Báo cáo đề tài:" Tìm hiểu về mô hình OSPF" potx

Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
MỤC LỤC
1. Các khái niệm về OSPF đơn vùng 5
1.1. Tổng quát về OSPF 5
1.2. Thuật ngữ của OSPF 6
2. OSPF với giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách 10
2.1. Thuật toán chọn đường ngắn nhất 12
2.2. Các loại mạng OSPF 13
2.3. GiaothứcOSPF Hello 16
2.4. Các bước hoạtđộngcủaOSPF 17
3. Cấu hình OSPF đơn vùng 21
3.1. Cấu hình tiến trình định tuyến OSPF 21
3.2. Cấu hình địa chỉ loop back cho OSPF và quyền ưu tiên cho router. 22
3.3. Thay đổi giá trị chi phí của OSPF 25
3.4. Cấu hình quá trình xác minh cho OSPF 27
3.5. Cấu hình các thong số thời gian của OSPF 28
3.6. OSPF thực hiện quảng bá đường mặc định 29
3.7. Những lỗi thường gặp trong cấu hình OSPF 30
3.8. Kiểm tra cấu hình OSPF 31
TỔNG KẾT 32
TÀI LIỆU THAM KHẢO 33
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 1
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN NHÓM
TT Họ và tên MSSV Điểm
1 Hồ Đình Kỳ 11350561
2 Phạm Thanh Tùng 11359881
3 Trần Hoàng Công 11346141
4 Nguyễn Ngọc Khánh 11344421

GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 2
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
LỜI CẢM ƠN
Để có được bài tiểu luận này lời đầu tiên cho nhóm chúng em xin chân thành
cám ơn Ban Giám Hiệu trường Đại Học Công Nghiệp TP. HCM đã tạo điều kiện cho
chúng em được học tập tại trường.
Và đặc biệt Nhóm chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến Thầy
Nguyễn Minh Hải, giảng viên khoa Khoa học và Máy tính, đã trang bị cho chúng em
những kiến thức chuyên môn, quan tâm, tạo cơ hội cho chúng em được thể hiện khả
năng làm việc theo nhóm, phát huy tinh thần đoàn kết và tận tình hướng dẫn giúp đỡ
nhóm em hoàn thành một cách tốt nhất bài tiểu luận trong thời gian qua.
Với điều kiện học tập và thời gian có hạn cũng như lượng kiến thức còn hạn
chế nên bài tiểu luận sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm chúng em rất mong
nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của Thầycùng toàn thể các bạn để Nhóm có
điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức của mình để có những bài tiểu luận đầy đủ và
hay hơn trong quá trình học tập sau này./.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 8 năm 2012
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 3
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 4
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
TÌM HIỂU VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ
ỨNG DỤNG VỀ MÔ HÌNH OSPF
1. Các khái niệm về OSPF đơn vùng
1.1. Tổng quát về OSPF
OSPF là một giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết được triển khai
dựa trên các chuẩn mở. OSPF đựơc mô tả trong nhiều chuẩn của IETF (Internet
Engineering Task Force). Chuẩn mở ở đây có nghĩa là OSPF hoàn toàn mở đối với công
cộng, không có tính độc quyền.
Nếu so sánh với RIPv1 và v2 thí OSPF là một giao thức định tuyến nội vi IGP tốt
hơn vì khả năng mở rộng của nó. RIP chỉ giới hạn trong 15 hop, hội tụ chậm và đôi khi
chọn đường có tốc độ chậm vì khi quyết định chọn đường nó không quan tâm đến các yếu
tố quan trọng khác như băng thông chẳng hạn. OSPF khắc phục được các nhược điểm của
RIP và nó là một giao thức định tuyến mạnh, có khả năng mở rộng, phù hợp với các hệ
thống mạng hiện đại. OSPF có thể được cấu hình đơnvùng để sử dụng cho các mạng nhỏ.
Hình 1.1 Mạng OSPF lớn được thiết kế phân cấp và chia thành nhiều vùng

Ví dụ như hình 1.1, mạng OSPF lớn cần sử dụng thiết kế phân cấp và chia
thành nhiều vùng. Các vùng này đều được kết nối vào cùng phân phối la vùng 0 hay
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 5
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
còn gọi là vùng xương sống (backbone). Kiểu thiết kế này cho phép kiểm soát hoạt
động cập nhật định tuyến. Việc phân vùng như vậy làm giảm tải của hoạt động định
tuyến, tăng tốc độ hội tụ, giới hạn sự thay đổi của hệ thống mạng vào từng vùng và
tăng hiệu suất hoạt động.
1.2. Thuật ngữ của OSPF
Router định tuyến theo trạng thái đường liên kết xác định các router láng
giềng và thiết lập mối quan hệ với các láng giềng này.
OSPF thực hiện thu thập thông tin về trạng thái các đường liên kết từ các
router láng giềng. Mỗi router OSPF quảng cáo trạng thái các đường liên kết của nó
và chuyển tiếp các thông tin mà nó nhận được cho tất cả các láng giềng khác.

Hình 1.2.a. Link – là một cổng trên router. Link-state: trạng thái của một đường
liên kết giữa hai router, bao gồm trạng thái của một cổng trên router và mối quan
hệ giữa nó với router láng giềng kết nối vào cổng đó.
Router xử lý các thông tin nhận được để xây dựng một cơ sở dữ liệu về trạng
thái các đường liên kết trong một vùng. Mọi router trong cùng một vùng OSPF sẽ
có cùng một cơ sở dữ liệu này. Do đó mọi router sẽ có thông tin giống nhau về
trạng thái của các đường liên kết và láng giềng của các router khác.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 6
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012

Hình 1.2.b. Link-state database (Topological database) – danh sách các thông tin
về mọi đường liên kết trong vùng.

Hình 1.2.c. Area - Tập hợp các mạng và các router có cùng chỉ số danh định
vùng. Mỗi router trong một vùng chỉ xây dựng cơ sở dữ liệu về trạng thái các
đường liên kết trong vùng đó. Do đó, các router trong cùng một vùng sẽ có
thông tin giống nhau về trạng thái các đường liên kết. Router nằm trong một
vùng được gọi la router nội vùng.
Mỗi router áp dụng thuật toán SPF và cơ sở dữ liệu của nó để tính toán chọn
đường tốt nhất đến từng mạng đích. Thuật toán SPF tính toàn chi phí dựa trên băng
thông củađường truyền. Đường nào có chi phí nhỏ nhất sẽ được chọn để đưa vào
bảng định tuyến.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 7
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012

Hình 1.2.d. Cost – giá trị chi phí đặt cho một đường liên kết. Giao thức định tuyến
theo trạng thái đường liên kết tính chi phí cho một liên kết dựa trên bang thông
hoặc tốc độ của đường liên kết đó.

Hình 1.2.e. Routing table – hay còn gọi là cơ sở dữ liệu để chuyển gói. Bảng định
tuyến là kết quả chọn đường của thuật toán chọn đường địa dựa trên cơ sở dữ liệu
về trạng thái các đường liên kết.
Mỗi router giữ một danh sách các láng giềng thân mật, danh sách này gọi là
cơ sở dữ liệu các láng giềng thân mật. Các láng giềng được gọi là thân mật là những
láng giềng mà router có thiết lập mối quan hệ hai chiều. Một router có thể có nhiều
láng giềng nhưng không phải láng giềng nào cũng có mối quan hệ thân mật. Do đó
bạn cần lưu ý mối quan hệ láng giềng khác với mối quan hệ láng giềng thân mật,
hay gọi tắt là mối quan hệ thân mật. Đối với mỗi router danh sách láng giềng thân
mật sẽ khác nhau.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 8
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012

Hình 1.2.f. Adjacency database – danh sách các router láng giềng có mối quan hệ
hai chiều. Mỗi router sẽ có một danh sách khác nhau.
Để giảm bớt số lượng trao đổi thông tin định tuyến với nhiều roưter láng
giềng trong cùng một mạng, các router OSPF bầu ra một router đại diện gọi là
Designated router (DR) và một router đại diện dự phòng gọi là Backup Designated
(BDR) làm điểm tập trung các thông tin định tuyến.

Hình 1.2. g. Design Router (DR) và Backup Designated Router (BDR) là router
được tất cả các router khác trong cùng một mạng LAN bầu ra làm đại diện. Mỗi
một mạng sẽ có một DR va BDR riêng.
2. OSPF với giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 9
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
Trong phần này chúng ta sẽ so sánh OSPF với một giao thức định tuyến theo
vectơ khoảng cách là RIP. Router định tuyến theo trạng thái đường liên kết có một
sơ đồ đầy đủ về cấu trúc hệ thống mạng. Chúng chỉ thực hiển trao đổi thông tin về
trạng thái các đường liên kết lúc khởi động và khi hệ thống mạng có sự thay đổi.
Chúng không phát quảng bá bảng định tuyến theo định kỳ như các router định tuyến
theo vectơ khoảng cách. Do đó, các router định tuyến theo trạng thái đường liên kết
sử dụng ít băng thông hơn cho hoạt động duy trì bảng định tuyến.
RIP phù hợp cho các mạng nhỏ và đường tốt nhất đối với RIP là đường có số
lượng hợp ít nhất. OSPF thì phù hợp với mạng lớn, có khả năng mở rộng, đường đi
tốt nhất của OSPF được xác định dựa trên tốc độ của đường truyền. RIP cũng như
các giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách đều sử dụng thuật toán chọn
đường đơn giản. Còn thuật toán SPF thì rất phức tap. Do đó, nếu router chạy giao
thì chi phí OSPF tương ứng càng thấp OSPF chọn đường tốt nhất từ cây SPF.
OSPF bảo đảm không bị định tuyến lặp vòng. Còn giao thức định tuyến theo
vectơ khoảng cách vẫn có thể bị định tuyến thức định tuyến theo vectơ khoảng cách

sẽ cần ít bộ nhớ và năng lực xử lý thấp hơn so với khi chạy OSPF.
OSPF chọn đường dựa trên chi phí được tính từ tốc độ của đường truyền.
Đường truyền có tốc độ càng cao lặp vòng. Nếu một kết nối không ổn định, chập
chờn, việc phát liên tục các thông tin về trang thái của đường liên kết này sẽ dẫn
đến tình trạng các thông tin quảng cáo không đồng bộ làm cho kết quả chọn đường
của các router bị đảo lộn.
OSPF giải quyết được các vấn đề sau:
* Tốc độ hội tụ.
* Hỗ trợ VLSM (Variable Length Subnet Mask).
* Kích cỡ mạng
* Chọn đường
* Nhóm các thành viên.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 10
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
Hình 2. Sự cố xảy ra khi một kết nối không ổn định làm cho việc cập nhật
không đồng bộ
Trong một hệ thống mạng lớn, RIP phải mất vài phút mới có thể hội tụ được
vì mỗi router chỉ trao đổi bảng định tuyến với các router láng giềng kết nối trực tiếp
với mình mà thôi. Còn đối với OSPF sau khi đã hội tụ vào lúc khởi động, khi có
thay đổi thì việc hội tụ sẽ rất nhanh vì chỉ có thông tin về sự thay đổi được phát ra
cho mọi router trong vùng.
OSPF có hõ trợ VLSM nên nó được xem là một giao thức định tuyến không
theo lớp địa chỉ. RIPv1 không có hỗ trợ VLSM, tuy nhiên RIPv2 có hỗ trợ VLSM.
Đối với RIP, một mạng đích cách xa hơn 15 router xem như không đến được
vì RIP có số lượng hop giới hạn là 15. Điều này làm kích thước mạng của RIP bị
giới hạn trong phạm vi nhỏ. OSPF thì không hề có giới hạn về kích thước mạng,
OSPFhoàn toàn phù hợp cho các mạng vừa và lớn.
Khi nhận được từ láng giềng các router bao cáo về số lượng hop đến mạng
đích, RIP sẽ cộng thêm 1 vào thống số hop này và dựa vào số lượng hop đó để chọn

đường đến mạng đích. Đường nào có khoảng cách ngắn nhất hay nói cách khác là
có số lượng hop ít nhất sẽ là đường tốt nhất đối với RIP. Chúng ta thấy thuật toán
chọn đường như vậy rất đơn giản và không đòi hỏi nhiều bộ nhớ và năng lượng xử
lý của router. RIP không hề quan tâm đến băng thông đường truyền khi quyết định
chọn đường.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 11
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
OSPF thì chọn đường dựa vào chi phí được tính từ băng thông của đường
truyền. Mọi OSPF router đều có thông tin đầy đủ về cấu trúc của hệ thống mạng
dựa vào đó để tự tính toán chọn đường tốt nhất. Do đó thuật toán chọn đường này
rất phức tạp, đòi hỏi nhiều bộ nhớ và năng lực xử lý của router cao hơn so với RIP.
RIP sử dụng cấu trúc mạng dạng ngang hàng. Thông tin định tuyến được
truyền lần lượt cho mọi router trong cùng một hệ thống RIP. OSPF sử dụng khái
niệm về phân vùng. Một mạng OSPF có thể chia các router thành nhiều nhóm. Bằng
cách này, OSPF có thể giới hạn lưu thông trong từng vùng. Thay đổi trong vùng này
không ảnh hưởng đến hoạt động của các vùng khác. Cấu trúc phân cấp như vậy cho
phép hệ thống mạng có khả năng mở rộng một cách hiệu quả.
2.1. Thuật toán chọn đường ngắn nhất.
Trong phần này sẽ giải thích cách OSPF sử dụng thuật toán chọn đường ngắn
nhất như thế nào. Theo thuật toán này, đường tốt nhất là đường có chi phí thấp nhất.
Edsger Wybe Dijkstra, một nhà khoa học máy tính người Hà Lan, đã phát minh
thuật toán này nên nó còn có tên là thuật toán Dijkstra. Thuật toán này xem hệ thống
mạng là một tập hợp các nodes được kết nối với nhau bằng kết nối điểm-đến-điểm.
Mỗi kết nối này có một chi phí. Mỗi node có một cái tên. Mỗi node có đầy đủ cơ sở
dữ liệu về trạng thái của các đường liên kết, do đó chúng có đầy đủ thông tin về cấu
trúc vật lý của hệ thống mạng. Tất cả các cơ sở dữ liệu này đều giống nhau cho mọi
router trong cùng một vùng. Ví dụ như trên hình 2.1.a, D có các thông tin là nó kết
nối tới node C bằng đường liên kết có chi phí là 4 và nó kết nối đến node E bằng
đường liên kết có chi phí là 1. Thuật toán chọn đường ngắn nhất sẽ sữ dụng bản thân

node làm điểm xuất phát và kiểm tra các thông tin mà nó có về các node kế cận.
Trong hình 2.1.b, node B chọn đường đến D. Đường tốt nhất đến D là đi bằng
đường của node E có chi phí là 4. Như vậy là gói dữ liệu đi từ B đến D sẽ đi theo
đường từ B qua C qua E rồi đến D.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 12
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
Node B chọn đường đến node F là đường thông qua node C có chi phí là 5.
Mọi đường khác đều có thể bị lặp vòng hoặc có chi phí cao hơn.
Hình 2.1.a
Hình 2.1.b
2.2. Các loại mạng OSPF
Các OSPF router phải thiết lập mối quan hệ láng giềng để trao đổi thông tin
định tuyến. Trong mỗi một mạng IP kết nối vao router, nó đều cố gắng ít nhất là trở
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 13
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
thành một láng giềng hoặc là láng giềng thân mật với một router khác. Router
OSPF quyết định chọn router nào làm láng giềng thân mật là tuỳ thuộc vào mạng
kết nối của nó. Có một số router có thể cố gắng trở thành láng giềng thân mật với
mọi router láng giềng khác. Có một số router khác lại có thể chỉ cố gắng trở thành
láng giềng thân mật với một hoặc hai router láng giềng thôi. Một khi mối quan hệ
láng giềng thân mật đã được thiết lập giữa hai láng giềng với nhau thì thông tin về
trạng thái đường liên kết mới được trao đổi.
Giao tiếp OSPF nhận biết ba loại mạng sau:
• Mạng quảng bá đa truy cập, ví dụ như mạng Ethernet.
•
Mạng điểm-nối-điểm.
• Mạng không quảng bá đa truy cập (NBMA – Nonbroadcast multi-
access), ví dụ như Frame Relay.

Loại mạng thứ 4 là mạng điểm-đến-nhiều điểm có thể được nhà quản trị
mạng cấu

hình cho một cổng của router.

Hình 2.2.a. Ba loại mạng của OSPF.
Trong mạng đa truy cập không thể biết được là có bao nhiêu router sẽ có thể
kết nối được kết nối vào mạng. Trong mạng điểm-đến-điểm chỉ có hai router kết
nối với nhau.Trong mạng quảng bá đa truy cập có rất nhiều router kết nối vào. Nếu
mỗi router đều thiết lập mối quan hệ thân mật với mọi router khác và thực hiện trao
đổi thông tin về trạng thái đường liên kết với mọi router láng giềng thì sẽ quá tải.
Nếu có 10 router thì sẽ cần 45 mối liên hệ thân mật, nếu có n router thì sẽ có n*(n-
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 14
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
1)/2 mối quan hệ láng giềng thân mật cần được thiết lập.Giải pháp cho vấn đề quá
tải trên là bầu ra một router làm đại diện (DR – Designated Router). Router này sẽ
thiết lập mối quan hệ thân mật với mọi router khác trong mạng quảng bá. Mọi
router còn lại sẽ chỉ gửi thông tin về trạng thái đường liên kết cho DR. Sau đó DR
sẽ gửi các thông tin này cho mọi router khác trong mạng bằng địa chỉ mutlticast
224.0.0.5. DR đóng vai trò như một người phát ngôn chung.Việc bầu DR rất có
hiệu quả nhưng cũng có một số nhược điểm. DR trở thành một tâm điểm nhạy cảm
đối với sự cố. Do đó, 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. 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, chúng ta sử
dụng địa chỉ multicast 224.0.0.6 cho các router đại diện.

Hình 2.2.b. DR và BDR nhận các gói LSAs
Trong mạng điểm-nối-điểm chỉ có 2 router kết nối với nhau nên không cần

bầu ra DR và BDR. Hai router này sẽ thiết lập mối quan hệ láng giềng thân mật với nhau .

Hình 2.2.c
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 15
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
2.3. Giao thức OSPF Hello
Khi router bắt đầu khởi động tiến trình định tuyến OSPF trên một cổng nào
đó thì nó sẽ gửi một gói hello ra cổng đó và tiếp tục gửi hello theo định kỳ. Giao
thức Hello đưa ra các nguyên tắc quản lý việc trao đổi các gói OSPF Hello.Ở Lớp 3
của mô hình OSI, gói hello mang địa chỉ multicast 224.0.0.5. Địa chỉ này chỉ đến tất
cả các OSPF router. OSPF router sử dụng gói hello để thiết lập một quan hệ láng
giềng thân mật mới để xác định là router láng giềng có còn hoạt động hay không.
Mặc định, hello được gửi đi 10 giây 1 lần trong mạng quảng bá đa truy cập và mạng
điểm-nối-điểm. Trên cổng nối vào mạng NBMA, ví dụ như Frame Relay, chu kỳ
mặc định của hello là 30 giây.Trong mạng đa truy cập, giao thức hello tiến hành bầu
DR và BDR.Mặc dù gói hello rất nhỏ nhưng nó cũng bao gồm cả phần header của
gói OSPF. Cấu trúc của phần header trong gói OS được thể hiện trên hình 2.3.a. Nếu
là gói hello thì trường Type sẽ có giá trị là 1.

Hình 2.3.a. Phần header của gói OSPF
Gói hello mang những thông tin để thống nhất giữa mọi láng giềng với nhau
trước khi có thể thiết lập mối quan hệ láng giềng thân mật và trao đổi thông tin về
trạng thái các đường liên kết.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 16
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012

Hình 2.3.b. Phần header của gói OSPF Hello. Các thông tin trong phần Hello
Interval, Đea Interval và Router ID phải đồng nhất thì các router mới có thể thiết

lập mối quan hệ láng giềng thân mật.
2.4. Các bước hoạt động của OSPF
Khi bắt đầu khởi động tiến trình định tuyến OSPF trên một cổng nào đó, nó sẽ
gửi gói Hello ra cổng đó và tiếp tục gửi hello theo định kỳ. Giao thức Hello là một
tập hợp các nguyên tắc quản lý việc trao đổi gói Hello. Gói Hello mang các thông
tin cần thống nhất giữa mọi router láng giềng trước khi có thể thiết lập mối quan hệ
thân mật và trao đổi thông tin về trạng thái các đường liên kết. Trong mạng đa truy
cập, giao thức Hello sẽ bầu ra một DR và BDR. DR và BDR duy trì mối quan hệ
thân mật với mọi router OSPF còn lại trong cùng một mạng.

Hình 2.4.a. Bước 1: phát hiện các router láng giềng. Trong từng mạng IP kết nối
vào router, router cố gắng thiết lập mối quan hệ thân mật với ít nhất một láng
giềng.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 17
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012

Hình 2.4.b. Bước 2: bầu ra DR và BDR. Quá trình này chỉ được thực hiện
trong mạng đa truy cập.
Các router đã có mối quan hệ thân mật lần lượt thực hiên các bước trao đổi
thông tin về trạng thái các đường liên kết. Sau khi hoàn tất quá trình này các ở
trạng thái gọi la full state. Mỗi router gửi thông tin quảng cáo về trạng thái các
đường liên kết trong gói LSAs (Link-State Advertisements) và gửi thông tin cập
nhật các trạng thái này trong gói LSUs (Link-State Updates). Mỗi router nhận các
gói LSAs này từ láng giềng rồi ghi nhận thông tin vào cơ sở dữl iệu của nó. Tiến
trình này được lặp lại trên mọi router trong mạng OSPF. Khi cơ sở dữ liệu về trạng
thái các đường liên kết đã đáy đủ, mỗi router áp dụng thuật toán SPF để tự tính toán
chọn đường tốt nhất dựa trên cơ sở dữ liệu mà nó có. Đường ngắn nhất là đường có
chi phí thấp nhất đến mạng đích.

Hình 2.4.c. Bước 3: áp dụng thuật toán SPF vào cơ sở dữ liệu về trạng thái các
đường liên kết để chọn đường tốt nhất đưa lên bảng định tuyến.
Sau đó các thông tin định tuyến cần phải được bảo trì. Khi có một sự thay đổi
nào về trạng thái của đường liên kết, router lập tức phát thông báo cho mọi router
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 18
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
khác trong mạng. Thời gian Dead interval trong giao thức Hello là một thông số
đơn giản để xác định một router láng giềng thân mật còn hoạt động hay không.

Hình 2.4.d. R1 phát hiện một liên kết bị đứt và gửi LSU cho DR bằng địa chỉ
multicast 224.0.0.6. DR gửi báo nhận cho R1.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 19
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012

Hình 2.4.e. Tiếp theo DR gửi LSU mới nhận cho tất cả các router còn lại trong cùng một
mạng bằng địa chỉ multicast 224.0.0.5. Sau khi nhận được LSU, các router gửi báo nhận lại
cho DR.

Hình 2.4.f. Nếu router OSPF nào còn có kết nối đến mạng khác thì nó sẽ
chuyển tiếp LSU ra mạng đó.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 20
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012

Hình 2.4.g. Sau khi nhận được LSU với thông tin mới, router OSPF sẽ cập nhật
vào cơ sở dữ liệu của nó rồi áp dụng thuật toán SPF với thông tin mới này để tính
toán lại bảng định tuyến.

3. Cấu hình OSPF đơn vùng
3.1. Cấu hình tiến trình định tuyến OSPF
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. Một vùng trong
mạng OSPF được cấp số từ 0 đến 65.535. Nếu OSPF đơn vùng thì đó là vùng 0.
Trong mạng OSPF đa vùng, tất cả các vùng đều phải kết nối vào vùng 0. Do đó
vùng được gọi là vùng xương sống.Trước tiên, bạn cần khởi động tiến trình định
tuyến OSPF trên router, khai báo địa chỉ mạng và chỉ số vùng. Địa chỉ mạng được
khai báo kèm theo wilđcard mask chứ không phải là subnet mask. 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.Để khởi động định tuyến OSPF bạn dùng lệnh sau trong chế độ cấu
hình toàn cục: Router (config)#router ospf process-id Process-id là chỉ số xác định
tiến trình địng tuyến OSPF trên router. Bạn có thể khởi động nhiều tiến trình OSPF
trên cùng một router. Chỉ số này có thể là bất kỳ giá trị nào trong khoảng từ 1 đến
65.535. Đa số các nhà quản trị mạng thường giữ chỉ số process-id này giống nhau
trong cùng một hệ tự quản, nhưng điều này là không bắt buộc. Rất hiếm khi nào bạn
cần chạy nhiều hơn một tiến trình OSPF trên một router. Bạn khai báo địa chỉ mạng
cho OSPF như sau: Router(config-router)#network address wildcard-mask area
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 21
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
area-id.
Mỗi mạng được quy ước thuộc về một vùng. Adress có thể là địa chỉ của toàn
mạng, hoặc là một subnet hoặc là địa chỉ của một cổng giao tiếp. Wildcard-mask sẽ
xác định chuỗi địa chỉ host nằm trong mạng mà bạn cần khai báo.

Hình 3.1. Cấu hình OSPF cơ bản
3.2. Cấu hình địa chỉ loopback cho OSPF và quyền ưu tiên cho
router
Khi tiến trình OSPF bắt đầu hoạt động, Cisco IOS sử dụng địa chỉ IP lớn nhất

đang hoạt động trên router làm router ID. Nều không có cổng nào đang hoạt động
thì tiến trình OSPF không thể bắt đầu được. Khi router đã chọn địa chỉ IP của một
cổng làm router ID và sau đó cổng này bị sự cố thì tiến trình sẽ bị mất router ID.Khi
đó tiến trình OSPF sẽ bịi ngưng hoạt động cho đến khi cổng đó hoạt động trở lại.
Để đảm bảo cho OSPF hoạt động ổn định chúng ta cần phải có một cổng luôn
luôn tồn tại cho tiến trình OSPF. Chính vì vậy cần cấu hình một cổng loopback là
một cổng luận lý chứ không phải cổng vật lý. Nếu có một cổng loopback được cấu
hình thì OSPF sẽ sử dụng địa chỉ của cổng loopback làm router ID mà không quan
tâm đến giá trị của địa chỉ nàyNếu trên router có nhiều hơn một cổng loopback thì
OSPF sẽ chọn địa chỉ IP lớn nhất trong các địa chỉ IP của các cổng loopback làm
router ID.Để tạo cổng loopback và đặt địa chỉ IP cho nó bạn sử dụng các lệnh sau:
Router (config)#interface loopback numberRouter (config-if)#ip address ip-
address subnet-mask Bạn nên sử dụng cổng loopback cho mọi router chạy OSPF.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 22
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
Cổng loopback này nên được cấu hình với địa chỉ có subnet mask là
255.255.255.255. Địa chỉ 32-bit subnet mask như vậy gọi là host mask vì subnet
mask này xác định một địa chỉ mạng chỉ có một host. Khi OSPF phát quảng cáo về
mạng loopback, OSPF sẽ luôn luôn quảng cáo loopback như là một host với 32-bit
mask.

Hình 3.2.a. Cổng loopback chỉ là một cổng phần mềm. Để xoá cổng loopback bạn
dùng dạng no của câu lệnh tạo cổng.
Trong mạng quảng bá đa truy cập có thể có nhiều hơn hai router. Do đó,
OSPF bầu ra một router đại diện (DR – Designated Router) làm điểm tập trung tất
cả các thông tin quảng cáo và cập nhật về trạng thái của các đường liên kết. Vì vai
trò của DR rất quan trọng nên một router đại diện dự phòng (BDR – Backup
Designated Router) cũng được bầu ra để thay thế khi DR bị sự cố. Đối với cổng kết
nối vào mạng quảng bá, giá trị ưu tiên mặc định của OSPF trên cổng đó là 1. Khi

giá trị OSPF ưu tiên của các router đều bằng nhau thì OSPF sẽ bầu DR dựa trên
router ID. Router ID nào lớn nhất sẽ được chọn.Bạn có thể quyết định kết quả bầu
chọn DR bằng cách đặt giá trị ưu tiên cho cổng cua router kết nối vào mạng đó.
Cổng của router nào có giá trị ưu tiên cao nhất thì router đó chắc chắn là DR. Giá trị
ưu tiên có thể đặt bất kỳ giá trị nào nằm trong khoảng từ 0 đến 255. Giá trị 0 sẽ làm
cho router đó không bao giờ được bầu chọn. Router nào có giá trị ưu tiên.
OSPF cao nhất sẽ được chọn làm DR. Router nào có vị trí ưu tiên thứ 2 sẽ là
BDR. Sau khi bầu chọn xong, DR và BDR sẽ giữ luôn vai trò của nó cho dù chúng
ta có đặt thêm router mới vào mạng với giá trị ưu tiên OSPF cao hơn. Để thay đổi
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 23
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012
giá trị ưu tiên OSPF, bạn dùng lệnh ip ospf priority trên cổng nào cần thay đổi. Bạn
dùng lệnh showip ospf interface có thể xem được giá trị ưu tiên của cổng và nhiều
thông tin quan trọng khác. Router(config-if)#ip ospf priority number
Router#show ip ospf interfacetype number.

Hình 3.2.b. Trong gói hello phát ra cổng Fast Ethernet 0/0, trường Router
Priority sẽ có giá trị là 50

Hình 3.2.c. Gói OSPF Hello.
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 24
Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF
2012

Hình 3.2.d

Hình 3.2.e. Bầu DR và BDR trong mạng quảng bá đa truy cập
Ta xét ví dụ trong hình 3.2.d. RTA va RTB sẽ thực hiện bầu DR và BDR
trong hai mạng Ethernet quảng bá đa truy cập. Còn mạng PPP giữa RTB và RTC là

mạng điểm-nối-điểm nên không thực hiện bầu DR và BDR. Trong mạng Ethernet
10.4.0.0/16 kết nối giữa RTA và RTB giả sử giá trị ưu tiên trên 2 cổng Ethernet của
RTA và RTB đều bằng nhau và bằng giá trị mặc định là 1. Khi đó router nào có
router ID lớn nhất trong mạng này sẽ được bầu làm DR. Router ID của RTA là
10.5.0.1, router ID của RTB là 10.6.0.1. Vậy RTB làm DR và RTA làm BDR.
3.3. Thay đổi giá trị chi phí của OSPF
OSPF sử dụng chi phí làm thông số chọn đường tốt nhất. Giá trị chi phí này
liên quan đến đường truyền và dữ liệu nhận vào của một cổng trên router. Nói tóm
lại, chi phí của một kết nối được tính theo công thức 108/băng thông, trong đó băng
GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 25