Hỏi về xử lý gói tin của router

[canh4]

Các bạn cho mình hỏi cách xử lý gói tin của Router. ví dụ trong môi trường broatcast multiaccess như LAN IX dùng Ethernet, các router đều kết nối đến switch dùng router server làm định tuyến trung tâm peering BGP với các router khác. Mình hỏi vậy vì mình chưa hiểu các xử lý gói tin của router nói chung và trong trường hợp này nói riêng vì khi router server kết nối 100mbps với switch nhưng lưu lượng trao đổi phụ thuộc băng thông của switch.

[nvnam]

Về giải pháp kỹ thuật IX có các mô hình sau
-Chuyển mạch lớp 2 (Switch đơn giản…)
-Mô hình lớp 3.
-Mô hình kết hợp (Lớp 2 và 3)
oRouter Reflector
oMô hình Router Server
oMô hình hỗn hợp (Router Reflector+ Router Server)

Theo như thảo luận của Canh4 thì mô hình IX trong trường hợp này là mô hình kết hợp.
Mô hình này có đặc điểm sau:
- Gồm có 2 hệ thống chính: hệ thống định tuyến, hệ thống chuyển mạch.
- Hệ thống đinh tuyến sẽ trao đổi thông tin định tuyến với doanh nghiệp kết nối vào IX.
- Hệ thống chuyển mạch làm môi trường trao đổi lưu lượng Internet giữa các doanh nghiệp.
- Các doanh nghiệp Internet kết nối vào IX yêu cầu có ASN và tài nguyên địa chỉ IP độc lập.
- Điểm khác nhau giữa Router Reflector và Router Server là:
+ Router Reflector: Kết nối giữa RR và thiết bị định tuyến của các doanh nghiệp kết nối vào IX bằng 1 kết nối duy nhất là iBGP.
+ Router Server: Kết nối giữa RS và thiết bị định tuyến của các doanh nghiệp kết nối vào IX bằng 1 kết nối duy nhất là eBGP.

Thân.

[dangquangminh]

Hi canh4

Để giải quyết câu hỏi của bạn, ta thử chia thành ba câu hỏi con như sau:

1/ Tiến trình router xử lý gói tin tổng quát như thế nào?

2/ Tiến trình trên có gì khác biệt không nếu một cổng của ngõ ra (exit interface) là Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet?

3/ Quá trình bắt tay BGP của router có bị ảnh hưởng bởi (1) và (2) không?

Nếu bạn canh4 đồng ý với cách mà tôi hiểu câu hỏi của bạn canh4 thì bạn hồi đáp nhé.

Chúc vui vẻ

[nvnam]

1. Router_IX chỉ tham gia xử lý đường đi lưu lượng như thế nào cho các doanh nghiệp (gồm thêm, xóa, sữa .. 1 tuyến nào đó) không cho lưu lượng đi qua (Switch sẽ làm chức năng này)---> để cuối cùng thiết lập tất cả đường đi lưu lượng giữa các doanh nghiệp với nhau.
2. Vì chỉ tham gia xử lý thông tin định tuyến, nêu năng lực của Router chỉ phụ thuộc vào số lớp mạng của các doanh nghiệp.
(Một Router 26xx cổng ethernet cũng có thể xử lý tức thời vài trăm ngàn lớp mạng)
___ Trong mô hình kết hợp nếu các doanh nghiệp trao đổi rất nhiều lưu lượng thì thì năng lực của Switch rất quan trọng.

3. Nhìn chung nếu số lớp mạng tính theo ngàn thì không ảnh hưởng lắm, cao lắm nếu có sự cộ bất thường thì quá trình cập nhật lại cũng chỉ mất vài phút.

Thân.

[canh4]

Hi anh Minh!
Đúng là em muốn hỏi về tiến trình xử lý gói tin trên router như anh nói đối với các routing protocol nói chung, BGP nói riêng, router đọc thông tin gì trên package và nó có phải nhận cả gói tin để xử lý rồi truyền đi hay không hay là chỉ đọc một phần thông tin về địa chỉ ví dụ như trong Vlan nếu chỉ có một router để routing thì trafic có tất cả qua router không và băng thông giữa các Vlan có phụ thuộc vào băng thông kết nối giữa switch và router hay chỉ phụ thuộc blackplane của switch thôi?.Em vẽ hình cho nó đề minh họa cho rõ.Trong hình 1 thì trafic từ PCA đến PCB phụ thuộc băng thông của Router nhưng ở hình 2 thì trafic từ PCA đến PC B phụ thuộc băng thông switch.

[dangquangminh]

Hi canh4,

Phần đầu, ta sẽ nói cách thức router xử lý gói tin IP.

IP forwarding, hay IP routing, hiểu theo nghĩa đơn giản chính là tiến trình xử lý của router trên gói tin IP mà router đã nhận. Tiến trình này sẽ đưa ra quyết định về trạm kế tiếp để router gửi gói tin, và cuối cùng là chuyển (forward) gói tin đi. Trong một số tài liệu, thuật ngữ switching được dùng để mô tả hành động của router khi chuyển gói tin từ một cổng này sang một cổng kia của router. Tiến trình xử lý trên gói tin IP cần phải đơn giản hóa và được tổ chức hợp lý, để router có thể trung chuyển một số lượng lớn các gói tin.

Phần này không trình bày chi tiết về những cách thức xử lý nâng cao của Cisco router. Quá trình đơn giản nhất được gọi là process switching. Quá trình xử lý và forward các gói tin logic bên trong của một router , được mô tả một cách cơ bản trong hình bên dưới.



Tóm tắt về các bước thực hiện trong hình vẽ trên

Router nhận frame và kiểm tra trường FCS (frame check sequence) trong frame này; nếu phát hiện lỗi, frame sẽ bị loại bỏ. Router sẽ không cố gắng thử tìm lại gói tin đã mất. Nếu không có lỗi xảy ra trên frame nhận, router sẽ kiểm tra trường Ethernet Type để xác định kiểu gói tin. Sau đó, router sẽ cắt bỏ đi phần Data Link header và trailer, chỉ để lại phần gói tin IP và chuyển qua bước xử lý kế tiếp.

Router kiểm tra bảng định tuyến của nó để có được mạng đích (prefix) thích hợp nhất với địa chỉ IP đích của gói tin trên. Thông tin thích hợp được tìm thấy trong bảng định tuyến của router bao gồm interface đi ra và địa chỉ của router kế tiếp (next-hop router). Đây là những thông tin cần thiết để router có thể tạo frame mới.

Trước khi tạo mới một frame, router cập nhật lại trường TTL trong IP Header và tính toán lại trường IP Header checksum. Router đóng gói gói tin IP vào giữa frame header (bao gồm địa chỉ đích) và frame trailer (bao gồm trường FCS mới) để tạo thành frame mới. Trên đây là một tiến trình xử lý chung nhất, đơn giản nhất trên một router, tuy nhiên Cisco router còn có những cải tiến hiệu quả trong quá trình xử lý bởi việc sử dụng CEF (Cisco Express Forwarding).

Bạn canh4 cũng thử đọc lại một vài thông tin về quá trình đóng gói (encapsulation) trong mô hình OSI 7 lớp:http://vnpro.org/forum/showthread.php?t=98

[canh4]

Hi anh Minh! Em hiểu là router xử lý như thế nhưng khi router nhận frame có nghĩa là frame đó sẽ chiếm bandwidth đầu vào của router . Em hỏi trong hình 2 em vẽ đó môi trường broadcast multiaccess thì chỉ cần kết nối để router 100Mbps nhưng lại có thể xử lý lưu lượng truyền dẫn băng thông qua môi trương switch với bandwidth gigabit của switch. Em nghĩ là switch sẽ hỏi router đích đến của gói tin rồi switching các gói tin trực tiếp giữa các port của switch mà không chuyển tiếp qua router. Còn nếu chuyển tiếp qua router thì chắc chắn router sẽ phải có băng thông rất lớn.

[nvnam]

Theo mình trong mô hình Router-Sever khi một frame đến, Switch sẽ gửi phần Header, Router sẽ kiểm tra FCS(trong hình 1 bạn đưa sẽ tính toàn bộ frame, nhưng hình 2 để giảm chi phí vận chuyển data qua Router chỉ tính trên Header), sau đó cũng tính toán lại --> cho ra 1 Header mới trả lại Switch. Tùy vào quyết định của Router cho header mới mà Switch sẽ chuyển Frame như thế nào.

Thân.

[dangquangminh]

Em hỏi trong hình 2 em vẽ đó môi trường broadcast multiaccess thì chỉ cần kết nối để router 100Mbps nhưng lại có thể xử lý lưu lượng truyền dẫn băng thông qua môi trương switch với bandwidth gigabit của switch.

Nếu cổng LAN của router có thể chạy 100Mbps (cổng Fast Ethernet) gắn vào cổng của switch chạy 1Gbps, quá trình dò tìm tốc độ giữa router và switch sẽ thống nhất với nhau ở 100Mbps. Lúc đó cổng của switch cũng chỉ chạy ở 100Mbps.

Em nghĩ là switch sẽ hỏi router đích đến của gói tin rồi switching các gói tin trực tiếp giữa các port của switch mà không chuyển tiếp qua router. Còn nếu chuyển tiếp qua router thì chắc chắn router sẽ phải có băng thông rất lớn.

Switch trong hình vẽ của bạn là một L2 switch bình thường. Do đó switch chỉ làm nhiệm vụ trung chuyển / bắc cầu (bridging) các frame xuất phát từ các máy trong phân đoạn mạng LAN segment. Động tác hỏi địa chỉ mà bạn canh4 hỏi chính là một phần hoạt động của giao thức ARP/RARP.

Router hoạt động ở Lớp 3. Khi frame do switch chuyển đến, router sẽ gỡ bỏ L2 header, đọc thông tin L3 trong gói tin được trích ra từ frame, tra bảng định tuyến và chuyển mạch (switching) ra cổng phù hợp.

Như vậy không có tác vụ switch hỏi router đích đến gói tin rồi bỏ qua con router.

Thông tin về ARP/RARP bạn xem tại đây:

http://vnpro.org/forum/showthread.php?t=2670

Thân mến,

[hole]

Rouer gỡ bỏ layer 2 header có MAC nguồn MAc đích,chỉ xử lý phần header của layer 3 vậy tại sao khi qua router MAC nguồn lại thay đổi ??

[Ryta]

Chào Hole,
Bạn Hole đọc kỹ lại những phần trên, thầy Minh đã trả lời rất rõ rồi mà. Bạn thử đọc kỹ lại đi nhé.

[luancb]

Khi gói tin đến router, router phải thay đổi MAC nguồn và đích, để phù hợp với môi trường truyền mới .

ethernet LAN--- Router---HDLC----router ---Frame relay----router ----ethernet LAN .