VietNetwork.Vn

Trong bài học này, chúng ta sẽ xem xét sự khác biệt giữa bộ chuyển mạch và bộ định tuyến và tôi sẽ giải thích cho bạn những kiến thức cơ bản về định tuyến.

Trước hết... bộ định tuyến (router) là gì hay định tuyến (routing) chính xác là gì? Một bộ chuyển mạch (switch) "chuyển mạch" và một bộ định tuyến (router) "định tuyến", nhưng điều này chính xác có nghĩa là gì?


Chúng ta đã thấy các bộ chuyển mạch (switch) và bạn đã biết rằng chúng "chuyển mạch" dựa trên thông tin địa chỉ MAC. Mối quan tâm duy nhất của bộ chuyển mạch chúng ta là biết khi nào một khung Ethernet đi vào một trong các giao diện của nó, nơi nó nên gửi khung Ethernet này bằng cách xem địa chỉ MAC đích. Bộ chuyển mạch đưa ra quyết định dựa trên thông tin của lớp Liên kết Dữ liệu (lớp 2).

Bộ định tuyến có nhiệm vụ tương tự, nhưng lần này chúng ta sẽ xem xét các gói tin IP. Như bạn đã biết, IP nằm ở lớp Mạng (lớp 3). Bộ định tuyến sẽ xem xét địa chỉ IP đích trong một gói tin IP và gửi nó đến đúng giao diện.

Có lẽ bạn đang tự hỏi... sự khác biệt lớn ở đây là gì? Tại sao chúng ta không sử dụng địa chỉ MAC ở mọi nơi và chuyển mạch? Tại sao chúng ta cần xem xét địa chỉ IP và định tuyến chúng? Cả địa chỉ MAC và địa chỉ IP đều là duy nhất cho mỗi thiết bị mạng. Một câu hỏi hay, và tôi sẽ cho bạn xem một hình ảnh để trả lời câu hỏi này:


Chúng tôi có hai bộ chuyển mạch và mỗi bộ chuyển mạch kết nối 200 máy tính. Bây giờ, nếu tất cả 400 máy tính muốn giao tiếp với mỗi bộ chuyển mạch, chúng phải học 400 địa chỉ MAC. Chúng cần biết địa chỉ MAC của các máy tính bên trái và bên phải.

Giờ hãy nghĩ về một mạng lưới thực sự lớn... ví dụ như Internet. Có hàng triệu thiết bị! Liệu có thể có hàng triệu mục nhập trong bảng địa chỉ MAC của bạn không? Cho mỗi thiết bị trên Internet? Không đời nào! Vấn đề với việc chuyển mạch là nó không thể mở rộng; chúng ta không có bất kỳ hệ thống phân cấp nào, chỉ có địa chỉ MAC 48 bit cố định. Hãy xem xét cùng một ví dụ, nhưng bây giờ chúng ta đang sử dụng bộ định tuyến.


Những gì chúng ta có ở đây là 200 máy tính bên trái được kết nối với R1 và trong mạng 192.168.1.0 /24. R2 có 200 máy tính phía sau, và mạng chúng ta sử dụng ở đó là 192.168.2.0 /24. Bộ định tuyến "định tuyến" dựa trên thông tin IP. Trong ví dụ của chúng ta, R1 chỉ cần biết rằng mạng 192.168.2.0 /24 nằm sau R2. R2 chỉ cần biết rằng mạng 192.168.1.0 /24 nằm sau R1. Bạn có theo kịp tôi không?

Thay vì phải có một bảng địa chỉ MAC với 400 địa chỉ MAC, giờ đây chúng ta chỉ cần một mục duy nhất trên mỗi bộ định tuyến cho mạng của nhau. Bộ chuyển mạch sử dụng bảng địa chỉ MAC để chuyển tiếp khung Ethernet, còn bộ định tuyến sử dụng bảng định tuyến để tìm hiểu nơi chuyển tiếp các gói tin IP đến . Ngay khi bạn lấy một bộ định tuyến hoàn toàn mới ra khỏi hộp, nó sẽ tự động xây dựng một bảng định tuyến, nhưng thông tin duy nhất bạn tìm thấy là các giao diện được kết nối trực tiếp . Hãy bắt đầu với một ví dụ đơn giản:


Phía trên chúng ta có một bộ định tuyến và hai máy tính:

    H1 có địa chỉ IP là 192.168.1.1 và đã cấu hình địa chỉ IP là 192.168.1.254 làm cổng mặc định.
    H2 có địa chỉ IP là 192.168.2.2 và đã cấu hình địa chỉ IP là 192.168.2.254 làm cổng mặc định.
    Trên bộ định tuyến của chúng tôi, chúng tôi đã cấu hình địa chỉ IP 192.168.1.254 trên giao diện FastEthernet 0/0 và địa chỉ IP 192.168.2.254 trên giao diện FastEthernet 1/0.
    Vì chúng ta cũng đã cấu hình mặt nạ mạng con với địa chỉ IP nên bộ định tuyến của chúng ta sẽ biết địa chỉ mạng và sẽ lưu trữ chúng trong bảng định tuyến.

Bất cứ khi nào H1 muốn gửi thứ gì đó tới H2, điều này sẽ xảy ra:

    H1 gửi một gói tin IP có địa chỉ IP đích là 192.168.2.2.
    H1 kiểm tra địa chỉ IP và mặt nạ mạng con của chính nó và kết luận rằng 192.168.2.2 nằm trong một mạng con khác. Kết quả là, nó sẽ chuyển tiếp gói tin IP đến cổng mặc định của nó.
    Bộ định tuyến nhận gói tin IP, kiểm tra địa chỉ IP đích và quét bảng định tuyến. Địa chỉ IP 192.168.2.2 khớp với mục 192.168.2.0 /24, và bộ định tuyến sẽ chuyển tiếp gói tin IP ra ngoài nếu nó là giao diện FastEthernet 1/0.
    H2 nhận được gói tin IP và mọi chuyện thật tốt đẹp!

Bạn đã theo kịp tôi chưa? Hãy cùng cấu hình tình huống này trên một bộ định tuyến thực tế để xem nó trông như thế nào. Trước tiên, tôi sẽ cho bạn xem cấu hình của các máy tính:

C:\Documents and SettingsH1>ipconfig
Windows IP Configuration
Ethernet adapter Local Area Connection:
        Connection-specific DNS Suffix  . :
        IP Address. . . . . . . . . . . . : 192.168.1.1
        Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
        Default Gateway . . . . . . . . . : 192.168.1.254
C:\Documents and Settings\H2>ipconfig
Windows IP Configuration
Ethernet adapter Local Area Connection:
        Connection-specific DNS Suffix  . :
        IP Address. . . . . . . . . . . . : 192.168.2.2
        Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
        Default Gateway . . . . . . . . . : 192.168.2.254
Phía trên, bạn thấy địa chỉ IP và cổng mặc định. Hãy cấu hình bộ định tuyến của chúng ta:

R1(config)#interface fastEthernet 0/0
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
R1(config-if)#exit
R1(config)#interface FastEthernet 1/0
R1(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
Tôi sẽ cấu hình địa chỉ IP trên các giao diện. Vậy là xong. Bây giờ chúng ta có thể kiểm tra bảng định tuyến:

R1#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
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static
       o - ODR, P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
C    192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
C    192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet1/0
Như bạn có thể thấy, bộ định tuyến biết về cả hai mạng được kết nối trực tiếp.

Hãy xem liệu chúng ta có thể ping từ H1 đến H2 không:

C:\UsersH1>ping 192.168.2.2
Pinging 192.168.2.2 with 32 bytes of data:
Reply from 192.168.2.2: bytes=32 time<1ms TTL=128
Reply from 192.168.2.2: bytes=32 time<1ms TTL=128
Reply from 192.168.2.2: bytes=32 time<1ms TTL=128
Reply from 192.168.2.2: bytes=32 time<1ms TTL=128
Ping statistics for 192.168.2.2:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms
Tuyệt vời, lệnh ping hoạt động tốt! Chúng tôi vừa định tuyến thành công gói tin IP đầu tiên!

Lưu ý rằng khi bạn thử ping từ máy tính Windows này sang máy tính Windows khác, tường lửa của bạn có thể đang chặn lưu lượng ICMP.

Nếu bạn đang truy cập một máy chủ nào đó trên Internet, bạn sẽ phải đi qua nhiều bộ định tuyến để đến đích. Nếu muốn, bạn có thể xem các gói tin IP của mình đang đi qua những bộ định tuyến nào để đến đích. Bạn có thể làm điều này với traceroute. Đây là giao diện nếu tôi muốn truy cập   Đăng nhập để xem liên kết từ máy tính của mình:

C:\Users\Computer>tracert www.cisco.com
Tracing route to e144.dscb.akamaiedge.net [95.100.128.170]
over a maximum of 30 hops:
  1    <1 ms    <1 ms    <1 ms  192.168.154.2
  2    <1 ms    <1 ms    <1 ms  192.168.81.254
  3     9 ms     7 ms     9 ms  10.224.124.1
  4     8 ms     7 ms    10 ms  tb-rc0001-cr101-irb-201.core.as9143.net [213.51.150.129]
  5    31 ms    10 ms    13 ms  asd-lc0006-cr101-ae5-0.core.as9143.net [213.51.158.18]
  6    11 ms    12 ms    11 ms  ae1.ams10.ip4.tinet.net [77.67.64.61]
  7    11 ms    14 ms    14 ms  r22.amstnl02.nl.bb.gin.ntt.net [195.69.144.36]
  8    14 ms    15 ms    11 ms  ae-2.r03.amstnl02.nl.bb.gin.ntt.net [129.250.2.211]
  9    14 ms    11 ms    11 ms  81.20.67.150
 10    12 ms    11 ms    11 ms  95.100.128.170
Trace complete.
Ở trên, bạn có thể thấy tôi đã di chuyển qua 10 bộ định tuyến để đến   Đăng nhập để xem liên kết. Bạn sẽ thấy địa chỉ IP của các bộ định tuyến, và máy tính của tôi cũng đã tra cứu tên máy chủ, vì vậy bạn sẽ thấy tên các bộ định tuyến. Traceroute sử dụng giao thức ICMP.

Trong bài học khác, chúng ta sẽ tìm hiểu về định tuyến tĩnh và định tuyến động. Hy vọng bạn thích bài học này. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, vui lòng để lại bình luận!