Giao thức định tuyến OSPF và mô phỏng

LOGO Giao thức định tuyến OSPF và mô phỏng Điện tử 5-K50 Nhóm SV thực hiện: 1.Nguyễn Quang Dương. 2.Nguyễn Đức Khoa. 3.Đỗ Minh Sơn. 4.Hoàng Hoài Nam. 5.Nguyễn Việt Toàn. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Mục lục Mục lục 1. Định tuyến. 1.1. Khái niệm định tuyến. 1.2.Các kiểu định tuyến. 2. Giao thức định tuyến OSPF: 2.1. Khái niệm OSPF. 2.2.OSPF Message. 2.3. OSPF Packet Header. 2.4. Thiết lập Neighbour. 2.5. Thuật toán trong OSPF. 2.6.LSA. 2.7 DR và BDR trong môi trường đa truy cập. 3.Mô phỏng bằng Packet Tracer. 2 10/5/2009 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Định tuyến 3 10/5/2009 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Routing.  Khái niệm định tuyến (Routing): - Định tuyến là quá trình chọn lựa các đường đi trên một mạng máy tính để gửi dữ liệu qua đó. - Định tuyến chỉ ra hướng, đường đi tốt nhất (best path)từ nguồn đến đích của các gói tin (packet) thông qua các node trung gian là các router. -Có 2 loại định tuyến: tĩnh và động. -Trong định tuyến tĩnh,sau khi cấu hình đường đi là cố định. Khi có thay đổi trong mạng phải cấu hình lại. Phù hợp với mạng nhỏ.Rất khó triển khai trong mạng lớn. 4 10/5/2009 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Dynamic Routing: Dynamic Routing: - Định tuyến động chiếm ưu thế trên mạng Internet ngày nay. Các đường đi tự động được cập nhật bởi router. Đường đi đến đích có tính linh hoạt.  Các kiểu định tuyến động: 1. RIP(Routing Information Protocol). 2. IGRP(Interior Gateway Routing Protocol) 3. EIGRP(Enhanced IGRP) 4. OSPF(Open Shortest Path First) 5. IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System ) 6. BGP (Border Gateway Protocol). 5 10/5/2009 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Dynamic Routing: Các thuật toán tìm đường: 6 10/5/2009 1 2 1.OSPF. 2. IS-IS. 1. RIP (ver 1 &2). 2. IGRP. 3. EIGRP. Distance Vector Link State Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Khái niệm OSPF: 7 10/5/2009 OSPF là giao thức định tuyến dạng Link-State dựa trên chuẩn mở được phát triển để thay thế phương thức Distance Vector (RIP). OSPF phù hợp với mạng lớn, có khả năng mở rộng, không bị loop trong mạng. Ưu điểm của OSPF: 1. Tốc độ hội tụ nhanh. 2.Hỗ trợ mạng con (VLSM). 3.Có thể áp dụng cho mạng lớn. 4.Chọn đường theo trạng thái đường link hiệu quả hơn distance vector. 5. Đường đi linh hoạt hơn. 6.Hỗ trợ xác thực (Authenticate).  Trong 1 hệ thống dùng disistance vector (RIP) thì một mạng đích quá 15 router thì không thể đến được. Điều này làm kích thước mạng dùng RIP nhỏ, khả năng mở rộng kém. OSPF thì không bị giới hạn về kích thước, tăng khả năng mở rộng. OSPF có thể cấu hình theo nhiều vùng (area), bằng cách này có thể giới hạn lưu thông trong từng vùng. Thay đổi vùng này không ảnh hưởng đến vùng khác . Do vậy khả năng mở rộng rất cao. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Lịch sử phát triển giao thức OSPF: 8 10/5/2009 O S P F V e r 1 O S P F V e r 2 O S P F v 2 U p d a te O S P F V e r3 1989 1991 1998 1999 Quá trình phát triển OSPF (bắt đầu nghiên cứu từ 1987).OSPF được mô tả trong chuẩn của IETF (Internet Engineering Task Force). OSPF có tính mở (công cộng), không mang tính độc quyền IP V 6 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. OSPF Message. 9 10/5/2009 - Một OSPF Message đã được đóng gói Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. OSPF Packets: 10 10/5/2009 Các loại gói tin OSPF: 1.Hello: Khởi tạo kết nối với router OSPF khác. 2.DBD (Database description): chứa danh sách ngắn gọn database các router link-state, để kiểm tra tính đồng bộ dữ liệu giữa các router. 3.LSR(Link State Request): Yêu cầu router gửi nhiều thông tin về trạng thái đường link. 4.LSU(Link State Update): Gói tin trả lời lại LSR, chứa các gói quảng bá Link-State. 5.LSAck: Khi LSU được nhận, LSAck sẽ được gửi. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. OSPF Packet Header: 11 10/5/2009 D1 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Slide 11 D1 DuongV3, 3/7/2009 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 12 10/5/2009 Thiết lập Neighbor  Trước khi Router truyền trạng thái đường link của nó,nó cần phải biết các router neighbor bằng cách gửi gói tin Hello. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 13 10/5/2009 Thuật toán trong OSPF: Khi Router nhận được các gói LSA, nó sẽ xây dựng link-state database và dùng thuật toán Dijkstra's shortest path first (SPF) để tạo ra SPF tree.Khi nhận thông tin mạng thay đổi  tính lại SPF. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 14 10/5/2009 OSPF Metric: Giá trị cơ sở để OSPF tính toán đường đi (OSPF metric) là cost Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Link-State Update (LSA) 15 10/5/2009 Khi OSPF được khởi tạo hoặc có thay đổi trong mạng, các Router Ospf sẽ truyền LSA trên mạng. Gói LSA sẽ truyền đến tất cả các router trong mạng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. DR & BDR 16 10/5/2009 Chọn DR & BDR để giải quyết vấn đề LSA bị gửi đi tràn lan trong mạng ảnh hưởng đến bandwidth. Trong môi trường đa truy cập, OSPF sẽ chọn 1 router được chỉ định (Designated Router) để thu thập và quảng bá các gói LSA. Một router để dự phòng khi DR bị lỗi (Backup Designated Router). Các Router khác sẽ là DROther . Thay vì gửi tràn lan trong mạng, các Router chỉ gửi LSA đến DR và DBR. Sau đó DR sẽ gửi LSA của Router 1 đến các Router khác . Các Router (DROther) gửi LSA đến DR & BDR thông qua địa chỉ multicast ( 224.0.0.6 ). DR lại gửi LSA đến các router khác thông qua địa chỉ multicast 224.0.0.5. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Hoạt động của DR 17 10/5/2009 Cơ chế hoạt động của DR. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Lựa chọn DR & BDR: 18 10/5/2009 Quá trình chọn lựa DR và BDR sẽ theo quy tắc sau: 1. DR: Router có số priority cao nhất. 2. BDR : Router có số priority cao thứ 2. 3. Trong trường hợp các Router có số priority bằng nhau thì Router có số ID (router ID)cao nhất sẽ làm DR. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Lựa chọn DR & BDR: 19 10/5/2009  Quá trình chọn DR & BDR được tiến hành ngay khi cổng của Router đầu tiên được nối vào mạng đa truy cập và được cấu hình giao thức OSPF. Quá trình này có thể mất vài phút, sau khi tất cả Router được bật, Router với số ID lớn nhất có thể là DR. Router ID: Dùng để chọn DR & BDR trong mạng. Router ID đơn giản là địa chỉ IP, nó là duy nhất với mỗi Router. Nó được là chọn như sau: 1. Cấu hình trực tiếp từ Admin. 2. Nếu không được cấu hình, sẽ chọn địa chỉ IP lớn nhất của cổng ảo (loopback interface). 3. Nếu không có loopback interface, địa chỉ IP lớn nhất của cổng vật lý (đang hoạt động) sẽ được chọn làm Router ID. Khi DR được chọn, nó sẽ vẫn là DR cho đến khi các điều kiện sau xảy ra: 1. Router DR bị lỗi. 2. OSPF trên DR bị lỗi.. 3. Cổng (interface) trên DR bị lỗi. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Thay đổi DR & BDR 20 10/5/2009  Trong trường hợp DR bị lỗi, BDR sẽ làm DR và sẽ có tiến trình lựa chọn để chọn ra Router mới làm BDR. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Thay đổi DR & BDR 21 10/5/2009 Khi có Router có địa chỉ IP lớn nhất tham gia vào mạng thì DR và BDR vẫn không thay đổi (không chọn lại DR, BDR). Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Thay đổi DR & BDR 22 10/5/2009 Nếu Router DR cũ hết lỗi, tham gia vào mạng thì vẫn bị coi là DROther (Router thành viên). Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Thay đổi DR & BDR 23 10/5/2009 Khi Router BDR bị lỗi, một tiến trình sẽ chọn lựa các router còn lại (trừ DR) để làm BDR (với Router ID lớn nhất). Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Thay đổi DR & BDR 24 10/5/2009 Chỉ khi cả DR và BDR bị lỗi, OSPF sẽ tiến hành tính toán lựa chọn lại DR và BDR. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Mô phỏng 25 10/5/2009 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. LOGO ĐT5-K50 www.themegallery.com Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.