Giao thức định tuyến OSPF và mô phỏng ppt

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.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Định tuyến

3
10/5/2009
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Lịch sử phát triển giao thức OSPF:
8
10/5/2009
OS
P
F

V
e
r

1
OS
P
F

V
e
r

2
OS
P
F
v
2
U
p
d
a
t
e
OS
P
F

V
e
r
3
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

I
P

V
6

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
OSPF Message.
9
10/5/2009
- Một OSPF Message đã được đóng gói
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
OSPF Packet Header:

11
10/5/2009
D1
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Slide 11
D1
DuongV3, 3/7/2009
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
14
10/5/2009
OSPF Metric:
Giá trị cơ sở để OSPF tính toán đường đi (OSPF metric) là cost
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software

For evaluation only.
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
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hoạt động của DR
17
10/5/2009
Cơ chế hoạt động của DR.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software

For evaluation only.
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.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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.

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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).
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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).
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
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).
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.

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.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.