Mục lục
I. Giới thiệu Router
II. Giới thiệu IPv4
III. Cấu hình
IV. Kết luận

---

I. Giới thiệu Router
1.1 Khái niệm
Router (bộ định tuyến) là một thiết bị mạng dùng để kết nối các mạng khác nhau và điều phối lưu lượng dữ liệu giữa chúng. Nó quyết định đường đi tối ưu cho các gói dữ liệu dựa trên địa chỉ IP và các bảng định tuyến.

1.2 Chức năng

• Chuyển tiếp Gói Dữ liệu: Router nhận gói dữ liệu từ một mạng và chuyển tiếp chúng đến đích đúng dựa trên địa chỉ IP.
• Kết nối Mạng: Router có thể kết nối nhiều loại mạng khác nhau, chẳng hạn như mạng LAN (Local Area Network) và WAN (Wide Area Network).
• Chia sẻ Kết nối Internet: Trong các mạng gia đình hoặc văn phòng nhỏ, router thường chia sẻ kết nối Internet từ một modem cho nhiều thiết bị.
• Định Tuyến và Điều Khiển Tải: Router sử dụng các thuật toán định tuyến để chọn tuyến đường tốt nhất cho gói dữ liệu và điều khiển lưu lượng để tránh tắc nghẽn mạng.
• Chức năng Bảo mật: Nhiều router tích hợp các tính năng bảo mật như tường lửa (firewall), bảo vệ chống tấn công và mã hóa dữ liệu để bảo vệ mạng.
• Giao thức và Định tuyến: Router có thể sử dụng nhiều giao thức định tuyến khác nhau như OSPF, BGP, và EIGRP để trao đổi thông tin định tuyến với các router khác và duy trì bảng định tuyến.

1.3 Ưu và Nhược điểm

Ưu điểm​

• Kết nối nhiều mạng: Router cho phép kết nối nhiều mạng khác nhau, chẳng hạn như kết nối mạng LAN với mạng WAN hoặc kết nối nhiều mạng LAN với nhau.
• Tối ưu hóa lưu lượng: Router có khả năng chọn đường đi tốt nhất cho các gói dữ liệu dựa trên các bảng định tuyến và các giao thức định tuyến, giúp tối ưu hóa hiệu suất mạng.
• Chia sẻ kết nối Internet: Trong mạng gia đình và văn phòng nhỏ, router có thể chia sẻ một kết nối Internet duy nhất cho nhiều thiết bị.
• Quản lý mạng: Router cho phép quản lý và phân phối băng thông giữa các thiết bị kết nối, hỗ trợ các tính năng như Quality of Service (QoS) để ưu tiên lưu lượng quan trọng.
• Giao thức định tuyến: Router hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến khác nhau (OSPF, BGP, EIGRP), giúp duy trì sự liên kết mạng và khả năng mở rộng.

Nhược điểm​

• Chi phí: Các router cao cấp và doanh nghiệp có thể có chi phí đầu tư lớn, đặc biệt là các router với nhiều tính năng bảo mật và định tuyến phức tạp.
• Phức tạp trong cấu hình: Cấu hình và quản lý router, đặc biệt là các router doanh nghiệp với nhiều tính năng, có thể phức tạp và yêu cầu kiến thức chuyên sâu.
• Hiệu suất: Trong một số tình huống, router có thể trở thành điểm nghẽn hiệu suất nếu không được cấu hình đúng hoặc nếu có quá nhiều thiết bị kết nối và lưu lượng dữ liệu lớn.
• Bảo trì và quản lý: Các router cần được bảo trì và cập nhật thường xuyên để đảm bảo hoạt động ổn định và bảo mật. Điều này có thể tốn thời gian và công sức.
• Giới hạn về phạm vi: Một số router có phạm vi sóng Wi-Fi hạn chế, có thể không đủ để bao phủ toàn bộ khu vực trong một số trường hợp, yêu cầu thêm các thiết bị mở rộng như repeater hoặc access point.

II. Giới thiệu IPv4
2.1 Khái niệm
Địa chỉ Giao thức Internet là một địa chỉ logic được sử dụng bởi giao thức IP trong lớp Internet của mô hình TCP/IP (tương đương với lớp 3, lớp Network của mô hình OSI).

Địa chỉ IP xác định thiết bị mạng (máy tính, máy in, v.v.) giống như địa chỉ nhà riêng. Các thiết bị trên mạng có địa chỉ IP khác nhau.

Địa chỉ Internet Phiên bản 4 (IPv4 - Giao thức Internet Phiên bản 4) là phiên bản thứ tư trong quá trình phát triển của Giao thức Internet (IP). Đây là phiên bản đầu tiên được sử dụng rộng rãi của IP.

2.2 Đặc điểm

• Địa chỉ IPv4 sử dụng địa chỉ IP 32 bit và chia ra làm 4 octet (1 octet = 1 byte = 8 bit) với các ký tự số được phân cách bằng dấu chấm (.)
• Địa chỉ IPv4 có 12 trường trong Header và độ dài trường Header là 20 byte
• Có 3 loại địa chỉ Unicast, Multicast và broadcast
• Địa chỉ IPv4 là một giao thức connectionless
• IPv4 hỗ trợ VLSM (Virtual Length Subnet Mask)
• Địa chỉ IPv4 có thể Gán thủ công hoặc tự động thông qua DHCP

IPv4 sử dụng 32 bit nhị phân (0 và 1) để làm địa chỉ nên ta có tổng cộng 232 địa chỉ IP, tương đương với hơn 4 tỷ địa chỉ.

2.3 Phân lớp địa chỉ IPv4

Có 5 lớp: A, B, C, D, E
Trong đó:

• Các lớp A, B, C được dùng để gán cho các host
• Lớp D là lớp địa chỉ Multicast
• Lớp E không dùng.

lớp A địa chỉ lớp A có phần mạng là 8 bit đầu và phần host là 24 bit sau. Bit đầu tiên của phần mạng luôn là 0. Lớp A sẽ có các địa chỉ mạng từ 1.0.0.0 đến 126.0.0.0 và mỗi mạng sẽ có 224 địa chỉ host (loại trừ địa chỉ mạng và địa chỉ broadcast)

Lớp B địa chỉ lớp B có phần mạng là 16 bit đầu và phần host là 16 bit sau. 2 bit đầu tiên của phần mạng luôn là 1.0. Lớp B sẽ có các địa chỉ mạng từ 128.0.0.0 đến 191.255.0.0 và mỗi mạng sẽ có 214 địa chỉ host (loại trừ địa chỉ mạng và địa chỉ broadcast).

Lớp C địa chỉ lớp C có phần mạng là 24 bit đầu và phần host là 8 bit sau. 3 bit đầu tiên của phần mạng luôn là 1.1.0. Lớp C sẽ có các địa chỉ mạng từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.0 và mỗi mạng sẽ có 26 địa chỉ host (loại trừ địa chỉ mạng và địa chỉ broadcast).

Lớp Đ các địa chỉ trong lớp D là những địa chỉ multicast bao gồm 224.0.0.0 đến 239.255.255.255

Lớp E các địa chỉ trong lớp E có vai trò dùng để dự phòng, bao gồm những địa chỉ từ 240.0.0.0 trở đi.

III. Cấu hình
Mô hình

Cấu hình
R1:
đặt IP

R1#conf t
R1(config)#interface fastethernet0/0
R1(config-if)#ip address 192.168.1.20 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#exit
R1(config)#interface fastethernet1/0
R1(config-if)#ip address 192.168.2.20 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown
R1(config-if)#exit
R1#write memory

Click to expand...

Định tuyến

R1#conf t
R1(config)#router rip
R1(config-router)#version 2
R1(config-router)#network 192.168.1.0
R1(config-router)#network 192.168.2.0
R1(config-router)#exit
R1#write memory

Click to expand...

R2:
Đặt IP

R2#configure terminal
R2(config)#interface fastethernet0/0
R2(config-if)#ip address 192.168.2.30 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#exit
R2(config)#interface fastethernet1/0
R2(config-if)#ip address 192.168.3.30 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#exit
R2#write memory

Click to expand...

Định tuyến

R2#configure terminal
R2(config)#router rip
R2(config-router)#version 2
R2(config-router)#network 192.168.2.0
R2(config-router)#network 192.168.3.0
R2(config-router)#exit
R2#write memory

Click to expand...

R3
Đặt IP

R3#configure terminal
R3(config)#interface fastethernet0/0
R3(config-if)#ip address 192.168.3.40 255.255.255.0
R3(config-if)#no shutdown
R3(config-if)#exit
R3(config)#interface fastethernet1/0
R3(config-if)#ip address 192.168.4.40 255.255.255.0
R3(config-if)#no shutdown
R3(config-if)#exit
R3#write memory

Click to expand...

Định tuyến

R3#configure terminal
R3(config)#router rip
R3(config-router)#version 2
R3(config-router)#network 192.168.3.0
R3(config-router)#network 192.168.4.0
R3(config-router)#exit
R3#write memory

Click to expand...

PC1

PC1> ip 192.168.1.10/24 192.168.1.20

Click to expand...

PC2

PC2> ip 192.168.4.50/24 192.168.4.40

Click to expand...

kết quả cấu hình
Ping PC1 qua PC2

IV. Kết luận
Router đóng vai trò quan trọng trong mạng máy tính, đặc biệt là trong việc kết nối và điều phối lưu lượng dữ liệu giữa các mạng khác nhau. IPv4 đóng vai trò thiết yếu trong việc định danh và định tuyến các thiết bị trong mạng.