II. Định tuyến với giao thức OSPF (Open Shortest Path First)
2.5. Các bƣớc hoạt động của OSPF
Khi bắt đầu khởi động tiến trình định tuyến OSPF trên một cổng nào đó, nó sẽ gửi gói Hello ra cổng đó và tiếp tục gửi hello theo định kỳ. Giao thức Hello là một tập hợp các nguyên tắc quản lý việc trao đổi gói Hello. Gói Hello mang các thông tin cần thống nhất giữa mọi router láng giềng trƣớc khi có thể thiết lập mối quan hệ
cập, giao thức Hello sẽ bầu ra một DR và BDR. DR và BDR duy trì mối quan hệ thân mật với mọi router OSPF còn lại trong cùng một mạng.
Bƣớc 1: Phát hiện các router láng giềng. Trong từng mạng IP kết nối vào router, router cố gắng thiết lập mối quan hệ thân mật với ít nhất một láng giềng.
Hình 2.2.5.a: router cố gắng thiết lập mối quan hệ láng giềng
Bƣớc 2: Bầu ra DR và BDR. Quá trình này chỉ đƣợc thực hiện trong mạng đa truy cập.
Hình 2.2.5.b: Quá trình Bầu ra DR và BDR
Các router đã có mối quan hệ thân mật lần lƣợt thực hiên các bƣớc trao đổi thông tin về trạng thái các đƣờng liên kết. Sau khi hoàn tất quá trình này ở trạng thái gọi la full state. Mỗi router gửi thông tin quảng cáo về trạng thái các đƣờng liên kết
trong gói LSAs (Link-State Advertisements) và gửi thông tin cập nhật các trạng thái này trong gói LSUs (Link-State Updates). Mỗi router nhận các gói LSAs này từ láng giềng rồi ghi nhận thông tin vào cơ sở dữ liệu của nó. Tiến trình này đƣợc lặp lại trên mọi router trong mạng OSPF.
Khi cơ sở dữ liệu về trạng thái các đƣờng liên kết đã đầy đủ, mỗi router áp dụng thuật toán SPF để tự tính toán chọn đƣờng tốt nhất dựa trên cơ sở dữ liệu mà nó có. Đƣờng ngắn nhất là đƣờng có chi phí thấp nhất đến mạng đích.
Bƣớc 3: Áp dụng thuật toán SPF vào cơ sở dữ liệu về trạng thái các đƣờng liên kết để chọn đƣờng tốt nhất đƣa lên bảng định tuyến
Hình 2.2.5.c: Áp dụng thuật toán SPF chọn đƣờng tốt nhất
Sau đó các thông tin định tuyến cần phải đƣợc bảo trì. Khi có một sự thay đổi nào về trạng thái của đƣờng liên kết, router lập tức phát thông báo cho mọi router khác trong mạng. Thời gian Dead interval trong giao thức Hello là một thông số đơn giản để xác định một router láng giềng thân mật còn hoạt động hay không.
Hình 2.2.5.d: R1 phát hiện một liên kết bị đứt và gửi LSU cho DR bằng địa chỉ multicast 224.0.0.6. DR gửi báo nhận cho R1
.
Hình 2.2.5.a: DR gửi LSU mới nhận cho tất cả các router còn lại trong cùng một mạng bằng địa chỉ multicast 224.0.0.5. Sau khi nhận đƣợc LSU, các
Hình 2.2.5.a: Nếu router OSPF nào còn có kết nối đến mạng khác thì nó sẽ chuyển tiếp LSU ra mạng đó
Hình 2.2.5.g: Sau khi nhận đƣợc LSU với thông tin mới, router OSPF sẽ cập nhật vào cơ sở dữ liệu của nó rồi áp dụng thuật toán SPF với thông tin mới này để tính toán lại
bảng định tuyến