tng 2 gi là frame
Kim tra trung thực xem đích đến có trùng vi MAC hay không?
- Gi ra ngoài
Gi đa ch IP, broadcast trên đưng truyn
Ch yếu làm vic với địa ch đích, các router thường ch quan tâm đến địa ch
mng
- IP classless (không theo chun A,B,C và t cu hình) và CDIP
-
2. IP & ICMP (Internet Control Message Protocol)
- ICMP
Type & Code
H tr IP trong mt s trưng hợp để thông báo li truyn gói IP
ICMP hoạt động trên IP (ging TCP/UDP) ICMP được đóng gói tròn IP
phn payload data
- ping:
request timeout
destination host unreachable
destination prohibited
transmit failed, error code #
3. RIP - Routing Information Protocol gn ging TTL (time to live)
- Phương pháp vecto khoảng cách (distance vector) Bellman_Ford
Còn OSPF: Dijkstra
- Gii thut routing:
Tìm nhiều đường nht có th, Khong cách càng ngn (giá tr metric gn nht)
4. ICMP Router Discovery Protocol
5 | P a g e
- Có th ping, trace route, tìm router láng ging
RTE Routing Table Entry
5. RIP Demonstration
6. Loop Routing & Split Horizon
-
7. Route Poisoning
-
Bui 5: OSPF - Open Shortest Path First
- S dụng dijkstra để tìm đường đi có tổng cost ngn nhất đến mng đích.
- Cn gi đều bản đ topo mạng => đường đi có tổng cost ngn nht không to loop
routing.
Link State
- Router giám sát trng hái kết ni mng của mình đ phát hin s thay đổi.
Link State Database
- Router có kh năng lưu trữ Database, tính toán Dijkstra đ tìm đưng đi ngắn nht.
Link State Advertisement (trái tim ca h thng OSPF)
- Lan truyn Link State khi có s thay đổi
- LSA (Lisk state Advertisement): cách giao tiếp tt c routers trong khu vc OSPF
- OSPF (Single Area):
Tránh quá ti bng Link State Table
Phi dùng Multi Area, s ch phải lưu Backbone vào Table
Summary-LSA: tính LSA cho tt c các area, mi routers hết topo
mng liên vùng.
Bui 6: BGP Border Gateway Protocol
-
| 1/5

Preview text:

IP Network Design and Implementation
Lec1: Thiết kế mạng IP
1. Kết nối liên mạng (Internetworking)
- Các mạng nhỏ được kết nối với nhau bằng router nội bộ (internal), kết nối với các
mạng khác bằng các router biện (border).
- IGP (Internal Gateway Protocol) vs BGP (Border Gateway Protocol)
- Kết nối liên mạng “phân cấp” thực tế chuyển thành kết nối liên mạng “phẳng” (flat):
gói tin IP được chuyển tiếp (store & forward) lần lượt trên các router để đi từ mạng gửi đến mạng nhận.
(- AS Automatic System: Hệ tự trị - Router = AS path)
2. Kết nối IP end-to-end - Mô hình:
Trạm truyền – Gateway – Mạng đích – Trạm nhận – LAN Broadcast connection
– Inter-nerworking (router & forward) – LAN broadcast connection - mỗi bước là một HOP - Hoạt động
Nội bộ liên kết qua đường truyền vật lý.
Gói tin IP khi chuyển xuống tầng 2 được broadcast đến tất cả các trạm trong mạng LAN.
Gateway/Router sử dụng thuật toán tìm đường để xác định router tiếp theo cần chuyển tiếp.
3. Mô hình kết nối liên mạng - POP (Point of Presence) - NAP (Network Access Point)
- ISP (Internet Service Provider) - FTTH (Fiber to the home)
- DSL (Digital subscriber line) 1 | P a g e
- DSLAM (igital subscriber line access multiplexer)
- IXP (internet exchange point)
- CMTS (Cable Modem Termination System)
- ARP (Address Resolution Protocol)
4. Broadcast zone tầng 2 & Virtual LAN
- Switch hoạt động ở tầng 2 – Xác định được địa chỉ MAC của trạm nhận – Lựa chon
cổng switch phù hợp để “copy frame”.
- Switch duy trì ARP table mapping giữa MAC và switch có kết nối.
- Broadcast zone: các trạm nhận được data frame gửi broadcast. *) Virtual LAN
- Xây dựng với mạng switch, mỗi broadcast zone có thể gồm các mấy kết nối phân tán với nhau.
5. Internet backbone >< Local network
- Internet backbone là chỉ đề kết nối.
- Local network chỉ có 1 gateway phục vụ kết nối ra ngoài. 2 | P a g e
- Mạng backbone gồm R1, R2, R3, R4, R5, R6, 192.168.0.0/24, 192.168.1.0/24,
192.168.6.0/24, 192.168.7.0/24, 192.168.8.0/24, 192.168.9.0/24
- Kết nối với WAN khác qua 2 router R7, R8
Kết nối với Internet qua 2 router R5, R6
- Các mạng business được nằm trong LAN của các switch nối với router R3 và R4
- Các mạng business được kết nối vào mạng backbone thông qua các switch nối tiếp
nhau để đến được router R3 hoặc R4.
- Các gateway R3, R4 giúp chuyển các gói tin chuyển trong mạng LAN/MAN để định
tuyến tới các router biên, chuyển tiếp các gói tin IP qua các gói tin IP biên đi ra bên
ngoài (cụ thể là tới mạng WAN qua R5, R6 và tới mạng Internet qua R7, R8). 3 | P a g e Buổi 3: 1. Mạng business
- Router thường đóng vai trò là Gateway cho mạng business
- Thuật toán gửi nội bộ:
Chỉ cần đổi IP thành MAC
Nhận tín hiệu tầng 1 chuyển thành dữ liệu ở tầng 2 gọi là frame
Kiểm tra trung thực xem đích đến có trùng với MAC hay không? - Gửi ra ngoài
Gửi địa chỉ IP, broadcast trên đường truyền
Chủ yếu làm việc với địa chỉ đích, các router thường chỉ quan tâm đến địa chỉ mạng
- IP classless (không theo chuẩn A,B,C và tự cấu hình) và CDIP -
2. IP & ICMP (Internet Control Message Protocol) - ICMP Type & Code
Hỗ trợ IP trong một số trường hợp để thông báo lỗi truyền gói IP
ICMP hoạt động trên IP (giống TCP/UDP) – ICMP được đóng gói tròn IP ở phần payload data - ping: request timeout destination host unreachable destination prohibited transmit failed, error code #
3. RIP - Routing Information Protocol gần giống TTL (time to live)
- Phương pháp vecto khoảng cách (distance vector) – Bellman_Ford Còn OSPF: Dijkstra - Giải thuật routing:
Tìm nhiều đường nhất có thể, Khoảng cách càng ngắn (giá trị metric gần nhất)
4. ICMP Router Discovery Protocol 4 | P a g e
- Có thể ping, trace route, tìm router láng giềng RTE – Routing Table Entry 5. RIP Demonstration
6. Loop Routing & Split Horizon - 7. Route Poisoning -
Buổi 5: OSPF - Open Shortest Path First
- Sử dụng dijkstra để tìm đường đi có tổng cost ngắn nhất đến mạng đích.
- Cần giữ đều bản đồ topo mạng => đường đi có tổng cost ngắn nhất không tạo loop routing. Link State
- Router giám sát trạng hái kết nối mạng của mình để phát hiện sự thay đổi. Link State Database
- Router có khả năng lưu trữ Database, tính toán Dijkstra để tìm đường đi ngắn nhất.
Link State Advertisement (trái tim của hệ thống OSPF)
- Lan truyền Link State khi có sự thay đổi
- LSA (Lisk state Advertisement): cách giao tiếp tất cả routers trong khu vực OSPF - OSPF (Single Area):
Tránh quá tải bảng Link State Table
Phải dùng Multi Area, sẽ chỉ phải lưu Backbone vào Table
Summary-LSA: tính LSA cho tất cả các area, mỗi routers có hết topo mạng liên vùng.
Buổi 6: BGP – Border Gateway Protocol - 5 | P a g e