Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF

1
TRƢỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
HỮU NGHỊ VIỆT – HÀN
KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH



BÁO CÁO
THỰC TẬP TỐT NGHIỆP


Tên đề tài:
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF



Sinh viên thực hiện : Nguyễn Đức Trung
Lớp : CCMM030C
Giảng viên hƣớng dẫn : Ths.Đặng Quang Hiển




Đà Nẵng, tháng 5 năm 2012

Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 2
Khoa Khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
LỜI MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Nhƣ chúng ta đã biết, nói đến mạng máy tính là nói đến truyền dữ liệu trên mạng.

Vậy dữ liệu trên mạng đƣợc truyền nhƣ thế nào? Dữ liệu trên mạng đƣợc truyền nhờ các
bộ định tuyến thực thi các giải thuật chọn đƣờng đi (hay chúng ta vẫn gọi là giao thức
định tuyến).
Chúng ta đã nói rất nhiều đến giao thức định tuyến, một trong những giao thức đó
phải kể đến là giao thức định tuyến Open Shortest Path First (OSPF). OSPF là một giao
thức định tuyến không phải mới so với thế giới, tuy nhiên thức tế tại Việt Nam không có
nhiều cơ quan, tổ chức, trƣờng học có một hệ thống mạng lớn sử dụng Router và áp
dụng các phƣơng pháp định tuyến, quản trị tối tân nhất. Chính vì vậy mà các khái niệm về
định tuyến hay cấu hình định tuyến cũng chƣa phải là phổ biến đối với rất nhiều ngƣời.
Xác định đƣợc tầm quan trọng của giao thức này trong hệ thống mạng ngày nay nên
em đã chọn và nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao
thức OSPF" với mục đích tìm hiểu sâu sắc về cơ chế hoạt động của nó cũng nhƣ phát
hiện ra những nhƣợc điểm để tìm những giải pháp khắc phục những nhƣợc điểm này.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu.
Nghiên cứu về giao thức định tuyến OSPF.
Triển khai hệ thống mạng với giao thức định tuyến OSPF bằng các thiết bị thật của
hãng Cisco.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.
Nghiên cứu mô hình hệ thống mạng với giao thức định tuyến OSPF.
Nghiên cứu triển khai hệ thống mạng với giao thức định tuyến OSPF.
4. Những phƣơng tiện công cụ để có thể triển khai.
Một số Router 2600 của hãng Cisco, một số PC đầu cuối, cáp mạng Cat5e, cáp
console, cáp Serial.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu.
Dƣới sự hƣớng dẫn của giảng viên hƣớng dẫn.
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 3
Khoa Khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
Tìm hiểu các tài liệu liên quan về giao thức định tuyến OSPF và hệ thống mạng
đƣợc triển khai với giao thức định tuyến OSPF.
Triển khai hệ thống mạng với các thiết bị thật của hãng Cisco để kiểm chứng lý

thuyết đã nghiên cứu đƣợc.
6. Dự kiến kết quả.
Hiểu đƣợc sâu sắc về giao thức định tuyến OSPF.
Triển khai đƣợc một hệ thống mạng với giao thức định tuyến OSPF.
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
- Ý nghĩa khoa học:
Cung cấp một bộ tài liệu học tập và tham khảo cho các khóa sau.
Cung cấp một bộ tài liệu tập huấn triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF.
- Ý nghĩa thực tiễn:
Sau khi thực hiện đề tài có thể giúp sinh viên nâng cao kỹ năng định tuyến với một
số thiết bị, cách xây dựng một hệ thống mạng với giao thức OSPF.
Triển khai đƣợc một hệ thống mạng với giao thức định tuyến OSPF.
8. Đặt tên đề tài.
Tên đề tài đƣợc chọn phù hợp với những nội dụng sẽ nghiên cứu và triển khai là “
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF".


4

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU ĐÁNH GIÁ
KẾT QUẢ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CUỐI KHOÁ CỦA SINH VIÊN
KHÓA HỌC: 2009 - 2012
- Họ và tên sinh viên: Nguyễn Đức Trung
- Ngày tháng năm sinh: 03/09/1991
- Nơi sinh: Thành Phố Qui Nhơn – Tỉnh Bình Định
- Lớp: CCMM03C Khóa: 2009 – 2012 Hệ đào tạo: Cao Đẳng
- Ngành đào tạo: Mạng Máy Tính

- Thời gian thực tập tốt nghiệp: từ ngày: 26/03/2012 đến ngày: 04/05/2012
- Tại cơ quan: Trƣờng Cao Đẳng Công Nghệ Thông Tin Hữu Nghị Việt – Hàn, Trung
Tâm Công Nghệ Thông Tin.
- Nội dung thực tập:
+ Khảo sát mô hình mạng của trung tâm, các thiết bị mà trung tâm sử dụng.
+ Tìm hiểu quản lý hệ thống mạng và các ứng dụng có sẵn của trung tâm.
+ Cách cấu hình một hệ thống mạng hoàn chỉnh với một số thiết bị.
1. Nhận xét về chuyên môn:



2. Nhận xét về thái độ, tinh thần trách nhiệm, chấp hành nội quy, quy chế của cơ
quan thực tập:



3. Kết quả thực tập tốt nghiệp: (chấm theo thang điểm 10):
Đà Nẵng, ngày 02 tháng 05 năm 2012
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CƠ QUAN TIẾP NHẬN SINH VIÊN THỰC TẬP
(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký tên, đóng dấu)
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 5
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 2
MỤC LỤC 5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 7
PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ TRƢỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
HỮU NGHỊ VIỆT – HÀN 9
1. CƠ QUAN THỰC TẬP 9

2. GIỚI THIỆU CHUNG 9
2.1. Về Trƣờng CĐ CNTT hữu nghị Việt – Hàn 9
2.2. Về Trung Tâm CNTT thuộc Trƣờng CĐ CNTT hữu nghị Việt – Hàn 10
3. MỤC TIÊU HOẠT ĐỘNG 11
4. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG 12
5. LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG 12
PHẦN II: NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG MẠNG VỚI GIAO
THỨC OSPF 15
1. CÁC GIAO THỨC TRONG ĐỊNH TUYẾN IP 15
1.1. Khái niệm 15
1.2. Phân loại 15
1.2.1. Định tuyến tĩnh 15
1.2.2. Định tuyến động 16
1.3. Giao thức RIP (Routing Information Protocol) 17
1.3.1. Giao thức RIPv1 17
1.3.2. Giao thức RIPv2 18
1.4. Giao thức IGRP 18
1.5. Giao thức EIGRP 19
2. GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF 19
2.1. Khái niệm 19
2.2. OSPF Giải quyết các vấn đề 19
2.3. Đóng gói bản tin OSPF 19
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 6
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
2.4. Các loại gói tin OSPF 20
2.5. Gói tin Hello 20
2.5.1. Thiết lập hàng xóm 21
2.5.2. OSPF Hello và Dead Interval 21
2.5.3. OSPF link-state Update 22
2.5.4. Bầu DR và BDR 22

2.6. Xác thực 22
2.7. Cách xác địn Router ID 23
2.8. Bảng định tuyến 24
2.9. QUÁ TRÌNH LAN TRÀN BẢN TIN LSAs VÀ BẦU CHỌN DR VÀ BDR
TRONG MẠNG MULTIACCESS 26
2.9.1. Quá trình lan tràn bản tin LSAs 26
2.9.2. Bầu chọn DR và BDR 27
2.10. Metric OSPF 28
2.11. Các câu lệnh cơ bản trong OSPF 29
3. TRIỂN KHAI HỆ THỐNG MẠNG SỬ DỤNG GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
OSPF 30
3.1. Mô hình hệ thống mạng sử dụng giao thức định tuyến OSPF 30
3.2. Cấu hình và kiểm tra hệ thống 32
3.2.1. Cấu hình giao thức OSPF 32
3.2.2. Kiểm tra hệ thống 39
3.3. Tối ƣu hệ thống 42
KẾT LUẬN 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 7
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Bảng định tuyến 16
Hình 2.1 Đóng gói bản tin OSPF 20
Hình 2.2. Giao thức Hello 21
Hình 2.3. Cấu trúc gói tin LSUs 22
Hình 2.4. Mô hình 3 router 23
Hình 2.5. Mô hình mạng gồm 3 router 24
Hình 2.6. Bảng định tuyến của Router R1 25
Hình 2.7. Bảng định tuyến của Router R2 25

Hình 2.8. Bảng định tuyến của Router R3 26
Hình 2.9. Quá trình lan tràn bản tin LSAs 27
Hình 2.10. Giá trị Cost của OSPF 29
Hình 3.1. Mô hình hệ thống mạng 31
Hình 3.2. Các interface trên router R1 35
Hình 3.3. Các interface trên router R2 35
Hình 3.4. Các interface trên router R3 36
Hình 3.5. Thông số TCP/IP của PC1 36
Hình 3.6. Thông số TCP/IP của PC2 37
Hình 3.7. Thông số TCP/IP của PC3 37
Hình 3.8. Cấu hình OSPF trên router R1 38
Hình 3.9. Cấu hình OSPF trên router R2 38
Hình 3.10. Cấu hình OSPF trên router R3 39
Hình 3.11. Bảng định tuyến trên router R1 39
Hình 3.12. Bảng định tuyến trên router R2 40
Hình 3.13. Bảng định tuyến trên router R3 40
Hình 3.14. Ping từ PC1  PC2 41
Hình 3.15. Ping từ PC1  PC3 41
Hình 3.16. Ping từ PC2  PC3 42
Hình 3.17. Lệnh show ip protocols 42
Hình 3.18. Lệnh show ip ospf 43
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 8
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
Hình 3.19. Lệnh show ip ospf interface 43
Hình 3.20. Lệnh show ip ospf neighbor trên R1 44
Hình 3.21. Lệnh show ip ospf neighbor trên R2 44
Hình 3.22. Lệnh show ip ospf neighbor trên R3 45
Hình 3.23. Giá trị OSPF cost trên R1 45
Hình 3.24. Băng thông của giao diện Serial 0/0 trên R1 46

Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 9
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ TRƢỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ
THÔNG TIN HỮU NGHỊ VIỆT – HÀN
1. CƠ QUAN THỰC TẬP
Tên cơ quan: Trƣờng Cao Đẳng Công Nghệ Thông Tin Hữu Nghị Việt – Hàn, Trung
Tâm Công Nghệ Thông Tin.
Địa chỉ: Phƣờng Hòa Quý – Quận Ngũ Hành Sơn – Thành phố Đà Nẵng.
Email:
Website:
2. GIỚI THIỆU CHUNG
2.1. Về Trƣờng CĐ CNTT hữu nghị Việt – Hàn
Trƣờng Cao đẳng Công nghệ Thông tin Hữu nghị Việt - Hàn (tên tiếng Anh:
Vietnam - Korea Friendship Information College) là trƣờng cao đẳng công lập trực thuộc
Bộ Thông tin và Truyền thông, có trụ sở tại Đà Nẵng. Trƣờng có chức năng đào tạo
nguồn nhân lực công nghệ thông tin trình độ cao đẳng, áp dụng mô hình và phƣơng pháp
đào tạo công nghệ thông tin tiên tiến của Hàn Quốc.
Đây là dự án hợp tác tiêu biểu tƣợng trƣng cho mối quan hệ hợp tác hữu nghị phát
triển không ngừng giữa Việt Nam và Hàn Quốc sau khi hai nƣớc thiết lập quan hệ ngoại
giao năm 1992, nhằm đào tạo nguồn nhân lực công nghệ thông tin phục vụ cho sự nghiệp
công nghiệp hoá, hiện đại hoá của Việt Nam nói chung và khu vực miền Trung - Tây
Nguyên nói riêng.
 Lịch sử hình thành trƣờng
- Từ ngày 15/9 đến ngày 19/9/2003, Đoàn cán bộ cấp cao của Chính phủ Việt Nam
tham gia chính thức Hàn Quốc do Thủ tƣớng Chính phủ Phan Văn Khải dẫn đầu theo lời
mời của Thủ tƣớng Hàn Quốc Goh Kun. Trong buổi tiếp đoàn Chính phủ Việt Nam của
Tổng thống Hàn Quốc, Ngài Tổng thống Hàn Quốc Roh Moo Hyun đã công bố giúp Việt
Nam xây dựng trƣờng Cao đẳng Công nghệ thông tin Hữu nghị Việt Hàn với món quà trị
giá 10 triệu USD.

- Tháng 12-2003: Thủ tƣớng Chính phủ giao cho Bộ Bƣu chính Viễn thông làm chủ đầu
tƣ xây dựng Trƣờng Cao đẳng Công nghệ thông tin Hữu nghị Việt Hàn
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 10
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
- Tháng 11-2004: Chủ tịch UBND thành phố Đà Nẵng phê duyệt quy hoạch mở đƣờng
công cộng vào Trƣờng Cao đẳng Công nghệ thông tin Hữu nghị Việt Hàn.
- Tháng 6-2005: UBND thành phố Đà Nẵng phê duyệt phƣơng án bồi thƣờng thiệt hại
giải phóng mặt bằng, hỗ trợ tái định cƣ dự án Trƣờng CĐ CNTT Hữu nghị Việt Hàn,
quận Ngũ Hành Sơn, thành phố Đà Nẵng.
- Tháng 12-2005: Bộ trƣởng Bộ giáo dục và Đào tạo quyết định đồng ý về nguyên tắc
việc thành lập Trƣờng CĐ CNTT Hữu nghị Việt Hàn tại Đà Nẵng.
- Tháng 1-2006: Tại thành phố Đà Nẵng, Bộ Bƣu chính viễn thông phối hợp với Cơ quan
Hợp tác quốc tế Hàn Quốc (KOICA) đã tổ chức lễ động thổ khởi công xây dựng Trƣờng
CĐ CNTT Hữu nghị Việt Hàn.
- Tháng 2-2006: Bộ trƣởng Bƣu chính viễn thông ra quyết định thành lập Ban Quản lý dự
án đầu tƣ xây dựng Trƣờng CĐ CNTT Hữu nghị Việt Hàn.
- Tháng 9-2006: Bộ trƣởng Bộ Bƣu chính viễn thông gửi công văn đến Bộ Giáo dục và
Đào tạo về việc xin đặc cách quyết định thành lập Trƣờng CĐ CNTT Hữu nghị Việt-
Hàn.
- Tháng 5-2007: Bộ Giáo dục và Đào tạo ra quyết định Trƣờng CĐ CNTT Hữu nghị Việt
Hàn là một trƣờng cao đẳng công lập trực thuộc Bộ Bƣu chính Viễn thông.
- Tháng 8-2007: Trƣờng CĐ Công nghệ thông tin Hữu nghị Việt- Hàn chính thức tuyển
sinh khóa đầu tiên (năm học 2007- 2008) theo hình thức xét tuyển. Với chỉ tiêu tuyển sinh
là 720 sinh viên cho 4 ngành gồm 08 chuyên ngành đào tạo: Lập trình máy tính, Cơ sở dữ
liệu, Mạng máy tính, Đồ họa máy tính, Thiết kế Kiến trúc điện toán, Quản trị thông tin
Marketing, Thƣơng mại điện tử, Quảng cáo và Quan hệ cộng đồng.
2.2. Về Trung Tâm CNTT thuộc Trƣờng CĐ CNTT hữu nghị Việt – Hàn
 Chức năng
Trung tâm Công nghệ thông tin giúp Hiệu trƣởng trong công tác nghiên cứu xây
dựng và hỗ trợ các chƣơng trình về công nghệ thông tin. Trung tâm Công nghệ thông tin

có các nhiệm vụ chủ yếu sau:
Xây dựng và tổ chức thực hiện kế hoạch hỗ trợ thông tin cho công tác quản lý và
công tác đào tạo của trƣờng, bao gồm; hỗ trợ tài nguyên công nghệ thông tin (cả phần
cứng và phần mềm); các ứng dụng về hệ thống, mạng, EMS, SMS; lập kế hoạch tích hợp
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 11
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
mạng, phần cứng hệ thống; phát triển và bảo trì các chƣơng trình ứng dụng.Phối hợp với
các khoa, các trung tâm hữu quan nghiên cứu, phát triển tài nguyên công nghệ thông tin
phục vụ cho công tác quản lý và đào tạo.
Lập kế hoạch và tổ chức việc liên kết nghiên cứu phát triển công nghệ thông tin với
các tổ chức, cá nhân ngoài trƣờng.
 Nhiệm vụ
Vận hành, bảo dƣỡng các hệ thống thiết bị viễn thông, công nghệ thông tin của
trƣờng; Phát triển và quản lý hệ thống mạng máy tính, quản trị hệ thống thông tin của
Trƣờng.
Duy trì kết nối mạng nội bộ với mạng diện rộng, cung cấp và quản lý các dịch vụ
Internet. Phát triển và quản lý các ứng dụng, dịch vụ trên mạng của Trƣờng; phát triển và
quản lý web site của Trƣờng.
Tổ chức thực hiện các dịch vụ về chuyển giao công nghệ, tƣ vấn và xử lý thông
tin; xây dựng, tuyển chọn, khai thác, phổ biến phần mềm quản lý giáo dục, phần mềm dạy
học cho các đơn vị trong trƣờng.
Ứng dụng CNTT và truyền thông vào các hoạt động thu thập, xử lý, lƣu trữ và
cung cấp thông tin: phân tích số liệu về giáo dục đào tạo phục vụ công tác quản lý của
Trƣờng. Phối hợp với các khoa trong việc hỗ trợ giảng dạy thực hành; ứng dụng các công
nghệ mới trong giáo dục; Tham gia thực hiện chƣơng trình phát triển đào tạo từ xa và các
chƣơng trình, dự án khác có liên quan.
Phối hợp đề xuất những nội dung nghiên cứu khoa học về lĩnh vực thông tin, phát
triển công nghệ thông tin trong giáo dục đào tạo; ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực
tiễn. Tham gia thẩm định các dự án CNTT do Trƣờng quản lý. Lƣu trữ và bảo mật dữ liệu
của toàn trƣờng trên hệ thống máy chủ của Trƣờng.

3. MỤC TIÊU HOẠT ĐỘNG
Trƣờng có nhiệm vụ đào tạo CĐ công nghệ thông tin (CNTT) hệ chính qui, áp dụng
mô hình và phƣơng pháp đào tạo CNTT của Hàn Quốc nhằm đào tạo nguồn nhân lực
CNTT Việt Nam; bồi dƣỡng, đào tạo theo các chuyên đề về CNTT, đào tạo CNTT các hệ
trung cấp, kỹ thuật viên theo nhu cầu xã hội và theo định hƣớng phát triển kinh tế xã hội
trong khu vực miền Trung và Tây nguyên
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 12
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
4. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG

5. LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG
Đào tạo về lĩnh vực công nghệ thông tin với 4 chuyên ngành chính nhƣ:
- Ngành tin học ứng dụng
+ Chuyên ngành đồ họa máy tính: trang bị cho sinh viên khả năng sử dụng thành
thạo các công cụ thiết kế đồ họa vi tính trong việc lập mô hình, thiết kế và tạo các đối
tƣợng đồ họa trong không gian 2D/3D; kiến thức cơ bản về ngành thiết kế mỹ thuật, thiết
kế sản phẩm đồ họa, thiết kế công nghiệp, quản lý dữ liệu đồ họa và các công cụ thiết kế
đồ họa 2D/3D; nâng cao khả năng kết hợp lý thuyết và thực hành để thiết kế các đồ án
thiết kế đồ họa cơ bản.
+ Chuyên ngành thiết kế kiến trúc: trang bị cho sinh viên kiến thức cơ bản của
ngành kiến trúc xây dựng & luật xây dựng; khả năng thực hành thiết kế và thể hiện các đồ
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 13
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
án kiến trúc xây dựng bằng máy tính điện toán; sử dụng thành thạo các phần mềm máy
tính hỗ trợ quá trình thiết kế kiến trúc.
+ Chuyên ngành thiết kế cơ tin: trang bị cho ngƣời học kiến thức về kỹ thuật thiết
kế, chế tạo cơ khí - thiết kế tự động hóa. Sau khi tốt nghiệp, kỹ sƣ thực hành chuyên
ngành thiết kế cơ tin có trình độ lý thuyết và kỹ năng thực hành vững vàng, có khả năng
tự đào tạo và nâng cao trình độ để làm việc trong các lĩnh vực thiết kế, chế tạo chi tiết
máy, lắp đặt các thiết bị cơ khí, thực hiện bảo trì, bảo dƣỡng các thiết bị cơ khí, tự động

hóa trong các nhà máy, dây chuyền sản xuất, có khả năng tổ chức và lập kế hoạch quản lý
một tổ, nhóm sản xuất, có khả năng cập nhật kiến thức nâng cao trình độ phù hợp với nhu
cầu công việc.
+ Chuyên ngành tin học viễn thông: trang bị cho sinh viên kiến thức chuyên môn
về lĩnh vực điện tử số và tự động hóa trên cơ sở các kiến thức về công nghệ thông tin và
điện tử bán dẫn, bên cạnh đó sinh viên cũng đƣợc trang bị đầy đủ các kiến thức về truyền
thông số để có thể thích ứng làm việc trong môi trƣờng hội tụ công nghệ thông tin và tự
động hóa. Mục tiêu đào tạo của bộ môn là đào tạo kỹ sƣ thực hành trong lĩnh vực điện tử
công nghệ cao và tự động hóa.
- Ngành khoa học máy tính
+ Chuyên ngành hệ thống thông tin : cung cấp vốn kiến thức, khả năng thiết kế
và xây dựng hệ cơ sở dữ liệu một cách cơ bản. Sau khi học xong, sinh viên hiểu đƣợc bản
chất và cách tổ chức hệ cơ sở dữ liệu, và có thể làm các công việc nhƣ: có khả năng thiết
kế, xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu (CSDL) một cách có hệ thống; quản trị điều hành
một hệ CSDL; bảo trì và nâng cấp CSDL; phát triển đƣợc các ứng dụng sử dụng CSDL
trong các môi trƣờng khác nhau.
+ Chuyên ngành mạng máy tính: cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản
về mạng máy tính và dữ liệu, các giao thức hoạt động trong mạng, kỹ thuật kết nối mạng
LAN, WAN, đồng thời trang bị các kiến thức khác về mạng nhƣ quản trị mạng, mạng
không dây, an ninh mạng, chuyển mạch và định tuyến dữ liệu. Ngoài ra, sinh viên còn
đƣợc trang bị khả năng về lập trình mạng. Với chƣơng trình đào tạo chú trọng vào thực
hành trên các thiết bị và dụng cụ về mạng máy tính nên các sinh viên khi ra trƣờng sẽ có
kỹ năng về thực hành và có thể đáp ứng ngay đƣợc công việc trong thực tế.
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 14
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
+ Chuyên ngành lập trình máy tính: đào tạo ra những lập trình viên máy tính
chuyên nghiệp, những ngƣời sẽ hiểu biết và sử dụng thành thạo các công cụ, các ngôn
ngữ lập trình khác nhau để có thể tham gia, thiết kế, xây dựng, khai thác và phát triển
phần mềm trong các lĩnh vực ứng dụng công nghệ thông tin hiện nay trên thế giới cũng
nhƣ ở Việt Nam. Ngoài việc trang bị các kỹ năng nghề nghiệp, đáp ứng với trình độ Cao

Đẳng, sinh viên còn đƣợc trang bị các lý luận, các hiểu biết về kiến thức xã hội, cũng nhƣ
các lĩnh vực ứng dụng của công nghệ thông tin trong tƣơng lai.
- Ngành quản trị kinh doanh
+ Chuyên ngành thương mại điện tử: đào tạo cử nhân nắm vững những kiến thức
cơ bản về về máy tính, kỹ năng thao tác, lý luận cơ bản về thƣơng mại điện tử, quá trình
kinh doanh trên mạng; có kiến thức và kỹ năng chuyên sâu về thiết kế, lập trình, quản trị
cơ sở dữ liệu web cũng nhƣ nắm vững các tiến trình, luật lệ có liên quan đến thƣơng mại
điện tử cùng các kỹ năng marketing, giao dịch và thanh toán trên mạng Internet; biết vận
dụng kỹ thuật thƣơng mại điện tử, khai thác thông tin trên Internet và thông tin máy tính
để thực hiện toàn bộ quá trình kinh doanh trên mạng Internet.
+ Chuyên ngành quảng cáo và quan hệ công chúng (PR): sinh viên đƣợc trang bị
các kiến thức chuyên ngành quảng cáo, quan hệ công chúng, các kỹ năng quan hệ với
khách hàng và các kiến thức kinh doanh cơ bản.
- Ngành marketing
Đào tạo cử nhân có kỹ năng nghiên cứu, phân tích, hoạch định và tác nghiệp các
hoạt động thuộc lĩnh vực marketing trong môi trƣờng truyền thống và môi trƣờng trực
tuyến dựa trên sự hỗ trợ của công nghệ thông tin.






Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 15
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
PHẦN II: NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG MẠNG
VỚI GIAO THỨC OSPF
1. CÁC GIAO THỨC TRONG ĐỊNH TUYẾN IP
1.1. Khái niệm
Định tuyến là cách thức mà Router (bộ định tuyến) hoặc thiết bị mạng khác sử dụng

để truyền phát các gói tin tới địa chỉ đích trên mạng.
Khái niệm routing gắn liền với mạng Intranet và Internet sử dụng một mô hình định
tuyến hop-by-hop. Điều này có nghĩa rằng mỗi PC hay Router sẽ tiến hành kiểm tra
trƣờng địa chỉ đích trong phần tiêu đề của gói IP, tính toán chặng tiếp theo (Next hop) để
từng bƣớc chuyển gói IP dần đến đích của nó và các Router cứ tiếp tục phát các gói tới
chặng tiếp theo nhƣ vậy cho tới khi các gói IP đến đƣợc đích.
1.2. Phân loại
Có 2 loại định tuyến: định tuyến tĩnh và định tuyến động
1.2.1. Định tuyến tĩnh
Trong bảng định tuyến gồm:
 Địa chỉ mạng và subnet mask và địa chỉ IP của router tiếp theo hoặc exit
interface.
 Đƣợc ký hiệu là chữ “S” trong bảng định tuyến.
Chúng ta sử dụng định tuyến tĩnh khi :
 Khi mạng chỉ có 1 vài router hay mô hình mạng đơn giản .
 Mạng đƣợc kết nối với Internet chỉ thông qua 1 ISP.
 Mô hình Hub & spoke đƣợc sử dụng trên 1 mạng lớn.





Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 16
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)

Hình 1.1 Bảng định tuyến
1.2.2. Định tuyến động
Giao thức định tuyến động đƣợc sử dụng bởi các router để chia sẻ thông tin về tình
trạng của các mạng từ xa. Giao thức định tuyến động thực hiện 1 số hoạt động bao gồm:
 Khám phá mạng.

 Cập nhật và duy trì bảng định tuyến.
Điểm đặc trƣng của định tuyến động là:
 Tự động khám phá mạng
 Duy trì bảng định tuyến.
Các loại 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).
Các thuật toán tìm đƣờng :gồm 2 loại
 Giao thức định tuyến Distance vector : Các giao thức định tuyến thuộc loại này
nhƣ RIP,IGRP
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 17
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
Hoạt động theo nguyên tắc Neighbors, nghĩa là mỗi router sẽ gửi bảng định tuyến
của mình cho tất cả router kết nối trực tiếp với nó. Các router đó sau đó so sánh với bảng
định tuyến mà mình hiện có và kiểm tra lại các tuyến đƣờng của mình với các tuyến
đƣờng mới nhận đƣợc, tuyến đƣờng nào tối ƣu hơn sẽ đƣợc đƣa vào bảng định tuyến các
gói tin update sẽ đƣợc gửi theo chu kỳ (30s với RIP, 90s với EIGRP).
 Giao thức định tuyến Link-state : Các giao thức định tuyến thuộc loại này nhƣ :
OSPF, IS-IS
Link-state không gửi bảng định tuyến của mình, mà chỉ gửi trạng thái của các
đƣờng link trong linkstate database của mình đi cho các router khác, các router sẽ áp dụng
giải thuật SPF (shortest path first), để tự xây dựng bảng định tuyến riêng cho mình. Khi
mạng đã hội tụ, link state protocol sẽ không gửi update định kỳ mà chỉ gửi khi nào có sự
thay đổi trong mạng.
1.3. Giao thức RIP (Routing Information Protocol)
Routing Information Protocol (RIP) là giao thức định tuyến vector khoảng cách

(Distance Vector Protocol) xuất hiện sớm nhất. Nó suất hiện vào năm 1970 bởi Xerox
nhƣ là một phần của bộ giao thức Xerox Networking Services (XNS). Một điều kỳ lạ là
RIP đƣợc chấp nhận rộng rải trƣớc khi có một chuẩn chính thức đƣợc xuất bản. Mãi đến
năm 1988 RIP mới đƣợc chính thức ban bố trong RFC1058 bởi Charles Hedrick. RIP
đƣợc sử dụng rộng rãi do tính chất đơn giản và tiện dụng của nó.
Giao thức định tuyến RIP có 2 phiên bản RIPv1 và RIPv2.
1.3.1. Giao thức RIPv1
Đặc điểm: RIPv1 (RIP phiên bản 1) là giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách
nên quảng bá toàn bộ bảng định tuyến của nó cho các router láng giềng theo định kỳ. Chu
kỳ cập nhật của RIP là 30 giây. Thông số định tuyến của RIP là số lƣợng hop, giá trị tối
đa là 15 hop.
RIPv1 là giao thức định tuyến theo lớp địa chỉ. Khi RIP router nhận thông tin về một
mạng nào đó từ một cổng, trong thông tin định tuyến này không có thông tin về subnet
mask đi kèm. Do đó router sẽ lấy subnet mask của cổng để áp dụng cho địa chỉ mạng mà
nó nhận đƣợc từ cổng này. Nếu subnet mask này không phù hợp thì nó sẽ lấy subnet mask
mặc định theo lớp địa chỉ để áp dụng cho địa chỉ mạng mà nó nhận đƣợc.
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 18
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
Một số hạn chế của RIPv1:
- Không gửi thông tin subnet mask trong thông tin định tuyến
- Gửi quảng bá thông tin định tuyến theo địa chỉ 255.255.255.255
- Không hỗ trợ xác minh thông tin nhận đƣợc
- Không hỗ trợ VLSM và CIDR (Classless Interdomain Routing)
1.3.2. Giao thức RIPv2
RIPv2 đƣợc phát triển từ RIPv1 nên có nhiều đặc điểm giống RIPv1:
- Là một giao thức định tuyến theo véctơ khoảng cách, sử dụng số hop làm thông số định
tuyến.
- Sử dụng thời gian holddown để chống lặp (loop), thời gian này mặc định là 180 giây.
- Sử dụng cơ chế split horizon để chống loop.
- Giá trị hop tối đa là 15

RIPv2 có gửi subnet mask đi kèm với các địa chỉ mạng trong thông tin định tuyến vì
vậy RIPv2 có hỗ trợ VLSM và CIDR. RIPv2 cũng hỗ trợ việc xác minh thông tin định
tuyến. Vì vậy ta có thể cấu hình cho RIP gửi và nhận thông tin xác minh trên cổng giao
tiếp của router bằng mã hóa MD5 hay không mã hóa.
1.4. Giao thức IGRP
Trƣớc những nhƣợc điểm vốn có của RIP nhƣ: metric là hop count, kích thƣớc mạng
tối đa là 15 hop. Cisco đã phát triển một giao thức độc quyền của riêng mình là IGRP để
khắc phục những nhƣợc điểm đó.
Cụ thể là metric của IGRP là sự tổ hợp của 5 yếu tố, mặc định là bandwidth và
delay: Bandwidth, Delay Load, Reliability, Maximum transfer unit (MTU).
IGRP không sử dụng hop count trong metric của mình, tuy nhiên nó vẫn theo dõi
đƣợc hop count. Một mạng cài đặt IGRP thì kích thƣớc mạng có thể nên tới 255 hop.
Ƣu điểm nữa của IGRP so với RIP là nó hỗ trợ đƣợc unequal-cost load sharing và
thời gian update lâu hơn RIP gấp 3 lần. (90 giây).
Tuy nhiên bên cạnh những ƣu điểm của mình so với RIP, IGRP cũng có những
nhƣợc điểm đó là giao thức độc quyền của Cisco.


Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 19
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
1.5. Giao thức EIGRP
Là một giao thức mở rộng của IGRP, đƣợc phát triển bởi Cisco. IGRP là classful
routing protocol, còn EIGRP là classless routing protocol.
EIGRP là một giao thức định tuyến lai (hybrid routing), nó vừa mang những đặc
điểm của distance vector vừa mang một số đặc điểm của link-state.
EIGRP hỗ trợ VLSM và CIDR nên sử dụng hiệu quả không gian địa chỉ. Sử dụng
địa chỉ multicast (224.0.0.10) để trao đổi thông tin cập nhật định tuyến.
2. GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF
2.1. Khái niệm
OSPF là giao thức định tuyến dạng Link-State dựa trên chuẩn mở đƣợc phát triển để

thay thế phƣơng thức Distance Vector (RIP). RIP là một giao thức định tuyến đƣợc chấp
nhận trong những ngày đầu của mạng và Internet, nhƣng do phụ thuộc vào số lƣợng hop
mà router có thể đi đƣợc chỉ là 15 nên RIP nhanh chóng không thể chấp nhận đƣợc trong
các mạng lớn hơn. Các mạng lớn hơn cần 1 giải pháp định tuyến mạnh mẽ hơn. OSPF là 1
giao thức định tuyến classless mà sử dụng khái niệm vùng cho khả năng mở rộng. Nó sử
dụng thông số cost để tính đƣờng đi tốt nhất. OSPF sử dụng băng thông nhƣ là thƣớc đo
chi phí.
2.2. OSPF Giải quyết các vấn đề
 Tốc độ hội tụ nhanh
 Hỗ trợ VLSM (Variable length subnet mask)
 Kích thƣớc mạng có thể hỗ trợ lớn
 Chọn đƣờng theo trạng thái đƣờng liên kết hiệu quả hơn distance vector
 Đƣờng đi linh hoạt hơn.
 Hỗ trợ xác thực (Authenticate).
2.3. Đóng gói bản tin OSPF
Phần dữ liệu của 1 thông báo OSPF đƣợc đóng trong 1 gói. Trƣờng dữ liệu này có
thể bao gồm 1 trong 5 loại bản tin OSPF.
Các gói tiêu đề OSPF đƣợc gửi kèm với mỗi gói tin OSPF, bất kể loại bản tin nào
của OSPF. Các OSPF header và loại gói dữ liệu cụ thể đƣợc gói gọn trong gói tin IP.
Trong gói tiêu đề IP, trƣờng giao thức đƣợc thiết lập bằng 89 để cho biết là OSPF, và địa
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 20
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
chỉ đích đƣợc thiết lập là 1 trong 2 địa chỉ multicast: 224.0.0.5 hoặc 224.0.0.6. Nếu gói
OSPF đƣợc đóng gói trong 1 khung Ethernet, địa chỉ MAC đích cũng là 1 địa chỉ
multicast : 01-00-5E-00-00-05 hoặc 01-00-5E-00-00-06.

Hình 2.1 Đóng gói bản tin OSPF
2.4. Các loại gói tin OSPF
 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 đƣợc trao đổi thông tin
trƣớc (master/slave)
 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 đƣợc sử dụng để trả lời LSRs cũng nhƣ công bố
thông tin mới.LSUs chứa 7 loại khác nhau của LSAs.
 LSAck : khi 1 LSU đƣợc nhận,router gửi 1 Link-State Acknowledgement
(LSAck) để xác nhận LSU.
2.5. Gói tin Hello
Gói OSPF loại 1 là gói OSPF Hello. Các gói Hello đƣợc sử dụng để :
 Khám phá hàng xóm OSPF và thiết lập hàng xóm gần kề.
 Quảng bá các thông số ở trên 2 con router mà đã là hàng xóm của nhau.
Bầu chọn DR và BDR ở trên mạng multiaccess và Ethernet nhƣ Frame Relay.
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 21
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
2.5.1. Thiết lập hàng xóm
Trƣớc khi 1 router OSPF gửi trạng thái liên kết của nó tới tất cả các router khác,
trƣớc tiên nó phải xác định xem có bất kỳ hàng xóm OSPF nào ở trên bất kỳ liên kết nào
của nó. Trong hình, router OSPF đang gửi những gói Hello ra tất cả các cổng của nó cho
phép các cổng của nó xác định xem có bất kỳ hàng xóm nào ở trên liên kết đó không.
Thông tin ở trong OSPF Hello bao gồm OSPF Router ID của router đang gửi gói Hello.
Nhận 1 gói OSPF Hello ở trên giao diện xác nhận cho 1 router mà có router OSPF khác ở
trên liên kết này. Sau đó OSPF đƣợc thiết lập là hàng xóm gần kề.

Hình 2.2. Giao thức Hello
2.5.2. OSPF Hello và Dead Interval
Trƣớc khi 2 router có thể hình thành hàng xóm gần kề, chúng phải đồng ý về 3 giá
trị thời gian Hello, cùng thời gian duy trì Dead Interval, và kiểu mạng.
Thời gian Hello chỉ ra việc gọi Hello gửi thƣờng xuyên thế nào mặc định với mạng
multiaccess và point-to-point là 10s và 30s với mạng non-broadcast multiaccess (NBMA).

Trong hầu hết trƣờng hợp, gói OSPF Hello gửi nhƣ multicast đến 1 địa chỉ dành
riêng cho tất cả SPF router tại 224.0.0.5. Sử dụng địa chỉ multicast cho phép thiết bị bỏ
qua các gói dữ liệu nếu các cổng của nó không đƣợc kích hoạt để chấp nhận các gói tin
OSPF. Dead Interval là thời gian mà router chờ trƣớc khi cho hàng xóm vào trạng thái
down. Thời gian này theo cisco mặc định là gấp 4 lần thời gian Hello. Với mạng
multiaccess và point-to-point là 40s và với NBMA là 120s.
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 22
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
2.5.3. OSPF link-state Update
Link-state updates (LSU) là gói tin đƣợc sử dụng để cập nhật định tuyến OSPF. Một
gói LSU có thể chứa 10 loại bản tin khác nhau của link-state Advertisements (LSAs) nhƣ
hiển thị ở hình bên dƣới. Sự khác nhau giữa các điều khoản LSU và LSA đôi khi có thể
khó hiểu. Đôi khi những thuật ngữ này đƣợc dùng lẫn lộn. Một LSU chứa 1 hoặc nhiều
LSAs và các điều khoản khác có thể đƣợc sử dụng để tuyên truyền thông tin trạng thái
liên kết bởi router OSPF.

Hình 2.3. Cấu trúc gói tin LSUs
2.5.4. Bầu DR và BDR
Để giảm lƣu lƣợng truy cập trên các mạng multiaccess, OSPF bầu 1 DR và 1 BDR.
DR có nhiệm vụ cập nhật router khác (gọi là DROthers) khi có sự thay đổi ở trong mạng.
BDR để dự phòng cho DR.
2.6. Xác thực
Giống nhƣ các giao thức định tuyến khác OSPF có thể đƣợc cấu hình để xác thực.
RIPV2, EIGRP, OSPF, IS-IS và BGP tất cả đều đƣợc cấu hình để mã hoá và xác thực
thông tin định tuyến điều này đảm bảo rằng các con router chỉ chấp nhận thông tin định
tuyến từ router khác đã đƣợc cấu hình với cùng mật khẩu và thông tin xác thực.



Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 23

Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
2.7. Cách xác địn Router ID
Các OSPF Router ID đƣợc sử dụng để nhận diện từng router trong vùng định tuyến
OSPF. Một router ID chỉ đơn giản là 1 địa chỉ IP. Router cisco chọn router id dựa trên 3
tiêu chí :
 Sử dụng địa chỉ IP đã đƣợc cấu hình với lệnh router-id .
 Nếu router-id không đƣợc cấu hình thì router chọn địa chỉ IP cao nhất của
bất kỳ cổng
 loopback nào.
 Nếu không có cổng loopback đƣợc cấu hình thì router sẽ chon địa chỉ IP cao
nhất của bất kỳ cổng vật lý nào của nó đang hoạt động .
Ví Dụ : Cho mô hình nhƣ hình vẽ

Hình 2.4. Mô hình 3 router
Bởi vì chúng ta đã không cấu hình router id hoặc cổng loopback nên chúng ta xác
định router id dựa vào điều kiện thứ 3. Ta có thể sử dụng lệnh “show ip protocol” để kiểm
tra router id. Một số IOS không hiển thị đƣợc nhƣ hình vẽ thì ta sử dụng lệnh “show ip
ospf interface”. Nhƣ thể hiện trong hình router id của mỗi router là :
R1: 192.168.10.5, which is higher than either 172.16.1.17 or 192.168.10.1
R2: 192.168.10.9, which is higher than either 10.10.10.1 or 192.168.10.2
R3: 192.168.10.10, which is higher than either 172.16.1.33 or 192.168.10.6
Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 24
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)

2.8. Bảng định tuyến
Xét mô hình nhƣ hình vẽ sau khi mang hội tụ thì mỗi router sẽ có 1 bảng định tuyến
của nó nhƣ trong hình vẽ:

Hình 2.5. Mô hình mạng gồm 3 router

Nghiên cứu và triển khai hệ thống mạng với giao thức OSPF 25
Khoa khoa học máy tính – Lớp CCMM03C Nguyễn Đức Trung (91)
Ta dùng lệnh “show ip route” để thấy bảng định tuyến của từng router:

Hình 2.6. Bảng định tuyến của Router R1

Hình 2.7. Bảng định tuyến của Router R2