LOGO

Giao thức định tuyến OSPF và mô phỏng

Điện tử 5-K50

Nhóm SV thực hiện:

1.Nguyễn Quang Dương. 2.Nguyễn Đức Khoa. 3.Đỗ Minh Sơn.4.Hoàng Hoài Nam.5.Nguyễn Việt Toàn.

Mục lục

Mục lục 1. Định tuyến.

1.1. Khái niệm định tuyến. 1.2.Các kiểu định tuyến. 2. Giao thức định tuyến OSPF: 2.1. Khái niệm OSPF.

2.2.OSPF Message.2.3. OSPF Packet Header.2.4. Thiết lập Neighbour.2.5. Thuật toán trong OSPF.2.6.LSA.2.7 DR và BDR trong môi trường đa truy cập.

3.Mô phỏng bằng Packet Tracer.

2

10/5/2009

Định tuyến

3

10/5/2009

Routing.

Khái niệm định tuyến (Routing):

- Định tuyến là quá trình chọn lựa các đường đi trên một mạng máy tính

để gửi dữ liệu qua đó.

- Định tuyến chỉ ra hướng, đường đi tốt nhất (best path)từ nguồn đến đích

của các gói tin (packet) thông qua các node trung gian là các router.

-Có 2 loại định tuyến: tĩnh và động.

-Trong định tuyến tĩnh,sau khi cấu hình đường đi là cố định. Khi có thay

đổi trong mạng phải cấu hình lại. Phù hợp với mạng nhỏ.Rất khó triển khai

trong mạng lớn.

4

10/5/2009

Dynamic Routing:

Dynamic Routing: - Định tuyến động chiếm ưu thế trên mạng

Internet ngày nay. Các đường đi tự động được cập nhật bởi router. Đường đi đến đích có tính linh hoạt.

Các kiểu định tuyến động:1. RIP(Routing Information Protocol).

2. IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)

3. EIGRP(Enhanced IGRP)

4. OSPF(Open Shortest Path First)

5. IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System )

6. BGP (Border Gateway Protocol).

5

10/5/2009

Dynamic Routing:

Các thuật toán tìm đường:

6

10/5/2009

1 2

1.OSPF.2. IS-IS.

1. RIP (ver 1 &2).2. IGRP.3. EIGRP.

Distance Vector Link State

Khái niệm OSPF:

7

10/5/2009

OSPF là giao thức định tuyến dạng Link-State dựa trên chuẩn mở được phát triển để thay thế phương thức Distance Vector (RIP).OSPF phù hợp với mạng lớn, có khả năng mở rộng, không bị loop trong mạng. Ưu điểm của OSPF: 1. Tốc độ hội tụ nhanh. 2.Hỗ trợ mạng con (VLSM). 3.Có thể áp dụng cho mạng lớn. 4.Chọn đường theo trạng thái đường link hiệu quả hơn distance vector. 5. Đường đi linh hoạt hơn. 6.Hỗ trợ xác thực (Authenticate). Trong 1 hệ thống dùng disistance vector (RIP) thì một mạng đích quá 15 router thì không thể đến được. Điều này làm kích thước mạng dùng RIP nhỏ, khả năng mở rộng kém. OSPF thì không bị giới hạn về kích thước, tăng khả năng mở rộng.OSPF có thể cấu hình theo nhiều vùng (area), bằng cách này có thể giới hạn lưu thông trong từng vùng. Thay đổi vùng này không ảnh hưởng đến vùng khác . Do vậy khả năng mở rộng rất cao.

Lịch sử phát triển giao thức OSPF:

8

10/5/2009

OS

PF V

er 1

OS

PF V

er 2

OS

PFv2U

pdate

OS

PF V

er3

1989 1991 1998 1999

Quá trình phát triển OSPF (bắt đầu nghiên cứu từ 1987).OSPF được mô tả trong chuẩn của IETF (Internet Engineering Task Force). OSPF có tính mở (công cộng), không mang tính độc quyền

IP V

6

OSPF Message.

9

10/5/2009

- Một OSPF Message đã được đóng gói

OSPF Packets:

10

10/5/2009

Các loại gói tin OSPF: 1.Hello: Khởi tạo kết nối với router OSPF khác.

2.DBD (Database description): chứa danh sách ngắn gọn

database các router link-state, để kiểm tra tính đồng bộ dữ

liệu giữa các router.

3.LSR(Link State Request): Yêu cầu router gửi nhiều

thông tin về trạng thái đường link.

4.LSU(Link State Update): Gói tin trả lời lại LSR, chứa

các gói quảng bá Link-State.

5.LSAck: Khi LSU được nhận, LSAck sẽ được gửi.

OSPF Packet Header:

11

10/5/2009

12

10/5/2009

Thiết lập Neighbor

Trước khi Router truyền trạng thái đường link của nó,nó cần phải biết các router neighbor bằng cách gửi gói tin Hello.

13

10/5/2009

Thuật toán trong OSPF:

Khi Router nhận được các gói LSA, nó sẽ xây dựng link-state

database và dùng thuật toán Dijkstra's shortest path first (SPF) để tạo ra

SPF tree.Khi nhận thông tin mạng thay đổi tính lại SPF.

14

10/5/2009

OSPF Metric:

Giá trị cơ sở để OSPF tính toán đường đi (OSPF metric) là cost

Link-State Update (LSA)

15

10/5/2009

Khi OSPF được khởi tạo hoặc có thay đổi trong mạng, các Router Ospf sẽ truyền LSA trên mạng.Gói LSA sẽ truyền đến tất cả các router trong mạng

DR & BDR

16

10/5/2009

Chọn DR & BDR để giải quyết vấn đề LSA bị gửi đi tràn lan trong mạng ảnh

hưởng đến bandwidth.

Trong môi trường đa truy cập, OSPF sẽ chọn 1 router được chỉ định

(Designated Router) để thu thập và quảng bá các gói LSA. Một router để dự

phòng khi DR bị lỗi (Backup Designated Router). Các Router khác sẽ là

DROther .

Thay vì gửi tràn lan trong mạng, các Router chỉ gửi LSA đến DR và DBR.

Sau đó DR sẽ gửi LSA của Router 1 đến các Router khác .

Các Router (DROther) gửi LSA đến DR & BDR thông qua địa chỉ multicast

( 224.0.0.6 ).

DR lại gửi LSA đến các router khác thông qua địa chỉ multicast 224.0.0.5.

Hoạt động của DR

17

10/5/2009

Cơ chế hoạt động của DR.

Lựa chọn DR & BDR:

18

10/5/2009

Quá trình chọn lựa DR và BDR sẽ theo quy tắc sau:1. DR: Router có số priority cao nhất.2. BDR : Router có số priority cao thứ 2.3. Trong trường hợp các Router có số priority bằng nhau thì

Router có số ID (router ID)cao nhất sẽ làm DR.

Lựa chọn DR & BDR:

19

10/5/2009

Quá trình chọn DR & BDR được tiến hành ngay khi cổng của Router đầu tiên được nối vào mạng đa truy cập và được cấu hình giao thức OSPF.

Quá trình này có thể mất vài phút, sau khi tất cả Router được bật, Router với số ID lớn nhất có thể là DR.

Router ID: Dùng để chọn DR & BDR trong mạng. Router ID đơn giản là địa chỉ IP, nó là duy nhất với mỗi Router. Nó được là chọn như sau:

1. Cấu hình trực tiếp từ Admin.2. Nếu không được cấu hình, sẽ chọn địa chỉ IP lớn nhất của

cổng ảo (loopback interface).3. Nếu không có loopback interface, địa chỉ IP lớn nhất của cổng

vật lý (đang hoạt động) sẽ được chọn làm Router ID.

Khi DR được chọn, nó sẽ vẫn là DR cho đến khi các điều kiện sau xảy ra:1. Router DR bị lỗi.2. OSPF trên DR bị lỗi..3. Cổng (interface) trên DR bị lỗi.

Thay đổi DR & BDR

20

10/5/2009

Trong trường hợp DR bị lỗi, BDR sẽ làm DR và sẽ có tiến trình lựa chọn để chọn ra Router mới làm BDR.

Thay đổi DR & BDR

21

10/5/2009

Khi có Router có địa chỉ IP lớn nhất tham gia vào mạng thì DR và BDR vẫn

không thay đổi (không chọn lại DR, BDR).

Thay đổi DR & BDR

22

10/5/2009

Nếu Router DR cũ hết lỗi, tham gia vào mạng thì vẫn bị coi là DROther (Router thành viên).

Thay đổi DR & BDR

23

10/5/2009

Khi Router BDR bị lỗi, một tiến trình sẽ chọn lựa các router còn lại (trừ DR) để làm BDR (với Router ID lớn nhất).

Thay đổi DR & BDR

24

10/5/2009

Chỉ khi cả DR và BDR bị lỗi, OSPF sẽ tiến hành tính toán lựa chọn lại DR và BDR.

Mô phỏng

25

10/5/2009

LOGO

ĐT5-K50

www.themegallery.com