ĐỀ TÀI: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG OSPF doc

ĐẠI HỌC KHOA HỌC - HUẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG Nhóm 12: Nguyễn Ngọc Thanh Lê Hồng Việt Nguyễn Đình Hồng Nam Phạm Gia Lương Lê Trần Quốc Đạt BÀI BÁO CÁO A GIỚI THIỆU CHUNG Khái niệm: Định tuyến trình lựa chọn đường mạng để gửi liệu Chức Năng Định Tuyến: Định tuyến giúp hướng đường tốt từ nguồn đến đích thơng qua node trung gian router Phân loại: Gồm có loại: 1) Định tuyến động : định tuyến mà có trạng thái đường (link State) thay đổi liên tục, router cập nhật liên tục mang tính linh động cao 2) Định tuyến tĩnh: đường cố định có thay đổi mạng phải cấu hình lại Chỉ phù hợp với mạng nhỏ • Định Tuyến: Hiện mơi trường internet tồn Các kiểu định tuyến động : RIP, IGRP, EIGRP, OSPF,ISIS, BGP kiểu định tuyến sử dụng thuật tốn tìm đường khác chia thành hai nhóm sau: - Distance vector : RIP, IGRP, EIGRP,BGP - Link State : OSPF, ISIS B GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF GIỚI THIỆU VỀ OSPF: - OSPF giao thức định tuyến động sử dụng giao thức “link state” chuyển hóa Được phát triển để thay thuật toán Distance vecto - OSPF sử dụng thuật tốn tìm đường Dijkstra để tính tốn quảng đường ngắn nhất, sử dụng cost để làm metric - Mỗi router có Database chứa thơng tin đầy đủ mạng mà chạy OSPF điều cho phép chọn đường cách thơng minh,nhanh chóng, linh hoạt - OSPF phù hợp với mạng lớn CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN: OSPF bắt đầu nghiên từ năm 1987 trải qua nhiều phiên khác: 1989: ver1 1991: ver2 1998: ver2u 1998: ipv6 - NHỮNG TÍNH NĂNG NỖI TRỘI: Tốc độ hội tụ nhanh Chọn đường theo trạng thái đường Link state hiệu cao Đường linh hoạt Hỗ trợ mang VLSM Có thể áp dụng cho mạng lớn C NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF Quá trình hoạt động OSPF chia làm giai đoạn sau : • Ở bước router trạng thái khác nhau, gồm trạng thái sau : - Down: trạng thái không liên lạc với router khác - Init: trạng thái thiết lập theo chiều từ router gửi - 2-way: trạng thái thiết lập theo hai chiều - Exstart: thiết lập quan hệ Master/slave cách trao đổi database description(dd) packet Router có router ID cao master - Exchange: thông tin định tuyến đươc trao đổi qua dd lsr(link state request) - Loading : trình cập nhật thông tin LSA bắt đầu LSR gửi đến Neghibor - Full : tất LSA đươc đồng Adjacency BÌNH CHỌN ROUTER ID: • Đầu tiên, router chạy OSPF, phải giá trị dùng để định danh cho cộng đồng router chạy OSPF Giá trị gọi Router – id • Router – id router chạy OSPF có định dạng địa IP Mặc định, tiến trình OSPF router tự động bầu chọn giá trị router – id địa IP cao interface active, ưu tiên cổng loopback - Ta làm rõ ý thông qua ví dụ: • Chỉ địa interface active, tức trạng thái up/up (status up, line protocol up) tham gia bầu chọn Ta thấy hình , có hai cổng F0/0 F0/1 R up/up nên router R xem xét hai địa hai cổng 192.168.1.1 192.168.2.1 • Để xác định hai địa này, địa cao hơn, R tiến hành so sánh hai địa theo octet từ trái sang phải, địa có octet lớn xem lớn • Ta thấy, với cách so sánh này, địa 192.168.2.1 xem lớn địa 192.168.1.1 nên sử dụng để làm router – id => Vậy R tham gia OSPF với giá trị ‘nick name’ – router id 192.168.2.1 Tuy địa 203.162.4.1 cổng serial S0/1/0 router R lớn cổng down nên khơng tham gia bầu chọn - Bây ta xét router có thêm thành phần cổng loopback: • Vì lần có interface loopback nên Router bỏ qua, không xem xét địa interface vật lý • Hai địa hai interface loopback so sánh để chọn router – id cho router R, ta thấy rõ ràng 2.2.2.2 > 1.1.1.1 nên router R chọn 2.2.2.2 làm router – id tham gia OSPF • Sau chọn xong router – id router chạy OSPF chuyển qua bước thiết lập quan hệ láng giềng với router kết nối trực tiếp với THIẾT LẬP QUAN HỆ LÁNG GIỀNG • Sau chọn xong router – id, router chạy OSPF gửi tất cổng chạy OSPF gói tin Hello • Gói tin gửi đến địa multicast dành riêng cho OSPF 224.0.0.5, đến tất router chạy OSPF khác phân đoạn mạng • Mục đích gói tin hello giúp cho router tìm kiếm láng giềng, thiết lập trì mối quan hệ Gói tin hello gửi theo định kỳ mặc định 10s/lần • Có nhiều thơng tin hai router kết nối trực tiếp trao đổi với qua gói tin hello Trong loại thơng tin trao đổi, có loại thơng tin sau bắt buộc phải match với hai router để chúng thiết lập quan hệ láng giềng với • Hello Packet: - Area – id Hello timer Dead timer Hai địa IP đấu nối phải subnet Thỏa mãn điều kiện xác thực Cùng bật tắt cờ stub TRAO ĐỔI LSDB ( link state database) LSDB – Link State Database – Bảng sở liệu trạng thái đường link bảng router ghi nhớ trạng thái đường link router vùng Ta xem LSDB “tấm đồ mạng” mà router vào để tính tốn định tuyến • Đặc điểm : - LSDB phải hoàn toàn giống router vùng - LSDB chia nhỏ thành đơn vị thông tin LSA (link state advertisment) đơn vị thông tin lại chưa gói tin cụ thể gọi LSU(link state update) - Việc trao đổi thông tin diễn khác tùy theo loại network – type gán cho link hai router, ta nói qua loại network sử dụng OSPF là: point to point, multibroadcast • Point to point : Loại link point – to – point điển hình kết nối serial điểm – điểm chạy giao thức HDLC PPP nối hai router hai router láng giềng gửi toàn bảng LSDB cho qua kết nối point – to – point chuyển trạng thái quan hệ từ – WAY sang mức độ gọi quan hệ dạng FULL • Broadcast multiacess: Với mơi trường này, router kết nối trực tiếp với phải thiết lập quan hệ – WAY với • Các router khơng trao đổi thông tin trực tiếp với mà thông qua router đại diện DR(Designate router ) & BDR(Back DR) Vậy DR & BDR chọn ?? - Router có địa IP cao chọn làm DR cao thứ BDR - Khi có DR &BDR router khác local network trở thành DRother - Các tin LSA(link state acknownledment: mô tả trạng thái interface router) gửi đươc đến DR & BDR theo địa multicast cấp dành cho giao thức OSPF 224.0.0.6 không gửi đến DR other ( router DR&BDR phân phối lại theo địa multicast 224.0.0.5 ) nhằm tránh tình trạng flooding LSA TÍNH TỐN BẢNG ĐỊNH TUYẾN • Trước hết ta tìm hiểu cách xác định chiều dài đường (metric), sau tìm hiểu thuật tốn Dijkstra • Metric OSPF gọi cost, xác định dựa vào bandwidth danh định đường truyền theo công thức sau: Metric = cost = 10^8/Bandwidth (đơn vị bps) • Dựa vào công thức metric nêu trên, ta có giá trị cost default số loại cổng: Ethernet (BW = 10Mbps) -> cost = 10 Fast Ethernet (BW = 100Mbps) -> cost = Serial (BW = 1.544Mbps) -> cost = 64 (bỏ phần thập phân phép chia)  Xét ví dụ : • u cầu đặt với sơ đồ tính path – cost (metric) cho đường từ R1 đến mạng 192.168.3.0/24 R3 • Nguyên tắc cộng cost : Để tính tổng cost từ router đến mạng đích theo đường (path) đó, ta thực lần ngược từ đích lần cộng dồn cost theo quy tắc vào cộng, khơng cộng áp dụng cho ví dụ Bạn tính giúp giá trị ? • Thuật tốn SPF tiến hành tính tốn địi hỏi khoảng thời gian thời gian phụ thuộc vào tính chất vùng (số router, độ lớn liệu………….) • OSPF sử dụng thuật tốn Dijkstra để tìm SPF Thuật tốn sau : ) • Giả sử ta có U0 điểm nguồn ta cân xác định khoảng cách điểm khác đến UO từ nhỏ đến lớn gọi V tập chứa tất điểm có liên kết - Trước tiên điểm có khoảng cách nhỏ đến U0 U0 hay - Trong tập V\{U0} tìm điểm có khoảng cách đến U0 nhỏ nhất( điểm phải điểm kề với U0) giả sử điểm U1 - Trong V\{U0,U1} tìm điểm có khoảng cách đến U0 nhỏ nhất( điểm phải kề với U0 hoắc U1) giả sử U2 - Tiếp tục tìm khoảng cách từ U0 đến đỉnh  ý : Từ nguồn tới khoảng cách =0 10 Nếu có nút kề với nút liệt kê danh sach tính xem khoảng cách sau chọn đường ngắn nhất, khơng có xem vô Giả sử khoảng cách sau : đến = ;1 đên = 3; đến 4= 4; đến 5= 4; đến =1; đến 5=3; đến 6= 2; Tập V={1,2,3,4,5,6} D D2 V\{i} Ban đầu 1,3 √ 1,3,2 1,3,2,6 1,3,2,6,4 1,3,2,6,4,5 D3 √ D4 4 √ D5 ∞ ∞ √ D6 ∞ √ • Duy trì thơng tin LSD bảng định tuyến 11 • Khi có thay đổi trạng thái đường liên kết router phát thông báo cho router khác mạng thời gian Deadinterval thông số để xác định xem router láng giềng cịn hoạt động hay khơng 12 ... ĐỊNH TUYẾN OSPF GIỚI THIỆU VỀ OSPF: - OSPF giao thức định tuyến động sử dụng giao thức “link state” chuyển hóa Được phát triển để thay thuật toán Distance vecto - OSPF sử dụng thuật tốn tìm đường... EIGRP, OSPF, ISIS, BGP kiểu định tuyến sử dụng thuật tốn tìm đường khác chia thành hai nhóm sau: - Distance vector : RIP, IGRP, EIGRP,BGP - Link State : OSPF, ISIS B GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF GIỚI... tiên, router chạy OSPF, phải giá trị dùng để định danh cho cộng đồng router chạy OSPF Giá trị gọi Router – id • Router – id router chạy OSPF có định dạng địa IP Mặc định, tiến trình OSPF router tự