Tìm hiểu cơ chế định tuyến ClassFull (ip classfull), ClassLess (ip classless) trên hệ thống mạng

Thảo luận trong 'Routing' bắt đầu bởi khoaTGM, 24/8/17.

  1. khoaTGM

    khoaTGM Member

    Định tuyến ClassFull (ip classfull), ClassLess (ip classless) khác nhau về cơ bản như sau:

    – Các giao thức classful: không gửi kèm theo subnet mask trong các bản tin định tuyến từ đó không hỗ trợ VLSM và không hỗ trợ mạng gián đoạn. Các giao thức điển hình của trường phái này là RIPv1 và IGRP (IGRP hiện không còn được hỗ trợ trên các IOS mới của Cisco).

    – Các giao thức classless: có gửi kèm theo subnet mask trong các bản tin định tuyến nên có hỗ trợ VLSM và có hỗ trợ mạng gián đoạn. Hầu hết các giao thức thông dụng được sử dụng ngày nay đều thuộc trường phái classless (vd: RIPv2, OSPF, EIGRP).

    Tìm hiểu cơ chế định tuyến “ip classfull” và "ip classless" trong Router Cisco

    upload_2017-8-24_14-42-44.jpeg

    1. Tổng quan cơ chế hoạt động của “ip classfull”.

    Cơ chế “ip classfull” làm việc dựa trên Major Network (là mạng lớn chưa được chia nhỏ). Theo phương thức phân loại địa chỉ IP thì chúng ta có 3 dải địa chỉ IP chủ đạo thuộc các lớp mạng Class A, Class B, Class C.
    Dựa vào octet đầu tiên, ta có thể phân biệt các Major Network thuộc các lớp Class A , B , C của địa chỉ IP như sau:

    – IP thuộc Major Network A sẽ dao động từ 1.0.0.0/8 tới 127.0.0.0/8
    – IP thuộc Major Network B sẽ dao động từ 128.0.0.0/16 tới 191.255.0.0/16
    – IP thuộc Major Network C sẽ dao động từ 192.0.0.0/24 tới 223.255.255.0/24

    Khi bật cơ chế “ip classfull”, Router sẽ bỏ qua default route mà chỉ sử dụng thông tin định tuyến các mạng cụ thể tương ứng với Major Network trong bảng định tuyến. Nếu Major Network không tồn tại trong bảng định tuyến, Router lúc này mới sử dụng tới default route.

    2. Khảo sát cơ chế hoạt động của “ip classfull” và "ip classless"

    Cấu hình IP trên các VPC (Virtual PC):

    – VPC1: ip 172.16.1.2/24 gateway 172.16.1.1
    – VPC2: ip 172.16.2.2/24 gateway 172.16.2.1
    – VPC3: ip 172.16.3.2/24 gateway 172.16.3.1

    Cấu hình cơ bản trên R1.

    hostname R1
    interface e0/0
    ip address 192.168.12.1 255.255.255.0
    no shutdown
    exit
    interface e0/1
    ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
    no shutdown
    exit
    line console 0
    logging synchronous
    exec-timeout 0 0
    exit
    line vty 0 4
    privilege level 15
    no login
    exit
    no ip domain-lookup


    Cấu hình cơ bản trên R2:

    hostname R2
    interface e0/0
    ip address 192.168.12.2 255.255.255.0
    no shutdown
    exit
    interface e0/1
    ip address 172.16.2.1 255.255.255.0
    no shutdown
    exit
    interface e0/2
    ip address 172.16.3.1 255.255.255.0
    no shutdown
    exit
    line console 0
    logging synchronous
    exec-timeout 0 0
    exit
    line vty 0 4
    privilege level 15
    no login
    exit
    no ip domain-lookup


    Cấu hình default route tại R1 cho phép ping tới 172.16.2.0/24 và 172.16.3.0/24.

    ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.12.2

    Kiểm tra bảng định tuyến tại R1.

    R1# show ip route
    Codes: L – local, 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-2
    ia – IS-IS inter area, * – candidate default, U – per-user static route
    o – ODR, P – periodic downloaded static route, H – NHRP, l – LISP
    + – replicated route, % – next hop override
    Gateway of last resort is 192.168.12.2 to network 0.0.0.0
    S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 192.168.12.2
    172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
    C 172.16.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/1
    L 172.16.1.1/32 is directly connected, Ethernet0/1
    192.168.12.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
    C 192.168.12.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
    L 192.168.12.1/32 is directly connected, Ethernet0/0


    2.1 Cơ chế hoạt động của "ip classless"


    Bật cơ chế định tuyến “ip classless” tại R1, quá trình ping tới địa chỉ IP thuộc lớp mạng 172.16.2.0/24 và 172.16.3.0/24 diễn ra thành công vì gói tin được gửi theo default route trong bảng định tuyến của R1.

    R1(config)# ip classless
    S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 192.168.12.2

    R1# ping 172.16.2.2
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.2.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms


    R1# ping 172.16.3.2

    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.3.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/2 ms


    2.2 Cơ chế hoạt động của "ip classfull"


    Tại R1, khi bật chức năng định tuyến “ip classfull” bằng cách thực hiện câu lệnh “no ip classless” tại R1 ta phát hiện R1 không còn ping được tới lớp mạng 172.16.2.0/24 và 172.16.3.0/24 nữa mặc dù trong bảng định tuyến của R1 vẫn còn default route 0.0.0.0/0.

    R1(config)# no ip classless

    Câu lệnh “no ip classless” sẽ không có tác dụng gì cho đến khi ta vô hiệu hóa cơ chế chuyển mạch CEF bằng câu lệnh “no ip cef”.

    R1(config)# no ip cef

    Nếu cơ chế định tuyến “ip classfull” được kích hoạt, R1 sẽ không gửi gói tin tới mạng 172.16.2.0/24 và 172.16.3.0/24 bằng default route vì trong bảng định tuyến của R1 vẫn còn thông tin của route 172.16.0.0/16.

    Điều này khiến bảng định tuyến của R1 phải chứa các route cụ thể trỏ tới các mạng 172.16.2.0/24 và 172.16.3.0/24 thì quá trình ping từ R1 tới 2 mạng trên mới diễn ra thành công.

    Hoặc nếu mạng 172.16.0.0/16 không còn trong bảng định tuyến của R1 nữa thì các gói tin từ R1 gửi tới các mạng 172.16.2.0/24 và 172.16.3.0/24 sẽ được gửi đi theo default route và quá trình ping tới 2 mạng trên sẽ diễn ra thành công.

    R1# ping 172.16.2.1
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.2.1, timeout is 2 seconds:
    …..
    Success rate is 0 percent (0/5)


    R1# ping 172.16.3.1

    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.3.1, timeout is 2 seconds:
    …..
    Success rate is 0 percent (0/5)


    R1# show ip route

    Codes: L – local, 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-2
    ia – IS-IS inter area, * – candidate default, U – per-user static route
    o – ODR, P – periodic downloaded static route, H – NHRP, l – LISP
    + – replicated route, % – next hop override
    Gateway of last resort is 192.168.12.2 to network 0.0.0.0
    S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 192.168.12.2
    172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
    C 172.16.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/1
    L 172.16.1.1/32 is directly connected, Ethernet0/1
    192.168.12.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
    C 192.168.12.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
    L 192.168.12.1/32 is directly connected, Ethernet0/0


    Tiến hành debug
    để biết gói tin từ R1 gửi tới 172.16.2.0/24 và 172.16.3.0/24 sẽ được gửi đi đâu.

    R1(config)# access-list 100 permit icmp any any
    R1# debug ip packet 100

    IP packet debugging is on for access list 100

    R1# ping 172.16.2.1
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.2.1, timeout is 2 seconds:
    *Jul 16 03:39:02.051: IP: s=172.16.1.1 (local), d=172.16.2.1, len 100, unroutable.
    *Jul 16 03:39:04.052: IP: s=172.16.1.1 (local), d=172.16.2.1, len 100, unroutable.
    *Jul 16 03:39:06.052: IP: s=172.16.1.1 (local), d=172.16.2.1, len 100, unroutable.
    *Jul 16 03:39:08.052: IP: s=172.16.1.1 (local), d=172.16.2.1, len 100, unroutable.
    *Jul 16 03:39:10.052: IP: s=172.16.1.1 (local), d=172.16.2.1, len 100, unroutable.
    Success rate is 0 percent (0/5)


    Với cơ chế “ip classfull”, R1 sẽ sử dụng thông tin định tuyến tương ứng với các route cụ thể nằm trong Major Network 172.16.0.0/16 để gửi các gói tin liên quan tới các mạng con của mạng này (chẳng hạn như mạng 172.16.2.0/24 và 172.16.3.0/24) và bỏ qua default route.

    Nếu bảng định tuyến của R1 không còn xuất hiện mạng 172.16.0.0/16 nữa thì các gói tin gửi tới 172.16.2.0/24 và 172.16.3.0/24 sẽ được gửi đi theo default route. Ta có thể xóa route 172.16.0.0/16 tại bảng định tuyến của R1 bằng cách vào cổng e0/1 trên R1 tiến hành “shutdown”.

    R1# show ip route
    Codes: L – local, 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-2
    ia – IS-IS inter area, * – candidate default, U – per-user static route
    o – ODR, P – periodic downloaded static route, H – NHRP, l – LISP
    + – replicated route, % – next hop override
    Gateway of last resort is 192.168.12.2 to network 0.0.0.0
    S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 192.168.12.2
    172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
    C 172.16.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/1
    L 172.16.1.1/32 is directly connected, Ethernet0/1
    192.168.12.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
    C 192.168.12.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
    L 192.168.12.1/32 is directly connected, Ethernet0/0


    R1(config)# interface e0/1
    R1(config-if)# shutdown


    Sau khi shutdown cổng e0/1 tương ứng với lớp mạng 172.16.1.0/24 thì mạng 172.16.0.0/16 cũng không còn xuất hiện nữa trong bảng định tuyến của R1. Lúc này, khi ping tới các IP thuộc lớp mạng 172.16.2.0/24 và 172.16.3.0/24 sẽ diễn ra thành công vì R1 sẽ sử dụng thông tin default route để gửi dữ liệu.

    R1# show ip route
    Codes: L – local, 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-2
    ia – IS-IS inter area, * – candidate default, U – per-user static route
    o – ODR, P – periodic downloaded static route, H – NHRP, l – LISP
    + – replicated route, % – next hop override
    Gateway of last resort is 192.168.12.2 to network 0.0.0.0
    S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 192.168.12.2
    192.168.12.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
    C 192.168.12.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
    L 192.168.12.1/32 is directly connected, Ethernet0/0


    R1# ping 172.16.2.2

    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.2.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/2/5 ms


    R1# ping 172.16.3.2
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.3.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/2 ms



    Chúc các bạn thành công !
     
    baogum thích bài này.

trang này