Các loại giao thức định tuyến: Tĩnh, Động, IP, CISCO

Giao thức định tuyến là gì?

Giao thức định tuyến là tập hợp các quy tắc được xác định được các bộ định tuyến sử dụng để liên lạc giữa nguồn và đích. Chúng không di chuyển thông tin từ nguồn đến đích mà chỉ cập nhật bảng định tuyến chứa thông tin đó.

Giao thức Bộ định tuyến mạng giúp bạn chỉ định cách các bộ định tuyến giao tiếp với nhau. Nó cho phép mạng chọn các tuyến giữa hai nút bất kỳ trên mạng máy tính.

Các loại giao thức định tuyến

Chủ yếu có hai loại Giao thức định tuyến mạng

  • tĩnh
  • Năng động
Giao thức định tuyến
Giao thức định tuyến

Giao thức định tuyến tĩnh

Giao thức định tuyến tĩnh được sử dụng khi quản trị viên chỉ định đường dẫn từ nguồn đến mạng đích theo cách thủ công. Nó cung cấp bảo mật hơn cho mạng.

Ưu điểm

  • Không có chi phí trên CPU bộ định tuyến.
  • Không có băng thông chưa sử dụng giữa các liên kết.
  • Chỉ quản trị viên mới có thể thêm tuyến đường

Nhược điểm

  • Quản trị viên phải biết mỗi bộ định tuyến được kết nối như thế nào.
  • Không phải là một lựa chọn lý tưởng cho các mạng lớn vì nó tốn nhiều thời gian.
  • Bất cứ khi nào liên kết bị lỗi, tất cả mạng đều ngừng hoạt động, điều này không khả thi trong các mạng nhỏ.

Giao thức định tuyến động

Giao thức định tuyến động là một loại giao thức định tuyến quan trọng khác. Nó giúp các bộ định tuyến tự động thêm thông tin vào bảng định tuyến từ các bộ định tuyến được kết nối. Các loại giao thức này cũng gửi các bản cập nhật cấu trúc liên kết bất cứ khi nào mạng thay đổi cấu trúc cấu trúc liên kết.

Lợi thế

  • Dễ dàng cấu hình hơn ngay cả trên các mạng lớn hơn.
  • Nó sẽ có khả năng tự động chọn một tuyến đường khác trong trường hợp liên kết bị hỏng.
  • Nó giúp bạn thực hiện cân bằng tải giữa nhiều liên kết.

Bất lợi

  • Các bản cập nhật được chia sẻ giữa các bộ định tuyến nên sẽ tiêu tốn băng thông.
  • Các giao thức định tuyến đặt thêm tải lên CPU hoặc RAM của bộ định tuyến.

Giao thức định tuyến vectơ khoảng cách (DVR)

Giao thức vectơ khoảng cách quảng cáo bảng định tuyến của chúng tới mọi hàng xóm được kết nối trực tiếp vào các khoảng thời gian cụ thể bằng cách sử dụng nhiều băng thông và hội tụ chậm.

Trong giao thức định tuyến Distance Vector, khi một tuyến đường không còn khả dụng, tất cả các bảng định tuyến cần được cập nhật thông tin mới.

Ưu điểm

  • Các bản cập nhật của mạng được trao đổi định kỳ và nó luôn được phát sóng.
  • Giao thức này luôn tin cậy tuyến đường trên thông tin định tuyến nhận được từ các bộ định tuyến lân cận.

Nhược điểm

  • Khi thông tin định tuyến được trao đổi định kỳ, lưu lượng truy cập không cần thiết sẽ được tạo ra và tiêu tốn băng thông sẵn có.

Giao thức định tuyến Internet

Sau đây là các loại giao thức giúp các gói dữ liệu tìm đường đi qua Internet:

Giao thức thông tin định tuyến (RIP)

RIP được sử dụng trong cả Mạng LAN và Mạng WAN. Nó cũng chạy trên lớp Ứng dụng của Mô hình OSI. Hình thức đầy đủ của RIP là Giao thức thông tin định tuyến. Hai phiên bản của RIP là

  1. RIPv1
  2. RIPv2

Phiên bản gốc hoặc RIPv1 giúp bạn xác định đường dẫn mạng dựa trên đích IP và hành trình đếm bước nhảy. RIPv1 cũng tương tác với mạng bằng cách phát bảng IP của nó tới tất cả các bộ định tuyến được kết nối với mạng.

RIPv2 phức tạp hơn một chút vì nó gửi bảng định tuyến của nó tới một địa chỉ multicast.

Giao thức cổng nội bộ (IGP)

IGRP là một loại con của giao thức cổng nội bộ vectơ khoảng cách do CISCO phát triển. Nó được giới thiệu để khắc phục các hạn chế của RIP. Các số liệu được sử dụng là tải, băng thông, độ trễ, MTU và độ tin cậy. Nó được các bộ định tuyến sử dụng rộng rãi để trao đổi dữ liệu định tuyến trong một hệ thống tự chủ.

Loại giao thức định tuyến này là tốt nhất cho kích thước mạng lớn hơn vì nó phát sóng sau mỗi 90 giây và có số bước nhảy tối đa là 255. Nó giúp bạn duy trì các mạng lớn hơn so với RIP. IGRP cũng được sử dụng rộng rãi vì nó có khả năng chống lại vòng lặp định tuyến vì nó tự động cập nhật khi thay đổi tuyến xảy ra trong mạng cụ thể. Nó cũng được cung cấp tùy chọn để tải lưu lượng cân bằng trên các đường dẫn chi phí số liệu bằng hoặc không bằng nhau.

Giao thức định tuyến trạng thái liên kết

Giao thức trạng thái liên kết thực hiện một cách tiếp cận độc đáo để tìm kiếm đường dẫn định tuyến tốt nhất. Trong giao thức này, tuyến đường được tính toán dựa trên tốc độ của đường đi đến đích và chi phí tài nguyên.

Bảng giao thức định tuyến:

Giao thức định tuyến trạng thái liên kết duy trì ba bảng dưới đây:

  • Bảng hàng xóm: Bảng này chỉ chứa thông tin về các hàng xóm của bộ định tuyến. Ví dụ, vùng lân cận đã được hình thành.
  • Bảng cấu trúc liên kết: Bảng này lưu trữ thông tin về toàn bộ cấu trúc liên kết. Ví dụ: nó chứa cả tuyến tốt nhất và tuyến dự phòng đến một mạng được quảng cáo cụ thể.
  • Bảng định tuyến: Loại bảng này chứa tất cả các tuyến đường tốt nhất đến mạng được quảng cáo.

Ưu điểm

  • Giao thức này duy trì các bảng riêng biệt cho cả tuyến tốt nhất và tuyến dự phòng, do đó, nó có nhiều kiến ​​thức về liên mạng hơn bất kỳ giao thức định tuyến vectơ khoảng cách nào khác.
  • Khái niệm cập nhật được kích hoạt được sử dụng, do đó nó không tiêu tốn bất kỳ băng thông không cần thiết nào.
  • Cập nhật một phần sẽ được kích hoạt khi có thay đổi cấu trúc liên kết, do đó nó không cần cập nhật nơi toàn bộ bảng định tuyến được trao đổi.

Giao thức cổng ngoài (EGP)

EGP là một giao thức được sử dụng để trao đổi dữ liệu giữa các máy chủ cổng là hàng xóm của nhau trong các hệ thống tự trị. Giao thức định tuyến này cung cấp một diễn đàn để các bộ định tuyến chia sẻ thông tin trên các miền khác nhau. Hình thức đầy đủ của EGP là Giao thức cổng bên ngoài. Giao thức EGP bao gồm các bộ định tuyến, địa chỉ mạng, chi phí tuyến đường hoặc các thiết bị lân cận đã biết.

Giao thức định tuyến cổng nội bộ nâng cao (EIGRP)

EIGRP là một giao thức định tuyến lai cung cấp các giao thức định tuyến, vectơ khoảng cách và giao thức định tuyến trạng thái liên kết. Giao thức định tuyến dạng đầy đủ EIGRP là Giao thức định tuyến cổng nội bộ nâng cao. Nó sẽ định tuyến các giao thức tương tự mà IGRP định tuyến bằng cách sử dụng cùng số liệu tổng hợp như IGRP, giúp mạng chọn đích đường dẫn tốt nhất.

Mở đường dẫn ngắn nhất đầu tiên (OSPF)

Giao thức Open Shortest Path First (OSPF) là giao thức IGP trạng thái liên kết được thiết kế riêng cho các mạng IP bằng phương pháp Shortest Path First (SPF).

Định tuyến OSPF cho phép bạn duy trì cơ sở dữ liệu thông tin chi tiết về cấu trúc liên kết xung quanh của mạng. Nó cũng sử dụng thuật toán Dijkstra (Thuật toán đường đi ngắn nhất) để tính toán lại đường dẫn mạng khi cấu trúc liên kết của nó thay đổi. Giao thức này cũng rất an toàn vì nó có thể xác thực các thay đổi giao thức để giữ an toàn cho dữ liệu.

Dưới đây là một số khác biệt chính giữa các giao thức định tuyến Khoảng cách Vector và Trạng thái liên kết:

Véc tơ khoảng cách Liên kết nhà nước
Giao thức Distance Vector gửi toàn bộ bảng định tuyến. Giao thức trạng thái liên kết chỉ gửi thông tin trạng thái liên kết.
Nó dễ bị lặp lại định tuyến. Nó ít bị ảnh hưởng bởi các vòng lặp định tuyến.
Các bản cập nhật đôi khi được gửi bằng cách sử dụng tính năng phát sóng. Chỉ sử dụng phương pháp multicast để định tuyến các bản cập nhật.
Nó rất đơn giản để cấu hình. Thật khó để cấu hình giao thức định tuyến này.
Không biết cấu trúc liên kết mạng. Biết toàn bộ cấu trúc liên kết.
Ví dụ RIP, IGRP. Ví dụ: OSPF IS-IS.

Hệ thống từ hệ thống trung gian đến trung gian (IS-IS)

Giao thức định tuyến ISIS CISCO được sử dụng trên Internet để gửi Định tuyến IP thông tin. Nó bao gồm một loạt các thành phần, bao gồm hệ thống cuối, hệ thống trung gian, khu vực và miền.

Hình thức đầy đủ của ISIS là Hệ thống từ hệ thống trung gian đến trung gian. Theo giao thức IS-IS, các bộ định tuyến được tổ chức thành các nhóm được gọi là khu vực. Nhiều khu vực được nhóm lại để tạo thành một miền.

Giao thức cửa khẩu biên giới (BGP)

BGP là giao thức định tuyến cuối cùng của Internet, được phân loại là DPVP (giao thức vectơ đường dẫn khoảng cách). Hình thức đầy đủ của BGP là Giao thức cổng biên.

Loại giao thức định tuyến này gửi dữ liệu bảng bộ định tuyến được cập nhật khi có thay đổi. Do đó, không có tính năng tự động phát hiện các thay đổi cấu trúc liên kết, điều đó có nghĩa là người dùng cần định cấu hình BGP theo cách thủ công.

Mục đích của giao thức định tuyến là gì?

Giao thức định tuyến là cần thiết vì những lý do sau:

  • Cho phép lựa chọn đường dẫn tối ưu
  • Cung cấp định tuyến không có vòng lặp
  • Hội tụ nhanh
  • Giảm thiểu lưu lượng cập nhật
  • Dễ dàng cấu hình
  • Thích ứng với những thay đổi
  • Cân theo kích thước lớn
  • Tương thích với các máy chủ và bộ định tuyến hiện có
  • Hỗ trợ chiều dài thay đổi

Đẳng cấp Vs. Giao thức định tuyến không phân lớp

Dưới đây là một số khác biệt chính giữa các giao thức định tuyến này:

Giao thức định tuyến phân loại Giao thức định tuyến không phân lớp
Các giao thức định tuyến phân loại không bao giờ gửi chi tiết mặt nạ mạng con trong quá trình cập nhật định tuyến. Các giao thức định tuyến không phân loại có thể gửi thông tin mặt nạ mạng con IP trong khi thực hiện cập nhật định tuyến.
RIPv1 và IGRP là các giao thức đẳng cấp. Hai giao thức này là các giao thức phân loại vì chúng không bao gồm thông tin mặt nạ mạng con. RIPv2, OSPF, EIGRP và IS-IS đều là các loại giao thức định tuyến lớp có thông tin mặt nạ mạng con trong các bản cập nhật.

Tổng kết

Tính năng RIP V1 RIP V2 IGRP OSPF EIGRP
Đẳng cấp/Không đẳng cấp Đẳng cấp không có lớp Đẳng cấp không có lớp không có lớp
metric Hop Hop Băng thông tổng hợp, độ trễ. Băng thông Tổng hợp, băng thông, độ trễ.
Định kỳ 30 giây 30 giây 90 giây Không áp dụng 30 giây
Địa chỉ quảng cáo 255.255.255.255.255 223.0.0.9 255.255.255.255.255 224.0.0.5
224.0.0.6
224.0.0.10
Phân loại Véc tơ khoảng cách Véc tơ khoảng cách Véc tơ khoảng cách Liên kết nhà nước Hỗn hợp
Khoảng cách mặc định 120 120 200 110 170