tìm hiểu giao thức định tuyến động ospf

~1~

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin được gửi lời cảm ơn đến thầy. Thầy đã hướng dẫn và giúp đỡ
chúng em nghiên cứu và hoàn thành tốt đồ án này. Những lời nhận xét, góp ý hướng
dẫn của thầy đã giúp em có định hướng đúng đắn trong quá trình thực hiện đề tài, giúp
em nhìn ra ưu khuyết điểm của đề tài và từng bước khắc phục để có được kết quả tốt
nhất.
Em cũng xin cảm ơn thầy cô trong khoa Điện - Điện tử - Công nghệ thông tin
Trường Đại Học Công Nghiệp Việt – Hung đã tham gia giảng dậy và truyền đạt kiến
thức quý báu trong suốt thời gian vừa qua, giúp em hiểu rõ hơn vấn đề mà mình nghiên
cứu để em có thể hoàn thành tốt đồ án này.
Tuy có nhiều cố gắng trong học tập, trong thời gian làm đồ án nhưng cũng không
thể tránh khỏi sai xót, em rất mong được sự góp ý của thầy cô để kết quả của em được
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 26 tháng 10 năm 2016
Sinh viên


~2~

MỤC LỤC


~3~

MỞ ĐẦU
I. Đặt vấn đề
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 đổ 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.
Chính vì các lý do trên em đã lựa chọn giao thức định tuyến OSPF và đưa ra các mô
hình mô phỏng trực quan và sinh động bằng phần mềm mô phỏng Packet tracer của
CISCO.
II. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Tìm hiểu giao thức định tuyến động OSPF và giao thức Link state
III. Nhiệm vụ của đề tài
-

-

Tìm hiểu sử dụng công nghệ

-

Đánh giá ưu khuyết điểm của công nghệ


~4~

Áp dụng ứng dụng minh họa
IV. Kết quả đạt được của đề tài
-

Sau quá trình nghiên cứu, thực hiện đề tài thì đã giải quyết được những yêu cầu
cấu hình được mô hình mạng
V. Bố cục của đề tài
Đề tài gồm 3 chương như sau:
Chương I
Chương II

: Giới thiệu về giao thức định tuyến
: Giao thức định tuyến OSPF

Chương III : Xây dựng mô hình kết lối mạng OSPF bằng Packey Tracer


~5~

CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU VỀ CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
1.1. Giới thiệu về định tuyến
Sự phát triển của Internet cũng đồng nghĩa với việc tăng trưởng về quy mô và công

nghệ nhiều loại mạng LAN, WAN,…Và đặc biệt là lưu lượng thông tin trên mạng tăng
đáng kể. Chính điều đó đã làm cho vấn đề chia sẻ thông tin trên mạng hay là vấn đề
định tuyến trở lên quan trọng hơn bao giờ hết. Trong việc thiết kế mạng và lựa chọn
giao thức định tuyến sao cho phù hợp với chi phí, tài nguyên của tổ chức là đặc biệt
quan trọng.

Hình 1 : Ví dụ về một mạng máy tính
1.2. Khái niệm định tuyến
- Định tuyến là quá trình chọn lựa các đường đi trên một mạng máy tính để gửi dữ
liệu qua đó.
- Định tuyến chỉ ra hướng, đường đi tốt nhất (best path) từ nguồn đến đích của gói
tin (packet) thông qua các node trung gian là các router.
- Có hai loại đinh tuyến : tĩnh và động.
- Trong định tuyến tĩnh, sau khi cấu hình đường đi là cố định. Khi thay đổi trong
mạng phải cấu hình lại. Phù hợp với mạng nhỏ. Rất khó triển khai trong mạng
lớn.
- Dynamic Routing : Định tuyến động chiếm ưu thế trên mạng Intrenet ngày nay.
Các đường đi đến đích có tính linh hoạt.
- Các kiểu định tuyến động :
+ RIP ( Routing information protocol )
+ IGRP ( Interior Gateway Routing Protocol )


~6~

-

-

+ EIGRP ( Enhanced IGRP )

+ OSPF ( Open Shortest Path First )
+ IS-IS ( Intermediate System-to-Intermediate System )
+ BGP ( Border Gateway )
Các thuật toán tìm đường:
Distance Vector (Véc tơ khoảng cách)
Dùng cho 3 kiểu định tuyến:
+ RIP (ver 1 & ver 2)
+ IGRP
+ EIGRP
Link State
Dùng cho 2 kiểu định tuyến:
+ OSPF
+ IS-IS

1.3. Định tuyến tĩnh và định tuyến động
1.3.1. Định tuyến tĩnh (Static Routing)
Định tuyến tĩnh (Static Routing) là người quản trị mạng phải nhập các thông tin về
đường đi cho router. Khi cấu trúc mạng có xảy ra bất kỳ sự thay đổi nào thì chính người
quản trị mạng phải xóa hoặc thêm các thông tin về đường đi cho router. Đường đi như
vậy được gọi là đường cố định. Đối với hệ thống mạng lớn thì công việc bảo trì bảng
định tuyến cho router như vậy tốn rất nhiều thời gian. Nhưng đối với hệ thống mạng
nhỏ, ít có thay đổi thì công việc này đỡ mất công hơn. Chính vì định tuyến tĩnh đòi hỏi
người quản trị phải cấu hình mọi thông tin về đường đi cho router nên nó không có tính
linh hoạt như định tuyến động (Dynamic Routing). Trong những hệ thống mạng lớn,
định tuyến tĩnh thường được sử dụng kết hợp với giao thức định tuyến động cho một số
mục đích đặc biệt.
Hoạt động của Static Routing:
Hoạt động của định tuyến tĩnh có thể chia ra làm 3 bước sau:
1. Đầu tiên, người quản trị mạng phải cấu hình các đường cố định cho router.
2. Router cài đặt các đường đi này vào bảng định tuyến.

3. Gói dữ liệu được định tuyến theo các đường cố định.
Cấu hình đường cố định :
Sau đây là các bước để cấu hình đường cố định :


~7~

1. Xác định tất cả các mạng đích cần cấu hình,subnet mask tương ứng và
gateway tương ứng. Gateway có thể là cổng giao tiếp trên router hoặc là địa chỉ của
trạm kế tiếp để đến được mạng đích.
2. Vào chế độ cấu hình toàn cục của router.
3. Nhập lệnh ip route với địa chỉ mạng đích, subnet mask tương ứng và gateway
tương ứng đã xác định ở bước 1. Nếu cần thì thêm thông số về chỉ số tin cậy.
4. Lặp lại bước 3 cho những mạng đích khác
5. Thoát khỏi chế độ cấu hình toàn cục.
6. Lưu tập tin cấu hình đang hoạt động thành tập tin cấu hình khởi động bằng
lệnh copy running-config statup-config.
Cấu hình đường mặc định cho router chuyển gói đi:
Đường mặc định là đường mà router sẽ sử dụng trong trường hợp router không tìm
thấy đường đi nào phù hợp trong bảng định tuyến để tới đích của gói dữ liệu. Chúng ta
thường cấu hình đường mặc định cho đường ra Internet của router vì router không cần
phải lưu thông tin định tuyến tới từng mạng trên Internet. Lệnh cấu hình đường mặc
định thực chất cũng là lệnh cấu hình đường cố định, cụ thể là câu lệnh như sau:
Ip route 0.0.0.0 0.0.0.0[next –hop-address/outgoing interface ]
Các bước cấu hình đường mặc định:
+ Vào chế độ cấu hình toàn cục
+ Nhập lệnh ip route với mạng đích là 0.0.0.0 và subnet mask tương ứng là 0.0.0.0.
Gateway của đường mặc định có thể là cổng giao tiếp trên router kế tiếp. Thông thường
thì chúng ta nên sử dụng địa chỉ IP của router kế tiếp làm gateway.
+ Thoát khỏi chế độ cấu hình toàn cục

Lưu lại thành tập tin cấu hình khởi động trong NVRAM bằng lệnh:
copy running-config.
Kiểm tra cấu hình đường cố định:
Các bước kiểm tra cấu hình đường cố định :


~8~

+ Ở chế độ đặc quyền, nhập lệnh show running-config để xem tập tin cấu hình đang
hoạt động.
+ Kiểm tra xem câu lệnh cấu hình đường cố định có đúng không. Nếu không đúng
thì phải vào lại chế độ cấu hình toàn cục, xoá câu lệnh sai đi và nhập lại câu lệnh mới.
+ Nhập lệnh show ip route.
+ Kiểm tra xem đường cố định đã cấu hình có trong bảng định tuyến hay không.
Xử lý sự cố:
Router Hoboken đã được cấu hình đường cố định tới mạng 172.16.1.0 trên Sterling
và tới mạng 172.16.5.0 trên waycross.Với cấu hình như vậy thì node trong mạng
172.16.1.0 ở Sterling không thể truyền dữ liệu cho node trong mạng 172.16.5.0 được.
Bây giờ trên router Sterling, thực hiện lệnh ping tới một node trong mạng 172.16.5.0.
Lệnh ping không thành công. Sau đó dùng lệnh traceroute đến node mà ta vừa mới
ping để xem lệnh traceroute bị rớt ở đâu. Kết quả của câu lệnh traceroute cho thấy
router Sterling nhận được gói ICMP trả lời từ router Hoboken mà không nhận được từ
router Waycross. Chúng ta telnet vào router Hoboken. Từ router Hoboken thử ping đến
node trong mạng 172.16.5.0. Lệnh ping này sẽ thành công vì Hoboken kết nối trực tiếp
với Waycross.
1.3.2. Định tuyến động (Dynamic Routing)
Giao thức định tuyến khác với giao thức được định tuyến cả về chức năng và nhiệm
vụ.
Giao thức định tuyến được sử dụng để giao tiếp giữa các router với nhau.
Giao thức định tuyến cho phép router này chia sẻ các thông tin định tuyến mà nó

biết cho các router khác. Từ đó, các router có thể xây dựng và bảo trì bảng định tuyến
của nó.
Còn giao thức được định tuyến thì được sử dụng để định hướng cho dữ liệu của
người dùng. Một giao thức được định tuyến sẽ cung cấp đầy đủ thông tin về địa chỉ lớp
mạng để gói dữ liệu có thể truyền đi từ host này đến host khác dựa trên cấu trúc địa chỉ
đó.
Sau đấy là các giao thức được định tuyến:
+ Internet Protocol (IP)
+ Internetwork Packet Exchange (IPX)


~9~

Giao thức định tuyến động được 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 trưng 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 đường :gồm 2 loại



Giao thức định tuyến Distance vector : Các giao thức định tuyến thuộc loại này
như RIP,IGRP........
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 đường của mình với các
tuyến đường mới nhận được , tuyến đường nào tối ưu hơn sẽ được đưa vào bảng định
tuyến các gói tin update sẽ được gửi theo chu kỳ (30s với RIP, 90s với EIGRP).

 Giao thức định tuyến Link-state : Các giao thức định tuyến thuộc loại này như :

OSPF,IS-IS
Link-state không gửi bảng định tuyến của mình, mà chỉ gửi trạng thái của các
đường 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.


~ 10 ~

1.4 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
như là một phần của bộ giao thức Xerox Networking Services (XNS). Một điều kỳ lạ là
RIP được chấp nhận rộng rải trước khi có một chuẩn chính thức được xuất bản. Mãi đến
năm 1988 RIP mới được chính thức ban bố trong RFC1058 bởi Charles Hedrick. RIP
được 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.

1.4.1 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 lượng 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 được 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 được.
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 được
- Không hỗ trợ VLSM và CIDR (Classless Interdomain Routing)
1.4.2 Giao thức RIPv2
RIPv2 được phát triển từ RIPv1 nên có nhiều đặc điểm giống RIP v1 :
- 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


~ 11 ~

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.
RIPv2 có những ưu điểm hơn như sau:
• Cung cấp thêm nhiều thông tin định tuyến hơn.
• Có cơ chế xác minh giữa các router khi cập nhật để bảo mật cho bảng định tuyến.
• Có hỗ trợ VLSM (Variable Length Subnet Masking-Subnet mask có chiều dài
khác nhau).
Cấu hình :
Router(config)#router rip (dùng giao thức định tuyến RIP)
Router(config-router)#network địa_chỉ_ip (địa chỉ mạng muốn quảng bá bằng giao thức
RIP)
Router(config-router)#version 2 (dùng RIP version 2, mặc định là version 1)
1.5 Giao thức IGRP
Trước những nhược điểm vốn có của RIP như: metric là hop count, kích thước
mạng tối đa là 15 hop. Cisco đã phát triển một giao thức độc quyền của riêng mình là
IGRP để khắc phục những nhược 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
được hop count. Một mạng cài đặt IGRP thì kích thước mạng có thể nên tới 255 hop.
Ưu điểm nữa của IGRP so với RIP là nó hỗ trợ được unequal-cost load sharing và

thời gian update lâu hơn RIP gấp 3 lần. (90 giây).
Tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm của mình so với RIP, IGRP cũng có những
nhược điểm đó là giao thức độc quyền của Cisco.
1.6 Giao thức EIGRP
EIRGP là giao thức riêng của Cisco, được đưa ra vào năm 1994, được phát triển từ giao
thức IGRP. 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.


~ 12 ~

Đặc điểm :
- Giao thức độc quyền của Cisco.
- Giao thức định tuyến classless (gởi kèm thông tin về subnet mask trong các
update).
- Tốc độ hội tụ nhanh.
- Sử dụng băng thông hiệu quả.
- Chỉ gởi update khi có sự thay đổi trên mạng.
- Hỗ trợ các giao thức IP, IPX và AppleTalk.
- Hỗ trợ VLSM (Variable – Length Subnet Mask) và CIDR (Classless Interdomain
Routing)
- Cho phép thực hiện quá trình summarization tại biên mạng.
- Lựa chọn đường đi tốt nhất thông qua giải thuật DUAL.
- Xây dựng và duy trì các bảng neighbor table, topology table và routing table.
- Metric được tính dựa trên các yếu tố: bandwidth, delay, load, reliability.
- Giá trị AD bằng 90.
- Khắc phục được vấn đề discontiguous network gặp phải đối với các giao thức
RIPv1 và IGRP.
- EIGRP là một lựa chọn lý tưởng cho các mạng lớn, đa giao thức được xây dựng
dựa trên các Cisco router.

Cấu hình EIGRP
Router(config)# router eigrp autonomous-system
Router(config-router)# network network-number
Kiểm tra cấu hình EIGRP
- Để kiểm tra xem EIGRP đã được cấu hình đúng chưa bạn dùng lệnh show ip route
- Để kiểm tra xem cổng Ethernet đã được cấu hình đúng chưa thì bạn dùng lệnh
show interface fa0/0.


~ 13 ~

- Để kiểm tra EIGRP đã được chạy trên router chưa thì bạn dùng lệnh show ip
protocols.
Xử lý sự cố của EIGRP
Phần lớn các sự cố của IGRP là do bạn khai báo sai lệnh network, địa chỉ mạng IP
không liên tục khai báo số AS sai.
* Các lệnh được sử dụng để tìm sự cố của IGRP :
• Show ip protocols
• Show ip route
• Debug ip eigrp events
• Debug ip eigrp transactions
• Ping
• Traceroute
Chia tải và chọn đường đi ngắn nhất

Hình 2 : Chọn đường đi ngắn nhất
Từ router E → A sẽ chọn đường đi E → C → A


~ 14 ~

CHƯƠNG II
GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF

2.1. Khái niệm
OSPF là giao thức định tuyến dạng Link-State dựa trên chuẩn mở được phát triển để
thay thế phương thức Distance Vector (RIP). RIP là một giao thức định tuyến được
chấp nhận trong những ngày đầu của mạng và Internet,nhưng do phụ thuộc vào số
lượng hop mà router có thể đi được chỉ là 15 nên RIP nhanh chóng không thể chấp nhận
được 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 sư dung thông số cost để tính đường đi tốt nhất .OSPF sử dụng băng thông
như là thước đo chi phí.
2.2. OSPF giải quyết các vấn đề
 Tốc độ hội tụ nhanh
 Hỗ trợ VLSM (Variable length subnet mask)
 Kích thước mạng có thể hỗ trợ lớn
 Chọn đường theo trạng thái đường link hiệu quả hơn distance vector
 Đường đi linh hoạt hơn.
 Hỗ trợ xác thực (Authenticate).
2.3. Đóng gói bản tin OSPF
Phần dữ liệu của 1 thông báo OSPF được đóng trong 1 gói.Trường dữ liệu này có
thể bao gồm 1trong 5 loại bản tin OSPF.
Các gói tiêu đề OSPF được 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 được gói gọn trong gói tin
IP.Trong gói tiêu đề IP,trường giao thức được thiết lập bằng 89 để cho biết là OSPF,và
địa chỉ đích được thiết lập là 1 trong 2 địa chỉ multicast :224.0.0.5 hoặc 224.0.0.6.Nếu
gói OSPF được đóng gói trong 1 khung Ethernet,địa chỉ MAC đích cũng là 1 địa chỉ
multicast : 01-00-5E-00-00-05 or 01-00-5E-00-00-06.

~ 15 ~

Hình 3 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 được trao đổi thông tin trước
(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 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.
2.5. Gói tin Hello
Gói OSPF loại 1 là gói OSPF Hello.Các gói Hllo được 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 va BDR ở trên mạng multiaccess và ethernet như Frame Relay.
2.5.1. Thiết lập hàng xóm
Trước khi 1 router OSPF gửi trạng thái liên kết của nó tới tất cả các router khác,
trước tiên nó phải xác định xem có bất kỳ hàng xóm OSPF nào ở trên bất kỳ liên kết


~ 16 ~

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 được thiết lập là hàng xóm gần kề.

Hình 4 Giao thức Hello

2.5.2. OSPF Hello và Dead Interval
Trước khi 2 router có thể hình thành hàng xóm gần kề,chúng phải đòng ý về 3 giá
trị thời gian Hello,cùng thời gian duy trì Dead Interval,và kiểu mạng.
Thời gian Hello chỉ ra việc goi Hello gửi thường 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 trường hợp,gói OSPF Hello gửi như 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 được kích hoạt để chấp nhận các gói tin
OSPF. Dead Interval là thời gain mà router chờ trước 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-topoint là 40s và với NBMA là 120s.


~ 17 ~

2.5.3. OSPF link-state Updates
Link-state updates (LSU) là gói tin được 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)
như hiển thị ở hình bên dưới.Sự khác nhau giữa các điều khoản LSU và LSA đôi khi có
thể khó hiểu.Đôi khi những thuật ngữ này được dùng lẫn lộn Một LSU chứa 1 hoặc
nhiều LSAs và các điều khoản khác có thể được sử dụng để tuyên truyền thông tin trạng
thái liên kết bởi router OSPF.

Hình 5Cấu trúc gói tin LSUs
2.5.4. Bầu DR và BDR
Để giảm lưu lượng truy cập trên các mạng multiaccess, OSPF bầu 1 DR va 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 như các giao thức định tuyến khác OSPF có thể được cấu hình để xác
thực.RIPV2,EIGRP,OSPF,IS-IS và BGP tất cả đều được 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 được cấu hình với cùng mật khẩu và thông tin xác thực.
2.7. Cách xác định Router ID
Các OSPF Router ID được 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 được cấu hình với lệnh router-id .


~ 18 ~
 Nếu router-id không được cấu hình thì router chọn địa chỉ IP cao nhất của bất kỳ

cổng
 loopback nào.
 Nếu không có cổng loopback được 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 như hình vẽ

Hình 6 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 xử dụng lệnh “show ip protocol” để
kiểm tra router id.1 số IOS không hiển thị được như hình vẽ thì ta sử dụng lẹnh “show

ip ospf interface”.Như 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

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


~ 19 ~

Hình 7 Mô hình mạng gồm 3 router
Ta dùng lệnh “show ip route” để thấy bảng định tuyến của từng router.

Hình 8 Bảng định tuyến của Router R1


~ 20 ~

Hình 9 Bảng định tuyến của Router R2

Hình 10 Bảng định tuyến của Router R3
OSPF có 5 kiểu mạng :
 Point-to-point
 Broadcast Multiaccess.


~ 21 ~
 Nonbroadcast Multiaccess (NBMA).

 Point-to-multipoint.
 Virtual links.

2.9. Quá trình lan tràn bản tin LSAs và bầu chọn DR và BDR trong mạng
Multiaccess.
2.9.1 Quá trình lan tràn bản tin LSAs.
Bản tin LSAs được gửi đi khi khởi tạo hoặc khi có sự thay đổi của mô hình mạng.
Như trong hình vẽ:

Hình 11 Quá trình lan tràn bản tin LSAs

Do tất cả router trong mạng đều lũ lụt gửi bản tin LSAs sẽ làm cho lưu lương mạng
trở nên tắc nghẽn không lưu thông được.Giải pháp đua ra là phải bầu chọn DR và BDR.
2.9.2. Bầu chọn DR và BDR
Để quản lý được lưu lương mạng cũng như số lưọng bản tin LSAs ta bầu DR va
BDR.DR có nhiệm vụ thu thập và phân phối bản tin LSAs.BDR dung để dự phòng
trong trường hợp DR không hoạt động.Các con router khác gọi là DROthers.
Cách thức hoạt động:
Thay vì phải gửi lan tràn bản tin LSAs thì DROthers chỉ gửi LSAs của nó cho DR
và BDR sử dung địa chi 224.0.0.6.trong trường hợp này R1 gửi LSA cho DR và BDR


~ 22 ~

Sau đó BDR lắng nghe xem DR co hoạt động tốt hay không.sau đó DR có nhiệm vụ
chuyển tiếp các LSAs tới tất cả các router khác trong mạng bằng địa chỉ 224.0.0.5.Kết
quả cuối cùng chỉ 1 router làm nhiệm vụ gửi lan tràn các LSAs.
Các tiêu chí để bầu DR và BDR:
 DR : router với độ ưu tiên của cổng là cao nhất
 BDR : router với độ ưu tiên của cổng là cao thứ 2

 Nếu độ ưu tiên bằng nhau thì Router ID cao nhất được sử dụng để làm DR

Mặc định độ ưu tiên là 1

Thời gian bầu chọn DR và BDR chỉ diễn ra trong vòng vài giây ngay sau khi router
khởi động với việc kích hoạt giao thức OSPF hoặc mạng Multiaccess. khi 1 router được
bầu lam DR thì nó vẫn là DR cho đến khi 1 trong các điều kiện sau thay đổi
 DR bị hỏng
 Tiến trình OSPF trên con DR bị hỏng
 Cổng Multiaccess ở trên con DR bị hỏng

2.10. Metric OSPF
Metric OSPF được gọi là cost.OSPF sử dụng cost như là metric để xác định đường
đi tốt nhất. giá trị cost càng nhỏ càng tốt và cost được tính theo công thức:
108 / bandwidth
Băng thông mặc định là 100Mbps giá trị này có thể thay đổi được nhờ câu lệnh.
“auto-cost reference-Bandwidth”


~ 23 ~

Cost của một tuyến đường là giá trị tích luỹ từ 1 router tới router kế tiếp cho tới khi
đến đích.

Hình 12 Giá trị Cost của OSPF
2.11. Các câu lệnh cơ bản trong OSPF
Cấu hình cơ bản
Router(config)#router ospf 10
Router(config-router)#network 10.0.0.1 0.0.0.0 area 1
Router(config-router)#network 30.0.0.1 0.0.0.0 a 2

Router(config-router)#network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0
Router(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 1000
Router (config-router)#router-id 10.0.0.1
Router(config-router)#end
Cấu hình priority ở các interface để bầu DR và BDR
Router(config)#interface s0/0
Router(config-if)#ip ospf priority 50
Cấu hình authentication đơn giản
Router(config-if)#ip ospf authentication-key password
Router(config-router)#area area number authentication
Cấu hình authentication theo dạng mã hoá, bảo mật cao.
Router(config-if)ip ospf message-digest-key key ID md5 encryption-type key
Router(config-router)#area area ID authentication message-digest
Cấu hình quảng bá một tuyến mặc định trong OSPF:
Router(config-router)#default-information originate
Quảng bà một tuyến khác (không phải là default):


~ 24 ~

Router(config-router)#redistribute protocols subnets
Các lệnh show dùng để kiểm tra cấu hình OSPF:
show ip protocol
show ip route
show ip ospf
show ip ospf interface
show ip ospf database
show ip ospf neighbor detail
clear ip route *
debug ip ospf events

debug ip ospf adj


~ 25 ~

CHƯƠNG 3
XÂY DỰNG MÔ HÌNH KẾT NỐI MẠNG OSPF BẰNG
PACKEY TRACER
3.1. Mô hình

Kết quả kiểm tra các tuyến :