Giao thức OSPF và ứng dụng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIAO THỨC OSPF VÀ ỨNG DỤNG HÀ NỘI Tháng 07 năm 2016 Chương 1: OSPF LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, công nghệ IP ngày sử dụng rộng rãi lĩnh vực truyền thông Nó không sử dụng để truyền liệu mà dùng để truyền dịch vụ khác thoại, audio, video, dịch vụ đa phương tiện Do vậy, nhà nghiên cứu viễn thông tích cực nghiên cứu phát triển công nghệ IP để đáp ứng kịp thời cho nhu cầu thực tế Trong vấn đề phát triển giao thức định tuyến mạng IP vấn đề quan trọng Một phát minh gần vấn đề giao thức OSPF phát triển nhóm đặc đặc trách kĩ thuật Internet IETF OSPF phát triển để khắc phục hạn chế giao thức định tuyến RIP phát triển trước Đề tài bao gồm nội dung sau: Chương 1: Đây chương đề tài Chương trình bày cách tương đối toàn diện tất vấn đề OSPF Đọc xong chương bạn có kiến thức đầy đủ sâu rộng giao thức định tuyến OSPF Chương 2: Nêu lên số ứng dụng OSPF mạng IP cỡ lớn đồng thời trình bày ứng dụng mạng NGN Việt Nam Do thời gian hạn chế nên nội dung báo cáo tránh khỏi nhữn sai sót, em mong nhận quan tâm đóng góp ý kiến thầy giáo bạn Hà Nội, ngày 18 tháng 07 năm 2016 Page | Chương 1: OSPF MỤC LỤC MỤC LỤC -2 CHƯƠNG GIAO THỨC OSPF -3 1.1 Giới thiệu chung OSPF 1.2 Giao diện OSPF -4 1.2.1 Cấu trúc liệu giao diện -4 1.2.2 Các trạng thái giao diện 1.3 Neighbor OSPF -6 1.3.1 Cấu trúc liệu Neighbor -6 1.3.2 Các trạng thái Neighbor -7 1.4 Thiết lập mối quan hệ thân mật (Adjacency) 1.5 Tràn lụt - 11 1.5.1 Tràn lụt tin cậy sử dụng xác nhận 12 1.5.2 Tràn lụt tin cậy sử dụng số trình tự, tổng kiểm tra, tuổi 13 1.6 Vùng (Area) - 14 1.6.1 Area phân chia 15 1.7 Các loại Router 17 1.8 Cơ sở liệu trạng thái liên kết - 18 1.9 Các loại LSA 18 1.10 Area cụt (Stub Area) 21 1.11 Area cụt hoàn toàn (Totally Stubby Area) - 22 1.12 Not - So – Stubby Area 22 1.13 Bảng định tuyến - 23 1.14 Các loại đường 23 1.15 Tra bảng định tuyến 24 CHƯƠNG ỨNG DỤNG CỦA OSPF - 26 Ứng dụng OSPF mạng NGN VNPT - 26 2.1.Mạng NGN VNPT - 26 2.2 Khả ứng dụng OSPF mạng NGN VNPT 27 Kết Luận - 28 Page | Chương 1: OSPF CHƯƠNG GIAO THỨC OSPF 1.1 Giới thiệu chung OSPF OSPF (Open Shortest Path First) phát triển IETF (Internet Engineering Task Force – nhóm đặc trách kĩ thuật internet) OSPF giao thức trạng thái liên kết sử dụng thuật toán SPF (Shortest Path First) Dijktra giao thức mở tức hoàn toàn mở công cộng , tính độc quyền Ưu điểm OSPF so với giao thức vector khoảng cách khả đáp ứng nhanh theo thay đổi hệ thống mạng, hoạt động tốt mạng cỡ lớn bị ảnh hưởng thông tin định tuyến tồi Một số đặc điểm khác OSPF là:  Sử dụng chi phí (cost) làm thông số định tuyến để chọn đường mạng  Thực cập nhật có mạng có thay đổi  Mọi Router sử dụng sơ đồ cấu trúc mạng riêng để chọn đường  Hỗ trợ CIDR (Classless Interdomain Routing) VLSM (Variable length subnetmask) Hoạt OSPF mô tả cách tổng quát sau: Các Router OSPF gửi gói Hello tất giao diện chạy OSPF Nếu hai Router chia sẻ liên kết liệu chấp nhận tham số gói Hello, chúng trở thành Neighbor Adjacency coi liên kết ảo điểm - điểm, hình thành Neighbor Việc hình thành Adjacency phụ thuộc vào yếu tố loại Router trao đổi gói Hello loại mạng sử dụng để gói Hello truyền Sau Adjacency hình thành, Router gửi LSA (Link State Advertisement) qua Adjacency Các LSA mô tả tất liên kết Router trạng thái liên kết Mỗi Router nhận LSA từ Neighbor, ghi LSA vào sở liệu trạng thái liên kết gửi copy tới tất Neighbor khác Bằng cách trao đổi LSA Area, tất Router xây dựng sở liệu trạng thái liên kết giống với Router khác Page | Chương 1: OSPF Khi sở liệu hoàn chỉnh, Router sử dụng giải thuật SPF để tính toán đường ngắn (đường có cost thấp nhất) tới tất đích biết Sơ đồ gọi SPF Mỗi Router xây dựng bảng định tuyến từ SPF 1.2 Giao diện OSPF 1.2.1 Cấu trúc liệu giao diện Các thành phần cấu trúc số liệu giao diện bao gồm: Địa IP mặt nạ: địa mặt nạ cấu hình cho giao diện Area ID: Area chứa giao diện Process ID: dùng để phân biệt tiến trình OSPF chạy Router Router ID: dùng để nhận dạng Router Network type: loại mạng nối với giao diện Cost: cost gói từ giao diện Cost Metric OSPF, diễn tả 16 bit nguyên không dấu có giá trị từ đến 65535 Inf Trans Delay: số giây LSA khỏi giao diện với tuổi bị tăng lên State: trạng thái chức giao diện trình bày phần sau Router Priority: bit nguyên không dấu có giá trị từ đến 255 dùng để bầu cử DR BDR DR: DR mạng mà giao diện gắn vào DR ghi Router ID địa giao diện gắn vào mạng DR BDR: BDR mạng mà giao diện gắn vào BDR ghi Router ID địa giao diện gắn vào mạng BDR Hello Interval: khoảng thời gian tính theo giây lần truyền gói Hello giao diện Router Dead Interval: khoảng thời gian tính theo giây mà Router chờ để nghe gói Hello từ Neighbor trước coi Neighbor bị Down Wait Time: khoảng thời gian Router chờ DR BDR quảng cáo gói tin Hello trước bắt đầu lựa chọn DR BDR Chu kì Wait Time Router Dead Interval Rxm Interval: khoảng thời gian tính theo giây Router chờ lần truyền lại gói OSPF chưa xác nhận Hello Timer: Là định thời lập Hello Interval Khi hết hiệu lực, gói Hello truyền lại từ giao diện Page | Chương 1: OSPF Neighboring Routers: Danh sách tất Neighbor hợp lệ (có gói Hello nhìn thấy thời gian Router Dead Interval) Autype: Mô tả loại nhận thực sử dụng mạng Autype Null (không nhận thực), Simple Password, Cryptographic (Mesage digest) Authentication Key: Nếu chế độ nhận thực Simple password, Au key 64 bit Nếu chế độ nhận thực Cryptographic, Au key Message digest Chế độ Cryptographic cho phép cấu hình nhiều khoá giao diện 1.2.2 Các trạng thái giao diện Một giao diện OSPF chuyển đổi qua số trạng thái khác trước đủ khả làm việc Các trạng thái bao gồm: Down, Point to Point, Waiting, DR, Backup, DRother, loopback IE3 IE2 DR IE2 Point To Point IE2 IE1 Down IE1 IE5 IE2 IE8 DR/BDR Election Waiting IE3 IE1 IE7 Backup IE3 Loopback IE10 IE6 IE1 IE9 IE3 IE2 DRother IE3 IE4 IE3 Hình 3.3 Sự chuyển đổi trạng thái giao diện OSPF Down: Đây trạng thái giao diện Ở trạng thái giao diện không làm việc Tất tham số giao diện lập giá trị ban đầu lưu lượng truyền nhận giao diện Point to Point: Trạng thái thích hợp với giao diện kết nối tới mạng Point to Point, Point to Multipoint Virtual Link Khi giao diện trạng thái này, đủ khả làm việc Nó bắt đầu gửi gói Hello thiết lập Adjacency với Neighbor Waiting: Trạng thái thích hợp với giao diện nối tới mạng Broadcast NBMA Khi chuyển sang trạng thái này, bắt đầu gửi nhận gói Hello lập Wait timer Router cố gắng xác định DR BDR trạng thái Page | Chương 1: OSPF DR: Ở trạng thái này, Router DR thiết lập Adjacency với Router khác mạng đa truy nhập Backup: Ở trạng thái này, Router BDR thiết lập Adjacency với Router khác DRother: Ở trạng thái này, Router không DR hay BDR Nó thiết lập Adjacency với DR BDR theo dõi tất Neighbor khác mạng Loopback: Ở trạng thái này, giao diện loopback phần mềm phần cứng Mặc dù gói truyền, địa giao diện quảng cáo Router LSA để gói kiểm tra tìm đường tới giao diện 1.3 Neighbor OSPF 1.3.1 Cấu trúc liệu Neighbor Các thành phần cấu trúc liệu Neighbor là: Neighbor ID: Router ID Neighbor Neighbor IP address: địa IP giao diện nối tới mạng Neighbor Khi gói OSPF truyền unicast tới Neighbor, địa địa đích Area ID: Để hai Router trở thành Neighbor nhau, Area ID gói Hello nhận phải phù hợp với Area ID giao diện nhận Interface: giao diện gắn vào mạng chứa Neighbor Neighbor Priority: Router Priority Neighbor gói Hello State: trạng thái chức Neighbor trình bày phần sau Poll Interval: Giá trị sử dụng Neighbor mạng NBMA Vì Neighbor tự động khám phá mạng NBMA Neighbor trạng thái Down, gói Hello gửi tới Neighbor sau khoảng thời gian định Khoảng thời gian gọi Poll Interval Neighbor Options: khả OSPF tuỳ chọn hỗ trợ Neighbor Các tuỳ chọn trình bày phần sau Inactivity Timer: Timer có chu kỳ Router Dead Interval Timer reset nhận gói Hello từ Neighbor Nếu Inactivity Timer hết hiệu lực mà chưa nhận gói Hello, Neighbor khai báo Down Designated Router: Địa chứa trường DR gói Hello Backup Designated Router: Địa chứa trường BDR gói Hello Master/Slave: Quan hệ chủ-tớ (được thoả thuận trạng thái Exstart) thiết lập Neighbor điều khiển việc đồng sở liệu DD Sequence Number: số trình tự gói Database Description (DD) gửi tới Neighbor Page | Chương 1: OSPF Last Received Database Description Packet: Các bít Initialize, More, Master, Option số trình tự gói DD nhận cuối ghi sở liệu Neighbor Thông tin dùng để xác định xem gói DD có phải gói trước Link State Retransmission List: danh sách LSA tràn lụt Adjacency chưa công nhận Các LSA truyền lại sau khoảng thời gian RxmtInterval chúng công nhận Adjacency bị phá vỡ Satabase Summary List: Là danh sách LSA gửi tới Neighbor gói DD trình đồng sở liệu Các LSA tạo nên sở liệu trạng thái liên kết Router chuyển sang trạng thái Exchange Link State Request List: Là danh sách LSA cá gói DD Neighbor “mới” LSA sở liệu trạng thái liên kết Các gói yêu cầu trạng thái liên kết gửi tới Neighbor yêu cầu copy LSA Khi nhận LSA yêu cầu gói cập nhật trạng thái liên kết, danh sách yêu cầu trạng thái liên kết rút dần hết 1.3.2 Các trạng thái Neighbor Các trạng thái bao gồm: Down, Attemt, Init, 2-Way, Extart, Exchange, Loading, Full Down: trạng thái Neighbor hội thoại (giữa Router Neighbor) gói Hello gửi từ Neighbor Router Dead Interval cuối Các gói Hello không gửi tới Neighbor bị Down trừ trường hợp Neighbor thuộc mạng NBMA Trong trường hợp này, gói Hello gửi theo chu kỳ Poll Interval Nếu Neighbor chuyển xuống trạng thái Down từ trạng thái cao danh sách truyền lại trạng thái liên kết, mô tả sở liệu, yêu cầu trạng thái liên kết bị xoá bỏ Attempt: Trạng thái ứng dụng cho Neighbor mạng NBMA, Neighbor cấu hình tay Một Router (đủ khả để trở thành DR) chuyển Neighbor sang trạng thái Attempt giao diện nối tới Neighbor kích hoạt Router DR BDR Một Router gửi gói tới Neighbor trạng thái Attempt theo chu kỳ HelloInterval thay PollInterval Page | Chương 1: OSPF Down Attempt IE2 IE1 Init IE2 IE4 IE4 IE2 DP1 Loading IE IE IE2 IE 2-Way IE2 11 IE IE8 Exstart IE12 IE9 Exchange IE2 DP1 IE1 Full Hình 3.4 Sự chuyển đổi trạng thái từ Down sang Full IE2 Init: Trạng thái nhận gói Hello từ Neighbor Router Dead Interval cuối kết nối hai chiều chưa thiết lập Router chứa Router ID tất Neighbor trạng thái trạng thái cao trường Neighbor gói Hello 2-Way: Trạng thái Router “nhìn thấy“ Router ID trường Neighbor gói Hello mà Neighbor gửi tới Điều có nghĩa kết nối hai chiều thiết lập ExStart: Ở trạng thái này, Router Neighbor thiết lập quan hệ Masterr/Slave xác định số trình tự DD để chuẩn bị cho việc trao đổi gói DD Neighbor có địa giao diện cao Master Exchange: Router gửi gói DD mô tả toàn sở liệu trạng thái liên kết tới Neighbor trạng thái Exchange Router gửi gói yêu cầu trạng thái liên kết tới Neighbor trạng thái để yêu cầu LSA Loading: Router gửi gói yêu cầu trạng thái liên kết tới Neighbor trạng thái để yêu cầu LSA trạng thái Exchange chưa nhận Full: Neighbor trạng thái Adjacent hoàn toàn Adjacency xuất Router LSA Network LSA Page | Chương 1: OSPF IE13 IE13 Init Full IE1 DP IE13 IE11 IE16 IE5 DP IE14 IE15 IE16 DP 2-Way IE6 11 IE IE DP2 Loading IE14 IE16 IE1 IE IE13 IE1 IE1 Exstart DP DP IE1 IE14 IE8 IE Exchang e IE12 IE12 IE12 Hình 3.5 Sự chuyển đổi trạng thái từ Init sang Full 1.4 Thiết lập mối quan hệ thân mật (Adjacency) Các Neighbor mạng Point to Point, Point to Multipoint, liên kết ảo thiết lập Adjacency với tham số gói Hello chúng không phù hợp Trong mạng quảng bá NBMA, DR BDR thiết lập Adjacency với tất Neighbor DRother không thiết lập Adjacency với DRother khác Quá trình xây dựng Adjacency sử dụng ba loại gói OSPF sau: Gói mô tả sở liệu DD (loại 2) Gói yêu cầu trạng thái liên kết (loại 3) Gói cập nhật trạng thái liên kết (loại 4) Gói DD đặc biệt quan trọng trình xây dựng Adjacency Các gói DD chứa Header LSA sở liệu trạng thái liên kết Router gốc Router nhận nhận gói DD kiểm tra Header để định xem liệu có copy LSA sở liệu Ngoài gói DD chứa ba cờ sử dụng để quản lí trình xây dựng Adjacency Ba cờ là: Bit I (Initial bit): I = gói DD gửi Bit M (More bit): M = gói DD cuối gửi Bit MS (Master/Slave bit): MS = gói DD gửi từ Router Master Khi đàm phán Master/Slave bắt đầu trạng thái Exstart, hai Neighbor yêu cầu trở thành Master cách gửi gói DD rỗng với bit MS = Neighbor có Page | Chương 1: OSPF 1.6.1 Area phân chia Hình 3.10 Sự phân chia Area Area phân chia: Area lỗi liên kết phân chia Area thành hai phần tách biệt Nếu Area (không phải Backbone) bị phân chia, tất Router hai bên phân chia nhìn thấy ABR (hình 3.10) phá vỡ xảy Backbone xem Area phân chia hai Area tách biệt Khi Area Backbone phân chia, tạo Area tách biệtvà tạo hai miền OSPF tách biệt (hình 3.11) Page | 15 Chương 1: OSPF Hình 3.11 Sự phân chia Area Backbone 1.6.2 Liên kết ảo Liên kết ảo liên kết nối tới Backbone thông qua Area khác (không phải Backbone) Liên kết ảo sử dụng cho mục đích sau: Liên kết Area tới Backbone thông qua Area khác (không phải Backbone) (xem hình 3.12) Kết nối hai phần Backbone bị phân chia thông qua Area (không phải Backbone) (xem hình 3.13) Hình 3.12 Liên kết ảo kết nối Area với Area thông qua Area 12 Page | 16 Chương 1: OSPF Hình 3.13 Liên kết ảo kết nối hai phần Backbone thông qua Area Liên kết ảo không gắn với liên kết vật lí đặc biệt Nó đường hầm mà thông qua nó, gói định tuyến đường ngắn từ nguồn đến đích 1.7 Các loại Router Hình 3.14 Các loại Router Page | 17 Chương 1: OSPF Có bốn loại Router OSPF : Router nội, Router biên giới Area, Router Backbone, Router biên giới hệ thống độc lập (hình 3.14) Router nội (Internal Router): Router mà tất giao diện thuộc Area Các Router có sở liệu trạng thái liên kết đơn Router biên giới Area (Area border Router-ABR): Kết nối hay nhiều Area tới Backbone hoạt động Gateway lưu lượng liên Area ABR có giao diện thuộc mạng Backbone, phải trì sở liệu trạng thái liên kết tách biệt cho Area liên kết với Vì vậy, ABR thường có nhớ lớn vi xử lí mạnh so với Router nội ABR có nhiệm vụ thu thập thông tin cấu hình Area gắn với cho mạng Backbone, sau Backbone phổ biến lại cho Area khác Router Backbone: Router có giao diện gắn vào mạng Backbone Như Router Backbone ABR Router thuộc mạng Backbone (Area 0) Router biên giới hệ thống độc lập (Autonomous System Boundary Router-ASBR): hoạt động Gateway lưu lượng 1.8 Cơ sở liệu trạng thái liên kết Các LSA nhận Router lưu sở liệu trạng thái liên kết Các LSA diễn tả sơ đồ cấu hình Area Vì Router Area tính toán đường ngắn từ sở liệu này, điều kiện tiên để định tuyến xác sở liệu tất Router Area phải giống Khi LSA cư trú sở liệu Router, tuổi tăng lên tuỳ thuộc vào thời gian cư trú Nếu tuổi đạt đến MaxAge (1h), bị đào thải khỏi miền OSPF Để tránh việc LSA phù hợp bị đào thải tuổi, người ta sử dụng chế “làm tươi trạng thái liên kết” Cứ sau thời gian LSRefreshtime (30’), Router tràn lụt copy LSA (do tạo ra) với số trình tự tăng lên tuổi không Trong lúc nhận, Router khác thay copy LSA cũ bắt đầu tính tuổi cho copy LSA 1.9 Các loại LSA Router LSA: tạo Router LSA chứa danh sách tất liên kết Router với trạng thái chi phí (cost) đầu liên kết Các LSA tràn lụt Area tạo Network LSA: tạo DR mạng đa truy nhập Network LSA chứa danh sách tất Router gắn với DR DR Các LSA tràn lụt Area tạo Page | 18 Chương 1: OSPF Network Summary LSA: Được tạo ABR Chúng gửi vào Area để quảng cáo cho đích bên Area Thực tế, LSA phương tiện mà ABR dùng để nói cho Router bên Area biết đích bên mà ABR tiếp cận ABR quảng cáo đích bên Area gắn với cho Router bên Backbone LSA Hình 3.17 Các Network Summary LSA mô tả đích liên miền Như vậy, OSPF giao thức trạng thái liên kết Area lại sử dụng giải thuật vector khoảng cách để định tuyến liên vùng (inter - Area) ASBR Summary LSA: tạo ABR Nó giống hệt Network Summary LSA ngoại trừ việc dùng để quảng cáo cho đích đến ASBR Page | 19 Chương 1: OSPF Hình 3.18 ASBR Summary LSAquảng cáo tuyến nối tới ASBR AS External LSA (Autonomous System External LSA): Được tạo ASBR Các LSA dùng để quảng cáo cho đích bên hệ thống độc lập OSPF tuyến mặc định bên vào hệ thống độc lập OSPF Hình 3.19 AS External LSA quảng cáo đích bên vào hệ thống độc lập AS External LSA LSA sở liệu không liên kết với Area Nó tràn lụt thông qua hệ thống độc lập OSPF Page | 20 Chương 1: OSPF LSA hội viên nhóm (Group Membership LSA): Sử dụng Multicast OSPF (MOSPF) MOSPF định tuyến gói từ nguồn tới nhiều đích hay nhóm thành viên chia sẻ địa multicast lớp D NSSA External LSA: tạo ASBR not – so – stubby Area (NSSAs) NSSA External LSA giống hệt với AS External LSA ngoại trừ việc NSSA External LSA tràn lụt NSSA tạo External attributes LSA (LSA thuộc tính ngoài): đề xuất để chạy internal BGP (iBGP) hợp lệ để truyền tải thông tin BGP qua miền OSPF Tuy nhiên, chưa triển khai Opaque LSA (LSA mờ): gồm phần Header tiêu chuẩn trường thông tin Trường thông tin sử dụng cho OSPF ứng dụng khác để phân phối thông tin qua miền OSPF LSA chưa triển khai 1.10 Area cụt (Stub Area) ASBR quảng cáo cho đích bên cách tràn lụt External LSA qua hệ thống độc lập OSPF Các LSA chiếm tỉ lệ lớn sở liệu Router Hình 3.20 Có thể tiết kiệm nhớ cải thiện hoạt động cách cấu hình Area Stub Area Ở hình vẽ trên, Router cần biết tất đích bên Các Router Area phải gửi gói đến ABR để biết ASBR đích bên Vì lí Area cấu Stub Area Stub Area Area mà gói AS External LSA ASBR LSA không tràn lụt vào Các ABR gắn với Stub Area sử dụng Network Summary LSA để quảng cáo tuyến mặc định vào Stub Area Các Router bên Area sử dụng tuyến mặc Page | 21 Chương 1: OSPF định không tìm thấy tuyến phù hợp bảng định tuyến Vì tuyến mặc định quảng cáo Network Summary LSA nên không quảng cáo Area Hoạt động Router Stub Area cải thiện bảo tồn nhớ nhờ giảm kích thước sở liệu chúng 1.11 Area cụt hoàn toàn (Totally Stubby Area) Area cụt hoàn toàn sử dụng tuyến mặc định để định tuyến đích bên đến không hệ thống độc lập mà đến Area ABR Area cụt hoàn toàn ngăn chặn không AS External LSA mà ngăn chặn tất Summary LSA ngoại trừ LSA loại dùng để quảng cáo tuyến mặc định 1.12 Not - So – Stubby Area Ở hình vẽ (hình 3.21), Router gắn với số mạng cụt nối với mạng OSPF thông qua Router thuộc Area Router hỗ trợ RIP Router Area phải chạy RIP chia sẻ thông tin định tuyến mạng vào miền OSPF Cấu hình làm cho Area có Router ASBR Area Stub Area Router chạy RIP không cần biết tuyến bên miền OSPF mà cần biết tuyến mặc định nối tới ASBR Area Tuy nhiên, Router OSPF lại phải biết mạng gắn với Router chạy RIP để định tuyến gói tới chúng Not – so – stubby Area (NSSA) cho phép tuyến bên quảng cáo vào hệ thống độc lập OSPF giữ đặc trưng Stub Area phần lại hệ thống độc lập Để làm điều này, ASBR NSSA tạo LSA Page | 22 Chương 1: OSPF loại để quảng cáo cho đích bên Các NSSA External LSA tràn lụt NSSA bị chặn lại ABR Hình 3.22 NSSA External LSA có bit P phần Header gọi cờ NSSA ASBR điều chỉnh lập hay xoá bit P Nếu ABR NSSA nhận LSA loại với bit P lập (bằng một), chuyển LSA thành LSa loại tràn lụt chúng vào Area khác (hình 3.22) Nếu bit P = 0, chuyển đổi xảy ra, LSA không quảng cáo bên NSSA 1.13 Bảng định tuyến Giải thuật SPF Dijkstra sử dụng để tính toán đường ngắn từ LSA sở liệu trạng thái liên kết Giải thuật SPF chạy lần thứ để xây dựng cành SPF Giải thuật chạy lần thứ hai để thêm vào Các mạng cụt gắn với Router OSPF xác định đường ngắn dựa metric tuỳ ý gọi cost (chi phí) gắn với giao diện Cost tuyến tổng cost tất giao diện đầu tới đích RFC 2328 không rõ giá trị cho cost 1.14 Các loại đường Có bốn loại đường là: đường nội vùng, đường liên vùng, đường loại 1, đường loại Page | 23 Chương 1: OSPF Đường nội vùng: đường nối tới đích Area gắn với Router Đường liên vùng: đường nối tới đích Area khác nằm hệ thống độc lập OSPF Đường liên vùng qua ABR Đường loại 1(E1): đường tới đích bên hệ thống độc lập OSPF Khi tuyến bên quảng vào hệ thống độc lập, phải gán metric có ý nghĩa giao thức định tuyến hệ thống độc lập Trong OSPF, ASBR chịu trách nhiệm gán cost cho tuyến bên mà quảng cáo Các đường loại có cost tổng cost bên cộng với cost đường dẫn tới ASBR Đường loại (E2): đường tới đích bên hệ thông độc lập OSPF không tính phần cost đường tới ASBR Hinh 3.23 Ở hình 3.23, Router A có hai đường tới đích bên 10.1.2.0 Nếu đích quảng cáo theo kiểu đường E1, đường A-B-D có cost 35 (5+20+10) chọn so với đường AC-D có cost 50 (30+10+10) Nhưng đích quảng cáo theo kiểu đường E2, đường A-C-D có cost 20 (10+10) chọn so với đường A-B-D có cost 30 (20+10) 1.15 Tra bảng định tuyến Khi Router OSPF kiểm tra địa đích gói, thực bước sau để lựa chọn đường ngắn nhất: Chọn tuyến phù hợp với địa đích Ví dụ có thực thể định tuyến ứng với địa 172.16.64.0/18; 172.16.64.0/24; 172.16.64.192/27 địa đích 172.16.64.205 thực thể cuối chọn Thực thể chọn thực thể phù hợp dài (tuyến với mặt nạ địa dài nhất) Nếu không Page | 24 Chương 1: OSPF tìm tuyến phù hợp, tin ICMP gửi địa nguồn gói bị huỷ bỏ Bỏ bớt thực thể chọn cách loại bỏ loại đường dẫn kem phù hợp Các loại đường dẫn phân quyền ưu tiên theo thứ tự sau: (1 mức ưu tiên cao nhất, mức ưu tiên thấp nhất) Đường dẫn nội vùng Đường dẫn liên vùng Đường loại Đường loại Page | 25 Chương 2: Ứng Dụng Của OSPF CHƯƠNG ỨNG DỤNG CỦA OSPF Ứng dụng OSPF mạng NGN VNPT 2.1.Mạng NGN VNPT Giới thiệu mô hình mạng NGN VNPT xây dựng Hình 4.10 Mô hình phân lớp mạng NGN VNPT Hình 4.11 Cấu hình chi tiết mạng NGN VNPT Page | 26 Chương 2: Ứng Dụng Của OSPF Lớp truyền tải: core switch router M160 Juniper thông lượng chuyển mạch 160Gb/s đặt Hà Nội, TP Hồ Chí Minh Đà Nẵng 10 Edge router đặt tỉnh thành Băng thông kết nối core router 155Mb/s Lớp truy nhập tỉnh, thành: tỉnh lắp đặt Media gateway BRAS DSLAM Media gateway cho giao diện mạng PSTN mạng NGN để truyền tải lưu lượng thoại đường dài BRAS DSLAM dùng để kết nối thuê bao ADSL Việc cân nhu cầu khách hàng chi phí hệ thống điều cần thiết cho nhà quản trị mạng muốn đầu tư vào mạng Một việc phải quản lý hiệu mạng cách chặt chẽ để có kế hoạch triển khai mở rộng hay cắt giảm hệ thống kịp thời Đối với hệ thống triển khai Việt Nam, việc quản lý hiệu mạng (quản lý lưu lượng vào/ra, tổng số kết nối khoảng thời gian đó, ) thể dạng:  Thứ nhất: Có bảng điện tử luôn hiển thị lưu lượng xử lý online hệ thống theo thời gian thực, nhìn vào ta thấy lưu lượng vào ra, tải xử lý thời điểm  Thứ hai: Ngoài việc hiển thị online bảng điện tử hệ thống lưu số liệu vào log file dạng text, ghi theo chế độ ngày số liệu ghi vào file, lưu tuần Số liệu tuần sau ghi đè vào file số liệu tuần trước 2.2 Khả ứng dụng OSPF mạng NGN VNPT Mạng NGN VNPT mạng IP cỡ lớn có cấu trúc phân lớp Tuy nhiên ta quan tâm tới lớp truyền tải mạng Tại lớp truyền tải, Router M160 nối với để thực việc truyền tải lưu lượng với tốc độ cao Các Router M160 sử dụng công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS sử dụng giao thức định tuyến OSPF Công nghệ chuyển mạch nhãn MPLS hoạt động dựa giao thức LDP có tác dụng ánh xạ địa IP đích thành nhãn tương ứng để LSR gán nhãn cho gói tin IP chúng vào miền MPLS Giao thức LDP lại thực điều dựa bảng định tuyến mà giao thức OSPF xây dựng Có thể nói với đặc tính hoạt động tốt mạng cỡ lớn, khả hội tụ nhanh, tiết kiệm băng thông trình trao đổi thông tin định tuyến giao thức định tuyến OSPF hoạt động hiệu mạng NGN VNPT Page | 27 Chương 2: Ứng Dụng Của OSPF KẾT LUẬN Qua nghiên cứu giao thức OSPF ta rút kết luận sau: OSPF giao thức định tuyến mạnh Nó khắc phục nhược điểm giao thức định tuyến trước Một số ưu điểm có khả hoạt động tốt mạng IP cỡ lớn, bị ảnh hưởng thông tin định tuyến tồi, thời gian hội tụ nhanh sử dụng có hiệu tài nguyên mạng Với ưu điểm vượt trội mình, ngày OSPF sử dụng rộng rãi mạng truyền tải dựa công nghệ IP không Việt Nam mà toàn giới Tuy nhiên, OSPF có nhược điểm đòi hỏi thiết bị mạng sử dụng giao thức phải có cấu hình mạnh tức dung lượng nhớ phải lớn tốc độ CPU phải cao Ngoài ra, giao thức OSPF giao thức phức tạp nên đòi hỏi người sử dụng phải có kiến thức định mạng phải đào tạo chuyên sâu OSPF cấu hình dược giao thức Báo cáo hi vọng cung cấp cho ban đọc cách tương đối đầy đủ kiến thức cần thiết giao thức OSPF Tuy vậy, vấn đề bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu để giao thức ngày hoàn thiện Page | 28 Page | 29 [...]... Các Router M160 sử dụng công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS và sử dụng giao thức định tuyến OSPF Công nghệ chuyển mạch nhãn MPLS hoạt động dựa trên giao thức LDP có tác dụng ánh xạ các địa chỉ IP đích thành các nhãn tương ứng để các LSR gán các nhãn này cho các gói tin IP khi chúng đi vào miền MPLS Giao thức LDP lại thực hiện điều này dựa trên bảng định tuyến mà giao thức OSPF đã xây dựng Có... Ngoài ra, do giao thức OSPF là một giao thức rất phức tạp nên đòi hỏi người sử dụng phải có một kiến thức nhất định về mạng và phải được đào tạo chuyên sâu về OSPF mới có thể cấu hình dược giao thức này Báo cáo hi vọng đã cung cấp cho ban đọc một cách tương đối đầy đủ các kiến thức cần thiết nhất về giao thức OSPF Tuy vậy, nó vẫn còn những vấn đề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu để giao thức này ngày... tiết kiệm băng thông trong quá trình trao đổi thông tin định tuyến giao thức định tuyến OSPF đã hoạt động hiệu quả trong mạng NGN của VNPT Page | 27 Chương 2: Ứng Dụng Của OSPF KẾT LUẬN Qua nghiên cứu về giao thức OSPF ta rút ra được kết luận sau: OSPF là một giao thức định tuyến mạnh Nó đã khắc phục được các nhược điểm của các giao thức định tuyến trước Một số ưu điểm đó là có khả năng hoạt động tốt... Đường ngoài loại 1 4 Đường ngoài loại 2 Page | 25 Chương 2: Ứng Dụng Của OSPF CHƯƠNG 2 ỨNG DỤNG CỦA OSPF Ứng dụng OSPF trong mạng NGN của VNPT 2.1.Mạng NGN của VNPT Giới thiệu mô hình mạng NGN của VNPT đang xây dựng Hình 4.10 Mô hình phân lớp mạng NGN của VNPT Hình 4.11 Cấu hình chi tiết mạng NGN của VNPT Page | 26 Chương 2: Ứng Dụng Của OSPF Lớp truyền tải: 3 core switch router M160 của Juniper thông... thời gian thực, nhìn vào đó ta có thể thấy lưu lượng vào ra, tải xử lý tại thời điểm bất kỳ  Thứ hai: Ngoài việc hiển thị online trên bảng điện tử như trên thì hệ thống còn lưu số liệu vào log file dưới dạng text, và ghi theo chế độ mỗi ngày số liệu được ghi vào 1 file, và lưu được trong 1 tuần Số liệu của tuần sau sẽ ghi đè vào file số liệu của tuần trước 2.2 Khả năng ứng dụng của OSPF trong mạng NGN... thống độc lập OSPF hoặc các tuyến mặc định bên ngoài vào hệ thống độc lập OSPF Hình 3.19 AS External LSA quảng cáo các đích bên ngoài vào hệ thống độc lập AS External LSA là LSA duy nhất trong cơ sở dữ liệu không liên kết với một Area nào Nó được tràn lụt thông qua hệ thống độc lập OSPF Page | 20 Chương 1: OSPF LSA hội viên nhóm (Group Membership LSA): Sử dụng trong Multicast OSPF (MOSPF) MOSPF định tuyến... sử dụng có hiệu quả tài nguyên mạng Với những ưu điểm vượt trội của mình, ngày nay OSPF đang được sử dụng rộng rãi trong các mạng truyền tải dựa trên công nghệ IP không chỉ ở Việt Nam mà còn ở trên toàn thế giới Tuy nhiên, OSPF cũng có những nhược điểm đó là nó đòi hỏi các thiết bị mạng sử dụng giao thức này phải có cấu hình mạnh tức là dung lượng bộ nhớ phải lớn và tốc độ CPU phải cao Ngoài ra, do giao. .. tin BGP qua miền OSPF Tuy nhiên, nó chưa được triển khai Opaque LSA (LSA mờ): gồm phần Header tiêu chuẩn và trường thông tin Trường thông tin có thể sử dụng cho OSPF hoặc bởi các ứng dụng khác để phân phối thông tin qua miền OSPF LSA này cũng chưa được triển khai 1.10 Area cụt (Stub Area) ASBR quảng cáo cho các đích bên ngoài bằng cách tràn lụt các External LSA qua hệ thống độc lập OSPF Các LSA này... TP Hồ Chí Minh và Đà Nẵng 10 Edge router đặt tại các tỉnh thành Băng thông kết nối giữa các core router là 155Mb/s Lớp truy nhập tại mỗi tỉnh, thành: tại các tỉnh lắp đặt các Media gateway và BRAS và DSLAM Media gateway cho giao diện giữa mạng PSTN và mạng NGN để truyền tải lưu lượng thoại đường dài BRAS và DSLAM dùng để kết nối thuê bao ADSL Việc cân bằng giữa nhu cầu của khách hàng và chi phí của... Chương 1: OSPF  Nếu tuổi của LSA khác nhau hơn mười năm phút (Max Age Diff), LSA có tuổi thấp hơn được chọn Nếu không có điều kiện nào như trên xảy ra, hai LSA được coi là giống hệt nhau 1.6 Vùng (Area) Lợi ích của việc sử dụng Area: OSPF sử dụng các Area để giảm các ảnh hưởng bất lợi trên OSPF định nghĩa Area là một nhóm logic các Router và các liên kết giúp phân chia hiệu quả một miền OSPF thành