ospf · 2016-03-01 · giao thức định tuyến ospf uospf là một giao thức định tuyến...

Cácgiaothứcđịnhtuyến

OSPF

Giao thức định tuyến OSPF u OSPF là một giao thức định tuyến theo

liên kết trạng thái được triển khai dựa trên các chuẩn mở.

u Thuật toán đòi hỏi các nút mạng có đầy đủ thông tin về toàn bộ topo của mạng

u OSPF đựơc mô tả trong nhiều tài liệu của IETF (Internet Engineering Task Force). u OSPF v2: RFC2328 u OSPF v3: RFC5340

3/2/16 2

Giao thức định tuyến OSPF u OSPF khắc phục được các nhược điểm của RIP u OSPF có khả năng mở rộng, phù hợp với các hệ

thống mạng hiện đại.

3/2/16 3

Hình 4: Mạng OSPF lớn được thiết kê phân cấp va chia thành nhiều vùng

Giao thức định tuyến OSPF u OSPF cho mạng lớn được phân cấp:

u chia thành nhiều vùng u Các vùng đều được kết nối vào vùng vùng xương sống

(backbone) là vùng 0

3/2/16 4

Giao thức định tuyến OSPF u Vùng trong OSPF được định danh bởi 32-

bits, và cấu trúc giống như địa chỉ IP (cũng có thể được định danh với một số thập phân)

u 0.0.0.0 được sử dụng cho vùng backbone

3/2/16 5

Giao thức định tuyến OSPF u Các vùng mạng phải được kết nối vật lý

vào mạng backbone.

3/2/16 6

Mô hình mạng OSPF lớn thực tế

Giao thức định tuyến OSPF u Đặc điểm thiết kế phân cấp:

ü Thông tin trạng thái liên kết, topo của mỗi vùng không được quảng bá ra vùng ngoài

ü Router kết nối một vùng và vùng 0 (backbone) là router biên

ü 2 router biên của cùng 1 vùng được liên kết với nhau trong vùng 0 bằng liên kết ảo

ü Cost của liên kết ảo là cost đi giữa 2 router biên trong vùng của nó

ü Các tuyến đường nội vùng gọi là intra-area routes. ü Các tuyến đường ngoại vùng gọi là inter-area routes. ü Các tuyến đường học được từ giao thức định tuyến liên

vùng gọi la external routes.

3/2/16 7

Giao thức định tuyến OSPF u Ưu điểm của thiết kế phân cấp trong

OSPF: ü Kiểu thiết kế này cho phép kiểm soát hoạt động cập nhật định tuyến.

ü Giảm tải của hoạt động định tuyến, tăng tốc độ hội tụ,

ü Giới hạn sự thay đổi của hệ thống mạng vào từng vùng và tăng hiệu suất hoạt động.

3/2/16 8

Giao thức định tuyến OSPF u Đặc điểm của giao thức OSPF:

ü  Sử dụng giải thuật đường ngắn nhất. ü Chỉ cập nhật khi có sự kiện xảy ra. ü Gửi gói thông tin về trạng thái các liên kết cho tất cả các router

trong mạng. ü Mỗi router có cái nhìn đầy đủ về cấu trúc hệ thống mạng. ü Hội tụ nhanh. ü  Không bị lặp vòng. ü  Phù hợp với các mạng lớn có cấu trúc phức tạp. ü Đòi hỏi nhiều bộ nhớ và năng lượng xử lý hơn so với định tuyến

theo vectơ khoảng cách. ü  Tốn ít băng thông hơn so với định tuyến theo vectơ khoảng

cách. ü  Tất cả các gói tin đều được xác thực. ü Đóng gói gói tin OSPF trực tiếp trong IP.

3/2/16 9

Tìmđườnggiữacácmiềnkhácnhau

•  Bảngđịnhtuyếnởcácmiền–  Mỗirouterbiêntómtắtchovùngcủanócostcầnthiếtđểđiđếncác

đíchởmiềnngoài–  SaukhicácđườngđingắnnhấtđượcSnhchovùngthìcácđườngđi

ngắnnhấtđếncácđíchngoàivùngcũngđượcSnhđểxâydựngbảngđịnhtuyếnđầyđủ.

•  ViệcSnhđườngđiđượcthựchiệnở2cấpintra-areavàinter-area

–  Đườngđigồm3phần•  Intra-routetừnguồnđếnnútbiêncủavùngcónguồn•  Backboneroutetừvùngnguồnđếnvùngđích•  Intra-routetừnútbiênđíchđếnđích

–  Cácđườngđingắnnhấtcủa3phầntrênđượcchọn–  Nútbiênnguồnđượcchọnlànútchophépđếnđíchvớiđườngđi

ngắnnhất

Giao thức định tuyến OSPF u OSPF định tuyến theo trạng thái liên kết xác định các

router láng giềng và thiết lập mối quan hệ với các láng giềng này.

3/2/16 11

Hình 5: Link – là một cổng/ interface trên router. Link-state: trạng thái của một liên kết giữa hai router, bao gồm trạng thái

của một cổng trên router va mối quan hẹ giữa nó với router láng giềng kết nối vào cổng đo

Giao thức định tuyến OSPF u Mỗi router áp dụng thuật toán đường đi ngắn (chi phí nhỏ nhất) lên

cơ sở dữ liệu của nó để tính đường đến tất cả các mạng đích. u Mỗi liên kết có chi phí tương ứng. Giá trị có thể được thiết lập bởi

quản trị. VD: khoảng cách, throughput v.v...

3/2/16 12

Hình 4: Cost – giá trị chi phí đặt cho mỗi liên kết

Hoạtđộngchung–  Khirouterđượcbật,nóchạyhelloprotocolđểkhámphátopomạng

•  GửibảnrnHellođếncácnúthàngxómvànhậnbảnrnHellotừcáchàngxómđểthiếtlậpquanhệlánggiềng2chiều.

–  MỗimạngmulrpleaccessbầuramộtDesignatedrouter.–  Cácrouterthườngxuyêngửithôngrnvềtrạngtháiliênkếtcủanó

•  MỗirouterthuộcđoạnmạngmulrpleaccessgửibảnrnupdatevềDR•  DRlưutopocủatoànmạngvàgửibảnrnLSAchứatoponàyđitấtcảcácnút

kháctrongvùng–  Cácroutergửithôngrnvềtrạngtháiliênkếtcủanókhicóthayđổi.–  LSAsđượcfloodingtrêntoànvùngđểthốngnhấtmọinútđềucócùng

mộtcơsởdữliệutrạngtháiliênkết.–  Cácrouterkềthườngxuyênđồngbộlink-statedatabasebằngcáchgửi

nhaucácbảnrnDatabasedescripron,mỗibảnrnchứamộttậpcácLSA.CácrouterkhinhậnđượcLSAmớihơnsẽcậpnhật

–  NgoàiracóthểyêucầucậpnhậtbằngLSArequest

Giao thức định tuyến OSPF u Các OSPF router phải thiết lập mối quan hệ láng

giềng để trao đổi thông tin định tuyến.

u Trong mỗi một mạng IP kết nối vào router, nó đều cố gắng ít nhất là trở thành một láng giềng hoặc là láng giềng thân mật với một router khác.

u Router OSPF quyết định chọn router nào làm láng giềng thân mật là tuỳ thuộc vào mạng kết nối của nó.

u Khi mối quan hệ láng giềng thân mật được thiết lập giữa hai láng giềng với nhau thì thông tin về trạng thái đường liên kết mới được trao đổi.

3/2/16 14

Giao thức định tuyến OSPF u OSPF nhận biết ba loại mạng sau:

ü Mạng quảng bá đa truy cập, ví dụ như mạng Ethernet. ü Mạng điểm-nối-điểm, PPP. ü Mạng không quảng bá đa truy cập (NBMA – Nonbroadcast

multi-access), ví dụ như Frame Relay.

3/2/16 15

Giao thức định tuyến OSPF u Một vùng OSPF có thể bao gồm nhiêu đoạn mạng đa truy nhập

u  Trong đoạn mạng quảng ba đa truy cập có rất nhiều router kết nối, nếu mỗi router đều thực hiện trao đổi thông tin thi sẽ quá tải.

u Giải pháp cho vấn đê quá tải trên là bầu ra một router làm đại diện (DR – Designated Router). Router này sẽ thiết lập mối quan hệ kề với mọi router khác trong mạng quảng ba .

u Mọi router còn lại sẽ chỉ gửi thông tin vê trạng thái đường liên kết cho DR. Sau đo DR sẽ gửi các thông tin này cho mọi router khác trong mạng bằng địa chỉ mutlticast 224.0.0.5.

u  DR đóng vai trò nhu một người phát ngôn chung của đoạn mạng đa truy nhập. Nó sẽ lưu giữ topo mạng và thường xuyên gửi update.

3/2/16 16

Giao thức định tuyến OSPF u  Cần có một router thứ hai được bầu ra để làm router đại diện dự

phòng (BDR – Backup Designated Router), router này sẽ đảm trách vai trò của DR nếu DR bị sự cố.

u  Để đảm bảo cả DR và BDR đều nhận được các thông tin về trạng thái đường liên kết từ mọi router khác trong cùng một mạng, người ta sử dụng địa chỉ multicast 224.0.0.6 cho các router đại diện.

3/2/16 17

Giao thức định tuyến OSPF u Khuôn dạng gói tin OSPF:

3/2/16 18

Hình 4: Gói tin OSPF

Giao thức định tuyến OSPF u Các loại bản tin trong OSPF:

ü Các bản tin trong OSPF có cùng một thông tin header

ü GóirnOSPFđượcđónggóitronggóiIP ü Các gói tin phục vụ cho thông tin định tuyến luôn

mang trường ToS (Type of Service) là 0 ü Có 5 loại bản tin trong OSPF:

•  Gói tin HELLO •  Gói tin Database description •  Gói tin Link-state request •  Gói tin Link-state update •  Gói tin Link-state acknowledgment

3/2/16 19

Giao thức định tuyến OSPF u Các loại bản tin OSPF:

ü Hello: dùng để thiết lập và duy trì mối quan hệ hàng xóm với những router khác .

ü DBD: Bản tin được dùng để trao đổi toàn bộ link-state Database phục vụ cho việc đồng bộ các router kề

ü LSR: Link state request, yêu cầu một thông tin liên kết cập nhật hơn

ü LSU: Link-state update được sử dụng để trả lời LSRs cũng như công bố thông tin mới.

ü LSAck: khi 1 LSU được nhận,router gửi 1 Link-State Acknowledgement (LSAck) để xác nhận LSU.

3/2/16 20

Gói tin Hello u Định dạng thông điệp bản tin Hello

3/2/16 21

Hình 4: Gói tin Hello của OSPF

Gói tin Hello u Định dạng thông điệp bản tin Hello của OSPF:

ü Network mask chứa mặt nạ của mạng mà qua đó thông điệp được gửi đi.

ü Dead Timer cho giá trị thời gian (s), sau thời gian này nếu máy lân cận không trả lời thì được xem như đã “chết” (VD: Gấp 4 lần chu kỳ hello)

ü Hello Inter khoảng cách thời gian (s) giữa các thông điệp Hello. Mặc định với mạng multiaccess và point-to-point là 10s và 30s với mạng non-broadcast multiaccess (NBMA)

ü Gway Prio là độ ưu tiên của bộ định tuyến này, tính theo số nguyên và được sử dụng trong việc chọn máy dự phòng cho bộ định tuyến được chỉ định.

ü Designated Router và Backup Designated Router chứa địa chỉ của bộ định tuyến của router DR và BDR.

ü Neighbor IP Address chứa địa chỉ IP của tất cả các máy lân cận mà nơi gửi vừa mới nhận các thông điệp Hello từ đó.

3/2/16 22

Giao thức Hello u Hoạt động: Mỗi router gửi multicast gói hello đê giư

liên lạc với các router láng giềng. Gói hello mang thông tin vê các mạng kết nối trực tiếp vào router.

3/2/16 23

Hình 4: Sử dụng hello để xác định router láng giềng

Giao thức Hello u Hoạt động của gói tin HELLO:

ü Gửi gói tin multicast đến địa chỉ 224.0.0.5 trên tất cả các interfaces

ü Gửi gói tin unicast trên các liên kết ảo ü Các gói tin HELLO có chu kỳ 10s trên LAN và

30s trên NBMA ü Sử dụng để thành lập quan hệ kết nối với các

láng giềng liền kề ü Quan hệ láng giềng được lập khi 1 routeur

thấy tên mình trong bản tin hello của láng giềng

3/2/16 24

Gói tin Database description u Dùng khi các router đồng bộ với nhau:

3/2/16 25

RFC 2328 OSPF Version 2 April 1998

A.3.3 The Database Description packet

Database Description packets are OSPF packet type 2. These packets are exchanged when an adjacency is being initialized. They describe the contents of the link-state database. Multiple packets may be used to describe the database. For this purpose a poll-response procedure is used. One of the routers is designated to be the master, the other the slave. The master sends Database Description packets (polls) which are acknowledged by Database Description packets sent by the slave (responses). The responses are linked to the polls via the packets’ DD sequence numbers.

0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Version # | 2 | Packet length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Router ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Area ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Checksum | AuType | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Authentication | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Authentication | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Interface MTU | Options |0|0|0|0|0|I|M|MS +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | DD sequence number | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | | +- -+ | | +- An LSA Header -+ | | +- -+ | | +- -+ | | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | ... |

Moy Standards Track [Page 195]

Giao thức định tuyến OSPF ü Các bộ định tuyến dùng gói tin “database description” đồng bộ cơ sở dữ liệu cấu hình mạng của chúng.

ü Khi trao đổi, một router đóng vài trò là chủ, các router khác đóng vai trò tớ và đáp trả lại mỗi thông điệp “database description” này.

ü Bit I được set là 1 với gói đầu tiên.

ü Bit M được set là 1 nếu có thêm các gói tiếp theo sau.

ü Bit S để chỉ ra rằng thông điệp được gửi đi bởi máy chủ (1) hay máy thứ (0).

3/2/16 26

Giao thức định tuyến OSPF u Định dạng gói tin “database description” của OSPF:

ü  Vùng Database sequence number được đánh số thứ tự các thông điệp để nơi nhận có thể biết được cái nào bị mất.

ü  PhầncònlạicủagóirnbaogồmdanhsáchcácphầncủaCSDLlink-state.MỗiphầnlàmộtLSAvớiheaderriêng

ü  TậphợpcácLSAtạothànhCSDLlink-stateü  CácloạiLSA:

ü  NetworkLSA:XuấtpháttừDesignatedrouterü  RouterLSA:Xuấtpháttừcácroutercònlạiü  SumaryLSA:Tómtắtthôngrnđịnhtuyếncủamộtvùngü  ASexternalLSA:quảngbáthôngrntrạngtháithuthậpđượctừmạngngoàivào

trongvùng

3/2/16 27

LSA

•  LSA:Linkstateadverrsement,môtảmộtliênkếtvớimộtrouterhaymộtđoạnmạng

•  TiêuđềchungcủacácLSAbaogồm:–  LSage:thờigiansống(giây)kểtừkhiLSAđượcsinhra–  LStype:KiểucủaLSA–  LinkstateID:ĐịachỉIPxácđịnhphầnmạngđangđượcmôtảtrongLSA,tùytheo

LStype.–  Adverrsingrouter:địachỉroutergửiLSAnày–  LSsequencenumber,checksum,length


A.4.1 The LSA header

All LSAs begin with a common 20 byte header. This header contains enough information to uniquely identify the LSA (LS type, Link State ID, and Advertising Router). Multiple instances of the LSA may exist in the routing domain at the same time. It is then necessary to determine which instance is more recent. This is accomplished by examining the LS age, LS sequence number and LS checksum fields that are also contained in the LSA header.

0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS age | Options | LS type | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Link State ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Advertising Router | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS sequence number | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS checksum | length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

LS age The time in seconds since the LSA was originated.

Options The optional capabilities supported by the described portion of the routing domain. OSPF’s optional capabilities are documented in Section A.2.

LS type The type of the LSA. Each LSA type has a separate advertisement format. The LSA types defined in this memo are as follows (see Section 12.1.3 for further explanation):


LSA


LS Type Link State ID _______________________________________________ 1 The originating router’s Router ID. 2 The IP interface address of the network’s Designated Router. 3 The destination network’s IP address. 4 The Router ID of the described AS boundary router. 5 The destination network’s IP address.

Table 16: The LSA’s Link State ID.

additionally have one or more of the destination network’s "host" bits set. For example, when originating an AS- external-LSA for the network 10.0.0.0 with mask of 255.0.0.0, the Link State ID can be set to anything in the range 10.0.0.0 through 10.255.255.255 inclusive (although 10.0.0.0 should be used whenever possible). The freedom to set certain host bits allows a router to originate separate LSAs for two networks having the same address but different masks. See Appendix E for details.

When the LSA is describing a network (LS type = 2, 3 or 5), the network’s IP address is easily derived by masking the Link State ID with the network/subnet mask contained in the body of the LSA. When the LSA is describing a router (LS type = 1 or 4), the Link State ID is always the described router’s OSPF Router ID.

When an AS-external-LSA (LS Type = 5) is describing a default route, its Link State ID is set to DefaultDestination (0.0.0.0).

12.1.5. Advertising Router

This field specifies the OSPF Router ID of the LSA’s originator. For router-LSAs, this field is identical to the Link State ID field. Network-LSAs are originated by the



LS Type Description ___________________________________ 1 Router-LSAs 2 Network-LSAs 3 Summary-LSAs (IP network) 4 Summary-LSAs (ASBR) 5 AS-external-LSAs

Link State ID This field identifies the portion of the internet environment that is being described by the LSA. The contents of this field depend on the LSA’s LS type. For example, in network-LSAs the Link State ID is set to the IP interface address of the network’s Designated Router (from which the network’s IP address can be derived). The Link State ID is further discussed in Section 12.1.4.

Advertising Router The Router ID of the router that originated the LSA. For example, in network-LSAs this field is equal to the Router ID of the network’s Designated Router.

LS sequence number Detects old or duplicate LSAs. Successive instances of an LSA are given successive LS sequence numbers. See Section 12.1.6 for more details.

LS checksum The Fletcher checksum of the complete contents of the LSA, including the LSA header but excluding the LS age field. See Section 12.1.7 for more details.

length The length in bytes of the LSA. This includes the 20 byte LSA header.


Router-LSA

•  #link:sốgiaodiệnđượcđặctảtrongLSA


A.4.2 Router-LSAs

Router-LSAs are the Type 1 LSAs. Each router in an area originates a router-LSA. The LSA describes the state and cost of the router’s links (i.e., interfaces) to the area. All of the router’s links to the area must be described in a single router-LSA. For details concerning the construction of router-LSAs, see Section 12.4.1.

0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS age | Options | 1 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Link State ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Advertising Router | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS sequence number | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS checksum | length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 0 |V|E|B| 0 | # links | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Link ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Link Data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Type | # TOS | metric | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | ... | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | TOS | 0 | TOS metric | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Link ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Link Data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | ... |


Router-LSA•  MỗiLSAcóthểmôtảnhiềuliênkết.Vớimỗiliênkết:

–  Type:•  1Point-to-point,•  2đếnmạngtransit,•  3đếnmạngstub,•  4linkảo

–  LinkData:Giátrịkhácnhautùythuộcloạilink,địachỉIPgiaodiệncủarouter,mặtnạcủastubv.v..

–  LinkID:Địachỉrouter/designatedrouter/mạngđượcroutergửiLSAnàykếtnốiđến

–  Metrics:đơnvịđịnhtuyến–  #TOS:sốlượngmetricsTOScóthểcókèmtheovới1liênkết,khôngkểmetricschính

–  MỗiliênkếtcóthểcónhiềuthôngrnvềcácmetricsTOS

Network-LSA•  LSAmôtảmộtđoạnmạngđạidiệnbởimộtDesignatedRouter•  Liệtkêtấtcảcácroutercủađoạnmạng•  Khoảngcáchtừmỗirouterđếnmạngcoinhư=0vìthếkhôngcótrường

metrics•  Networkmask:mặtnạcủađoạnmạng•  Tiếptheolàdanhsáchcácrouterkếtnốivàođoạnmạng


A.4.3 Network-LSAs

Network-LSAs are the Type 2 LSAs. A network-LSA is originated for each broadcast and NBMA network in the area which supports two or more routers. The network-LSA is originated by the network’s Designated Router. The LSA describes all routers attached to the network, including the Designated Router itself. The LSA’s Link State ID field lists the IP interface address of the Designated Router.

The distance from the network to all attached routers is zero. This is why metric fields need not be specified in the network-LSA. For details concerning the construction of network-LSAs, see Section 12.4.2.

0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS age | Options | 2 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Link State ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Advertising Router | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS sequence number | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS checksum | length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Network Mask | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Attached Router | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | ... |

Network Mask The IP address mask for the network. For example, a class A network would have the mask 0xff000000.


Sumary-LSA

•  Sumary-LSAsinhrabởiBorderrouter•  Môtamộtvùngđíchởmứcinter-area•  TrườngType=3nếuđíchlà1mạngIP•  Trườngtype=4nếuđíchlà1routerbiêncủa1vùng


A.4.4 Summary-LSAs

Summary-LSAs are the Type 3 and 4 LSAs. These LSAs are originated by area border routers. Summary-LSAs describe inter-area destinations. For details concerning the construction of summary- LSAs, see Section 12.4.3.

Type 3 summary-LSAs are used when the destination is an IP network. In this case the LSA’s Link State ID field is an IP network number (if necessary, the Link State ID can also have one or more of the network’s "host" bits set; see Appendix E for details). When the destination is an AS boundary router, a Type 4 summary-LSA is used, and the Link State ID field is the AS boundary router’s OSPF Router ID. (To see why it is necessary to advertise the location of each ASBR, consult Section 16.4.) Other than the difference in the Link State ID field, the format of Type 3 and 4 summary-LSAs is identical.

0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS age | Options | 3 or 4 | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Link State ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Advertising Router | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS sequence number | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS checksum | length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Network Mask | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | 0 | metric | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | TOS | TOS metric | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | ... |


Gói tin “link state request”

3/2/16 34

•  Gói tin này để yêu cầu các router lân cận cập nhật trạng thái liên kết của các link cụ thể.

•  Mỗi yêu cầu đặc trưng bởi: LS type, Link state ID, routeur đã quảng cáo thông tin link-state.

•  Các máy lân cận sẽ trả lời với thông tin mới nhất mà nó có được về các liên kết đó.


A.3.4 The Link State Request packet

Link State Request packets are OSPF packet type 3. After exchanging Database Description packets with a neighboring router, a router may find that parts of its link-state database are out-of-date. The Link State Request packet is used to request the pieces of the neighbor’s database that are more up-to-date. Multiple Link State Request packets may need to be used.

A router that sends a Link State Request packet has in mind the precise instance of the database pieces it is requesting. Each instance is defined by its LS sequence number, LS checksum, and LS age, although these fields are not specified in the Link State Request Packet itself. The router may receive even more recent instances in response.

The sending of Link State Request packets is documented in Section 10.9. The reception of Link State Request packets is documented in Section 10.7.

0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Version # | 3 | Packet length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Router ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Area ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Checksum | AuType | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Authentication | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Authentication | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | LS type | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Link State ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Advertising Router | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | ... |


Gói tin “link state update”


A.3.5 The Link State Update packet

Link State Update packets are OSPF packet type 4. These packets implement the flooding of LSAs. Each Link State Update packet carries a collection of LSAs one hop further from their origin. Several LSAs may be included in a single packet.

Link State Update packets are multicast on those physical networks that support multicast/broadcast. In order to make the flooding procedure reliable, flooded LSAs are acknowledged in Link State Acknowledgment packets. If retransmission of certain LSAs is necessary, the retransmitted LSAs are always sent directly to the neighbor. For more information on the reliable flooding of LSAs, consult Section 13.

0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Version # | 4 | Packet length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Router ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Area ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Checksum | AuType | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Authentication | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Authentication | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | # LSAs | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | | +- +-+ | LSAs | +- +-+ | ... |


ChứamộtdanhsáchcácLSAđượcyêucầu

GóirnLink-stateACK

•  ChỉchứacácLSAheadercủacácLSAcầnACK


A.3.6 The Link State Acknowledgment packet

Link State Acknowledgment Packets are OSPF packet type 5. To make the flooding of LSAs reliable, flooded LSAs are explicitly acknowledged. This acknowledgment is accomplished through the sending and receiving of Link State Acknowledgment packets. Multiple LSAs can be acknowledged in a single Link State Acknowledgment packet.

Depending on the state of the sending interface and the sender of the corresponding Link State Update packet, a Link State Acknowledgment packet is sent either to the multicast address AllSPFRouters, to the multicast address AllDRouters, or as a unicast. The sending of Link State Acknowledgement packets is documented in Section 13.5. The reception of Link State Acknowledgement packets is documented in Section 13.7.

The format of this packet is similar to that of the Data Description packet. The body of both packets is simply a list of LSA headers.

0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Version # | 5 | Packet length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Router ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Area ID | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Checksum | AuType | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Authentication | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Authentication | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | | +- -+ | | +- An LSA Header -+ | | +- -+


Cấu hình OSPF với Cisco IOS ü Định tuyến OSPF sử dụng khái niệm về vùng. Mỗi

router xây dựng một cơ sở dữ liệu đầy đủ về trạng thái các đường liên kết trong một vùng.

ü Một vùng trong mạng OSPF được cấp số từ 0 đến 65.535. Nếu OSPF đơn vùng thì đó là vùng 0.

ü Trong mạng OSPF đa vùng, tất cả các vùng đều phải kết nối vào vùng 0.

ü Vùng 0 được gọi là vùng xương sống. ü Trước tiên phải khởi động tiến trình định tuyến OSPF

trên router, khai báo địa chỉ mạng và chỉ số vùng. ü Địa chỉ mạng được khai báo kèm theo wildcard mask

chứ không phải là subnet mask. ü Chỉ số danh định (ID) của vùng được viết dưới dạng

số hoặc dưới dạng số thập phân có dấu chấm tượng tự như IP.

3/2/16 37

Cấu hình OSPF với Cisco IOS u  wildcard mask: là một mặt nạ xác định

phần nào trong địa chỉ IP có thể nhận giá trị bất kỳ

u Wildecard cũng tương tự như subnet mark nhưng phần 1 và 0 được đảo lại ü Thường được dùng kèm với một địa chỉ IP. Ví

dụ trong một access list có 1 luật: ü Cho dữ liệu từ subnet 10.0.3.0/24 đi qua ü Có nghĩa là 3 bytes đầu phải là 10.0.3, byte cuối là

bất kỳ

3/2/16 38

Cấu hình OSPF với Cisco IOS u Cấu hình OSPF với Cisco IOS:

ü Để khởi động định tuyến OSPF, dùng lệnh sau trong chế độ cấu hình toàn cục:

ü  Router (config)#routerospf process-idü Chúng ta khai báo địa chỉ mạng cho OSPF như sau: ü  Router(config-router)#network address wildcard-mask area area-id

3/2/16 39

Cấu hình OSPF với Cisco IOS u OSPF sẽ bầu DR dựa trên router ID. Router ID nào

lớn nhất sẽ được chọn. Chúng ta có thể quyết định kết quả bầu chọn DR bằng cách đặt giá trị ưu tiên cho cổng của router kết nối vào mạng đó. ü Router(config-if)#ip ospf priority number ü Router#show ip ospf interfacetype number

3/2/16 40

Cấu hình OSPF với Cisco IOS u OSPF sư dụng chi phí làm thông sô (cost) để chọn đường tốt nhất.

ü  Gia trị chi phí này liên quan đến đường truyền va dư liệu nhận vào của một cổng trên router.

ü  Mặc định, chi phí của một kết nối được tính theo công thức 108/băng thông, trong đo băng thông được tính theo đơn vị bit/s.

ü  Tuy nhiên người quản trị mạng có thê cấu hình gia trị chi phí bằng nhiều cách. Cổng nào có chi phí thấp thi cổng đo sẽ được chọn đê chuyển dư liệu.

ü  Cisco IOS tư động tính chi phí dựa trên băng thông của cổng tương ứng. Tuy nhiên chúng ta cũng cần cấu hình băng thông đúng cho cổng của router.

3/2/16 41

Cấu hình OSPF với Cisco IOS u Các router trong một vùng cần được cấu hình để thực

hiện xác thực để đảm bảo thông tin đinh tuyến trao đổi với nhau. ü Mỗi một cổng OSPF trên router cần có một khoá xác thực để

sử dụng khi gửi các thông tin OSPF cho các router khác cùng kết nối với cổng đó.

ü Khóa xác thực, hay còn gọi là mật mã, được chia sẻ giữa hai router.

ü Khoá này sử dụng để tạo ra dữ liệu xác minh (trường Authentication data) đặt trong phần header của gói OSPF.

ü Mật mã này có thể dài đến 8 ký tự. ü Router (config-if)#ip ospfauthentication-keypassword

ü Router(config-router)#areaarea-number authentication

3/2/16 42

Cấu hình OSPF với Cisco IOS u Kiểm tra cấu hình với OSPF:

3/2/16 43

Show ip ospf Lệnh này cho biết số lần đã sử dụng thuật toán SPF, đồng thời cho biết khoảng thời gian cập nhật khi mạng không có gì thay đổi

Show ip ospf neighbor detail

Liệt kê chi tiết các láng giềng, giá trị ưu tiên của chúng và trạng thái của chúng.

Show ip ospf database Hiển thị nội dung của cơ sở dữ liệu về cấu trúc hệ thống mạng trên router, đồng thời cho biết router ID, ID của tiến trình OSPF.

Cấu hình OSPF với Cisco IOS u Kiểm tra cấu hình với OSPF:

3/2/16 44

Clear ip route * Xoá toàn bộ bảng định tuyến.

Clear ip route a.b.c.d Xoá đường a.b.c.d trong bảng định tuyến

Debug ip ospf events Báo cáo mọi sự kiện của OSPF.

Debug ip ospf adj Báo cáo mọi sự kiện về hoạt động quan hệ thân mật của OSPF.

Cấu hình OSPF với Cisco IOS u Kết luận:

ü OSPF có thể hoạt động trên nhiều môi trường mạng (lớn & nhỏ) và có nhiều ưu điểm hơn các giao thức định tuyến vector khoảng cách.

ü OSPF có ưu điểm là có thể định tuyến theo kiểu dịch vụ. Người quản trị có thể cài đặt nhiều tuyến đường đi đến một đích nào đó, mỗi tuyến đường dành cho một độ ưu tiên hay ưu tiên một dịch vụ nào đó.

ü OSPF cung cấp cơ chế cân bằng tải (load balancing)

ü OSPF cung cấp cơ chế xác thực cho các gói tin mang thông tin định tuyến

3/2/16 45

Bàitậplớn•  Minhhọahoạtđộngcủacácgiaothứcđịnhtuyến

–  Môphỏnghoạtđộngcủagiaothứctrongcáctrườnghợpvàgiaiđoạnkhácnhau(cóthểdùngGNS3)

–  BắtvàphânSchcácgóirnbắtđượctrêncácliênkếtmạngtrongcácgiaiđoạntrên

–  Viếtbáocáo–  Trìnhbàydemotrênlớp.

•  Cácgiaothứccóthểchọn:–  RIPv1,RIPv2,OSPF,BGP,cácgiaothứcchocácmạngadhoc…

•  Mỗinhóm3-4sinhviên•  Deadlinetạonhómvàchọnđềtài:8/3•  Bắtđầubáocáotừ:19/4

ospf · 2016-03-01 · giao thức định tuyến ospf uospf là một giao thức định tuyến...

Documents