Trong bài viết tuần này, chúng ta sẽ cùng khảo sát hoạt động phát broadcast trên router Cisco.
Mô tả:
– Bài lab gồm 6 router được đấu nối với nhau theo sơ đồ được chỉ ra trên hình 1.
– Các router Host1 và Host2 đóng vai trò là các host trên mạng LAN 192.168.3.0/24 của router R3.
– Các router R1, R2 và R3 được đấu nối qua một broadcast – domain, R1 và R4 được đấu nối với nhau thông qua một broadcast domain khác.
– Trong bài lab này, chúng ta sẽ cùng khảo sát việc gửi/nhận broadcast trên các router Cisco.
– Bạn đọc có thể thực hiện bài lab này trên thiết bị thật hoặc giả lập trên GNS3.
Thực hiện:
Bước 1: Cấu hình ban đầu cho bài lab
– Đặt địa chỉ IP trên các cổng router theo quy hoạch IP được chỉ ra trên hình 1.
– Chạy một hình thức định tuyến bất kỳ đảm bảo mọi địa chỉ trên sơ đồ mạng thấy nhau.
Cấu hình
Trên R1:
R1(config)#interface f0/0
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#ip address 192.168.123.1 255.255.255.0
R1(config-if)#exit
R1(config)#interface f0/1
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#ip address 192.168.14.1 255.255.255.0
R1(config-if)#exit
R1(config)#router rip
R1(config-router)#version 2
R1(config-router)#network 192.168.123.0
R1(config-router)#network 192.168.14.0
R1(config-router)#exit Trên R2
R2(config)#interface f0/0
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#ip address 192.168.123.2 255.255.255.0
R2(config-if)#exit
R2(config)#router rip
R2(config-router)#version 2
R2(config-router)#network 192.168.123.0
R2(config-router)#exit Trên R3
R3(config)#interface f0/0
R3(config-if)#no shutdown
R3(config-if)#ip address 192.168.123.3 255.255.255.0
R3(config-if)#exit
R3(config)#interface f0/1
R3(config-if)#no shutdown
R3(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
R3(config-if)#exit
R3(config)#router rip
R3(config-router)#version 2
R3(config-router)#network 192.168.3.0
R3(config-router)#network 192.168.123.0
R3(config-router)#exit Trên R4
R4(config)#interface f0/1
R4(config-if)#no shutdown
R4(config-if)#ip address 192.168.14.4 255.255.255.0
R4(config-if)#exit
R4(config)#router rip
R4(config-router)#version 2
R4(config-router)#network 192.168.14.0
R4(config-router)#exit Trên Host1
Host1(config)#interface f0/0
Host1(config-if)#no shutdown
Host1(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
Host1(config-if)#exit
Host1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.3.254 Trên Host 2
Host2(config)#interface f0/0
Host2(config-if)#no shutdown
Host2(config-if)#ip address 192.168.3.2 255.255.255.0
Host2(config-if)#exit
Host2(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.3.254 Kiểm tra:
– Ta kiểm tra rằng định tuyến đã hội tụ:
R1#show ip route rip
R 192.168.3.0/24 [120/1] via 192.168.123.3, 00:00:01, FastEthernet0/0
R2#show ip route rip
R 192.168.14.0/24 [120/1] via 192.168.123.1, 00:00:12, FastEthernet0/0
R 192.168.3.0/24 [120/1] via 192.168.123.3, 00:00:07, FastEthernet0/0
R3#show ip route rip
R 192.168.14.0/24 [120/1] via 192.168.123.1, 00:00:17, FastEthernet0/0
R4#show ip route rip
R 192.168.123.0/24 [120/1] via 192.168.14.1, 00:00:10, FastEthernet0/1
R 192.168.3.0/24 [120/1] via 192.168.14.1, 00:00:10, FastEthernet0/1 Các host đã đi đến được các router bên ngoài:
Host1#ping 192.168.3.254
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.3.254, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 32/47/92 ms
Host1#ping 192.168.123.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.123.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 36/67/96 ms
Host1#ping 192.168.123.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.123.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 56/73/116 ms
Host1#ping 192.168.123.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.123.3, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 20/47/104 ms
Host1#ping 192.168.14.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.14.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 48/79/104 ms
Host1#ping 192.168.14.4
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.14.4, timeout is 2 seconds: !!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 72/100/144 msBước 2: Ping địa chỉ local broadcast
– Trên R1 và R3 thực hiện ping đến địa chỉ local broadcast 255.255.255.255.
– Quan sát kết quả nhận được.
Thực hiện
Có hai loại địa chỉ IP broadcast có thể được sử dụng trong hoạt động gửi broadcast của
một thiết bị mạng: local broadcast và directed broadcast.
– Local broadcast là địa chỉ IP mà có tất cả các bit đều được bật lên thành 1: 255.255.255.255.
– Directed broadcast là địa chỉ IP chỉ có các bit phần host được bật lên thành 1. Ví dụ: 192.168.1.255/24 là địa chỉ broadcast của mạng 192.168.1.0/24.
Địa chỉ local broadcast được thiết bị sử dụng để gửi broadcast thông tin cho mọi thiết bị khác cùng mạng với nó trong khi địa chỉ directed broadcast được thiết bị sử dụng để gửi broadcast thông tin đến các thiết bị nằm ở một mạng khác.
Trong bước này, chúng ta thực hiện từ các router R1 và R3 gửi broadcast đến địa chỉ local broadcast 255.255.255.255:
R1#ping 255.255.255.255 repeat 1
Type escape sequence to abort.
Sending 1, 100-byte ICMP Echos to 255.255.255.255, timeout is 2 seconds:
Reply to request 0 from 192.168.123.2, 28 ms
Reply to request 0 from 192.168.123.3, 88 ms
Reply to request 0 from 192.168.14.4, 32 ms
R3#ping 255.255.255.255 repeat 1
Type escape sequence to abort.
Sending 1, 100-byte ICMP Echos to 255.255.255.255, timeout is 2 seconds:
Reply to request 0 from 192.168.123.1, 68 ms
Reply to request 0 from 192.168.123.2, 76 ms
Reply to request 0 from 192.168.3.1, 72 ms
Reply to request 0 from 192.168.3.2, 72 ms - Khi một router phát dữ liệu đến địa chỉ 255.255.255.255, nó sẽ kiểm tra trong tất cả các cổng đang active (up/up) của nó xem cổng nào có hỗ trợ gửi broadcast và thực hiện đẩy dữ liệu broadcast ra tất cả các cổng này. Loại cổng giao tiếp đặc thù trên router có hỗ trợ broadcast là cổng Ethernet. Với loại cổng này, khi một luồng dữ liệu broadcast được đẩy ra, hệ thống trung gian kết nối đến cổng sẽ thực hiện nhân bản luồng dữ liệu này đến tất cả các đối tượng cùng kết nối vào hệ thống trung gian ấy.
- Với sơ đồ lab của chúng ta, khi R1 gửi broadcast ra khỏi cổng F0/0, hệ thống switch kết nối vào cổng này sẽ tự động nhân bản dữ liệu đẩy đến các router còn lại cũng kết nối vào hệ thống switch ấy là các router R2 và R3. Do đó, chúng ta thấy xuất hiện kết quả ping trả về từ hai địa chỉ của R2 và R3 là 192.168.123.2 và 192.168.123.3.
- Bên cạnh đó, R1 cũng thấy rằng cổng F0/1 cũng hỗ trợ broadcast nên nó đẩy gói tin phát đến 255.255.255.255 ra khỏi cổng này. Vì broadcast domain này hiện chỉ có R1 và R4 đấu nối vào nên ta chỉ thấy có R4 trả lời ping (reply from 192.168.14.4).
- Ta cũng có thể phân tích tương tự với hoạt động gửi broadcast của R3. Khi R3 được lệnh ping đến 255.255.255.255, nó sẽ kiểm tra xem các cổng active của nó, cổng nào có hỗ trợ broadcast thì thực hiện đẩy gói tin ping broadcast ra khỏi cổng đó. Ta thấy ở phía cổng F0/0 của R3, các router R1 và R2 hồi đáp hoạt động ping broadcast và ở phía cổng F0/1 của R3, các router Host1 và Host2 hồi đáp hoạt động ping broadcadt.
- Nếu trên router có các cổng serial đang active, tùy thuộc loại kỹ thuật data link được sử dụng mà router sẽ quyết định xem có đẩy gói broadcast 255.255.255.255 ra khỏi cổng hay không. Nếu link serial là một loại link điểm – điểm, ví dụ như HDLC, PPP hay một sub – interface frame – relay point – to – point, router sẽ đẩy gói broadcast ra các link này và ta sẽ thấy một hồi đáp nhận được từ router ở đầu kia của link. Thật ra, với các link điểm – điểm, dữ liệu unicast và broadcast đều được đối xử như nhau, không có sự phân biệt, vì về mặt nguyên tắc, link point – to – point chỉ được sử dụng để đấu nối hai thiết bị mà thôi.
- Tuy nhiên, nếu cổng ra là một cổng serial frame – relay đa điểm (kết cuối với nhiều PVC), router sẽ chỉ thực hiện đóng frame gói broadcast gửi vào PVC nào được thực hiện map động bằng inverse ARP hoặc được map tĩnh với từ khóa “broadcast”. Hoạt động gửi broadcast kiểu này không giống với gửi broadcast như đã đề cập ở trên vì chính router gửi phải nhân bản dữ liệu đẩy vào các PVC chứ hệ thống trung gian không thực hiện nhân bản giúp router. Ta gọi hoạt động này là giả broadcast (pseudo – broadcast). Nguyên nhân phải thực hiện phương pháp phức tạp này là do môi trường Frame – relay. không phải là một môi trường hỗ trợ broadcast. Như vậy, với một cổng Frame – relay, tùy cách thức cấu hình mà router có gửi dữ liệu broadcast vào cổng này hay không.
- Tóm lại, như quan sát và phân tích ở trên, địa chỉ 255.255.255.255 được sử dụng để gửi dữ liệu đến các thiết bị nằm trên các subnet kết nối trực tiếp vào các cổng có hỗ trợ broadcast của router Bước tiếp theo, ta cùng xem xét việc gửi broadcast đến các mạng ở xa thông qua địa chỉ directed broadcast.
Bước 3: Ping địa chỉ directed broadcast
– Từ R4 thực hiện ping broadcast đến các host thuộc mạng 192.168.3.0/24 của R3.
Thực hiện
Lần này, ta không thực hiện ping vào các mạng kết nối trực tiếp như ở bước 2 mà thực hiện ping broadcast đến các host ở xa. Mặc định, router Cisco không forward lưu lượng broadcast từ broadcast – domain này qua broadcast – domain khác nên ta phải cấu hình thay đổi đặc điểm này. Ta cấu hình thay đổi trên R3:
R3(config)#interface f0/1
R3(config-if)#ip directed-broadcast
R3(config-if)#exitTa thực hiện “debug ip icmp” trên R4 và thực hiện ping đến địa chỉ 192.168.3.255 và quan sát kết quả trả về:
R4#debug ip icmp
ICMP packet debugging is on
R4#ping 192.168.3.255 repeat 1
Type escape sequence to abort.
Sending 1, 100-byte ICMP Echos to 192.168.3.255, timeout is 2 seconds:
!
Success rate is 100 percent (1/1), round-trip min/avg/max = 72/72/72 ms
R4#
*Mar 1 00:41:50.103: ICMP: echo reply rcvd, src 192.168.123.3, dst 192.168.14.4
*Mar 1 00:41:50.159: ICMP: echo reply rcvd, src 192.168.3.2, dst 192.168.14.4
*Mar 1 00:41:50.179: ICMP: echo reply rcvd, src 192.168.3.1, dst 192.168.14.4 Ta thấy, các host hiện có thuộc mạng 192.168.3.0/24 đều hồi đáp cho gói ping broadcast nhận được từ R4. Riêng với R3, theo kết quả tra cứu định tuyến, vì gói tin trả về phải đi ra khỏi cổng F0/0 của R3 mới đến được R4 nên ta thấy source của gói tin trả về được lấy giá trị là 192.168.123.3.
Như vậy, ta thấy, nếu sử dụng địa chỉ directed broadcast, ta có thể gửi broadcast đến các host nằm trên một mạng ở xa không kết nối trực tiếp.
Trên đây, chúng ta đã cùng nhau trao đổi về hoạt động phát dữ liệu broadcast của các router Cisco.
Cảm ơn các bạn!
Hẹn gặp lại các bạn trong các bài viết tiếp theo!
