Giáo trình hướng dẫn phân tích giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết trong chuẩn IETF p3 ppt

252

Trong mạng
đ
a
truy cập không thể biết
đư
ợ
c
là có bao nhiêu router sẽ có thể kết
nối
đư
ợ
c
kết nối vào mạng. Trong mạng
đ
i
ể
m
-
đ
ế
n
-
đ
i
ể
m
chỉ có hai router kết nối
với nhau.
Trong mạng quảng bá

đ
a
truy cập có rất nhiều router kết nối vào. Nếu mỗi router
đ
ề
u
thiết lập mối quan hệ thân mật với mọi router khác và thực hiện trao
đ
ổ
i
thông
tin về trạng thái
đư
ờ
ng
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-1)/2 mối
quan hệ láng giềng thân mật cần
đư
ợ
c
thiết lập.
Giải pháp cho vấn
đ
ề

quá tải trên là bầu ra một router làm
đ
ạ
i

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
đư
ờ
ng
liên kết cho DR. Sau
đ
ó
DR sẽ gửi các thông tin này cho mọi router khác
trong mạng bằng
đ
ị
a
chỉ mutlticast 224.0.0.5. DR
đ
óng
vai trò như một người phát
ngôn chung.
Việc bầu DR rất có hiệu quả nhưng cũng có một số nhược
đ
i
ể
m.
DR trở thành một
tâm
đ
i
ể
m

nhạy cảm
đ
ố
i
với sự cố. Do
đ
ó,
cần có một router thứ hai
đư
ợ
c
bầu ra
đ
ể

làm router
đ
ạ
i
diện dự phòng (BDR – Backup Designated Router), router này sẽ
đ
ả
m
trách vai trò của DR nếu DR bị sự cố.
Đ
ể

đ
ả
m

bảo cả DR và BDR
đ
ề
u
nhận
đư
ợ
c các thông tin về trạng thái
đư
ờ
ng
liên kết từ mọi router khác trong cùng một
mạng, chúng ta sử dụng
đ
ị
a
chỉ multicast 224.0.0.6 cho các router
đ
ạ
i
diện.
Hình 2.2.5.b.
DR và BDR nhận các gói LSAs.
253

Trong mạng
đ
i
ể
m

-
n
ố
i
-
đ
i
ể
m
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 2.2.5.c

2.2.6. Giao thức OSPF Hello
Khi router bắt
đ
ầ
u
khởi
đ
ộ
ng
tiến trình
đ
ị
nh
tuyến OSPF trên một cổng nào
đ
ó
thì

nó sẽ gửi một gói hello ra cổng
đ
ó
và tiếp tục gửi hello theo
đ
ị
nh
kỳ. Giao thức
Hello
đư
a
ra các nguyên tắc quản lý việc trao
đ
ổ
i
các gói OSPF Hello.
Ở

Lớp 3 của mô hình OSI, gói hello mang
đ
ị
a
chỉ multicast 224.0.0.5.
Đ
ị
a
chỉ này
chỉ
đ
ế

n
tất cả các OSPF router. OSPF router sử dụng gói hello
đ
ể

thiết lập một
quan hệ láng giềng thân mật mới
đ
ể

xác
đ
ị
nh
là router láng giềng có còn hoạt
đ
ộ
ng

hay không. Mặc
đ
ị
nh,
hello
đư
ợ
c
gửi
đ
i

10 giây 1 lần trong mạng quảng bá
đ
a
truy
cập và mạng
đ
i
ể
m
-
n
ố
i
-
đ
i
ể
m.
Trên cổng nối vào mạng NBMA, ví dụ như Frame
Relay, chu kỳ mặc
đ
ị
nh
của hello là 30 giây.
Trong mạng
đ
a
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 OSPF

đư
ợ
c
thể hiện trên hình 2.2.6.a. Nếu là
gói hello thì trường Type sẽ có giá trị là 1.
254

Hình 2.2.6.a. Phần header của gói OSPF.

Gói hello mang những thông tin
đ
ể

thống nhất giữa mọi láng giềng với nhau trước
khi có thể thiết lập mối quan hệ láng giềng thân mật và trao
đ
ổ
i
thông tin về trạng
thái các
đư
ờ
ng
liên kết.
Hình 2.2.6.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.

2.2.7. Các bước hoạt động của OSPF
255

Khi bắt
đ
ầ
u
khởi
đ
ộ
ng
tiến trình
đ
ị
nh
tuyến OSPF trên một cổng nào
đ
ó,
nó sẽ gửi
gói Hello ra cổng
đ
ó
và tiếp tục gửi hello theo
đ
ị
nh
kỳ. Giao thức Hello là một tập
hợp các nguyên tắc quản lý việc trao
đ
ổ

i
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
đ
ổ
i
thông tin về trạng thái các
đư
ờ
ng
liên kết. Trong mạng
đ
a
truy
cập, giao thức Hello sẽ bầu ra m
ộ
t
DR và BDR. DR và BDR duy trì mối quan hệ
thân mật với mọi router OSPF còn lại trong cùng một mạng.
Hình 2.2.7.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.

256

Hình 2.2.7.b. Bước 2: bầu ra DR và BDR. Quá trình này chỉ được thực hiện
trong mạng đa truy cập.

Các router
đ
ã
có mối quan hệ thân mật lần lượt thực hiên các bước trao
đ
ổ
i
thông
tin về trạng thái các
đư
ờ
ng
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
đư
ờ
ng
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
đư
ợ
c

lặp lại trên m
ọ

i
router trong mạng OSPF.
Khi cơ sở dữ liệu về trạng thái các
đư
ờ
ng
liên kết
đ
ã
đ
áy
đ
ủ
,
mỗi router áp dụng
thuật toán SPF
đ
ể

tự tính toán chọn
đư
ờ
ng
tốt nhất d
ự
a
trên cơ sở dữ liệu mà nó có.
Đư
ờ
ng

ngắn nhất là
đư
ờ
ng
có chi phí thấp nhất
đ
ế
n
mạng
đ
ích.

257

Hình 2.2.7.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
đ
ó
các thông tin
đ
ị
nh
tuyến cần phải
đư
ợ
c
bảo trì. Khi có một sự thay
đ

ổ
i
nào
về trạng thái của
đư
ờ
ng
liên kết, router l
ậ
p
tức phát thông báo cho mọi router khác
trong mạng. Thời gian Dead interval trong giao thức Hello là một thông số
đơ
n

giản
đ
ể

xác
đ
ị
nh
một router láng giềng thân mật còn hoạt
đ
ộ
ng
hay không.