Giáo trình hình thành hệ thống ứng dụng nguyên lý nhận thông điệp định tuyến và báo lỗi DHCP p3

Chia sẻ: Sfdsg Uikulo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

55
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình hình thành hệ thống ứng dụng nguyên lý nhận thông điệp định tuyến và báo lỗi dhcp p3', luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hình thành hệ thống ứng dụng nguyên lý nhận thông điệp định tuyến và báo lỗi DHCP p3

440 M¹ng cã kh¶ n¨ng chÞu ®−îc lçi nhê cã sù dù phßng. Dù phßng ë ®©y cã nghÜa lµ chuÈn bÞ nh÷ng g× nhiÒu h¬n møc cÇn thiÕt b×nh th−êng. Nh−ng dù phßng gióp t¨ng ®é tin cËy cña m¹ng nh− thÕ nµo? Gi¶ sö nh− b¹n chØ cã mét c¸ch duy nhÊt ®Ó ®i lµm lµ ®i lµm b»ng xe h¬i cña b¹n, vËy nÕu chiÕc xe h¬i nµy bÞ h− cã nghÜa lµ b¹n kh«ng thÓ ®i lµm cho ®Õn khi chiÕc xe h¬i nµy ®−îc söa ch÷a xong. NÕu chiÕc xe nµy cø trung binh 10 ngµy l¹i h− mÊt 1 ngµy th× kh¶ n¨ng sö dông cña nã lµ 90%. §iÒu nµy cã nghÜa lµ cø 10 ngµy th× b¹n chØ ®i lµm ®−îc 9 ngµy. Do ®ã ®é tin cËy ®¹t ®−îc 90%. NÕu b¹n mua thªm mét xe h¬i n÷a ®Ó ®i lµ. §óng lµ kh«ng cÇn thiÕt ph¶i cã ®Õn 2 chiÕc xe h¬i chØ ®Ó ®i lµm nh−ng b¹n l¹i cã xe dù phßng khi chiÕc xe chÝnh bÞ h−. Nh− vËy viÖc ®i lµm cña b¹n sÏ kh«ng cßn bÞ phô thuéc vµo mét chiÕc xe n÷a. C¶ hai chiÕc xe còng cã thÓ bÞ h− cïng mét lóc, kho¶ng 100 ngµy th× cã mét ngµy nh− thÕ. Nh− vËy b¹n mua thªm chiÕc xe thø 2 ®Ó dù phßng, ®é tin cËy ®· t¨ng lªn 99%. H×nh 7.1.1 7.1.2. CÊu tróc dù phßng.
441 Môc tiªu cña cÊu tróc dù phßng lµ lo¹i bá ®iÓm tËp trung cña sù cè. TÊt c¶ c¸c hÖ thèng m¹ng cÇn ph¶i cã dù phßng ®Ó n©ng møc ®é b¶o ®¶m. HÖ thèng ®−êng giao th«ng lµ mét vÝ dô vÒ cÊu tróc cã tÝnh dù phßng. NÕu cã mét con ®−êng bÞ ®ãng l¹i ®Ó söa ch÷a th× sÏ lu«n cã ®−êng kh¸c ®Ó ®i ®Õn ®Ých. VÝ dô cã mét c«ng ®ång c¸ch trung t©m thÞ trÊn bëi cã mét con s«ng. NÕu chØ b¾c mét chiÕc cÇu qua s«ng ®ã th× cã nghÜa lµ chØ cã mét con ®−êng ®i vµo thÞ trÊn. CÊu tróc nh− vËy lµ kh«ng cã sù dù phßng. NÕu c©y cÇu nµy bÞ ngËp hoÆc bÞ h− háng do tai n¹n th× sÏ kh«ng thÓ ®i vµo thÞ trÊn b»ng chiÕc cÇu nµy ®−îc n÷a. B¾c thªm mét chiÕc cÇu thø hai qua s«ng ®Ó t¹o cÊu tróc cã dù phßng. Khi ®ã ng−êi d©n ë ngo¹i « sÏ kh«ng cßn bÞ c¾t ®øt víi trung t©m thÞ trÊn khi mét c©y cÇu bÞ h− háng n÷a.
442 H×nh 7.1.2. m« h×nh cã dù phßng vµ kh«ng cã dù phßng. 7.1.3. CÊu tróc chuyÓn m¹ch dù phßng. HÖ thèng m¹ng cã thiÕt bÞ vµ ®−êng dù phßng sÏ cã kh¶ n¨ng tån t¹i cao h¬n, tr¸nh ®−îc m« h×nh chØ cã mét ®iÓm trung t©m cña sù cè v× nÕu mét ®−êng kÕt nèi hoÆc mét thiÕt bÞ gÆp sù cè th× ®−êng dù phßng hoÆc thiÕt bÞ dù phßng sÏ l·nh tr¸ch nhiÖm thay thÕ. VÝ dô nh− h×nh 7.1.3, nÕu Switch A bÞ h−, l−u l−îng tõ segment 2 sang segment 1 vµ sang router vÉn cã thÓ ®i qua Switch B. NÕu port 1 trªn Switch A bÞ h− thi giao th«ng vÉn cã thÓ ®i qua port 1 trªn Switch B.
443 H×nh 7.1.3 Switch häc ®Þa chØ MAC cña thiÕt bÞ kÕt nèi vµo port cña nã, nhê ®ã nã cã thÓ chuyÓn d÷ liÖu ®Õn ®óng ®Ých. NÕu switch kh«ng biÕt g× vÒ ®Þa chØ cña m¸y ®Ých th× nã sÏ chuyÓn gãi ra tÊt c¶ c¸c port cho ®Õn khi nµo nã häc ®−îc ®Þa chØ MAC cña thiÕt bÞ nµy. Gãi qu¶ng b¸ vµ multicast còng ®−îc chuyÓn ra tÊt c¶ c¸c port cña switch. ChÝnh v× vËy, cÊu tróc chuyÓn m¹ch dù phßng nh− h×nh 7.1.3 cã thÓ sÏ g©y ra trËn b·o qu¶ng b¸, chuyÓn nhiÒu l−ît frame vµ b¶ng ®Þa chØ MAC kh«ng æn ®Þnh. 7.1.4. TrËn b·o qu¶ng b¸. Gãi multicast còng ®−îc switch sö lý gièng nh− gãi qu¶ng b¸ lµ chuyÓn ra tÊt c¶ c¸c port trõ port nhËn gãi vµo.
444 H×nh 7.1.4.a H×nh 7.1.4.b. HËu qu¶ lµ g©y ra mét trËn b·o qu¶ng b¸ trªn m¹ng.
445 Ta xÐt vÝ dô trªn h×nh 7.1.4.a: gi¶ sö Host X göi mét gãi qu¶ng b¸ vµ gãi yªu cÇu ARP ®Ó hái ®Þa chØ líp 2 cña router ch¼ng h¹n. KhÝ ®ã switch A nhËn ®−îc gãi qu¶ng b¸ nµy sÏ chuyÓn gãi qu¶ng b¸ nµy sÏ chuyÓn gãi ra tÊt c¶ c¸c port. Switch B còng thùc hiÖn nh− vËy. KÕt qu¶ lµ Switch B sÏ nhËn l¹i c¸c gãi qu¶ng b¸ ®−îc göi tõ Switch A vµ ng−îc l¹i, Switch A còng nhËn l¹i c¸c gãi qu¶ng b¸ ®−îc göi tõ Switch B. C¶ hai Switch nµy nhËn ®−îc gãi qu¶ng b¸ cña nhau vµ l¹i chuyÓn tiÕp ra tÊt c¶ c¸c port. Cø nh− vËy, mçi mét gãi qu¶ng b¸ mµ switch nhËn vµo sÏ ®−îc nh©n ra tÊt c¶ c¸c port g©y lªn trËn b·o qu¶ng b¸ trªn m¹ng. TrËn b·o qu¶ng b¸ nµy sÏ ®−îc tiÕp tôc cho ®Õn khi nµo mét trong hai switch bÞ ng¾t kÕt nèi ra. Switch vµ c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi sÏ bÞ qu¸ t¶i v× ph¶i sö lý qu¸ nhiÒu c¸c gãi qu¶ng b¸ vµ kh«ng thÓ sö lý ®−îc c¸c gãi d÷ liÖu kh¸c cña user. Khi ®ã hÖ thèng m¹ng xem nh− bÞ tª liÖt. 7.1.5. TruyÒn nhiÒu l−ît frame. CÊu tróc m¹ng chuyÓn m¹ch dù phßng cã thÓ lµm cho thiÕt bÞ ®Çu cuèi nhËn ®−îc nhiÒu frame trung lÆp nhau. H×nh 7.1.5 Ta xÐt vÝ dô trªn h×nh 7.1.5: gi¶ sö r»ng c¶ hai switch võa míi xo¸ ®Þa chØ MAC cña Router Y trªn b¶ng ®Þa chØ v× hÕt thêi h¹n vµ gi¶ sö r»ng Host X vÉn cßn gi÷ ®Þa chØ MAC cña router Y trong b¶ng ARP cña m×nh lªn nã göi mét frame trùc tiÕp tíi Router Y. Router Y nhËn ®−îc gãi gi÷ liÖu nµy v× nã n»m trong cïng segment víi Host X.
446 Switch A còng nhËn ®−îc frame nµy nh−ng kh«ng cã ®Þa chØ MAC cña Router Y trªn b¶ng ®Þa chØ nªn nã chuyÓn frame ra tÊt c¶ c¸c port cña nã. T−¬ng tù trªn switch B còng vËy. KÕt qu¶ lµ Router Y nhËn ®−îc nhiÒu frame trïng nhau. §iÒu nµy lµm cho c¸c thiÕt bÞ tèn tµi nguyªn ®Ó xö lý nhiÒu frame kh«ng cÇn thiÕt. 7.1.6. C¬ së d÷ liÖu ®Þa chØ MAC kh«ng æn ®Þnh. CÊu tróc m¹ng chuyÓn m¹ch dù phong cã thÓ lµm cho c¸c switch häc ®−îc th«ng tin sai vÒ ®Þa chØ, switch sÏ häc ®−îc mét ®Þa chØ MAC trªn mét port mµ trong khi ®Þa chØ MAC nµy thËt sù n»m trªn port kh¸c. H×nh 7.1.6 Ta xÐt vÝ dô nh− trªn h×nh 7.1.6: gi¶ sö ®Þa chØ MAC cña Router Y kh«ng cã trong b¶ng ®Þa chØ cña c¶ hai switch. Gi¶ sö host X göi mét gãi d÷ liÖu trùc tiÕp ®Õn Router Y. Switch A vµ B ®Òu nhËn ®−îc gãi g÷i liÖu nµy vµ häc ®−îc ®Þa chØ MAC cña Host X lµ n»m trªn port 0. Sau khi ®ã d÷ liÖu nµy ®−îc hai switch chuyÓn ra tÊt c¶ c¸c port v× trªn hai switch ®Òu ch−a cã ®Þa chØ MAC cña Router Y. KÕt qu¶ lµ switch A nhËn l¹i gãi d÷ liÖu nµy tõ switch B vµo port 1 vµ ng−îc l¹i, Switch B còng nhËn l¹i d÷ liÖu tõ Switch A vµo port 1. Khi ®ã Switch A vµ B häc l¹i lµ ®Þa chØ MAC cña Host X n»m trªn port 1, kÕ tiÕp, khi Router Y göi mét gãi d÷ liÖu cho Host X, Switch Avµ B còng ®Òu nhËn ®−îc gãi d÷ liÖu tõ Router Y ®Õn Host X sÏ bÞ r¬i vµo vßng lÆp. 7.2. Giao thøc Spanning Tree (Giao thøc ph©n nh¸nh c©y). 7.2.1. CÊu tróc dù phßng vµ Spanning Tree.
447 CÊu tróc m¹ng dù phßng ®−îc thiÕt kÕ ®Ó b¶o ®¶m m¹ng tiÕp ho¹t ®éng khi cã mét sù cè x¶y ra, user sÏ Ýt bÞ gi¸n ®o¹n c«ng viÖc cña hä h¬n. Mäi sù gi¸n ®o¹n do sù cè g©y ra cµng ng½n cµng tèt. H×nh 7.2.1.a. Mét vÝ dô vÒ cÊu tróc dù phßng. Trong hÖ thèng m¹ng, chóng ta t¹o nhiÒu kÕt nèi gi÷a c¸c switch vµ bridge ®Ó dù phßng. C¸c kÕt nåi nµy sÏ t¹o ra c¸c vßng lÆp vËt lý trong m¹ng nh−ng nÕu cã mét kÕt nèi bÞ ®øt thi l−u l−îng cã thÓ ®−îc chuyÒn sang kÕt nèi kh¸c. Switch ho¹t ®éng ë líp 2 cña m«i h×nh OSI vµ thùc hiÖn quyÕt ®Þnh chuyÓn gãi ë líp nµy. Khi Switch kh«ng x¸c ®Þnh ®−îc port ®Ých th× nã sÏ chuyÓn gãi ra tÊt c¶ c¸c port. Gãi qu¶ng b¸ vµ multicast còng ®−îc göi ra tÊt c¶ c¸c port trõ port nhËn gãi vµo. Do ®ã, m¹ng chuyÓn m¹ch kh«ng ®−îc cã vßng lÆp, v× nh− vËy sÏ g©y ra nhiÒu sù cè nh− ®· ph©n tÝch ë c¸c phÇn trªn. ë líp 3, mçi khi gãi d÷ liÖu ®i qua mét Router, tr−êng thêi gian sèng (Time To Live – TTL) sÏ gi¶m ®i mét gi¸ trÞ vµ gãi d÷ liÖu sÏ bÞ huû bá khi tr−êng TTL ®¹t ®Õn gi¸ trÞ 0. Trong khi ®ã, phÇn th«ng tin líp 2 trong gãi d÷ liÖu kh«ng cã tr−¬ng TTL. Do ®ã, nÕu frame bÞ r¬i vµo vßng lÆp líp 2 cña cÊu tróc m¹ng chuyÓn m¹ch, nã sÏ bÞ lÆp vßng ®Õn v« tËn v× kh«ng cã th«ng tin nµo trong frame gióp lo¹i bá frame khi bÞ lÆp vßng. §iÒu ®ã lµm hÖ thèng m¹ng tiªu tèn b¨ng th«ng vµ cã thÓ dÉn ®Õn bÞ tª liÖt.
448 Tãm l¹i, m¹ng chuyÓn m¹ch víi switch vµ bridge kh«ng thÓ cã vßng lÆp nh−ng chóng ta vÉn cÇn x©y dùng cÊu tróc m¹ng vËt lý cã vßng l¾p ®Ó dù phßng khi x¶y ra sù cè, nh»m ®¶m b¶o ho¹t ®éng cña hÖ thèng m¹ng. VËy gi¶i ph¸p lµ vÉn cho phÐp cÊu tróc vËt lý cã vßng lÆp nh−ng chóng ta sÏ t¹o cÊu tróc luËn lý kh«ng cã vßng lÆp. VÝ dô nh− trªn h×nh 7.2.1.a, giao th«ng tõ c¸c user kÕt nèi vµo Cat - 4 ®Õn server Farm kÕt nèi vµo Cat - 5 sÏ ®i qua ®−êng kÕt nèi gi÷a Cat - 1 vµ Cat - 2 mÆc dï cã tån t¹i ®−êng kÕt nèi vËt lý gi÷a Cat - 4 vµ Cat - 5. CÊu tróc luËn lý kh«ng vßng lÆp lµ mét cÊu tróc d¹ng ph©n nh¸nh c©y, t−¬ng tù nh− cÊu tróc luËn lý h×nh sao hay h×nh sao më réng. ThuËt to¸n ®−îc sö dông ®Ó t¹o cÊu tróc luËn lý kh«ng vßng lÆp lµ thuËt to¸n spanning - tree. ThuËt to¸n nµy tån t¹i kh¸ nhiÒu thêi gian ®Ó héi tô. Do ®ã cã mét thuËt to¸n míi h¬i gäi lµ rapid spanning - tree víi thêi gian tinh to¸n cÊu tróc luËn lý kh«ng vßng lÆp rót ng¾n h¬n. H×nh 7.2.1.b. CÊu tróc luËn lý kh«ng vßng lÆp ®−îc t¹o ra bëi Spanning - Tree. CÊu tróc nµy theo d¹ng ph©n nh¸nh h×nh c©y, t−¬ng tù nh− cÊu tróc luËn lý h×nh sao më réng.
449 7.2.2. Giao thøc Spanning - Tree. Ethernet bridge vµ switch cã thÓ triÓn khai giao thøc Spanning - Tree IEEE802.1D vµ sö dông thuËt to¸n spanning - tree ®Ó x©y dùng cÊu tróc m¹ng ng¾n nhÊt kh«ng vßng lÆp. §Ó x©y dùng m¹ng theo d¹ng ph©n nh¸nh h×nh c©y, tr−íc tiªn giao thøc Spanning - Tree ph¶i chän mét ®iÓm lµm gèc (root bridge). XuÊt ph¸t tõ mét bridge gèc nµy, c¸c ®−êng liªn kÕt ®−îc xem xÐt vµ tÝnh to¸n ®Ó ph©n nh¸nh ra t¹o cÊu tróc m¹ng theo d¹ng h×nh c©y, b¶o ®¶m r»ng chØ cã mét ®−êng duy nhÊt ®i tõ gèc ®Õn tõng node trong m¹ng. Nh÷ng ®−êng kÕt nèi nµo d− thõa trong cÊu tróc h×nh c©y sÏ bÞ kho¸ l¹i. TÊt c¶ c¸c gãi d÷ liÖu nhËn ®−îc tõ ®−êng liªn kÕt bÞ kho¸ nµy sÏ bÞ huû bá. H×nh 7.2.2.a. Giao thøc Spanning - Tree x©y dùng m¹ng h×nh luËn lý h×nh c©y. KÕt nèi nµo d− thõa, t¹o thµnh vßng lÆp sÏ bÞ kho¸ l¹i. Giao thøc Spanning - Tree ®ßi hái thiÕt bÞ m¹ng ph¶i trao ®æi th«ng tin víi nhau ®Ó cã thÓ ph¸t hiÖn ra vßng lÆp trong m¹ng. Th«ng ®iÖp trao ®æi nµy ®−îc gäi lµ Bridge Protocol Data Unit (BPDU). KÕt nèi nµo t¹o thµnh vßng lÆp sÏ bÞ ®Æt vµo tr¹ng th¸i kho¸. Trªn kÕt nèi nµy kh«ng nhËn gãi d÷ liÖu nh−ng vÉn nhËn c¸c gãi BPDU ®Ó x¸c ®Þnh kÕt nèi ®ã cßn ho¹t ®éng hay kh«ng. NÕu cã mét kÕt nèi bÞ ®øt hay mét thiÕt bÞ h− háng th× mét cÊu tróc h×nh c©y míi sÏ ®−îc tÝnh to¸n l¹i. BPDU chøa ®Çy ®ñ c¸c th«ng tin gióp cho switch thùc hiÖn ®−îc c¸c viÖc sau: