1. Routing Protocols and Concepts
PENGENALAN KEPADA ROUTER

2. Objektif
Mengenal pasti router sebagai komputer dengan OS dan perkakasan yang direkabentuk bagi proses laluan.
Menunjukkan kebolehan untuk mengkonfigurasi peranti dan menggunakan alamat.
Jelaskan struktur jadual routing.
Jelaskan bagaimana router menentukan laluan dan suis paket

3. Router Sebagai Komputer
Maksud router -Komputer yang pakar dalam penghantaran paket melalui rangkaian data. Ia bertanggungjawab untuk memilih jalan yang terbaik dalam rangkaian bagi perjalanan dan penghantaran paket ke destinasi.
Router adalah pusat rangkaian -Router umumnya mempunyai 2 sambungan: -Sambungan LAN
-Sambungan WAN (Sambungan ke ISP)

4. Router Sebagai Komputer
Data dihantar dalam bentuk paket antara 2 terminal akhir (cth : komputer, printer)
Router digunakan untuk mengarahkan paket ke destinasi

5. Router Sebagai Komputer
Router memeriksa alamat IP destinasi paket dan menentukan laluan yang terbaik dengan merujuk jadual routing

6. Router Sebagai Komputer
Komponen dan Fungsi Router
CPU - Melaksanakan arahan sistem operasi Random Access Memory (RAM) - Mengandungi salinan fail konfigurasi. Ia juga merupakan ruang simpanan routing table. Kandungan RAM hilang apabila bekalan kuasa dimatikan Read Only Memory(ROM) - merupakan perisian diagnostik yang digunakan apabila router dihidupkan. Ruang simpanan program Bootstrap router. Non-volatile RAM (NVRAM) – Paparan permulaan dalam router. Ini termasuk alamat IP (protokol Routing, Nama host router) Memori Flash - Mengandungi sistem operasi (Cisco IOS) Antara muka - wujud antara muka fizikal yang digunakan untuk menyambung rangkaian. Contoh jenis antara muka:
-Ethernet / fast Ethernet interfaces
-Serial interfaces
-Management interfaces

7. Router Sebagai Komputer
Komponen Router

8. Router Sebagai Komputer
Fasa utama kepada proses router boot-up
Uji perkakasan Router (POST) -Power-On Self Test
Melaksanakan Bootstrap loader
Cari & masukan perisian Cisco IOS (internetwork OS) Mencari IOS Masukan IOS Cari & memuatkan fail konfigurasi permulaan atau memasuki mod persediaan -Bootstrap program untuk mencari fail konfigurasi

9. Router Sebagai Komputer
Proses boot-up Pengesahan router: -Arahan “show version” digunakan untuk melihat maklumat tentang router semasa proses bootup. Maklumat termasuk: Nombor platform model Nama imej & IOS version Versi Bootstrap yang disimpan dalam ROM Imej nama fail dan ruang ia dimuatkan Bilangan & Jenis antara muka kapasiti NVRAM kapasiti flash konfigurasi daftar

10. Router Sebagai Komputer

11. Router Sebagai Komputer
Antara Muka Router adalah penyambung fizikal yang membolehkan router untuk menghantar atau menerima paket.
Setiap antara muka akan bersambung dengan rangkaian yang berasingan
Ia terdiri daripada soket atau jack yang terdapat di luar router
Jenis-jenis antara muka penghala:
-Ethernet
-Fastethernet
-Serial
-DSL
-ISDN
-Cable

12. Router Sebagai Komputer
2 kumpulan utama antaramuka Router
antaramuka LAN :
Digunakan untuk menyambung router LAN rangkaian
Mempunyai 2 lapisan MAC address
Boleh diberikan alamat IP Layer 3
Biasanya terdiri daripada 1 jack RJ-45
antaramuka WAN : Digunakan untuk menyambung router kepada rangkaian luar yang bersambung antara LAN. Bergantung kepada teknologi WAN, alamat IP Layer 2 boleh digunakan. Menggunakan alamat IP layer 3

13. Router Sebagai Komputer
Router dan Lapisan Rangkaian Router menggunakan alamat IP destinasi paket untuk penghantaran Laluan paket ditentukan selepas router menyemak maklumat dalam jadual routing. Selepas router menentukan laluan yang terbaik Packet akan dirangkumkan ke dalam frame.
Frame akan ditempatkan pada medium rangkaian dalam bentuk Bit

14. Router Sebagai Komputer
Router berfungsi di Lapisan 1, 2 & 3
Router menerima aliran bit dikodkan Bit dinyahkod dan diberi kepada layer 2 Router de-encapsulates frame Paket baki diberi kepada layer 3 -keputusan Routing akan dibuat pada lapisan ini dengan memeriksa alamat IP destinasi kemudian Packet re-encapsulates & dihantar keluar daripada antaramuka

15. Konfigurasi Peranti dan Penggunaan Alamat
Pelaksanaan skema asas pengalamatan
Apabila merekabentuk rangkaian baru atau pemetaan rangkaian yang sedia ada, anda perlu menyediakan maklumat berikut dalam bentuk dokumen
- Lukisan topologi yang menggambarkan perhubungan fizikal
Jadual alamat yang mengandungi maklumat-maklumat berikut: -nama peranti
Antaramuka yang digunakan
IP addresses
Default gateway

16. Konfigurasi Peranti dan Penggunaan Alamat
Konfigurasi asas router
Konfigurasi asas router harus mengandungi perkara-perkara berikut:
-Router name - Nama hos unik
-Banner – banner di perlu untuk memberi amaran kepada pengguna tanpa izin
-Passwords – password yang selamat
-Interface configurations - Tentukan jenis antara muka, alamat IP dan subnet mask. Jelaskan tujuan antara muka. Letakkan arahan “no shutdown”. Jika antara muka bersiri DCE perlu diletakkan arahan “clock rate”
Selepas memasuki proses asas konfigurasi tugas-tugas berikut perlu dilakukan
-Verify asas konfigurasi dan operasi router.
-Save perubahan pada router

17. Konfigurasi Peranti dan Penggunaan Alamat

18. Konfigurasi Peranti dan Penggunaan Alamat
Mengenalpasti Asas Konfigurasi Router
-letakkan arahan show running-config
-untuk simpan konfigurasi asas router masukkan arahan copy running-config startup-config
-arahan-arahan tambahanyang boleh digunakan untuk asas konfigurasi router adalah seperti berikut:
Show running-config -memaparkan konfigurasi semasa yang ada dalam RAM
Show startup-config - memaparkan konfigurasi file NVRAM
Show IP route - memaparkan konfigurasi routing table
Show interfaces - memaparkan konfigurasi semua antaramuka
Show IP int brief - Memaparkan singkatan antara muka maklumat konfigurasi

19. Struktur Jadual Routing
Jadual Routing disimpan di RAM dan mengandungi maklumat berikut:
Directly connected networks- ini berlaku apabila peranti disambungkan ke antaramuka router yang lain
Remotely connected networks - ini adalah satu rangkaian yang tidak berkaitan secara langsung kepada router tertentu
Detailed information mengenai rangkaian termasuk sumber maklumat, rangkaian, alamat & subnet mask, dan alamat Ip next-hop router
Arahan Show ip route digunakan untuk memaparkan jadual routing

20. Jadual Routing Struktur
Menambah rangkaian kedalam jadual laluan-
Anataramuka router
Setiap antaramuka router adalah mempunyai rangkaian yang berbeza
Gunakan arahan no shutdown
untuk wujud laluan statik dan dinamik dalam routing table, anda mesti mempunyai rangkaian yang bersambungan

21. Jadual Routing Struktur
Laluan statik dalam jadual routing
-termasuk: alamat rangkaian, subnet mask and alamat IP router penerimaan atau antaramuka keluar
- Ditandakan dengan kod S dalam jadual routing
Jadual Routing mestilah mengandungi rangkaian secara langsung yang berkaitan untuk digunakan bagi menyambung rangkaian jauh sebelum routing statik atau dinamik boleh digunakan
bila perlu menggunakan laluan statik-
bila rangkaian hanya terdiri daripada beberapa router
- Rangkaian disambungkan ke internet hanya melalui satu ISP
- “Hub & spoke topology” digunakan dalam rangkaian yang luas

22. Jadual Routing Struktur
Laluan disambungkan dan Statik

23. Jadual Routing Struktur
Protokol Dynamic routing
- Digunakan untuk menambah rangkaian jarak jauh kedalam jadual routing
- Digunakan untuk meneroka rangkaian
- Digunakan untuk mengemaskini dan mengekalkan jadual routing
Penemuan rangkaian automatik
-Router yang boleh mencari rangkaian baru dengan berkongsi maklumat didalam jadual routing

24. Jadual Routing Struktur
Menyelenggara jadual routing
Dinamik routing protokol digunakan untuk berkongsi maklumat routing dengan router lain dan untuk mengekalkan dan mengemaskini jadual routing
IP routing protokol. Contoh protokol routing termasuk IP routing protocols.
-RIP
-IGRP
-EIGRP
-OSPF

25. Jadual Routing Struktur
Prinsip jadual routing
-3 prinsip jadual routing:
Setiap router membuat keputusan tersendiri,berpandukan kepada maklumat yang ada dalam jadual routing
Jadual routing yang berbeza menggandungi maklumat yang berbeza
jadual routing boleh memberitahu cara bagaiman hendak sampai ke sesuatu destinasi tetapi tidak dapat memberi tahu cara untuk kembali ke tempat asal

26. Jadual Routing Struktur
Kesan prinsip 3 jadual
Paket dihantar melalui rangkaian dari satu router yang lain, manakala pada hop dihantar oleh hop utama
-Paket boleh mengambil tempat “X” ke destinasi tetapi kembali melalui tempat “Y” (Asymmetric routing).

27. Bahagian Router and Packet Switching
Internet Protocol (IP) -format paket mengandungi bahagian-bahagian yang memberi maklumat berkenaan dengan paket dan terminal yang menghantar dan menerima data
Bahagian penting pada pelajar CCNA iaitu :
-Destination IP address
-Source IP address
-Version & TTL
-IP header length
-Precedence & type of service
-Packet length

28. Bahagian Router and Packet Switching
Format Frame MAC Layer
Frame MAC dibahagikan kepada bahagian-bahagian tertentu iaitu:
-Preamble
-Start of frame delimiter.
-Destination MAC address
-Source MAC address
-Type/length
-Data
-Frame check sequence

29. Bahagian Router and Packet Switching
Metric – nilai berangka (numerical value)digunakan untuk routing protocols bagi mengenalpasti jalan terbaik untuk ke sesuatu destinasi
Semakin kecil nilai metrik semakin mudah untuk ke destinasi
2 jenis Metrik yang digunakan oleh protokol routing:
-Hop count – bilangan router pada satu paket yang bergerak melaluinya untuk sampai ke destinasi
-Bandwidth - "kelajuan" pautan yang juga dikenali sebagai kapasiti data pautan

30. Bahagian Router and Packet Switching
Equal cost metric-keadaan dimana router mempunyai pelbagai laluan ke destinasi yang sama dan memiliki metrik yang sama
Untuk menyelesaikan masalah tersebut,router akan menggunakan Equal Cost Load Balancing. Router akan menghantar paket kepada antaramuka akhir seperti yang disenaraikan di dalam jadual routing.

31. Bahagian Router and Packet Switching
Path determination - satu proses yang digunakan oleh router untuk memilih jalan terbaik ke destinasi
1 daripada 3 path determinations adalah hasil bagi memperolehi jalan terbaik
Directly connected network
Remote network
No route determined

32. Bahagian Router and Packet Switching
Fungsi Switching -proses yang digunakan oleh router untuk menukar paket dari antara muka masuk ke antara muka yang keluar pada router yang sama
- Paket yang diterima oleh router akan melakukan perkara-perkara berikut :
Strips off layer 2 headers.
Examines destination IP address located in Layer 3 header to find best route to destination.
Re-encapsulates layer 3 packet into layer 2 frame.
Forwards frame out exit interface.

33. Bahagian Router and Packet Switching
Merupakan satu paket yang bergerak dari satu rangkaian peranti yang lain
-sumber dan destinasi IP addresses tidak boleh diubah
- sumber dan destinasi MAC addresses BERUBAH bergantung kepada paket yang dihantar dari satu router yang lain
-TTL field decrement by one until a value of zero is reached at which point router discards packet (prevents packets from endlessly traversing the network)

34. Bahagian Router and Packet Switching
Penentuan bahagian dan fungsi terperinci switching. PC1 menghantar maklumat kepada PC 2 proses berlaku seperti dibawah
Step 1 - PC1 encapsulates packet into a frame. Frame contains R1’s destination MAC address

35. Bahagian Router and Packet Switching
Step 2 - R1 receives Ethernet frame.
R1 sees that destination MAC address matches its own MAC.
R1 then strips off Ethernet frame.
R1 Examines destination IP.
R1 consults routing table looking for destination IP.
After finding destination IP in routing table, R1 now looks up next hop IP address.
R1 re-encapsulates IP packet with a new Ethernet frame.
R1 forwards Ethernet packet out Fa0/1 interface.

36. Bahagian Router and Packet Switching

37. Bahagian Router and Packet Switching
Path determination and switching function details. PC1 Wants to send something to PC 2 here is part of what happens
Step 3 - Packet arrives at R2
R2 receives Ethernet frame
R2 sees that destination MAC address matches its own MAC
R2 then strips off Ethernet frame
R2 Examines destination IP
R2 consults routing table looking for destination IP
After finding destination IP in routing table, R2 now looks up next hop IP address
R2 re-encapsulates IP packet with a new data link frame
R2 forwards Ethernet packet out S0/0 interface

38. Bahagian Router and Packet Switching
Path determination and switching function details. PC1 Wants to send something to PC 2 here is part of what happens
Step 4 - Packet arrives at R3
R3 receives PPP frame
R3 then strips off PPP frame
R3 Examines destination IP
R3 consults routing table looking for destination IP
After finding destination IP in routing table, R3 is directly connected to destination via its fast Ethernet interface
R3 re-encapsulates IP packet with a new Ethernet frame
R3 forwards Ethernet packet out Fa0/0 interface
Step 5 - IP packet arrives at PC2. Frame is decapsulated & processed by upper layer protocols.

39. Summary
Routers are computers that specialize in sending data over a network.
Routers are composed of:
-Hardware i.e. CPU, Memory, System bus, Interfaces
-Software used to direct the routing process
IOS
Configuration file
Routers need to be configured. Basic configuration consists of:
-Router name
-Router banner
-Password(s)
-Interface configurations i.e. IP address and subnet mask
Routing tables contain the following information
-Directly connected networks
-Remotely connected networks
-Network addresses and subnet masks
-IP address of next hop address

40. Summary
Routers determine a packets path to its destination by doing the following
Receiving an encapsulated frame & examining destination MAC address.
If the MAC address matches then Frame is de-encapsulated so that router can examine the destination IP address.
If destination IP address is in routing table or there is a static route then Router determines next hop IP address. Router will re-encapsulate packet with appropriate layer 2 frame and send it out to next destination.
Process continues until packet reaches destination.
Note - only the MAC addresses will change the source and destination IP addresses do not change.