Bài 8: Giao Thức định Tuyến OSPF

1. ĐỊNH NGHĨA GIAO THỨC OSPF

Giao thức định tuyến OSPF là giao thức định tuyến động thuộc nhóm Link State. Trên mỗi Router đều có bản đồ mạng của cả vùng (bảng định tuyến) thông qua việc đồng nhất bảng cơ sở dữ liệu trạng thái đường link (LSDP – Link State Database). Từ bản đồ mạng này Router sẽ tự tính toán ra đường đi ngắn nhất và xây dựng bảng định tuyến cho nó. Giao thức OSPF được sử dụng rộng rãi trong các công ty cho hệ thống mạng lớn.

2. ĐẶC ĐIỂM GIAO THỨC OSPF

2.1 Là một chuẩn mở

– OSPF(Open shortest path first) là chuẩn mở do IEEE đưa ra

Hoạt động ở nhóm classless

AD = 110

Metric phụ thuộc vào Bandwith

Sử dụng thuật toán Dijkstra để tìm đường đi ngắn nhất.

2.2 Router-id trên OSPF

– Để chạy OSPF nó phải tạo ra 1 định danh để chạy gọi là Router-id (giống như CMND) có định dạng A.B.C.D(vd: IPv4:192.168.1.1)

để tạo ra Router-id có 2 cách

• Cách 1: Router tự động tạo ra
• Cách 2: Do mình tạo bằng cách config

Cách 1: tự động tạo

Dựa vào interface nào có địa chỉ IP cao nhất thì nó lấy IP đó làm Router-id Vd: Router có f0/0=10.0.0.1 f0/1=172.16.1.1 s0/0/0=192.168.1.1 => Router-id = 192.168.1.1

Nếu Router có Loopback tồn tại và cho tham gia định tuyến thì Router-id ưu tiên cho Loopback trước Vd: lookback 0=4.1.1.1 ;lookback1=4.2.2.2; f0/0=172.16.1.1; f0/1=192.168.1.1 => Router-id = 4.2.2.2

Cách 2 : admin tạo

Router-id không nhất thiết là phải chọn IP có trên interface Vd: lookback 0=4.1.1.1 ;lookback1=4.2.2.2; f0/0=172.16.1.1; f0/1=192.168.1.1 Ta có thể cấu hình để chọn Router-id = 100.100.100.100. Ip này không thuộc interface nào của router cả

2.3. Neighbor trong OSPF

– Neighbor trong giao thức định tuyến OSPF

Khi cả 2 Router đã chạy OSPF thì chúng bắt đầu gửi gói tin Hello để thiết lập neighbor.

Đinh kì của gói tin Hello là 10s/1 lần

OSPF sử dụng địa chỉ multilcast : 224.0.0.5 khác với RIPv2 224.0.0.9

Gói tin hello của OSPF chỉ dùng để định neighbor còn RIPv2 thì gói tin hello của nó có cả bảng định tuyến bên trong.

Để làm neighbor của nhau thì gói tin hello của 2 router phải giống nhau 1 số thông số

Điều kiện 1: Area_id:

Backbone area: Phải có ít nhất 1 vùng. Kí hiệu : 0

Non-backbone are: phải kết nối trực tiếp với vùng Backbone area. Kí hiệu: 1-2^52. => sẽ có 1 còn Router đứng giữa 2 vùng

Backbone Router: là Router nằm trong vùng backbone area.

Internal Router: là Router nằm trong vùng non-backbone area.

Area Boder Router(ABR): Router nằm giữa ranh giới backbone area và non-backbone area .

Autonomous System Boder Router(ASBR): là Router biên giới giữa định tuyến OSPF và 1 giao thức định tuyên khác( nghĩa là nó vừa chạy OSPF vừa chạy RIPv2 chẳng hạn)

Điều kiện 2 : 2 router phải cùng subnet và subnet-mask

Vd1:

R1=192.168.1.110/25 192.168.130/25 => Major-network = 192.168.1.0/24 => mượn 1 bít –> bước nhảy = 128 => Có 2 mạng 192.168.1.0/25 và 192.168.1.128/25 ==> 2 router không thể là neighbor của nhau được vì 2 IP trên khác mạng​

Vd2:

192.168.1.110/25 và 192.168.1.11/26 2 router cùng mạng nhưng không thể làm neighbor của nhau vì không cùng subnet-mask​

Điều kiện 3: Có cùng hello-timer/die-timer(10s/40s) Điều kiện 4: Cùng loại xác thực.

cùng là plain-text

cùng xác thực MD5

*** khi cả 4 điều kiện trên giống nhau thì 2 Router có thể làm neighbor của nhau.

3. QUÁ TRÌNH TÌM ĐƯỜNG ĐI TỐI ƯU:

B1: thiết lập được neighbor của nhau. Sau đó liệt kê các neighbor vào trong neighbor của mình. Lúc này, mối quan hệ giưa các neighbor gọi là 2-way

B2: Bắt đầu gửi thông tin trạng thái đường link để dựng lên 1 bảng database(bảng topology).

B3: từ bảng topology nó bắt đầu dùng thuật toán Dijkstra để tìm ra đường đi tối ưu để đưa ra bảng định tuyến.

B4: bảng LSDB chứa các LSA. Để có LSA thì nó phải trải qua các giai đoạn sau :

Sau khi ở trạng thái 2-way thì nó bắt đầu gửi thông tin cho nha để hình thành lên 1 bảng database gọi là LSDB(Link-state database)​

Gđ1:Router sẽ gửi thông tin trạng thái đường link của nó cho các neighbor gọi là LSA(Link state Advertisement).

Gđ2:Trước khi gửi LSA nó sẽ gửi 1 bản tin DBD(Database Description) để mô tả những thông tin mà nó có được cho router neighbor.

Gđ3: Khi neighbor nhận được DBD nếu nó thấy thông tin nào trong DBD mà nó không có thì nó sẽ gửi LSR(link state request)để xin thông tin thiếu.

Gđ4: Khi router nhận được request LSR thì nó phải cho những thông tin thiếu cho router xin bằng LSA nằm bên trongLSU(Link state update). LSU giống như là 1 phương tiện để chở LSA trả về cho.

Gđ5: Khi router xin nhận được LSU thì nó bỏ phần LSU lấy phần LSA. Khi nhận xong nó phải trả lời lại là đã nhận được bằngLSACK(link state acknowledgment)

==>Sau khi có LSDB thì router có thể tự chọn được đường đi tốt nhất dựa vào thuật toán Dijkstra

4. MÔI TRƯỜNG MẠNG

Tùy thuộc vào mỗi 1 môi trương mạng thì nó có 1 cạc trao đổi khác nhau để nó tìm được đường đi tốt nhất.

Trong môi trường mạng có 2 môi trường chính:

a.point to point:

là môi trường mà 2 router kết nối với nhau bằng cổng serial(WAN).

Khi ở môi trường này thì các router gửi SLDB trực tiếp qua nhau thì từ mối quan hệ 2-way chuyển sang mối quan hệ FULL (nếu không quan hệ trực tiếp với nhau thì ko cần chuyển quan hệ 2-way)

b.Broadcast multi access:

các router kết nối với nhau = interface LAN.

Trước khi trao đổi thông tin thì các router sẽ bầu chọn ra 1 router đóng vai trò làm chủ đạo gọi là DR(designated router) có nhiệm vụ tiếp nhận các thông tin trao đổi và gửi qua cho các router khác.

BDA(backup designated router) là router dự phòng cho DR.

DA other: Những router còn lại. Những router không nói chuyện trực tiếp với nhau (vẫn giữ trạng thái 2-way) mà phải thông qua DR. Đồng thời DR gửi thông tin copy cho BDA để backup ​ – Việc bầu dựa vào DR,BDA:

priority: chỉ số ưu tiên của cổng. Có giá trị từ 0 – 255(default=1)

Router có priority cao nhất làm DR, cao thứ 2 làm BDR, còn lại DA other.

Khi đặt priority = 0 cho 1 interface router thì router đó không bao giờ được làm DR,BDR.

Router-id: Khi xét quá trình chọn DR thì router-id sẽ không xét loopback

Riêng DR và BDR nói chuyện với nhau = 224.0.0.6 còn lại nói chuyện với nhau = 224.0.0.5

trong OSPF có 1 quy luật Non-preemptive: nghĩa là không bầu chọn lại.Khi DR chết BDR thay nhưng sau đó DR sống lại thì nó sẽ ko được bầu chọn lại làm DR lại như cũ.

5. TÍNH COST TRONG OSPF:

– Trong OSPF không còn gọi là Metrict mà gọi là Cost (Cost trên interface) – Cost được tính khi đi vào 1 cổng và đi ra không tính – Công thức tính cost như sau : Cost= 10[SUP]8[/SUP][SUB]/bandwith [/SUB]

Ethernet(10Mbps) –> Cost = 10

FastEthernet(100Mbps) –> cost=1

Serial(1,544Mbps) –> cost=64

Ví dụ :

Để tính cost từ R1–> C1 ta tính ngược lại đi là Từ R1 –> đi vào f0/1 R3(+cost=1) –> đi ra s0/0/0 R3(+0) –> đi vào f0/1 R2(+64) –> đi ra f0/0 R2(+0) –> đi vào f0/0 R1(+1). Ở đây để Router sẽ chọn đường có cost = 3 . Để có thể loadbalancing trong sơ đồ này ta cần thay đổi

Bandwith: việc thay đổi bandwith nào chỉ nhằm mục đích thay đổi giá trị cost nó không ảnh hưởng gì đến traffic của interface

Cost: ở đường dưới ta thấy tại f0/0 của R3 cost=1 ta không thể hạ cost được nữa vì cost = 1 là giá trị minimum. Vì vầy trong sơ đồ trên ta nên tăng cost ở f0/1 lên sao cho tổng cost của 2 đường đều = 66

1. Để Router chạy ospf – Sử dụng lệnh sau để Router chạy định tuyến OSPF

Router(config)#router ospf process-id

Ví dụ:

Process-id = 100 là số tiến trình chạy router có giá trị từ 1-65535.

Không bắt buộc các router phải chạy cùng 1 số process-id. Tuy nhiên các router nên chọn chung 1 process-id để dễ quản lý

Router#router ospf 100

2. Cấu hình Interface nào được chạy ospf – Sử dụng lệnh sau để cấu hình interface nào tham gia định tuyến OSPF

Router(config-router)# address wildcard-mask area-id

– câu lệnh network dùng để kích hoạt cho interface nào chạy OSPF. – tham số wildcard-mask để cho phép 1 IP cụ thể hay 1 network nào được chạy – address có 2 loại :

Network : wildcard-mask = 255.255.255.255 – subnet-mask

IP cụ thể : wildcard-mask = 255.255.255.255 – 255.255.255.255=0

Bit số 0 là fix cố định, bit số 1 thay đổi. Ví dụ 1:

router(config-router)#newtrork 10.1.1.1 0.0.0.0 area 0

0.0.0.0 fix cố định 32 bit nghĩa là chỉ những IP nào fix cố định chính xác 32 bit là 10.1.1.1 mới được tham gia định tuyến OSPF

Ví dụ 2:

router(config-router)#newtrork 10.1.1.0 0.0.0.255 area 0

0.0.0.255 fix cố định 24 bit nghĩa là địa chỉ nào fix cố định chính xác 24 bit là 10.1.1.0-255. Octec thứ 4 thay đổi => địa chỉ mạng 10.1.1.0 được tham gia định tuyến OSPF​

Tốt nhất ta nên vào interface cấu hình chạy OSPF và dùng lệnh

3. Để biết thông tin về giao thức định tuyến mà router đang sử dụng – Sử dụng các lệnh Show để kiểm tra thông tin định tuyến OSPF trên Router.

Router#show ip protocols

4. Lệnh sau sẽ hiển thị nội dung cơ sở dữ liệu của OSPF

Router#show ip ospf database​

5. Để xem bảng định tuyến OSPF

Router#sh ip router ospf

kí hiệu : của định tuyến OSPF là chữ O

6. xem tiến trình router router-id=10.64.0.2

Router#show ip ospf

7. Để xem cổng nào chạy ospf

Router #show ip ospf interface

8. Xem ospf trên 1 interface – router-id = 192.168.99.1 – network-type = broadcast – cost = 10 – area-id = 0

Router #show ip ospf interface f0/1

9. Xem vai trò của các router neighbor – Xem thông tin vai trò các router neighbot trong định tuyến OSPF

ID là router-id của các router

pri là priority của các cổng router tham gia

state : Full trao đổi trực tiếp

Router#show ip ospf neighbor

10. Chỉnh giá trị cost

Router(Config-if)#ip ospf cost <value>

11. Thay đổi timer/die time

Router(Config-if)#ip ospf hello-interval <value s>

Router(Config-if)#ip ospf dead-interval <value s>

Lưu ý : 2 bên phải chỉnh giống nhau về các tham số trên

12. Chỉnh bandwith

Router(config)#bandwith <value-kbps>

13. Cấu hình cơ chế xác thực trên OSPF

13.1 xác thực plaintext: Bật xác thực

Router(config-if)#ip ospf authentication

Tạo pass

Router(config-if)#ip ospf authentication-key pass

Lưu ý: xác thực 2 đầu phải giống nhau về pass và dạng xác thực

13.2 xác thực bằng MD5 Bật xác thực

Router(config-if)#ip ospf authentication message-digest

Tạo pass

Router(config-if)#ip ospf message-digest-key id md5 pass

Lưu ý: xác thực 2 đầu phải giống nhau về pass và dạng xác thực

Slide: download

Lab OSPF : Download

Lab OSPF v3 ( Ipv6) : Download

Chia sẻ:

• X
• Facebook

Thích Đang tải...

Có liên quan