Transcript เลือกเส้นทางที่ดีที่สุด

พื้นฐานการหาเส
้นทางข
้ามเครื้าย
อข
Basic of
Routing




หน้ าที่ของเราท์เตอร์
ที่มาของเส้ นทาง
หลักการเลือกเส้ นทางที่ดีที่สดุ
โปรโตคอลหาเส้ นทาง
9-1
้าที
หน ่เราท
้เตอร
้ เลือกเส
้นทางที
ด
่
ท
ี
ส
่
ี
ด
ุ
(Path Selection/Forwarding)
หน้ าที่ L3 (เมื่ออ่ าน IP Header):
 อ่านเลขไอพีปลายทางบนแพ๊ กเก็ต
 เทียบกับรายการเส้ นทางว่าควรฟอร์ เวิร์ด
ออกอินเตอร์ เฟสไหนดีที่สดุ
หน้ าที่ L2 (หลังเลือกอินเตอร์ เฟสได้ ):
้า/ถอดรหั
เข
ส
และส
้งต
้อเฟรม
(Interconnected Switching)
 เขียน Frame Header ใหม่ตามข้ อมูล ARP บนอินเตอร์ เฟส
เพื่อฟอร์ เวิร์ดต่อยังอุปกรณ์ตวั ถัดไปในเครื อข่ายเดียวกัน
9-2
 Switching ยังหมายถึง การเปลี่ยนชนิดโปรโตคอล DataLink/มาตรฐาน Physical ระหว่ างอินเตอร์ เฟสด้ วย
Prefix Length-AD-Metric
ตารางเส
้นทาง
รายการเส
้นทาง:
Routing Table
 หาเส้ นทางที่ดีที่สดุ ถ้ าอ้ างถึง Next
Hop IP ก็ต้องไล่จนรู้อินเตอร์ เฟส
 โครงสร้ างของรายการเส้ นทาง:
(ทีม่ า) (NetworkID) (AD/Metric)
(NextHop/อินเตอร์ เฟส) เช่น:
R 10.7.7.0/24 [120/2] via 10.1.1.1




มาจากโปรโตคอล RIP
สาหรับไปยังเครื อข่าย 10.7.7.0/24
ค่า AD(RIP)=120, Metric(Hop)=2
ให้ สง่ ไปยัง Next Hop IP 10.1.1.1
Network ID Cost
Next Hop
Router Console
Router# show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
Gateway of last resort is 10.7.7.1
10.0.0.0/8 is variably subnetted, 1 subnets, 1 masks
R 10.7.7.0/24 [120/2] via 10.1.1.1, 00:14:05
1
D 10.7.7.0/24 [90/21024000] via 10.1.1.1, 00:14:05
C 10.1.1.0/24 is directly connected, Serial0
2
C 192.168.0.0/24 is directly connected, Ethernet0
S0
E0
Des.IP
10.7.7.25
9-3
ที่มาของเส
้นทาง
RIPv2
S0
Fa0/0
Fa0/1
192.168.0.0/24
Router Console
Router# show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
Gateway of last resort is 0.0.0.0 of the network 0.0.0.0
10.0.0.0/8 is variably subnetted, 1 subnets, 1 masks
R 10.7.7.0/24 [120/2] via 10.1.1.1, 00:14:05
S 11.0.0.0/24 [1/0] via 10.7.8.1
C 10.1.1.0/24 is directly connected, Serial0
C 192.168.0.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
 Connected Route: จาก Network
ID บนอินเตอร์ เฟสของตนเอง
 Static Route: จากการตังค่
้ า
เส้ นทางตายตัวบนเราท์เตอร์
 Dynamic Route: คอยอัพเดทจาก
โปรโตคอลหาเส้ นทางอยูต่ ลอด
 Default Route: เส้ นทางสุดท้ าย
สาหรับแพ๊ กเก็ตที่เลือกเส้ นทางไม่ได้
9-4
้นทางจากอิ
เส
นเตอร
้เฟส
Directly Connected
10.1.1.2/24
192.168.0.1/24
S0
Fa0/0
Fa0/1
192.168.0.0/24
11.0.0.2/24
 เป็ นเส้ นทางพื ้นฐาน
ของเราท์เตอร์
 ต้ องมี เพื่อให้ ร้ ู
อินเตอร์ เฟสขาออก
 ถูกเลือกใช้ เป็ นอันดับ
แรก (ค่า AD = 0)
 C 10.1.1.0/24 is directly connected, Serial0
 C 192.168.0.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
 C 11.0.0.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
9-5
้นทางก
เส ้าหนดตายตัว
Static Route
10.1.1.2/24
192.168.0.1/24
S0
Fa0/0
Fa0/1
192.168.0.0/24
11.0.0.2/24
Router Console
Router(config)# ip route 52.30.7.0 255.255.255.0 11.0.0.1
 S 52.30.7.0/24 [1/0] via 11.0.0.1
11.0.0.1/24
 ใช้ คาสัง่ ip route
(NetworkID) (NetMask)
(NextHop/อินเตอร์ เฟส)
ในโหมดโกลบัลคอนฟิ ก
 เหมาะกับเส้ นทางน้ อยๆ
 ถูกเลือกใช้ เป็ นอันดับต่อมา
(ค่า AD = 1)
9-6
้นทางอั
เส
พเดทจากโปรโตคอล
Dynamic Route
RIPv2
192.168.0.1/24
S0
Fa0/0
Fa0/1
192.168.0.0/24
11.0.0.1/24
เวลาที่นบั อยู่ แสดงว่าเป็ น Dynamic
11.0.0.2/24
 R 110.10.0.0/24 [120/2] via 10.1.1.1, 00:15:20
 ได้ รับการอัพเดทจาก
โปรโตคอลหาเส้ นทาง ที่
รับเข้ าจากแต่ละอินเตอร์ เฟส
 เหมาะกับเส้ นทางเยอะ และ
เปลี่ยนแปลงบ่อย
 มีคา่ AD และประเภทของ
Metric ตามชนิดโปรโตคอล
 AD = 120 เป็ นค่าดีฟอลท์ของ RIP
 Metric ของ RIP คือจานวนเราท์เตอร์ ที่ผ่านมา (Hop Count)
ดังนัน้ ในที่นี ้ 110.10.0.0/24 จึงอยู่ห่างออกไป 2 เราท์เตอร์ (Hop)
9-7
้นทางสุ
เส
้ายของแพ
ดท
้กเก็ต
Default Route  ได้จากการตังค่้ า ip route
10.1.1.2/24
192.168.0.1/24
S0
Fa0/0
Fa0/1
192.168.0.0/24
11.0.0.2/24
11.0.0.1/24
Router Console
Router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 11.0.0.1
Default Route
 Gateway of last resort is 11.0.0.1
Stub
LAN
0.0.0.0 0.0.0.0
(NextHop/อินเตอร์ เฟส)
 เพื่อให้ ทกุ แพ๊ กเก็ตมีทางไป
ไม่ต้องดรอปเมื่อไม่มีเส้ นทาง
 นิยมใช้ กบั เครื อข่ายที่มี
ทางออกทางเดียว (Stub)
เช่นเกตเวย์ที่ออก
อินเตอร์ เน็ต
Internet
9-8
หลักการเลือกเส
้นทางที่ดีที่สุด
PAM
 R 10.7.7.0/24 [120/2]
Router Console
Prefix Length
AD
Metric
 เราท์เตอร์ จะพิจารณาเลือกเส้ นทางจาก
ตัวแปรทัง้ 3 ตัวนี ้ตามลาดับ:
 จานวนบิตที่เหมือนกันมากที่สดุ
จากข้ างหน้ าของเลขไอพี
(Longest Match Prefix Length)
 ค่าอุปสรรคจากที่มาของเส้ นทาง
(Administrative Distance)
 ค่าตัวแปรจาเพาะที่โปรโตคอลหา
เส้ นทางใช้ (Metric)
Router# show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
Gateway of last resort is 10.7.7.1
10.0.0.0/8 is variably subnetted, 1 subnets, 1 masks
R 10.7.7.0/24 [120/2] via 10.1.1.1, 00:14:05
D 10.7.7.0/24 [90/21024000] via 10.1.1.1, 00:14:05
C 10.1.1.0/24 is directly connected, Serial0
C 192.168.0.0/24 is directly connected, Ethernet0
S0
E0
Des.IP
10.7.7.25
9-9
้านวนบิ
จ
ตที่เหมือนกันมากที่สุด
(Longest Match)
E0
Prefix Length
S0
Des.IP
10.7.7.25




R 10.7.0.0/16 [120/3] via 9.2.1.1, 00:15:20
C 10.7.7.0/24 is directly connected, FastEthernet0
S 10.7.7.16/28 [1/0] via 11.0.0.1
D 10.7.8.0/24 [90/6545228] via 192.168.0.254

 นา IP Address ปลายทาง
ของแพ๊ กเก็ตขาเข้ า มาเทียบ
หาเส้ นทางที่มีจานวนบิต
ด้ านหน้ าตรงกันมากที่สดุ
 นัน่ คือ หา Network ID ที่แคบ
ที่สดุ สาหรับ IP Address
นัน่ เอง (ดู Prefix Length)
9-10
้าอุ
ค ปสรรคของที่ม้นทาง
าเส
Administrative Distance
E0
S0
Des.IP
10.7.7.25




R 10.7.7.16/28 [120/3] via 9.2.1.1, 00:15:20
C 10.7.7.16/28 is directly connected, FastEthernet0
S 10.7.7.16/28 [1/0] via 11.0.0.1
D 10.7.7.16/28 [90/6545228] via 192.168.0.254
 บ่งบอกความน่าเชื่อถือ และ
เสถียรภาพของเส้ นทาง
 เช่น เส้ นทางตายตัวย่อมเสถียร
กว่าแบบ Dynamic ฯลฯ

ที่มาของเส้ นทาง
Directly Connected
Static route (ออกอินเตอร์ เฟส)
Static route (Next hop)
EIGRP
OSPF 9-11
RIP
AD
0
0
1
90
110
120
้าถ
ค้วงน้
้าหนัก้นทาง
เส
RIPv2
RIPv2
RIPv2
S1
E0
Metric
S0
Des.IP
10.7.7.25
้อมู
ข ลของ Router RIP
Network
Metric Interface
10.7.7.0/24
Ethernet0
10.7.7.0/24
10
5
10.7.7.0/24
9
Serial1
Serial0
เพิ่มเส้ นทาง
ที่ดีท่ สี ุดไปไว้
ในตารางของ
เราท์ เตอร์
 R 10.7.7.0/24 [120/5] via 10.1.1.1 (Serial0), 00:15:20
 เป็ นค่าที่โปรโตคอลหา
เส้ นทางนามาเลือกเส้ นทาง
ที่ดีที่สดุ ของตนเอง ก่อนส่ง
ให้ เราท์เตอร์
 เป็ นค่าจาเพาะต่อชนิด
โปรโตคอล
โปรโตคอล
Metric
RIP
จานวน Hop
OSPF
แบนด์วิธ
EIGRP
แบนด์วิธ +ดีเลย์
9-12
้กการเลื
ฝ
อกเส
้นทาง
Router Console
Router# show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
Gateway of last resort is 10.7.7.1
4
10.0.0.0/8 is variably subnetted, 1 subnets, 1 masks
R 10.7.7.0/24 [120/2] via 10.1.1.1, 00:14:05
D 10.7.7.0/24 [90/21024000] via 10.1.1.1, 00:14:05 1
C 10.1.1.0/24 is directly connected, Serial0
C 192.168.0.0/24 is directly connected, Ethernet0 3
2
S 10.7.7.32/27 [1/0] via 125.0.0.1
S 192.168.0.0/24 [1/0] via 125.0.0.1
O 10.7.7.0/24 [110/233399] via 125.0.0.1, 00:05:01
1
Des.IP
10.7.7.25
2
Des.IP
10.7.7.40
3
Des.IP
192.168.0.132
4
Des.IP
52.47.9.0
9-13
โปรโตคอลหาเส
้นทาง
Routing Protocol
RIPv2
192.168.0.0/24
192.168.0.0/24
192.168.1.0/24
RIPv2
192.168.1.0/24
 เราท์ติ ้งโปรโตคอล จะคอยแลกเปลี่ยนข้ อมูลของเครื อข่ายที่อยู่บน
อินเตอร์ เฟส (Directly Connected) ที่เราสั่งอนุญาตเท่ านัน้ !
ระหว่างกลุม่ เราท์เตอร์ ที่ตงค่
ั ้ าให้ เป็ นกลุม่ เดียวกัน
 แต่ละเราท์เตอร์ จึงได้ รับการอัพเดทข้ อมูลเส้ นทางตามที่โปรโตคอล
ระบุ และตามอินเตอร์ เฟสที่รับข้ อมูลจากโปรโตคอลนัน้ เช่น
 R 10.7.7.0/24 [120/5] via 10.1.1.1 (Serial0), 00:15:20
9-14
โปรโตคอลหาเส
้นทาง
Routing Protocol
 เราสามารถแบ่งชนิดของเราท์ติ ้งโปรโตคอลได้ ตามลักษณะการทางาน เช่น:
ตามขอบเขตการท
้างาน:
 ใช้ ภายในกลุ่มเราท์ เตอร์ หรือ AS no. เดียวกัน (Interior
Gateway Protocol; IGP) ได้ แก่ IGRP, RIP, OSPF, EIGRP, IS-IS
 ใช้ ระหว่ างกลุ่มเราท์ เตอร์ หรือ AS no. (Exterior Gateway
Protocol; EGP) เช่น ข้ ามระหว่างประเทศ ได้ แก่ BGP
การรองรับ Classless:
 รองรับเฉพาะ Classful ได้ แก่ IGRP, RIPv1
 รองรับ Classless ได้ แก่ RIPv2, OSPF, EIGRP
9-15
โปรโตคอลหาเส
้นทาง
Routing Protocol
รูปแบบการส
้งข
้อมูล:
้ได
ใช้เฉพาะอุปกรณ
้ซิส้:
โก
 ส่ งแบบบรอดคาสต์ ได้ แก่ RIPv1
 ส่ งแบบมัลติคาสต์ (224.0.0.xx) ได้ แก่ RIPv2, OSPF, EIGRP
 Cisco Proprietary ได้ แก่ IGRP, EIGRP
 มาตรฐานสากล ได้ แก่ RIPv1/v2, OSPF
รองรับการยืนยันตน:
 ไม่ รองรับ ได้ แก่ RIPv1
 รองรับ ได้ แก่ RIPv2, OSPF, EIGRP
้งโหลดระหว
แบ
้างเส
้นทาง:
 รองรับโหลดเท่ ากัน ได้ แก่ RIP, OSPF
 รองรับโหลดไม่ เท่ ากันได้ ได้ แก่ EIGRP 9-16
โปรโตคอลหาเส
้นทาง
Routing Protocol
กลไกการหาเส
้นทาง:
 ส่ งข้ อมูลทุกเส้ นทางแบบบอกต่ อๆ กัน (By Rumour)
 ได้ แก่ IGRP RIPv1/v2
 เรี ยกชื่ออัลกอริ ทมึ ว่า Bellman-Ford
 เรี ยกโปรโตคอลประเภทนี ้ว่า Distance Vector
 กระจายสภาพลิงค์ รอบตัวให้ กับทุกเราท์ เตอร์ ในกลุ่ม (Link
State Advertisment)
 ได้ แก่ OSPF
 เรี ยกชื่ออัลกอริ ทมึ ว่า Dijkstra
 เรี ยกโปรโตคอลประเภทนี ้ว่า Link State
9-17
โปรโตคอลหาเส
้นทาง
Routing Protocol
กลไกการหาเส
้นทาง ้อ):
(ต
 ส่ งข้ อมูลทุกเส้ นทาง เฉพาะที่ดีท่ สี ุด แบบบอกต่ อๆ กัน
พร้ อมนาข้ อมูลสภาพลิงค์ ท่ ตี ดิ กับเพื่อนบ้ านมาคานวณด้ วย
 ได้ แก่ EIGRP
 เรี ยกชื่ออัลกอริ ทมึ ว่า DUAL (Diffusal Update Algorithm)
 เรี ยกโปรโตคอลประเภทนี ้ว่า Hybrid หรื อ Advance
Distance Vector
9-18
้าที
หน ่โปรโตคอลหาเส
้นทาง
Function of Routing Protocol
เส้ นทาง
Net 10
1
Routing
Protocol
Protocol Table
Net
Metric
10
3
10
1
10
2
Net 10
เข้ าถึงไม่ ได้
2
3
Net 10
มาทางนี ้
Routing
Table
1 เรี ยนรู้ เส้ นทาง (Learning)
2 บอกต่ อเส้ นทาง (Advertisement)
3 เลือกเส้ นทางที่ดีท่ สี ุด (ของตนเอง)
4 เลือกเส้ นทางใหม่ เมื่อรั บทราบการ
เปลี่ยนแปลง (Convergence)
4
Convergence
9-19
เลขที้มของเครื
่กลุ
้าย
อข
Autonomous Number
 กลุม่ ของเราท์เตอร์ ที่ใช้ ชดุ การตังค่
้ าเราท์ติ ้งโปรโตคอลแบบเดียวกัน
 โปรโตคอลที่ทางานภายใน AS no. เดียวกัน เรี ยกว่า IGP
 โปรโตคอลที่ทางานระหว่าง AS เรี ยกว่า EGP
ข้ อสังเกต: EIGRP เวลาตังค่
้ าต้ องกากับ AS no. ด้ วย ถ้ าพบว่าเราท์เตอร์
ใช้ คนละ AS no. ก็จะไม่แลกเปลี่ยนข้ อมูลเส้ นทางกัน เป็ นต้ น
9-20
กลไกแบบส
้งต
้อทุก้นทาง
เส
Distance Vector
Distance = ระยะทาง (จานวน Hop)
Vector = ทิศทาง (อินเตอร์ เฟสที่รับเส้ นทาง)
 ส่งข้ อมูลทุกเส้ นทางแบบบอกต่อๆ
กัน โดยบวกค่า Metric (จานวน
Hop) เมื่อผ่านแต่ละเราท์เตอร์
 ถ้ าเครื อข่ายใหญ่ จะกินแบนด์วิธ
ด้ วยเหตุผลด้ านแบนด์ วิธ จึงขยาย
มาก (โดยเฉพาะ RIPv1 ที่สง่ แบบ
ช่ วงเวลาที่แลกเปลี่ยนข้ อมูล
บรอดคาสต์)
(Hello time) เป็ น 30 วินาที
 ตัวอย่ าง: IGRP RIPv1/v2
9-21
กลไกแบบใช
้สถานะจากทุกลิ้
งค
Link State
 ส่งข้ อมูลสภาพของเส้ นทาง (แบนด์วิธ การ
เปิ ดใช้ งาน) ที่เชื่อมต่อกับเพื่อนบ้ าน ส่งเป็ น
แพ๊ กเก็ต Link State (ขนาดเล็กมาก) ให้ กับ
ทุกเราท์ เตอร์ ในกลุ่ม
 แต่ละเราท์เตอร์ จะนา Link State ที่ได้ รับ
จากทุกเราท์เตอร์ มาคานวณเป็ นชุดเส้ นทาง
ที่ดีที่สดุ (Shortage Path Tree; SPT) ก่อน
นามาใส่ในตารางเส้ นทางจริ งต่อไป
 ด้ วยวิธีนี ้ จึงประกันได้ ว่าไม่เกิด Routing
Loop เพราะแต่ละเราท์เตอร์ จะมี SPT แต่ ละเราท์ เตอร์ จงึ ต้ องมี ID อ้ างอิงด้ วย
(ใช้ จากไอพี Loopback ที่มากสุดของตน)
เหมือนกัน
 ตัวอย่ าง: OSPF
9-22
เพื่อจากัดวงการคานวณ SPT จึงแบ่ งกลุ่ม (Area) ให้
คานวณยุบรวมเป็ นชัน้ ๆ (Hierarchy)
กลไกแบบรวมทั้งสองแบบ
Hybrid
เอาเฉพาะที่ดี
ที่สุด
 ก่อนเราท์เตอร์ สง่ ต่อเส้ นทางต่อๆ กัน
เหมือน Distance Vector เราท์เตอร์ จะคัด Check Link
EIGRP
State S1
เฉพาะเส้ นทางที่ดีที่สดุ ที่ตวั เองมีอยู่ของแต่
ละเครื อข่ายเท่านัน้
S1
 จึงประหยัดแบนด์วิธ ไม่สง่ สะเปะสะปะ
EIGRP
เหมือน Distance Vector ทัว่ ไป
S0
 เราท์เตอร์ ตวั ที่ต้องการเส้ นทางนามาใช้ จริ ง
Check Link
จะรวบรวมเส้ นทางที่ได้ รับจากเพื่อนบ้ านไว้
State S0
แล้ วมาคานวณกับสถานะลิงค์ (Link State)
การรั บเส้ นทางจากทุกเพื่อนบ้ านมาคานวณร่ วมกับ
ที่เชื่อมต่อกับเพื่อนบ้ าน เพื่อทาเป็ นตาราง
สถานะลิงค์ ในตารางแยกก่ อน จึงเรี ยกว่ า การอัพเดท
เส้ นทางแบบค่ อยๆ รั บและอัพเดท (Diffusal Update)
เส้ นทางของตัวเองที่เรี ยงจากที่ดีที่สดุ ลงมา
ก่อน แล้ วคัดเอาเส้ นทางที่ดีที่สดุ ส่งให้
9-23
EIGRP จึงมีรายการเส้ นทางสารองบนตารางตัวเองที่
ตารางเส้ นทางจริ ง
นามาใช้ แทนทันทีได้ เมื่อจาเป็ น (Feasible Successor)
สรุปคุณสมบัติโปรโตคอล
ประเภท
RIPv1
RIPv2
OSPF
EIGRP
อัลกอริทึม
Distance BellmanFord
Vector
Link
State
Hybrid
(Advance
Distance
Vector)
Dijkstra
DUAL
Metric AD
Hello
Time
ClassLess
้รองรั
ไม
บ
Hop
Count
120
รองรับ
้วนกลั
ส
บของ
110
Bandwidth
้วนกลั
ส
บของ
Bandwidth
+
30s
90
10s
รองรับ
10s
รองรับ
Delay
9-24
เราท
้เตอร
้ที่อ้ติ
ยู ดกัน
Neighbor/Adjacency
 Neighbor (NB):
 เราท์เตอร์ ที่อยู่ข้างเคียง
ADJ
ADJ
NB
NB
 Adjacency (ADJ):
 การลงทะเบียนเพื่อนบ้ าน เพื่อ
ประกันการสื่อสารระหว่างกัน
 สาคัญกับเราท์ติ ้งโปรโตคอล
ประเภท Link-State/Hybrid
9-25