Open Shortest Path First (OSPF) là giao thức định tuyến theo tiêu chuẩn m ởdo IETF thiết kế. OSPF hỗ ttrợ ất cả các thiết bị ủ c a các hãng khác nhau.
OSPF hoạt động d a trên giự ải thuật Dijkstra và do đó là giao th c đứ ịnh tuyến theo giải thu t tr ng thái liên kậ ạ ết (LSA). Đầu tiên, một cây khung với giá c c tiự ểu được xây dựng và sau đó tuy n đưế ờng có giá nhỏ nhất sẽ được tìm ra và đưa vào bảng định tuy n. ế
Nếu so sánh OSPF với RIP v1 ta sẽ có bảng dư i đây:ớ Bảng 3: So sánh OSPF với RIP v1
Đặc điểm OSPF RIP v1
Kiểu giao thức LSA DVA
H ỗtrợphân lớp Có Không
H mỗtrợ ặt lạ ạ m ng khác nhau Có Không
T ự động rút gọn mạng Không Có
Rút gọn m ng thạ ủ công Có Không
Quảng bá tuyến đường Khi thay có thay đổ ằi b ng Multicast
Định k u ỳ đề đặn b ng ằ broadcast
M t i ủ t ế Bă hô Số d
Giới hạn nút trung gian Không giới hạn 15
Xác thực bởi node trung gian Có Không
Phân bậc mạng Có Không
Giải th t tính toánuậ Dijkstra Bellman-Ford
55 Ngoài những đ c điặ ểm ở ả b ng trên OSPF còn có nhiều đ c điặ ểm khác nữa.
Tất cả chúng hợp lại góp phần làm cho OSPF trở thành một giao thức định tuyến m nh có tính hạ ộ ụi t nhanh, tích hợp đư c. OSPF đượ ợc s d ng r ng rãi ử ụ ộ ở nh ng m ng l n lên t i hàng nghìn thiữ ạ ớ ớ ết bị ạ m ng. Bên cạnh đó OSPF có thể chạy ở bên trong một hệ ự t trị nhưng cũng có thể chạy trên nhi u hề ệ ự ị t tr khác nhau.
Một số thuật ngữdùng trong OSPF
• Link: là một m ng hay m t giao di n cạ ộ ệ ủa Router g n v i m t m ng nào ắ ớ ộ ạ đó. Khi một giao di n ệ đư c đưa vào quá trình xợ ử lý c a OSPF thì nó ủ đư c coi như mợ ột link. Link này s có thông tin trẽ ạng thái (như up hay down) và có một hay vài địa chỉ IP.
• Router ID: là một địa chỉ IP dùng để xác định IP. Router ID (theo Cisco) là địa ch IP l n nh t cỉ ớ ấ ủ ấa t t cả các giao di n logic (loopback ệ interface) được kích hoạt. Nếu không có giao di n logic thì RouterID sệ ẽ là địa chỉ IP l n nh t c a giao diớ ấ ủ ện vật lý được kích ho t. ạ
• Neighbors: Neighbors là 2 ho c nhi u Router mà có m t giao diặ ề ộ ện cùng tham gia vào một m ng chung ví d ạ ụ như 2 Router ở 2 phía c a liên k t ủ ế Point- -to Point.
• Adjacency: Một Adjacency là một liên hệ giữa 2 Router cùng chạy OSPF và giữa chúng cho phép trao đ i thông tin đổ ịnh tuyến tr c tiự ếp.
OSPF chỉ chia s tr c tiẻ ự ếp những thông tin về các tuyến với những Neighbor thiết lập được Adjacency. Và không phải t t cấ ả Neighbor đều trở thành Adjacency.
• Neighborship Database: là danh sách tất cả các router chạy OSPF trao đổi được v i nhau b n tin Hello. Trong b n tin Hello có các thônớ ả ả g tin
56 chi tiết như: Router ID, trạng thái và chúng đư c duy trì trong cơ sợ ở ữ d liệu về Neighborship.
• Topology Database: bao gồm các thông tin từ ấ t t cả các gói tin LSA nhận được từ trong một vùng. Router ch y OSPF s s d ng các thông ạ ẽ ử ụ tin của cơ sở ữ d liệu này làm đầu vào cho giải thu t Dijkstra và tậ ừđó sẽ tính toán ra đư ng đi ngờ ắn nhất tới các m ng trong vùng. ạ
• Link State Advertisement (LSA): là một gói tin của OSPF bao gồm những thông tin về tuyến và tr ng thái tuy n giạ ế ữa các Router. Router chạy OSPF sẽ chỉtrao đổi các gói tin LSA với các Router khác đã thiết lập được quan hệAdjacency với nó.
• Designated Router (DR): là một Router được b u ra t các Router trong ầ ừ cùng một vùng. DR đóng vai trò là đầu mối thông tin của một mạng hay một vùng nào đó. Nó giúp cho việc đồng bộ thông tin cập nhật và giảm thiểu các thông tin qu ng bá trong mả ạng.
• Backup Designated Router (BDR): là một Router trong mạng mà nếu DR hiện t i down thì BDR sạ ẽ ở tr thành DR.
Quá trình hoạ ột đ ng của OSPF:
1. Mỗi Router trong vùng OSPF sẽ khám phá ra các Neighbor Router trên các giao diện của nó. Danh sách Neighbor đư c lưu lạợ i trong bảng Neighbor table.
2. Mỗi Router sử ụ d ng một giao th c tin cứ ậy đ trao để ổi thông tin về topo của mạng, đó chính là các gói tin LSA, với các neighbors. LSA bao gồm địa chỉ ạ m ng và mặt nạ ạ m ng, giá của tuyến và các thông tin khác về ạ m ng.
3. Mỗi Router lưu l i nhưng thông tin vạ ề topo m ng hạ ọc được từ các neighbor vào Topology database.
57 4. Mỗi Router chạy giải thuật SPF với đầu vào là Topology database của riêng nó để tính toán ra tuyến đường tốt nhất tới từng mạng trong vùng.
5. Các tuyến đường tốt nhất sẽđược đư c đưa vào bợ ảng định tuyến của Router.
a. Ưu điểm c a OSPF ủ - Hội tụ nhanh
- Phân bậc mạng ra thành nhiều bậc nên dễ dàng khoanh vùng và định v ị được vịtrí khi xảy ra lỗi.
- Tìm đường tối ưu nên gi m đưả ợc số lượng routing overhead- b. Nhược điểm c a ủ OSPF
- S d ử ụng nhiều tài nguyên của Router nên đòi hỏi Router có c u hình ấ cao (CPU mạnh và RAM lớn).