1.2. Các khái niệm về OSPF đơn vùng
2.2.2. Thuật ngữ của OSPF
Router định tuyến theo trạng thái đường liên kết xác định các router láng giềng và thiết lập
CD4pro.info CD4pro.info
OSPF thực hiện thu thập thông tin về trạng thái các đường liên kết từ các router ềng. Mỗi router OSPF quảng cáo trạng thái các đường liên kết của nó và huyển tiếp các thông tin mà nó nhận được cho tất cả các láng giềng khác.
láng gi c
Hình 2.2.2.a ột
đường liên kế r và
mối q
á thái
n sẽ có
cùng một cơ sở trạng
thái của các đườ ết và láng giềng của các router khác.
. Link – là một cổng trên router. Link-state: trạng thái của m t giữa hai router, bao gồm trạng thái của một cổng trên route uan hệ giữa nó với router láng giềng kết nối vào cổng đó.
Router xử lý c các đường liê
c thông tin nhận được để xây dựng một cơ sở dữ liệu về trạng kết trong một vùng. Mọi router trong cùng một vùng OSPF
dữ liệu này. Do đó mọi router sẽ có thông tin giống nhau về ng liên k
CD4pro.info CD4pro.info
Hình 2.2.2.b.. Link-state database (Topolo se) – danh sách các thông tin về mọi đường liên kết trong vùng.
gical databa
H h ỉ số danh định
v g
đườ rong vùng đó. Do đó, các router trong cùng một vùng sẽ có
n outer nằm trong một
Mỗi ro huật toán SPF và cơ sở dữ liệu của nó để tính toán chọn đường tốt nhấ Thuật toán SPF tính toàn chi phí dựa trên băng thông củ ư o có chi phí nhỏ nhất sẽ được chọn để đưa vào bảng địn tu
ìn 2.2.2.c.Area - Tập hợp các mạng và các router có cùng ch
ùn . Mỗi router trong một vùng chỉ xây dựng cơ sở dữ liệu về trạng thái các ng liên kết t
thô g tin giống nhau về trạng thái các đường liên kết. R vùng được gọi la router nội vùng.
uter áp dụng t
t đến từng mạng đích.
a đ ờng truyền. Đường nà h yến.
CD4pro.info CD4pro.info
Hình 2.2.2.d. Cost – giá trị chi phí đặt cho một đường liên kết. Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết tính chi phí cho một liên kết dựa trên băng
thông hoặc tốc độ của đường liên kết đó.
Hình 2.2.2.e. Routing table – hay còn gọi là cơ sở dữ liệu để chuyển gói. Bảng định tuyến là kết quả chọn đường của thuật toán chọn đường địa dựa trên cơ sở
dữ liệu về trạng thái các đường liên kết.
CD4pro.info CD4pro.info
Mỗi router giữ một danh sách các láng giềng thân mật, danh sách này gọi là cơ sở dữ liệu các láng giềng thân mật. Các lán ọi là thân mật là những láng giềng mà router có thiết lập mố ột router có thể có nhiều láng ông phải láng giềng nào cũng có mối quan hệ thân mật. Do đó bạn
g giềng được g i quan hệ hai chiều. M giềng nhưng kh
cần lưu ý mối quan hệ láng giềng khác với mối quan hệ láng giềng thân mật, hay gọi tắt là mối quan hệ thân mật. Đối với mỗi router danh sách láng giềng thân mật sẽ khác nhau.
Hình 2.2.2.f. Adjacency database – danh sách các router láng giềng có mối quan hệ hai chiều. Mỗi router sẽ có một danh sách khác nhau.
o đổi thông tin định tuyến với nhiều roưter láng giềng trong cùng một mạng, các router OSPF bầu ra một router đại diện gọi là Để giảm bớt số lượng tra
Designated router (DR) và một router đại diện dự phòng gọi là Backup Designated (BDR) làm điểm tập trung các thông tin định tuyến.
CD4pro.info CD4pro.info
Hình 2.2.2.g. Design Router (DR) và Backup Designated Router (BDR) là router
đư đại diện. Mỗi
2.2 ến theo vectơ khoảng cách
Tro i một giao thức định tuyến theo vectơ
kho ng liên kết có một sơ đồ
đầy thá á
không phát qu vec
dụng í g hơn cho hoạt động duy trì bảng định tuyến.
RI đường tốt nhất đối với RIP là đường có số
lư với mạng lớn, có khả năng mở rộng, đường đi
ợc tất cả các router khác trong cùng một mạng LAN bầu ra làm một mạng sẽ có một DR va BDR riêng.
.3. So sánh OSPF với giao thức định tuy
ng phần này chúng ta sẽ so sánh OSPF vớ
ảng cách la RIP. Router định tuyến theo trạng thái đườ
đủ về cấu trúc hệ thống mạng. Chúng chỉ thực hiển trao đổi thông tin về trạng i c c đường liên kết lúc khởi động và khi hệ thống mạng có sự thay đổi. Chúng ảng bá bảng định tuyến theo định kỳ như các router định tuyến theo tơ khoảng cách. Do đó, các router định tuyến theo trạng thái đường liên kết sử
t băng thôn
P phù hợp cho các mạng nhỏ và ợng hop ít nhất. OSPF thì phù hợp
tốt nhất của OSPF được xác định dựa trên tốc độ của đường truyền. RIP cũng như các giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách đều sử dụng thuật toán chọn đường đơn giản. Còn thuật toán SPF thì rất phức tap. Do đó, nếu router chạy giao
CD4pro.info CD4pro.info
thức định tuyến theo vectơ khoảng cách sẽ cần ít bộ nhớ và năng lực xử lý thấp hơn so với khi chạy OSPF.
OSPF chọn đường dựa trên chi phí được tính từ tốc độ của đường truyền. Đường tru o thì chi phí OSPF tương ứng càng thấp.
OS t nhất từ cây SPF.
OSPF b nh tuyến lặp vòng. Còn giao thức định tuyến theo vectơ
ệc phát liên tục các thông tin về trang nh trạng các thông tin quảng cáo không
• Hỗ trợ VLSM (Variable Length Subnet Mask).
yền có tốc độ càng ca
PF chọn đường tố
ảo đảm không bị đị
khoảng cách vẫn có thể bị định tuyến lặp vòng.
Nếu một kết nối không ổn định, chập chờn, vi thái của đường liên kết này sẽ dẫn đến tì
đồng bộ làm cho kết quả chọn đường của các router bị đảo lộn.
OSPF giải quyết được các vấn đề sau:
• Tốc độ hội tụ.
• Kích cỡ mạng
• Chọn đường
• Nhóm các thành viên.
CD4pro.info CD4pro.info
Hình 2.2.3. Sự cố xảy ra khi một kết nối không ổn định làm cho việc cập nhật
hội tụ được vì
như không đến được vì RIP có số lượng hop giới hạn là 15. Điều này làm kích thước mạng của RIP bị giới hạn trong phạm vi nhỏ. OSPF thì không hề có giới hạn về kích thước mạng, OSPF hoàn toàn phù hợp cho các mạng vừa và lớn.
Khi nhận được từ láng giềng các router bao cáo về số lượng hop đến mạng đích, RIP sẽ cộng thêm 1 vào thống số hop này và dựa vào số lượng hop đó để chọn đường đến mạng đích. Đường nào có khoảng cách ngắn nhất hay nói cách khác là có số lượng hop ít nhất sẽ là đường tốt nhất đối với RIP. Chúng ta thấy thuật toán
không đồng bộ.
Trong một hệ thống mạng lớn, RIP phải mất vài phút mới có thể
mỗi router chỉ trao đổi bảng định tuyến với các router láng giềng kết nối trực tiếp với mình mà thôi. Còn đối với OSPF sau khi đã hội tụ vào lúc khởi động, khi có thay đổi thì việc hội tụ sẽ rất nhanh vì chỉ có thông tin về sự thay đổi được phát ra cho mọi router trong vùng.
OSPF có hõ trợ VLSM nên nó được xem là một giao thức định tuyến không theo lớp địa chỉ. RIPv1 không có hỗ trợ VLSM, tuy nhiên RIPv2 có hỗ trợ VLSM.
Đối với RIP, một mạng đích cách xa hơn 15 router xem
CD4pro.info CD4pro.info
chọn đường như vậy rất đơn giản và không đòi hỏi nhiều bộ nhớ và năng lượng xử lý của router. RIP không hề quan tâm đến băng thông đường truyền khi quyết định chọn đường.
OSPF thì chọn đường dựa vào chi phí được tính từ băng thông của đường truyền.
Mọi OSPF router đều có thông tin đầy đủ về cấu trúc của hệ thống mạng dựa vào đó để tự tính toán chọn đường tốt nhất. Do đó thuật toán chọn đường này rất phức tạp, đòi hỏi nhiều bộ nhớ và năng lực xử lý của router cao hơn so với RIP.
RIP sử dụng cấu trúc mạng dạng ngang hàng. Thông tin định tuyến được truyền lần lượt cho mọi router trong cùng một hệ thống RIP. OSPF sử dụng khái niệm về hân vùng. Một mạng OSPF có thể chia các router thành nhiều nhóm ằng cách ày, OSPF có thể giới hạn lưu thông trong từng vùng. Thay đổi trong vùng này hông ảnh hưởng đến hoạt động của các vùng khác. Cấu trúc phân cấp như vậy
t cách hiệu quả.
ắn nhất
huật toán này, đường tốt nhất là đường có chi phí thấp nhất. Edsger Wybe máy tính người Hà Lan, đã phát minh thuật toán này
nên ó Thuật toán này xem hệ thống mạng là một
tập g kết nối điểm-đến-điểm. Mỗi kết nối
này ó i tên. Mỗi node có đầy đủ cơ sở dữ liệu về
p . B
n k
cho phép hệ thống mạng có khả năng mở rộng mộ 2.2.4. Thuật toán chọn đường ngắn nhất.
Trong phần này sẽ giải thích cách OSPF sử dụng thuật toán chọn đường ng như thế nào.
Theo t
Dijkstra, một nhà khoa học
n còn có tên là thuật toán Dijkstra.
hợp các nodes được kết nối với nhau bằn c một chi phí. Mỗi node có một cá
trạng thái của các đường liên kết, do đó chúng có đầy đủ thông tin về cấu trúc vật lý của hệ thống mạng. Tất cả các cơ sở dữ liệu này đều giống nhau cho mọi router trong cùng một vùng. Ví dụ như trên hình 2.2.4.a, D có các thông tin là nó kết nối tới node C bằng đường liên kết có chi phí là 4 và nó kết nối đến node E bằng đường liên kết có chi phí là 1.
Thuật toán chọn đường ngắn nhất sẽ sữ dụng bản thân node làm điểm xuất phát và kiểm tra các thông tin mà nó có về các node kế cận. Trong hình 2.2.4.b, node B chọn đường đến D. Đường tốt nhất đến D là đi bằng đường của node E có chi phí là 4. Như vậy là gói dữ liệu đi từ B đến D sẽ đi theo đường từ B qua C qua E rồi đến D.
CD4pro.info CD4pro.info
Node B chọn đường đến node F là đường thông qua node C có chi phí là 5. Mọi đường khác đều có thể bị lặp vòng hoặc có chi phí cao hơn.
Hình 2.2.4.a
Hình 2.2.4.b
CD4pro.info CD4pro.info