4.1 Ứng dụng của OSPF trong mạng IP phân cấp
4.1.1 Phân cấp trong mạng IP cỡ lớn
Ban đầu, các mạng TCP/IP hoạt động dựa trên các giao thức định tuyến vécter khoảng cách đơn giản và cơ chếđánh địa chỉ IP 32-bit cĩ phân lớp. Các cơng nghệ này giới hạn khả năng phát triển của mạng. Do vậy hiện nay các nhà thiết kế mạng đã phải từ bỏ các cơng nghệ này để xây dựng các mạng hiện đại khác cĩ khả năng mở rộng để thích ứng với sự phát triển nhanh và những biến đổi liên tục của mạng. Phần này sẽ giới thiệu các cơng nghệ mạng cĩ khả năng giải quyết các yêu cầu này.
Mơ hình mạng phân cấp và các đặc trưng của mạng phân cấp
Mơ hình mạng phân cấp giúp phân chia các vấn đề phức tạp của mạng thành các vấn đề nhỏ hơn và dễ quản lý hơn. Mỗi lớp trong mạng phân cấp chỉ tập trung vào một tập các vấn đề khác nhau. Điều này giúp cho người thiết kế mạng cĩ thể sử dụng một cách tối ưu phần mềm và phần cứng mạng trong việc thiết kế mạng. Ví dụ, các thiết bị ở lớp thấp nhất được tối ưu để chỉ thực hiện chức năng truyền tải.
Mơ hình mạng phân cấp 3 lớp (hình vẽ)
Access layer D istribute layer
C ore layer
Trong mơ hình này, các thết bị mạng và các liên kết được nhĩm lại với nhau theo ba lớp:
• Lớp lõi (core Layer).
Đồ án tốt nghiệp Chương 4. Ứng dụng của OSPF
• Lớp phân phối (Distribution Layer)
• Lớp truy nhập (Access Layer)
Ưu điểm của mơ hình mạng phân cấp là chúng dễ dàng được module hố. Các thiết bị trong cùng một lớp thực hiện các chức năng tương tự nhau. Điều này cho phép các nhà quản trị mạng dễ dàng thêm hoặc bớt các thành phần đơn lẻ của mạng.
4.1.2 Chức năng các lớp
a. Lớp lõi
Lớp lõi thực hiện chức năng truyền tải lưu lượng với tốc độ cao đảm bảo độ tin cậy. Các thiết bị ở lớp lõi sẽ chuyển các gĩi tin nhanh nhất cĩ thể được và chúng cĩ thể đáp ứng được tất cả các nhu cầu về chuyển gĩi tốc độ cao cho mạng. Các thiết bị này sẽ thực hiện các chức năng sau đối với các gĩi:
• Kiểm tra danh sách truy nhập
• Mã hố dữ liệu
• Biên dịch địa chỉ
b. Lớp phân phối
Lớp phân phối được đặt ở giữa lớp truy nhập và lớp lõi giúp phân biệt lớp lõi với phần cịn lại của mạng. Mục đích của lớp phân phối là quản lý lưu lượng chuyển vào lớp lõi bằng cách sử dụng các danh sách truy nhập và các phương pháp lọc khác. Do vậy, cĩ thể nĩi lớp này thực hiện chức năng định nghĩa các chính sách an ninh cho mạng.
Các chính sách này giúp bảo vệ mạng và tiết kiệm tài nguyên cho mạng bằng cách loại bỏ các lưu lượng khơng cần thiết vào mạng. Nếu một mạng cĩ hai giao thức định tuyến trở lên, giả sử như RIP (Routing information Protocol)và IGRP (Interior Gateway Routing Protocol), thì thơng tin giữa hai miền định tuyến này được chia sẻ tại lớp phân phối.
c. Lớp truy nhập
Lớp truy nhập cung cấp lưu lượng cho mạng và thực hiện điều khiển cổng vào mạng. Người sử dụng đầu cuối truy nhập tài nguyên mạng bằng lớp truy nhập. Cĩ chức năng
như một cửa trước để vào mạng, lớp truy nhập sử dụng danh sách truy nhập để ngăn chặn các người dùng khơng cĩ quyền truy cập vào mạng. Lớp truy nhập cũng cĩ thểđưa ra các điểm truy nhập từ xa tới mạng bằng cách sử dụng các cơng nghệ mạng diện rộng như Frame Relay, ISDN, hoặc leased line.
4.1.3 Ứng dụng OSPF trong mạng phân cấp
a. Sựphân chia thành vùng con trong miền OSPF
Khi mạng phát triển, cơ sở dữ liệu của mạng tăng theo dẫn đến phải tăng dung lượng bộ nhớ Router. Để giải quyết vấn đề này, người ta sử dụng giải thuật SPF. Nhưng điều này lại tăng gánh nặng sử lí cho CPU.
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 nhĩm logic các Router và các liên kết giúp phân chia hiệu quả một miền OSPF thành các miền con. Các Router trong một Area sẽ khơng biết chi tiết cấu hình bên ngồi Area của nĩ.
Area ID: Area được nhận dạng bởi 32 bit Area ID. Area ID cĩ thểđược viết dưới dạng số
thập phân hoặc số thập phân được ngăn cách bởi các dấu chấm (ví dụ như 0 và 0.0.0.0 là
tương đương, hoặc16 và 0.0.0.16; 271 và 0.0.1.15 là tương đương).
Backbone: Area ID 0 được sử dụng cho mạng Backbone. Mạng Backbone là mạng chịu trách nhiệm thơng báo các thơng tin về cấu hình tổng quát của mỗi Area cho các Area khác.
b. Ứng dụng OSPF trong mạng phân cấp
Trong mạng phân cấp sử dụng giao thức định tuyến OSPF, thì lớp lõi của mạng sẽ tương ứng với mạng backbone trong miền OSPF, lớp phân phối và lớp truy nhập sẽ tương ứng với các vùng con khác (khơng phải backbone). (xem hình vẽ)
Đồ án tốt nghiệp Chương 4. Ứng dụng của OSPF Area 0 Core layer Distribute layer Access layer Distribute layer Distribute layer Ac ce ss la yer 4.2 OSPF với việc cân bằng tải
4.2.1 Vấn đề định tuyến đa đường và cân bằng tải trong mạng IP
ED D
CA A
B
Hình 4.3 Gĩi tin đi từ A đến E cĩ thểđi theo hai đường A-B-D-E hoặc A-C-D-E
