Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 MỤC LỤC 1. Các khái niệm về OSPF đơn vùng 5 1.1. Tổng quát về OSPF 5 1.2. Thuật ngữ của OSPF 6 2. OSPF với giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách 10 2.1. Thuật toán chọn đường ngắn nhất 12 2.2. Các loại mạng OSPF 13 2.3. GiaothứcOSPF Hello 16 2.4. Các bước hoạtđộngcủaOSPF 17 3. Cấu hình OSPF đơn vùng 21 3.1. Cấu hình tiến trình định tuyến OSPF 21 3.2. Cấu hình địa chỉ loop back cho OSPF và quyền ưu tiên cho router. 22 3.3. Thay đổi giá trị chi phí của OSPF 25 3.4. Cấu hình quá trình xác minh cho OSPF 27 3.5. Cấu hình các thong số thời gian của OSPF 28 3.6. OSPF thực hiện quảng bá đường mặc định 29 3.7. Những lỗi thường gặp trong cấu hình OSPF 30 3.8. Kiểm tra cấu hình OSPF 31 TỔNG KẾT 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 1 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN NHÓM TT Họ và tên MSSV Điểm 1 Hồ Đình Kỳ 11350561 2 Phạm Thanh Tùng 11359881 3 Trần Hoàng Công 11346141 4 Nguyễn Ngọc Khánh 11344421 GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 2 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 LỜI CẢM ƠN Để có được bài tiểu luận này lời đầu tiên cho nhóm chúng em xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu trường Đại Học Công Nghiệp TP. HCM đã tạo điều kiện cho chúng em được học tập tại trường. Và đặc biệt Nhóm chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến Thầy Nguyễn Minh Hải, giảng viên khoa Khoa học và Máy tính, đã trang bị cho chúng em những kiến thức chuyên môn, quan tâm, tạo cơ hội cho chúng em được thể hiện khả năng làm việc theo nhóm, phát huy tinh thần đoàn kết và tận tình hướng dẫn giúp đỡ nhóm em hoàn thành một cách tốt nhất bài tiểu luận trong thời gian qua. Với điều kiện học tập và thời gian có hạn cũng như lượng kiến thức còn hạn chế nên bài tiểu luận sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm chúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của Thầycùng toàn thể các bạn để Nhóm có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức của mình để có những bài tiểu luận đầy đủ và hay hơn trong quá trình học tập sau này./. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 8 năm 2012 GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 3 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 4 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 TÌM HIỂU VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ ỨNG DỤNG VỀ MÔ HÌNH OSPF 1. Các khái niệm về OSPF đơn vùng 1.1. Tổng quát về OSPF OSPF là một giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết được triển khai dựa trên các chuẩn mở. OSPF đựơc mô tả trong nhiều chuẩn của IETF (Internet Engineering Task Force). Chuẩn mở ở đây có nghĩa là OSPF hoàn toàn mở đối với công cộng, không có tính độc quyền. Nếu so sánh với RIPv1 và v2 thí OSPF là một giao thức định tuyến nội vi IGP tốt hơn vì khả năng mở rộng của nó. RIP chỉ giới hạn trong 15 hop, hội tụ chậm và đôi khi chọn đường có tốc độ chậm vì khi quyết định chọn đường nó không quan tâm đến các yếu tố quan trọng khác như băng thông chẳng hạn. OSPF khắc phục được các nhược điểm của RIP và nó là một giao thức định tuyến mạnh, có khả năng mở rộng, phù hợp với các hệ thống mạng hiện đại. OSPF có thể được cấu hình đơnvùng để sử dụng cho các mạng nhỏ. Hình 1.1 Mạng OSPF lớn được thiết kế phân cấp và chia thành nhiều vùng Ví dụ như hình 1.1, mạng OSPF lớn cần sử dụng thiết kế phân cấp và chia thành nhiều vùng. Các vùng này đều được kết nối vào cùng phân phối la vùng 0 hay GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 5 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 còn gọi là vùng xương sống (backbone). Kiểu thiết kế này cho phép kiểm soát hoạt động cập nhật định tuyến. Việc phân vùng như vậy làm giảm tải của hoạt động định tuyến, tăng tốc độ hội tụ, giới hạn sự thay đổi của hệ thống mạng vào từng vùng và tăng hiệu suất hoạt động. 1.2. Thuật ngữ của OSPF Router định tuyến theo trạng thái đường liên kết xác định các router láng giềng và thiết lập mối quan hệ với các láng giềng này. OSPF thực hiện thu thập thông tin về trạng thái các đường liên kết từ các router láng giềng. Mỗi router OSPF quảng cáo trạng thái các đường liên kết của nó và chuyển tiếp các thông tin mà nó nhận được cho tất cả các láng giềng khác. Hình 1.2.a. Link – là một cổng trên router. Link-state: trạng thái của một đường liên kết giữa hai router, bao gồm trạng thái của một cổng trên router và mối quan hệ giữa nó với router láng giềng kết nối vào cổng đó. Router xử lý các thông tin nhận được để xây dựng một cơ sở dữ liệu về trạng thái các đường liên kết trong một vùng. Mọi router trong cùng một vùng OSPF sẽ có cùng một cơ sở dữ liệu này. Do đó mọi router sẽ có thông tin giống nhau về trạng thái của các đường liên kết và láng giềng của các router khác. GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 6 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 Hình 1.2.b. Link-state database (Topological database) – danh sách các thông tin về mọi đường liên kết trong vùng. Hình 1.2.c. Area - Tập hợp các mạng và các router có cùng chỉ số danh định vùng. Mỗi router trong một vùng chỉ xây dựng cơ sở dữ liệu về trạng thái các đường liên kết trong vùng đó. Do đó, các router trong cùng một vùng sẽ có thông tin giống nhau về trạng thái các đường liên kết. Router nằm trong một vùng được gọi la router nội vùng. Mỗi router áp dụng thuật toán SPF và cơ sở dữ liệu của nó để tính toán chọn đường tốt nhất đến từng mạng đích. Thuật toán SPF tính toàn chi phí dựa trên băng thông củađường truyền. Đường nào có chi phí nhỏ nhất sẽ được chọn để đưa vào bảng định tuyến. GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 7 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 Hình 1.2.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 bang thông hoặc tốc độ của đường liên kết đó. Hình 1.2.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. 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 láng giềng được gọi là thân mật là những láng giềng mà router có thiết lập mối quan hệ hai chiều. Một router có thể có nhiều láng giềng nhưng không phải láng giềng nào cũng có mối quan hệ thân mật. Do đó bạn 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. GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 8 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 Hình 1.2.f. Adjacency database – danh sách các router láng giềng có mối quan hệ hai chiều. Mỗi router sẽ có một danh sách khác nhau. Để giảm bớt số lượng trao 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 Designated router (DR) và một router đại diện dự phòng gọi là Backup Designated (BDR) làm điểm tập trung các thông tin định tuyến. Hình 1.2. g. Design Router (DR) và Backup Designated Router (BDR) là router được tất cả các router khác trong cùng một mạng LAN bầu ra làm đại diện. Mỗi một mạng sẽ có một DR va BDR riêng. 2. OSPF với giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách. GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 9 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 Trong phần này chúng ta sẽ so sánh OSPF với một giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách là RIP. Router định tuyến theo trạng thái đường liên kết có một sơ đồ đầy đủ về cấu trúc hệ thống mạng. Chúng chỉ thực hiển trao đổi thông tin về trạng thái các đường liên kết lúc khởi động và khi hệ thống mạng có sự thay đổi. Chúng không phát quảng bá bảng định tuyến theo định kỳ như các router định tuyến theo vectơ khoảng cách. Do đó, các router định tuyến theo trạng thái đường liên kết sử dụng ít băng thông hơn cho hoạt động duy trì bảng định tuyến. RIP phù hợp cho các mạng nhỏ và đường tốt nhất đối với RIP là đường có số lượng hợp ít nhất. OSPF thì phù hợp với mạng lớn, có khả năng mở rộng, đường đi 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 thì chi phí OSPF tương ứng càng thấp OSPF chọn đường tốt nhất từ cây SPF. OSPF bảo đảm không bị định tuyến lặp vòng. Còn giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách vẫn có thể bị định tuyến 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 truyền có tốc độ càng cao lặp vòng. Nếu một kết nối không ổn định, chập chờn, việc phát liên tục các thông tin về trang thái của đường liên kết này sẽ dẫn đến tình trạng các thông tin quảng cáo không 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. * Hỗ trợ VLSM (Variable Length Subnet Mask). * Kích cỡ mạng * Chọn đường * Nhóm các thành viên. GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 10 [...]... gửi báo nhận cho R1 GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 19 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 Hình 2.4.e Tiếp theo 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 được LSU, các router gửi báo nhận lại cho DR Hình 2.4.f Nếu router OSPF nào còn có kết nối đến mạng khác thì nó sẽ chuyển tiếp LSU ra mạng đó GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 20 Đề. .. báo địa chỉ mạng cho OSPF như sau: Router(config-router)#network address wildcard-mask area GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 21 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 area-id Mỗi mạng được quy ước thuộc về một vùng Adress có thể là địa chỉ của toàn mạng, hoặc là một subnet hoặc là địa chỉ của một cổng giao tiếp Wildcard-mask sẽ xác định chuỗi địa chỉ host nằm trong mạng mà bạn cần khai báo Hình 3.1 Cấu hình. .. GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 22 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 Cổng loopback này nên được cấu hình với địa chỉ có subnet mask là 255.255.255.255 Địa chỉ 32-bit subnet mask như vậy gọi là host mask vì subnet mask này xác định một địa chỉ mạng chỉ có một host Khi OSPF phát quảng cáo về mạng loopback, OSPF sẽ luôn luôn quảng cáo loopback như là một host với 32-bit mask Hình 3.2.a Cổng loopback chỉ... OS được thể hiện trên hình 2.3.a Nếu là gói hello thì trường Type sẽ có giá trị là 1 Hình 2.3.a Phần header của gói OSPF Gói hello mang những thông tin để thống nhất giữa mọi láng giềng với nhau trước khi có thể thiết lập mối quan hệ láng giềng thân mật và trao đổi thông tin về trạng thái các đường liên kết GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 16 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 Hình 2.3.b Phần header... Hải Trang 20 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 Hình 2.4.g Sau khi nhận được 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 3 Cấu hình OSPF đơn vùng 3.1 Cấu hình tiến trình định tuyến OSPF Định tuyến OSPF sử dụng khái niệm về vùng Mỗi router xây dựng một cơ sở dữ liệu đầy đủ về trạng thái các... number Hình 3.2.b Trong gói hello phát ra cổng Fast Ethernet 0/0, trường Router Priority sẽ có giá trị là 50 Hình 3.2.c Gói OSPF Hello GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 24 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 Hình 3.2.d Hình 3.2.e Bầu DR và BDR trong mạng quảng bá đa truy cập Ta xét ví dụ trong hình 3.2.d RTA va RTB sẽ thực hiện bầu DR và BDR trong hai mạng Ethernet quảng bá đa truy cập Còn mạng PPP giữa... chi phi nằm trong khoảng từ 1 đến 65.535.Bạn sử dụng câu lệnh sau trong chế độ cấu hình cổng tương ứng để cài đặt giá trị chi phí cho cổng đó: Router (config-if)#ip ospf cost number Hình 3.3.b Cấu hình giá trị chi phí cho một cổng của router GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 26 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 3.4 Cấu hình quá trình xác minh cho OSPF Các router mặc nhiên tin rằng những thông tin định... số key là phần cho bạn khai báo mật mã, có thể dài đến 16 ký tự Các router láng giềng bắt buộc phải có cùng số key-id GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 27 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 cà cùng giá trị key Sau khi cấu hình mật mã MD5 xong bạn cần bật chế độ xác minh message-digest trong OSPF: Router (config-router)#areaarea-id authentication message-digest Hình 3.4.b Cấu hình cơ chế xác minh MD5 cho... Trên router có cổng kết nối ra ngoài, bạn cấu hình mặc định bằng câu lệnh sau: Router (config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [interface | next-hop address ] Mạng tám số 0 như vậy tương ứng với bất kỳ địa chỉ mạng nào Sau khi cấu GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 29 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 hình đường mặc định xong, bạn cấu hình cho OSPF chuyển thông tin về đường mặc định cho mọi router khác trong vùng... giềng Trong cấu hình định tuyến OSPF việc đảm bảo tính chính xác của các thông tin sau cũng vô cùng quan trọng • Tất cả các cổng giao tiếp phải có địa chỉ và subnet mask chính xác • Câu lệnh network area phải có wildcard mask chính xác • Câu lệnh network area phải khai báo đúng area mà network đó thuộc về GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 30 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 3.8 Kiểm tra cấu hình OSPF Để . Trang 3 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD: Nguyễn Minh Hải Trang 4 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 TÌM HIỂU. Minh Hải Trang 6 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 Hình 1.2.b. Link-state database (Topological database) – danh sách các thông tin về mọi đường liên kết trong vùng. Hình 1.2.c. Area. 12 Đề Tài: Tìm Hiểu Về Mô Hình OSPF 2012 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 2.1.a Hình