tìm hiểu giao thức ospf

Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
TEÂN ÑEÀ TAØI
Giao thức Đường đi ngắn nhất OSPF
1
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
Mục lục
Mục lục 2
TÌM HIỂU: GIAO THỨC OSPF 4
I: Các Khái Niệm Cơ Bản 4
1. Khái niệm về định tuyến : 4
2.Khái niệm về giao thức : 4
II: Các Giao Thức 4
1.Tổng quan chung về các giao thức : 4
Giao thức liên miền gồm: OSPF, IS_IS… 4
2. Giao thức định tuyến RIPvà OSPF( Lý do ra đời OSPF) 4
III: Giao Thức Đường Đi Ngắn Nhất (OSPF-Open Shoter Path Fist) 5
1.Giao Thức Đường Đi Ngắn Nhất (OSPF-Open Shortest Path First) 5
9.Kiểu router 16
10.Kiểu định tuyến 17
11. Định dạng của gói tin OSPF: OSPF sử dụng 5 loại gói khác nhau 18
Trường ToS 27
2-LSA liên kết mạng: Quảng bá liên kết mạng thông báo các liên kết được nối tới một
mạng. Định dạng của quảng bá này như sau: 28
3-LSA liên kết tóm tắt tới mạng: LSA này được router biên khu vực sử dụng để thông báo
về sự tồn tại của các mạng bên ngoài khu vực. Quảng bá liên kết tóm tắt đến mạng rất đơn
giản. Nó gồm mặt nạ mạng và các giá trị đo lường cho mỗi loại dịch vụ. Chú ý rằng mỗi
loại quảng bá chỉ thông báo một mạng. Nếu có nhiều mạng, các quảng bá riêng biệt phải
được gửi cho mỗi mạng. Trong gói LSA liên kết tóm tắt tới mạng chỉ cần quảng bá mặt nạ
mạng mà không cần địa chỉ mạng vỡ trong tiêu đề LSA có địa chỉ IP của router quảng bá

nên từ đó có thể tính ra địa chỉ mạng 29
4-LSA liên kết tóm tắt tới router biên AS: LSA này được sử dụng để thông báo tuyến tới
router biên AS. Định dạng của gói này giống với LSA liên kết tóm tắt tới mạng. Gói này chỉ
định nghĩa mạng mà router biên AS liên kết tới. Vỡ nếu gúi cú thể tới mạng này thỡ nú sẽ
tới được router biên AS. Trường Unused được thiết lập mặc định là 0 29
5-LSA liên kết ngoài: LSA này được sử dụng để thông báo mọi mạng bên ngoài AS. Định
dạng của LSA này tương tự như LSA liên kết tóm tắt tới router biên AS, nhưng có hai
trường mới được thêm vào. Router biên AS có thể định nghĩa một Router chuyển tiếp mà có
thể cung cấp một tuyến tốt hơn tới đích. Gói này cũng có thể chứa một thẻ tuyến (route tag)
ngoài, được các giao thức khác (không phải OSPF) sử dụng. Định dạng của LSA này như30
TỔNG KẾT: 31
Danh mục các sách tham khảo 32
2
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1

Lời Mở Đầu
Bưu chính viễn thông và công nghệ thông tin ngày nay rất phát triển.Cuộc
cách mạng thông tin đã và đang diễn ra trên hầu hết các nước tiên tiến trên thế
giới. Có thể nói thông tin ngày nay đóng vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống
hàng ngày của mỗi con người từ việc ăn gì ở đâu ,xem gì trong những ngày tới đến
vấn cổ phiếu tăng giá hay giảm giá hay những vấn đề quan trọng của cả thế giới
đều được phản ánh qua thông tin được cập nhật hàng ngày. Điều đó cho thấy mạng
lưới viễn thông đã bao trùm trên toàn thế giới .
Ngày nay chúng ta cũng không phải lo về việc thiếu hụt băng thông cho
truyền tin như trước kia thay vào đó là việc làm sao để sử lý gói tin tại các nút là
nhanh nhất. Giao thức là một kiểu cách thức giao tiếp, đối thoại. Cũng như con
người máy móc muốn làm việc với nhau cũng cần có những cách thức giao tiếp
riêng. Trong việc truyền tin cũng vậy các Router muốn giao tiếp với nhau cũng cần
phải có những giao thức để làm việc với nhau. Các giao thức đó thường là RIP,

IGRP, EGRP, IS-IS,BGP4 và OSPF.
OSPF Là giao thức định tuyến nhóm link-state, thường được triển khai trong
các hệ thống mạng phức tạp. Giao thức OSPF tự xây dựng những cơ chế riêng cho
mình ,tự bảo đảm những quan hệ của chính mình với các router khác. Nó có thể dò
tìm nhanh chóng sự thay đổi của topology (cũng như lỗi của các interface ) và tính
toán lại những route mới sau chu kỳ hội tụ. Chu kỳ hội tụ của OSPF rất ngắn và
cũng tốn rất ít lưu lượng đường truyền.
Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do khả năng còn hạn chế nên không thể
tránh khỏi thiếu sót em mong nhận được sự góp ý từ các thầy cô và các bạn đọc để
nhóm có thể hoàn thiện bài báo cáo .Xin chân thành cảm ơn !
3
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
TÌM HIỂU: GIAO THỨC OSPF
I: Các Khái Niệm Cơ Bản.
1. Khái niệm về định tuyến :
Định tuyến là một tiến trỡnh lựa chọn con đường cho thực thể thông tin chuyển
qua mạng, nó cũn được coi là khả năng của một nút trong vấn đề lựa chọn đường
dẫn cho thông tin qua mạng.
Định tuyến là một khái niệm cốt lừi của mạng IP và nhiều loại mạng khỏc
nhau. Định tuyến cung cấp phương tiện tỡm kiếm các tuyến đường theo các thông
tin mà thực thể thông tin được chuyển giao trên mạng
2.Khái niệm về giao thức :
Để đơn giản ta chỉ cần hiểu giao thức là cách thức giao tiếp. Trong mạng
thông tin giữa các máy tính thỡ giao thức rất quan trọng , giao thức chính là cầu
nối giữa các máy tính , các hệ thống máy tính và các hệ thống mạng .
II: Các Giao Thức.
1.Tổng quan chung về các giao thức :
Các giao thức hiênc có gồm có RIP (RIP-1, RIP-2) ; OSPF, IGRP, EIGRP,
IS-IS, BGP4. Trong đó thì phân ra làm hai loại

Giao thức nội miền và giao thức đa miền
Giao thức liên miền gồm: RIP, OSPF …
Giao thức liên miền gồm: OSPF, IS_IS…
2. Giao thức định tuyến RIPvà OSPF( Lý do ra đời OSPF).
Qua bảng so sánh trên đây ta nhận thấy ngay được các khả năng của các giao
thức định tuyến và các hạn chế của nó . Trong đó giao thứcRIP là một giao thức
định tuyến miền trong được sử dụng cho các hệ thống tự trị. Giao thức thông tin
định tuyến thuộc loại giao thức định tuyến khoảng cách vectơ, giao thức sử dụng
giá trị để đo lường đó là số bước nhảy (hop count) trong đường đi từ nguồn đến
đích. Mỗi bước đi trong đường đi từ nguồn đến đích được coi như có giá trị là 1
hop count. Khi một bộ định tuyến nhận được 1 bản tin cập nhật định tuyến cho các
gói tin thì nó sẽ cộng 1 vào giá trị đo lường (hop count) đồng thời cập nhật vào
bảng định tuyến . Trong đó đáng chú ý là RIP- 1 và RIP-2 RIP thực hiện việc ngăn
4
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
cản vùng lặp định tuyến vô hạn bằng cách thực hiện giới hạn số đường đi cho phép
trong 1 đường đi từ nguồn tới đích. Số hop tối đa trong một đường đi là 15. Nếu 1
bộ định tuyến nhận được một bản tin cập nhật định tuyến và tại đây giá trị đo
lường trở thành 16 thì đích coi như là nút mạng không thể đến được. Nhược điểm
của RIP chính là giới hạn đường kính tối đa của 1 mạng RIP là dưới 16 hops. RIP
có đặc điểm hoạt động ổn định nhưng khả năng thay đổi chậm. Khi có thay đổi về
cấu hỡnh mạng, RIP luôn thực hiện chế độ chia rẽ tầng và áp đặt cơ chế ngăn
chặn các thông tin định tuyến sai được phát tán trong các bộ định tuyến. RIP sử
dụng các bộ định thời để điều chỉnh hoạt động của mình. Bộ định thời cập nhật
định tuyến theo khoảng thời gian định trước, thông thường 30s là bộ định thời lại
được khởi động lại để cập nhật lại các thông tin định tuyến được gởi từ các bộ định
tuyến lân cận. Điều này cũng giúp ngăn chặn sự tắc nghẽn trong mạng khi tất cả
các bộ định tuyến cùng 1 thời điểm cố gắng cập nhật các bảng định tuyến lân
cận.Chính vì điều đó mà người ta đó nghĩ ra cách khắc phục những nhược điểm

của RIP để cho ra OSPF một giao thức vừa áp dụng cho đa miền vừa áp dụng cho
nội miền
III: Giao Thức Đường Đi Ngắn Nhất (OSPF-Open Shoter Path Fist)
1.Giao Thức Đường Đi Ngắn Nhất (OSPF-Open Shortest Path First)
Giao thức OSPF là một giao thức định tuyến miền trong được sử dụng rộng
rãi. Phạm vi hoạt động của nó cũng là một hệ thống tự trị (AS). Các router đặc biệt
được gọi là các router biên AS có trách nhiệm ngăn thông tin về các AS khác vào
trong hệ thống hiện tại.
OSPF Giải Quyết Các Vấn Đề:
 Cân bằng tải giữa các tuyến cùng cost: Việc sử dụng cùng lúc nhiều
tuyến cho phép tận dụng có hiệu quả tài nguyên mạng.
 Phân chia mạng một cách logic: điều này làm giảm bớt các thông tin
phát ra trong nhũng điều kiện bất lợi. Nó cũng giúp kết hợp các thông
báo về định tuyến, hạn chế việc phát đi nhũng thông tin không cần thiết
về mạng.
 Hỗ trợ nhận thực: OSPF hỗ trợ nhận thực cho tất cả các node phát thông
tin quảng cáo định tuyến. Điều này hạn chế được nguy cơ thay đối bảng
định tuyến với mục đích xấu.
 Thời gian hội tụ nhanh hơn: OSPF cho phép truyền các thông tin về thay
đối tuyến một cách tức thì. Điều đó giúp rút ngắn thời gian hội tụ cần
5
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
thiết đế cập nhật thông tin cấu hình mạng.
 Hỗ trợ CIDR và VLSM: Điều này cho phép nhà quản trị mạng có thể
phân phối nguồn địa chỉ IP một cách có hiệu quả hơn.

Để thực hiện định tuyến hiệu quả, OSPF chia hệ thống tự trị ra thành nhiều
khu vực nhỏ. Mỗi AS có thể được chia ra thành nhiều khu vực khác nhau. Khu
vực là tập hợp các mạng, trạm và router nằm trong cùng một hệ thống tự trị. Tất cả

các mạng trong một khu vực phải được kết nối với nhau. Tại biên của khu vực, các
router biên khu vực tóm tắt thông tin về khu vực của mình và gửi các thông tin này
tới các khu vực khác.
Một số đặc điểm khác của OSPF là:
• Sử dụng chi phí (cost) làm thông số định tuyến để chọn đường đi trong
mạng.
• Thực hiện cập nhật khi có mạng có sự thay đối.
• Mọi Router sử dụng sơ đồ cấu trúc mạng của riêng nó để chọn đường.
• Hỗ trợ CIDR (Classless Interdomain Routing) và VLSM (Variable
length subnetmask)
.
2. Hoạt động của OSPF được mô tả một cách tống quát như sau:
• Các Router OSPF gửi các gói Hello ra tất cả các giao diện chạy OSPF.
Nếu hai Router chia sẻ một liên kết dữ liệu cùng chấp nhận các tham số
được chỉ ra trong gói Hello, chúng sẽ trở thành các Neighbor của nhau.
• Adjacency có thế coi như các liên kết ảo điếm - điểm, được hình thành
giữa các Neighbor. Việc hình thành một Adjacency phụ thuộc vào các
yếu tố như loại Router trao đổi các gói Hello và loại mạng sử dụng đế
các gói Hello.
• Bằng cách trao đối các LSA trong một Area, tất cả các Router sè xây
dụng cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết của mình giống với các Router
khác.
• Khi cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh, mỗi Router sử dụng giải thuật SPF để tính
toán đường đi ngắn nhất (đường đi có cost thấp nhất) tới tất cả các đích
đã biết. Sơ đồ này gọi là cây SPF.
6
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
• Mỗi Router xây dựng bảng định tuyến từ cây SPF của nó.
3. Một số khái niệm sử dụng trong OSPF.

a.Láng giềng (Neighbor) và mối quan hệ thân mật (Adjacency)
Trước khi gửi các LSA, các Router OSPF phải khám phá các Neighbor của nó
và thiết lập Adjacency với chúng. Danh sách các Neighbor được ghi trong
bảng các Neighbor cùng với các liên kết (hoặc giao diện) nối với mỗi
Neighbor và các thông tin cần thiết khác.
b. Giao thức Hello:
Giao thức hello thực hiện các chức năng sau:
 Dùng đế khám phá các Neighbor
 Dùng đế quảng cáo các tham số mà bai Router phải chấp nhận trước khi
chúng trở thành các Neighbor của nhau.
 Đảm bảo thông tin hai chiều giữa các Neighbor.
 Các gói Hello hoạt động như các Keepalive giữa các Neighbor.
 Dùng để bầu cử DR và BDR trong mạng Broadcast và Nonbroadcast
Multiaccess (NBMA).
Các Router OSPF gửi các gói Hello định kỳ ra các giao diện OSPF. Chu
kỳ gửi được gọi là Hello Interval và được cấu hình trong cơ sở dữ liệu giao
diện. Neu một Router không nhận được gói Hello tù' Neighbor trong một
khoảng thời gian gọi là Router Dead Interval, nó sẽ khai báo Neighbor này bị
Down.
Khi một Router nhận một gói Hello từ một Neighbor, nó sẽ kiếm tra
xem các trường Area ID , Authentication, Network Mask, Hello Interval,
Router Dead Interval và Option trong gói Hello có phù hợp với các giá trị đã
được cấu hình ở giao diện đang nhận hay không.
Nếu không phù hợp, gói sẽ bị huỷ và Adjacency không được thiết lập.
Neu tất cả phù họp, gói Hello được khai báo là hợp lệ
ề
Nếu Router ID của
Router gốc đã có trong bảng Neighbor của giao diện nhận, Router Dead
7
Giao Thức OSPF

Nhóm 14_D5DTVT1
Interval được reset. Nếu không, nó ghi Router ID này vào bảng Neighbor.
Khi một Router gửi một gói Hello, gói Hello sẽ chứa Router ID của tất
cả các Neighbor cần thiết trong liên kết mà gói truyền đi. Neu một Router
nhận được một gói Hello hợp lệ có chứa Router ID của nó, Router này sẽ biết
rằng thông tin hai chiều đã được thiết lập.
4. Một số loại mạng .
OSPF định nghĩa năm loại mạng:
1. Mạng điếm - điếm.
2. Mạng quảng bá.
3. Mạng đa truy nhập không quảng bá.
4. Mạng điểm - đa điểm.
5. Các liên kết ảo.
Mạng điểm - điểm: là mạng nối hai Router với nhau. Các Neighbor hợp lệ
trong mạng điểm - điếm luôn thiết lập Adjacency. Địa chỉ đích của các gói
OSPF trong mạng này luôn là địa chỉ lớp D 224.0.0.5 gọi là A11SPF Routers.
Mạng quảng bá: Ví dụ như Ethernet, Token Ring, FDDI.
Là mạng có khả năng kết nối nhiều hơn hai thiết bị và các thiết bị này đều có
thể nhận các gói gửi từ một thiết bị bất kì trong mạng. Các Router OSPF trong
mạng quảng bá sẽ bầu cử DR và BDR. Các gói Hello được phát multicast với
địa chỉ đích là 224.0.05 ( A11SPF Routers). Ngoài ra các gói xuất phát từ DR
và BDR cũng được phát multicast với địa chỉ này. Các Router khác sẽ phát
multicast các gói cập nhật và xác nhận trạng thái liên kết với địa chỉ lớp D là:
224.0.0.6 gọi là All DRouters.
Mạng NBMA (Nonbroadcast - Multiaccess): ví dụ như X25, Frame relay,
ATM Là mạng có khả năng kết nối nhiều hơn hai Router nhưng không có khả
năng Broadcast. Tức là một gói gửi bởi một Router trong mạng không được
nhận bởi tất cả các Router khác của mạng. Các Router trong NBMA bầu cử
DR và BDR
Các liên kết ảo: là một cấu trúc đặc biệt được Router hiểu như là các mạng

điểm - điểm không đánh số. Các gói OSPF được phát unicast trên các liên kết
ảo.
5.DR và BDR.
8
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
Các mạng đa truy nhập tồn tại hai vấn đề sau liên quan đến quá trình
tràn lụt LSA như
1.Thông tin của một Adjacency giữa các Router sẽ tạo ra nhiều LSA
không cần thiết. Neu một mạng đa truy nhập có n Router thì có thế có
n(n-l)/2 Adjacency .Mỗi Router sẽ tràn lụt n-1 LSA cho các Neighbor
của nó cộng với một LSA cho mạng dẫn đến có n(n-l) + 1 = n
2
LSA
được tạo ra trong mạng.
a b c
A B C

2.Quá trình tràn lụt có thế gây xung đột. Một Router gửi một LSA tới
tất cả các Neighbor của nó. Các Neighbor này lại gửi bản copy của LSA
nhận được tới các Neighbor của mình dẫn đến tạo ra nhiều bản copy của
LSA
 Để tránh các vấn đề trên .DR được bầu ra trong mạng đa truy
nhập ,DRcó các nhiệm vụ :
• Mô tả mạng đa truy nhập và các Router gắn vào mạng cho phần còn
lại của liên mạng.
• Quản lý tràn lụt trong mạng đa truy nhập.
Mồi Router trong mạng thiết lập Adjacency với DR (hình 3.2). Chỉ có DR gửi
các LSA tới phần còn lại của liên mạng. Một Router có thế là DR đối với
mạng này nhưng không là DR đối với mạng khác. Nói cách khác DR chỉ là

một đặc tính của giao diện của Router, không phải toàn bộ Router.
9
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1



. Các Router khác chỉ thiết lập Adjacency với DR.
Nếu DR bị hỏng, một DR mới phải được bầu ra. Các Adjacency mới phải
được thiết lập, các Router phải đồng bộ cơ sở dữ liệu của chúng với DR mới.
Trong khi các quá trình này diễn ra, mạng sẽ không khả dụng để truyền gói.
Để tránh vấn đề này, BDR được bầu cử. Tất cả các Router thiết lập Adjacency
với cả DR và BDR. DR và BDR cũng có thế thiết lập Adjacency với nhau.
Neu DR hỏng, BDR sẽ trở thành DR mới.
10
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
Tóm lại việc bầu cử diễn ra như sau: Khi một Router OSPF được kích hoạt,
nó tìm kiếm các Neighbor của nó và kiểm tra DR và BDR. Neu DR và BDR
đã tồn tại, Router sẽ chấp nhận chúng. Neu không có BDR, một cuộc bầu cử
BDR được tiến hành và Router có Priority cao nhất sẽ trở thành BDR. Neu có
nhiều hơn một Router có cùng Priority cao nhất, Router có Router ID cao
nhất sẽ trở thành BDR. Neu chưa có DR, BDR sẽ trở thành DR và cuộc bầu
cử BDR mới lại được thực hiện.
Chú ý: Priority có thế ảnh hưởng đến quá trình bầu cử DR và BDR nhưng
không ảnh hưởng đến các DR và BDR đã được bầu cử. Neu có một Router có
Priority cao hơn các DR và BDR đã được kích hoạt, nó cũng không thế thay
thế các DR và BDR này
6.Giao diện OSPF.
6.1 Cấu trúc dữ liệu giao diện.

Các thành phần của cấu trúc số liệu giao diện bao gồm:
Địa chỉ IP và mặt nạ: là địa chỉ và mặt nạ được cấu hình cho giao diện.
Area ID: là Area chứa giao diện.
Process ID: dùng đế phân biệt các tiến trình OSPF chạy trên một Router.
Router ID: dùng để nhận dạng Router
Network type: là loại của mạng nối với giao
diện.
Cost: là cost của các gói đi ra tù’ giao diện. Cost là một Metric OSPF, được
diễn tả bởi 16 bit nguyên không dấu có giá trị từ 1 đến 65535.
InfTrans Delay:là số giây các LSA ra khỏi giao diện với tuổi bị tăng lên.
State: là trạng thái chức năng của giao diện được trình bày ở phần sau.
Router Priority: 8 bit nguyên không dấu này có giá trị từ 0 đến 255 dùng để
bầu cử DR và BDR.
11
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
DR: là DR của mạng mà giao diện gắn vào. DR này được ghi bởi Router ID
của nó và địa chỉ của giao diện gắn vào mạng của DR
BDR: là BDR của mạng mà giao diện gắn vào. BDR này được ghi bởi Router
ID của nó và địa chỉ của giao diện gắn vào mạng của BDR.
Hello Interval: là khoảng thời gian tính theo giây giữa các lần truyền các gói
Hello trên giao diện.
Router Dead Interval: là khoảng thời gian tính theo giây mà Router sẽ chờ để
nghe các gói Hello từ một Neighbor trước khi nó coi rằng Neighbor này bị
Down.
Wait Time: là khoảng thời gian Router sẽ chờ DR và BDR được quảng cáo
trong gói tin Hello trước khi bắt đầu lựa chọn DR và BDR. Chu kì Wait Time
bang Router Dead Interval.
Rxm Interval: là khoảng thời gian tính theo giây Router sẽ chờ giữa các lần
truyền lại của các gói OSPF chưa được xác nhận.

Hello Timer. Là bộ định thời được lập bằng Hello Interval. Khi nó hết hiệu
lực, gói Hello được truyền lại từ giao diện.
Neighboring Routers'. Danh sách tất cả các Neighbor hợp lệ (có gói Hello
được nhìn thấy trong thời gian Router Dead Interval).
Autype: Mô tả loại nhận thực sử dụng trong mạng. Autype có thể là Null
(không nhận thực), Simple Password, hoặc Cryptographic (Mesage digest).
Authentication Key: Nếu chế độ nhận thực là Simple password, Au key là 64
bit. Nếu chế độ nhận thực là Cryptographic, Au key là Message digest. Chế
độ Cryptographic cho phép cấu hình nhiều khoá trên một giao diện.
6.2 Các trạng thái giao diện.
Một giao diện OSPF sẽ chuyển đổi qua một số trạng thái khác nhau trước khi
nó đủ khả năng làm việc. Các trạng thái đó bao gồm: Down, Point to Point,
Waiting, DR, Backup, DRother, và loopback.
12
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
Biên cô vào Y nghĩa các biên cô
IE1
IE2
Các giao thức mức thâp chỉ báo răng giao diện mạng đã săn sàng hoạt
động.
Các giao thức mức thấp chỉ báo rằng giao diện mạng chưa sẵn sàng hoạt
động.
IE3
Ngưòi quản lý mạng hoặc các giao thức mức thâp hơn chỉ ra răng giao diện
được loop up.
IE4
Người quản lý mạng hoặc các giao thức mức thấp hơn chỉ ra rằng giao diện
được loop down.
IE5

Gói Hello nhận được chỉ ra rang Neighbor gốc (Neighbor gửi gói Hello
này) muốn trở thành DR hoặc BDR và trong mạng chưa có BDR.
13
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
Wait timer đã hết hiệu lực.
Router được bầu cử là DR trong mạng này.
IE 8
Router được bầu cử là BDR trong mạng này.
IE9
Router không được bầu cử là DR hoặc BDR trong mạng này.
IE 10
Một thay đối xảy ra trong tập các Neighbor họp lệ của mạng.
Thay đổi này có thể là:
1. Thiết lập kết nổi hai chiều với một Neighbor.
2. Mất kết nối hai chiều với một Neighbor.
3. Nhận một gói Hello chỉ ra rang Neighbor gốc muốn trở thành DR
hoặc BDR.
4. Nhận được gói Hello từ DR chỉ ra rang Router này không muốn
làm DR nữa.
5. Nhận được gói Hello từ BDR chỉ ra rang Router này không muốn
làm BDR nữa.
6. Thời gian Router Dead Interval kết thúc mà không nhận được gói
Hello từ DR hoặc BDR.
Down: Đây là trạng thái giao diện đầu tiên. Ở trạng thái này giao diện không
làm việc. Tất cả các tham số của giao diện được lập bằng giá trị ban đầu và
không có lưu lượng được truyền hoặc nhận trên giao diện.
Point to Point. Trạng thái này chỉ thích hợp với các giao diện kết nối tới các
mạng Point to Point, Point to Multipoint và Virtual Link. Khi giao diện ở
trạng thái này, nó đã đủ khả năng làm việc. Nó sẽ bắt đầu gửi các gói Hello và

thiết lập Adjacency với Neighbor.
Waiting: Trạng thái này chỉ thích họp với các giao diện nối tới các mạng
Broadcast và NBMA. Khi chuyến sang trạng thái này, nó bắt đầu gửi và nhận
các gói Hello và lập Wait timer. Router sẽ cổ gắng xác định DR và BDR trong
trạng thái này.
14
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
DR: Ớ trạng thái này, Router là DR và sẽ thiết lập Adjacency với các Router
khác trong mạng đa truy nhập.
Backup'. Ở trạng thái này, Router là BDR và sẽ thiết lập Adjacency với các
Router khác.
DRother. Ở trạng thái này, Router không là DR hay BDR. Nó sẽ thiết lập
Adjacency với chỉ DR và BDR trong khi vẫn theo dõi tất cả các Neighbor
khác trong mạng.
Loopback: Ở trạng thái này, giao diện được loopback bằng phần mềm hoặc
phần cứng. Mặc dù các gói không thế truyền, địa chỉ giao diện vẫn được
quảng cáo trong Router LSA để các gói kiểm tra có thế tìm đường tới giao
diện
7.Neighbor OSPF.
Cấu trúc dữ liệu Neighbor.
Các thành phần của cấu trúc dữ liệu Neighbor là:
Neighbor ID: là Router ID của Neighbor.
Neighbor IP address: là địa chỉ IP của giao diện nối tới mạng của Neighbor. Khi
một gói OSPF được truyền unicast tới Neighbor, địa chỉ này sẽ là địa chỉ đích.
Area ID: Để hai Router trở thành các Neighbor của nhau, Area ID trong gói
Hello nhận được phải phù hợp với Area ID của giao diện nhận.
Interface: là giao diện gắn vào mạng chứa Neighbor.
Neighbor Priority: là Router Priority của Neighbor được chỉ ra trong gói
Hello.

State: là trạng thái chức năng của Neighbor sẽ được trình bày ở phần sau.
Poll Interval: Giá trị này chỉ sử dụng đổi với các Neighbor trong mạng
NBMA. Vì các Neighbor không thế được tự động khám phá trong mạng
NBMA nếu các Neighbor này ở trạng thái Down, do vậy gói Hello sẽ được
gửi tới các Neighbor sau mồi khoảng thời gian nhất định. Khoảng thời gian
này gọi là Poll Interval.
Neighbor Options', là các khả năng OSPF tuỳ chọn được hỗ trợ bởi Neighbor.
15
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
Các tuỳ chọn này được trình bày ở phần sau.
Inactivity Timer, là Timer có chu kỳ là Router Dead Interval. Timer được
reset khi nhận được gói Hello từ Neighbor. Neu Inactivity Timer hết hiệu lực
mà chưa nhận được gói Hello, Neighbor sẽ được khai báo là Down.
Designated Router. Địa chỉ này chứa trong trường DR của gói Hello
Backup Designated Router. Địa chỉ này chứa trong trường BDR của gói Hello.
Master/Slave: Quan hệ chủ-tớ (được thoả thuận trong trạng thái Exstart) thiết
lập Neighbor nào sẽ điều khiển việc đồng bộ cơ sở dừ liệu.
DD Sequence Number, là sổ trình tự’ của gói Database Description (DD) đang
được gửi tới Neighbor.
Last Received Database Description Packet: Các bit Initialize, More, Master,
các Option và so trình tự’ của gói DD nhận được cuối cùng được ghi trong cơ
sở dữ liệu Neighbor. Thông tin này dùng đế xác định xem gói DD tiếp theo có
phải là bản sao của gói trước.

8. Vùng OSPF.
Hình1.miêu tả đơn mạng OSPF
Trong một mạng OSPF có thẻ được chia ra làm hai vùng chính .Vùng mạng lõi
( vùng sơ cấp) và vùng thứ cấp .Trong hai vùng này có khả năng thay đổi .Khi
mạng lõi bi lỗi thì người quản trị sẽ tạo ra một liên kết ảo và chạy liên kết ảo này

như một mạng lõi thông thường
9.Kiểu router.
Có 3 kiểu router trong một mạng OSPF ,Chúng đóng vai trò khác nhau trong một
mạng OSPF
16
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
đó là :
Router mạng lõi
Router biên khu vực
Router nội miền
Hình 2. chỉ ra 3 kiểu router
10.Kiểu định tuyến.
Trên hình trên ta đã thấy có 3 liểu router khac nhau.Nhưng chỉ có 2 kiểu định
tuyến cho mạng sử dụng OSPF
 Định tuyến nội miền
 Định tuyến liên miền
Định tuyến miền trong
Có nghĩa là định tuyến trong nội miền
Hình 3. biểu thị định tuyến miền trong
17
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
Như hình trên thì một PC muốn truy nhập đến một sever trong nội miền thì router
trong miền đó sẽ hướng tuyến đi trong miền mà không hướng ra ngoài
Định tuyến liên miền
Hình1.6 biều diễn về định tuyến mạng ngoài
Theo ví dụ trên thì khu vực 0 đóng vai trò là một mạng lõi khi thông tin muốn
truyền từ mạng 1 sang mạng 2 hay ngược lại bắt buộc phải qua mạng 0 rồi sau đó
đi tiếp . Hay có thể nói mang 0 đóng vai trò là mạng sơ cấp còn mạng 1,mạng2

đóng vai trò là các mang thứ cấp
Định tuyến giữa các mạng
Định tuyến giữa các mạng hoàn toàn có thể được thông qua các router biên vùng tự
trị. Thật quá dễ dàng khi định tuyến giữa 2 mạng sử dụng OSPF khi đó các router
biên khu vục không phải tổng hợp thông tin đi tới ,sử lý thông tin và chuyến tiếp
vào vùng mạng trong . Lúc này router biên vùng tự trị chỉ làm nhiệm vụ chuyển
iêp gói tin vào trong khu vực cần đến.
Thông tin định tuyến giữa mạng không sử dụng OSPF được tổng hợp và phân phối
lại tới mạng OSPF thông qua router biên khu vực ,khi đó router biên khu vực làm
nhiệm vụ sử lý gói tin đI tới và chuyển tiếp ra khu vưc ngoài.
Hình 1.7Biểu diễn 2 khu vực tự trị thông qua router biên khu vực kết nối với nhau
11. Định dạng của gói tin OSPF: OSPF sử dụng 5 loại gói khác nhau.
 Hello : dùng để thiết lập và duy trì mối quan hệ hàng xóm với những router
khác .
 DBD : gói tin này dùng để chọn lựa router nào sẽ được trao đổi thông tin trước
(master/slave)
18
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
 LSR : Link state request gói tin này dùng để chỉ định loại LSA dùng trong tiến
trình trao đổi gói tin DBD.
 LSU : Link-state update được sử dụng để trả lời LSRs cũng như công bố thông
tin mới.LSUs chứa 7 loại khác nhau của LSAs.
 LSAck : khi 1 LSU được nhận,router gửi 1 Link-State Acknowledgement
(LSAck) để xác nhận LSU.

Tất cả các gói OSPF đều có cùng phần tiêu đề gồm 9 trường có độ dài 24 byte.
1-octet
Version
number

field
1-octet
Type
field
2-octet
Packet
length
field
4-octet
Router
ID
Field
4-
octet
Area
ID
Field
2-octet
Check-
sum
field
2-octet
Authentication
type
field
8-octet
Authent-
ication
field
Bảng 1 .Tiêu đề gói tin OSPF

Các trường chức năng trong tiêu đề gói tin OSPF:
• Version Number: Cho ta biết phiên bản OSPF đang sử dụng.
• Type: Cho biết kiểu của gói tin OSPF là 1 trong số các loại sau:
 Hello: Thiết lập và duy trỡ cỏc liờn hệ với cỏc bộ định tuyến
lân cận.
 Database Description: Mô tả cơ sở dữ liệu cấu hỡnh.
 Link-state Request: Yêu cầu giá trị của cơ sở dữ liệu cấu hỡnh
từ cỏc bộ định tuyến lân cận.
 Link-state Update: Trả lời cho một gói tin yêu cầu trạng thái
liên kết. Bản tin này luôn được sử dụng để phát tán các gói
LSA đến các bộ định tuyến khác.
• Packet length: Chỉ ra số byte chiều dài của gói tin OSPF bao gồm cả tiêu đề.
• Router ID: Nhận dạng nguồn của gói tin.
• Area ID: Nhận dạng vùng chứa nguồn phát đi gói tin.
19
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
• Checksum: Giá trị kiểm tra được tính để đảm bảo không có thiệt hại khi vận
chuyển gói tin.
• Authentication type: Cho ta biết kiểu xác thực. Tất cả các thay đổi về giao
thức OSPF đều phải được xác nhận.
• Authentication: Chỉ ra các thông tin xác thực.
bảng 1.3: Giá trị kiểu xác nhận
11.1 Gói chào (Hello) của OSPF
OSPF sử dụng các gói chào để tạo các mối quan hệ lân cận và kiểm tra khả
năng có thể tới của các lân cận. Đây là bước đầu tiên trong định tuyến trạng thái
liên kết. Trước khi một router có thể trao đổi các thông tin định tuyến với các lân
cận thì nó phải “chào hỏi” các lân cận để biết xem các lân cận có hoạt động hay
không và có thể tới được các lân cận hay không?.Định dạng của gói chào như sau:
20

Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
Bảng 1.4 :Tiêu đề gói chào OSPF
Các trường chức năng trong gói chào:
• Tiêu đề (Header): Tiêu đề chung gồm 24 byte trong đó trường Type được
thiết lập bằng 1.
• Khoảng chào(Hello Interval): Trường 16 bít này dùng để định nghĩa khoảng
thời gian tính bằng giây giữa các gói chào.
• Chưa sử dụng (Unused): Trường 6 bít này được thiết lập mặc định là 0.
• Cờ E (Flag E): Khi cờ 1 bít này được thiết lập thì đây là khu vực gốc (khu
vực chỉ có một kết nối tới khu vực đường trục).
• Cờ T (Flag T): Khi cờ 1 bít này được thiết lập nghĩa là router này có hỗ trợ
nhiều giá trị đo lường.
• Ưu tiên (Priority): Trường 8 bít này chỉ ra độ ưu tiên của router, được sử
dụng để chọn router chỉ định. Sau khi tất cả các router khai báo độ ưu tiên
thì router nào cú độ ưu tiên cao nhất sẽ được chọn làm router chỉ định. Nếu
giá trị này bằng 0 có nghĩa là router này không muốn được chọn làm router
chỉ định hay router chỉ định dự phòng.
21
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
• Khoảng thời gian không hoạt động (Dead Interval): Trường 32 bít này định
nghĩa khoảng thời gian tính bằng giây trước khi một router cho rằng lân cận
của mình khung hoạt động.
• Địa chỉ router chỉ định (Designated Router Address): Trường 32 bít này chỉ
ra địa chỉ IP của router chỉ định cho mạng mà qua đó gói được gửi đi.
• Địa chỉ router chỉ định dự phũng (Backup Designated Router Address):
Trường 32 bít này chỉ ra địa chỉ IP của router chỉ định dự phòng cho mạng
mà qua đó gói được gửi đi.
• Địa chỉ lân cận (Neighbor Address): Trường 32 bít này được lặp và chỉ ra

các router đồng ý là lõn cận của router đang gửi hay là danh sách các lân cận
hiện thời của router.
11.2:Gói mô tả cơ sở dữ liệu của OSPF:
Khi router lần đầu tiên được kết nối tới hệ thống hoặc hoạt động trở lại sau khi có
lỗi, nó cần ngay lập tức tạo cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết hoàn chỉnh. Nó không
thể chờ các gói cập nhật trạng thái liên kết từ tất cả các router khác để tạo cơ sở dữ
liệu của nó và tính toán bảng định tuyến. Do đó, sau khi router được kết nối tới hệ
thống, nó sẽ gửi các gói chào để chào hỏi các lân cận của nó. Nếu đây là lần đầu
tiên các lân cận nhận được thông tin của router này, chúng sẽ gửi gói miêu tả cơ sở
dữ liệu. Gói miêu tả cơ sở dữ liệu này không chứa thông tin cơ sở dữ liệu hoàn
chỉnh mà chỉ chứa các thông tin tóm tắt. Router mới được kết nối với hệ thống này
kiểm tra gói miêu tả cơ sở dữ liệu xem thông tin nào nó chưa có. Sau đó nó sẽ gửi
gói yêu cầu trạng thái liên kết để nhận được thông tin đầy đủ về các liên kết cụ thể.
Khi hai router muốn trao đổi các gói miêu tả cơ sở dữ liệu, một router đóng vai trò
làm chủ (master) và một router đóng vai trò làm tớ (slave). Do thụng tin cơ sở dữ
liệu có thể rất lớn, nên nội dung của nó được chia ra thành nhiều gói
Định dạng của gói miêu tả cơ sở dữ liệu như sau:
22
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
Header Unused E B Unused I M M/S
Packet
sequence
number
Link
state
header
Bảng 3: Định dạng gói miêu tả cơ sở dữ liệu
Các trường chức năng trong gói miêu ta cơ sở dữ liệu:
• Tiêu đề (Header): Tiêu đề chung gồm 24 byte trong đó trường Type được

thiết lập bằng 2.
• Chưa sử dụng (Unused): Trường 27 bít này được thiết lập mặc định là 0.
• Cờ E (Flag E): Khi cờ 1 bít này được thiết lập thì router đang quảng bá là
router biên hệ thống tự trị (AS).
• Cờ B (Flag B): Khi cờ 1 bít này được thiết lập thì router đang quảng bá là
router biên khu vực.
• Cờ I (Flag I): Khi cờ 1 bít này được thiết lập thì gói này là gói đầu tiên.
• Cờ M (Flag M): Khi cờ 1 bít này được thiết lập nếu đây chưa phải là gói
cuối cùng.
• Cờ M/S (Flag M/S): Khi cờ 1 bít này được thiết lập thì router gửi gói đóng
vai trò làm chủ (master), ngược lại sẽ đóng vai trò làm tớ (slave).
• Số trình tự gúi (Packet Sequence Number): Trường 32 bít này chứa số trình
tự của gói, dựng để làm phù hợp giữa yêu cầu và trả lời.
• Tiêu đề trạng thái liên kêt (Link State Header): Trường 20 byte này được sử
dụng trong mỗi LSA. Tiêu đề này đưa ra các nét chính của liên kết, nó được lặp
cho mỗi liên kết trong cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết.
11.3 Gói yêu cầu trạng thái liên kết
Đây là gói được gửi bởi một router cần thông tin về một hay nhiều tuyến cụ
thể. Nó được trả lời bằng một gói cập nhật trạng thái liên kết. Các router mới kết
nối tới hệ thống gửi gói này để yêu cầu thêm thông tin về một tuyến sau khi đ•
nhận gói miêu tả cơ sở dữ liệu. Ba trường trong gói này là một phần của tiêu đề
LSA. Mỗi tập 3 trường lặp này là một yêu cầu cho một LSA. Tập này được lặp nếu
router yêu cầu nhiều quảng bá. Định dạng của gói yêu cầu trạng thái liên kết như
sau:
23
Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
Header
Link
state

type
Link
state
ID
Advertising
Router
Bảng 1.6:Định dạng gói yêu cầu trạng thái liên kết
Trong đó: Tiêu đề chung (Header) có trường Type được thiết lập bằng 3.
11.4 Gói cập nhật trạng thái liên kết
Gói cập nhật trạng thái liên kết là trung tâm hoạt động của OSPF. Nó được
router sử dụng để quảng bá trạng thái của các liên kết. Mỗi gói cập nhật có thể
chứa nhiều LSA khác nhau. Ví dụ một gói cập nhật trạng thái liên kết có thể chứa
14 LSA, trong đó 4 LSA là quảng bá liên kết router, 3 LSA là quảng bá liên kết
mạng, 2 LSA là quảng bá liên kết tóm tắt tới mạng, 2 LSA là quảng bá liên kết tóm
tắt tới router biên AS và 3 LSA là quảng cáo liên kết ngoài. Định dạng chung của
gói cập nhật trạng thái liên kết như sau:
Header Number of
advertisements
Link state
advertisement
Bảng 4: Định dạng chung của gói cập nhật trạng thái liên kết
• Các trường chức năng trong gói cập nhật trạng thái liên kết:
• Tiêu đề (Header): Tiêu đề chung gồm 24 byte trong đó trường Type được
thiết lập bằng 4.
• Số lượng quảng bá (Number of Advertisements): Trường 32 bít này định
nghĩa số lượng quảng bá. Mỗi gói có thể quảng bá trạng thái của nhiều liên kết.
• Quảng bá trạng thái liên kết (Link State Advertisement): Như ta đó biết có 5
loại gói LSA khác nhau. Tất cả có cùng tiêu đề nhưng phần thân khác nhau.
Trước hết ta sẽ xem xét phần tiêu đề chung của tất cả LSA:
24

Giao Thức OSPF
Nhóm 14_D5DTVT1
Link
state
age
Unused E T
Link
state
type
Link
state
ID
Advertisement
router
Link
state
sequence
number
Checksum Length
Bảng 5: Tiêu đề chung của LSA
Các trường chức năng trong tiêu đề chung cua LSA:
• Tuổi trạng thái liên kết (Link state age): Trường 16 bít này chỉ ra khoảng
thời gian đó qua tính bằng giây kể từ khi gói này được tạo lần đầu. Khi
router tạo gói, giá trị của trường này bằng 0. Khi mỗi router kế tiếp chuyển
tiếp gói này, nó ước lượng thời gian truyền và thêm giá trị này vào giá trị
tích luỹ của trường này.
• Chưa sử dụng (Unused): Trường 6 bít này được thiết lập mặc định là 0.
• Cờ E (Flag E): Khi cờ 1 bít này được thiết lập thì đây là khu vực gốc.
• Cờ T (Flag T): Khi cờ 1 bít này được thiết lập thì router có thể xử lý nhiều
loại dịch vụ.

• Kiểu trạng thái liên kết (Link State Type): Trường 8 bít này định nghĩa loại
LSA như sau:
1-Liên kết Router
2-Liên kết mạng
3-Liên kết tóm tắt tới mạng
4-Liên kết tóm tắt tới Router biên AS
5-Liên kết ngoài
• Link State ID (Số hiệu trạng thái liên kết): Trường 32 bít này phụ thuộc vào
loại liên kết. Đối với loại 1 thì đây là địa chỉ IP của router. Đối với loại 2 thì
đây là địa chỉ IP của router chỉ định. Đối với loại 3 thì đây là địa chỉ của
25