Luận văn Tìm hiểu và mô phỏng định tuyến IP

MỤC LỤC PHẦN A: Cơ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN VÈ GIAO THỨC TCP/IP 1. Hệ thống giao thức TCP/IP .Trang 1 2. Cấu trúc giao thức mô hình TCP/IP 1 3. Chức năng từng tầng ♦ Tầng giao diện .2 ♦ Tầng liên mạng .2 ♦ Tầng giao vận .2 ♦ Tầng ứng dụng .3 4. TCP/IP và mô hình OSI ♦ Lớp vật lý (Physical layer) .4 ♦ Lớp liên kết dữ liệu (Data link) .4 ♦ Lớp mạng (Network layer) .4 ♦ Lớp vận chuyển (Transport layer) 4 ♦ Lớp phiên (session layer) 4 ♦ Lớp trình bày (Presentation layer) 4 ♦ ã Lớp ứng dụng (Application layer) .4 5. Việc đóng gói dữ liệu sau khi qua từng tầng 5 6. Giới thiệu về hoạt động mạng trong TCP/IP .6 CHƯƠNG 2: CÂU TRÚC ĐỊA CHỈ MẠNG 1. Giới thiệu chung về địa chỉ mạng .8 2. Cấu trúc địa chỉ mạng 9 ♦ Thành phần và hình dạng của địa chỉ IP V4 9 ♦ Các lớp địa chỉ IP .10 3. Địa chỉ lớp A .11 ♦ Tổng quan về địa chỉ lớp A 11 ♦ Địa chỉ mạng (Net IP) .11 ♦ Địa chỉ của máy chủ trên một mạng(Host-ID) . 12 4. Địa chỉ lớp B .15 ♦ T ổng quan vềđịachỉlớpB 15 ♦ Địa chỉ mạng (Net ID) .15 ♦ Địa chỉ của máy chủ trên một mạng (Host ID). 18 5. Địa chỉ lớp c 20 ♦ Tổng quan về địa chỉ lớp c .20 ♦ Địa chỉ mạng (Net ID) 21 ♦ Địa chỉ máy chủ trên từng mạng (Host ID) 23 6. Giới thiệu về cấu trúc và thành phần IP V6 25 CHƯƠNG 3: ĐỊA CHỈ MẠNG CON 1. Nguyên nhân .25 2. Phương pháp phân chia địa chỉ mạng con 25 ♦ Địa chỉ mang con của địa chỉ lớp c 26 * Trường hợp 1: Phân chia thành 2 mạng con .27 ã Tính địa chỉ mạng con ã Tính địa chỉ cho máy mạng con 1 ã Tính địa chỉ cho máy mạng con 2 * Trường hợp 2: Phân chia thành 6 mạng con .31 ã Tính địa chỉ mạng con ã Tính địa chỉ máy của mạng con ♦ Địa chỉ mạng con từ địa chỉ lớp B 33 CHƯƠNG 4: PHẢN CỨNG MẠNG 1. Mạng con được chia nhỏ 36 2. Các thiết bị mạng 37 ♦ Bridge .37 ♦ Hub 38 ♦ Switch .39 ♦ Router .41 3. Định tuyến trong TCP/IP 41 ♦ Thế nào là một bộ định tuyến .42 ♦ Giới thiệu về định tuyến 43 ♦ Bảng định tuyến .46 4.Chuyển đổi địa chỉ NAT .47 CHƯƠNG 5: ĐỊNH TUYẾN 1 .Cơ sở định tuyến .49 2.Cấu tạo router .49 3.Tìm hiểu kỹ hơn về router .50 ♦ Vài nét về chuyển tiếp IP (IP forwarding) 51 ♦ Định tuyến trực tuyến và định tuyến gián tiếp .53 ♦ Các thuật toán về định tuyến động .55 ã Định tuyến vector khoảng cách 55 ã Định tuyến trạng thái liên kết .59 4.Định tuyến trong những mạng phức tạp .64 5.Khảo sát router nội 67 ♦ Cấu hình router khởi đầu 67 ♦ Các tác vụ cấu hình định tuyến IP 69 ♦ Giao thức thông tin định tuyến RIP 69 ♦ Giao thức thông tin định tuyến IGRP 71 ♦ Giao thức thông tin định tuyến EIGRP .72 ♦ Giao thức thông tin định tuyến OSPF 72 PHẦN B : MÔ PHỎNG CÁC BÀI LAB VỀ CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN I. Định Tuyến Tĩnh ( Static Route ) 74 II. Giao thức định tuyến động RIP (Dynamic Routing Protocol RIP ) .83 III. Giao thức định tuyến động EIGRP (Dynamic Routing Protocol EIGRP ) 94 IV. Giao thức định tuyến động OSPF (Dynamic Routing Protocol OSPF) 107 LỚI NÓI ĐẦU Một trong những phát minh quan trọng nhất trong thế kỷ 19 là máy điện thoại. Đầu thế kỷ 20, sự phát triển của ô tô và sau đó là máy bay, đã đưa con người lên những tầm hiểu biết mới và đã nâng cao đời sống xã hội, hiệu quả của những phát minh này đã làm cho những khoảng cách địa lý trên trái đất không còn là vấn đề quang trọng nữa. Sau đó, vào thế kỷ 20 phát minh ra máy tính lại tăng thêm sức mạnh trí tuệ của con người, cho phép chúng ta suy nghĩ và làm việc hiệu quả hơn, ngoài ra máy tính còn tạo ra cho chúng ta nhiều hơn những gì mà chúng ta hình dung ra được. Ngày này, rất nhiều những công nghệ mới cho phép con người có thể tạo ra những sản phẩm phục vụ cho những nhu cầu hàng ngày từ những công việc đơn giản cho tới những công việc phức tạp, nguy hiểm ở những nơi mà con người khó có thể tồn tại. Nhưng cho dù máy móc có hiện đại, thông minh đến đâu cũng chỉ là do con người sáng tạo ra, chúng đều được lập trình sẵn để thực thi những công việc mà con người yêu cầu, chúng sẽ không thể nào thực thi những công việc mà không được lập trình. Sự thông minh của máy móc phụ thuộc hoàn toàn vào những gì chúng được lập trình bởi con người Giữa thê kỷ 20, lĩnh vực khoa học công nghệ là lĩnh vực có sự phát triên mạnh mẽ, những phát minh lớn của nhân loại hầu như đều nằm trong lĩnh vực này. Với việc phát triển được những vi mạch có kích thước nhỏ nhưng có khả năng tích hợp hàng triệu transitor bên trong đã thu nhỏ kích thước của máy móc, nhưng lại tăng cường thêm nhiều tính năng hơn. Từ chiếc máy vi tính ban đầu có kích thước cỡ một cái nhà, và chỉ tính được một số lượng phép tính hạn chế, máy tính ngày nay có thể tính được hàng tỉ phép tính trong một giây, và trọng lượng chỉ nhỏ còn vài trăm gam. Cùng với sự phát triển của vi mạch, các kỹ thuật lập trình cũng ngày càng phát triển, các ngôn ngữ lập trình ngày nay cho phép người lập trình viết các chương trình giống như ngôn ngữ tự nhiên. Sự phát triển của kỹ thuật lập trình cùng với sự phát triển của công nghệ vi mạch, các thiết kế hiện đại ngày nay linh hoạt hơn, các nhà thiết kế vi mạch đã vận dụng kỹ thuật lập trình để có thể kiểm soát mọi tình huống có thể xảy ra. Một sản phẩm không thể nào được gọi là an toàn khi người thiết kế không thể khống chế được tất cả các cơ chế hoạt động của nó. Các ngôn ngữ lập trình ngày nay nhưrVisual Basic,C++,Pascal .đã trở thành những ngôn ngữ lập trình chủ yếu trong các máy tính, tính linh hoạt, mềm dẻo và gần với ngôn ngữ tự nhiên của con người đã cho phép người lập trình ngày càng tạo ra nhiều sản phẩm phần mềm hữu dụng. Đối với nghành điện tử viễn thông, do xu hướng phát triển mạng viễn thông dựa trên nền tảng IP (Internet Protocol) nên những kiến thức cơ bản về bộ giao thức TCP-IP đã trở thành nhu cầu rất cần thiết. Mặc dù sự ra đời của nghành công nghệ máy tính ià non trẻ so với các nghành công nghệ khác, nhưng máy tính đã tạo nên những bước tiến ngoạn mục trong một thời gian ngắn. Trong hai thập kỷ đầu tồn tại, các hệ thống máy tính được đặt tại các trung tâm. Một công ty cỡ trung hay một trường đại học có thể có một đến hai máy tính, trong khi các viện nghiên cứu lớn có nhiều hon. Khi nhu cầu sử dụng tăng lên, máy tính cần được thu nhỏ lại và máy tính cá nhân (PC) xuất hiện. Việc hội nhập giữa máy tính và kỹ thuật truyền tin đã có những ảnh hưởng sâu sắc đến phương pháp tổ chức các hệ thống máỵ tính. Ngày nay, khái niệm máy tính trung tâm đã lỗi thời. Mô hình công tác tập trung cổ xưa đã được thay thế bởi các hệ thống gồm nhiều máy tính liên kết với nhau. Các hệ thống như vậỵ được gọi là mạng máy tính. Xây dựng mạng máy tính làm việc với các trang thiết bị cụ thể. Ngoài các đường truyền và giao tiếp vật lý đã được chuẩn hóa người xâỵ dựng mạng còn phải công tác trên các thiết bị chức năng để có một hệ thống truyền thông hoàn chỉnh. Router là một trong các thiết bị chức năng như vậy. Đe có thể giải thích được các câu hỏi đại loại như là: Tại sao một máy tính ở Mỹ lại có khả năng liên lạc trực tiếp với một máy tính ở Việt Nam trong khi khoảng cách địa lý cách nhau hàng chục ngàn cây số? Tại sao nó có thể truyền đến đúng địa chỉ đích mà không bị sai lệch hay bị lạt đường? Nó làm được những điều kỳ diệu như thế bằng cách nào? Và còn rất nhiều, rất nhiều câu hỏi như thế nữa. Để có thể giải thích được các thắc mắc như vậy, qua nghiên cứu và tìm hiểu em đã chọn đê tài:” Tìm hiêu và xây dựng các bài thí nghiệm vê giao thức định tuyên dữ liệu trên mạng diện rộng”, để có cơ hội nghiên cứu các thiết bị mạng cũng như việc cấu hình cho các thiết bị mạng, nhằm góp phần nhỏ bé của mình trong sự phát triển chung của nền khoa học nước nhà.