ĐỒ ÁN HỆ THỐNG MẠNG Đề tài: TÌM HIỂU VÀ NGUYÊN CỨU GIAO THỨC OSPF CHƯƠNG 3 GIAO THỨC OSPF Down Attempt Init DP1 2-Way Exstart Exchange DP1 Loading Full I E 1 I E 2 IE4 IE4 I E 7 I E 5 I E 6 IE2 IE2 IE2 IE2 IE2 IE2 IE8 IE9 IE12 I E 1 1 I E 1 0 Hình 3.4 Sự chuyển đổi trạng thái từ Down sang Full Init: Trạng thái này chỉ ra rằng đã nhận được gói Hello từ Neighbor trong Router Dead Interval cuối cùng nhưng kết nối hai chiều chưa được thiết lập. Router sẽ chứa Router ID của tất cả các Neighbor ở trạng thái này hoặc trạng thái cao hơn trong trường Neighbor của gói Hello. 2-Way: Trạng thái này chỉ ra rằng Router đã “nhìn thấy“ Router ID của nó trong trường Neighbor của gói Hello mà Neighbor gửi tới. Điều này có nghĩa là kết nối hai chiều đã được thiết lập. Trong mạng đa truy nhập, Neighbor phải ở trạng thái này hoặc cao hơn để có thể được chọn là DR hoặc BDR. Việc nhận một gói DD từ một Neighbor ở trạng thái Init sẽ chuyển Neighbor này sang trạng thái 2-Way. ExStart: Ở trạng thái này, Router và các Neighbor của nó thiết lập quan hệ Masterr/Slave và xác định số trình tự DD đầu tiên để chuẩn bị cho việc trao đổi các gói DD. Neighbor có địa chỉ giao diện cao nhất sẽ là Master. Exchange: Router gửi các gói DD mô tả toàn bộ cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết của nó tới các Neighbor đang ở trạng thái Exchange. Router cũng gửi các gói yêu cầu trạng thái liên kết tới các Neighbor ở trạng thái này để yêu cầu các LSA mới nhất. Loading: Router sẽ gửi các gói yêu cầu trạng thái liên kết tới các Neighbor ở trạng thái này để yêu cầu các LSA mới hơn đã được chỉ ra ở trạng thái Exchange nhưng chưa nhận được. Full: Neighbor ở trạng thái này là Adjacent hoàn toàn và các Adjacency sẽ xuất hiện trong các Router LSA và Network LSA. IE13 Full 2-Way Loading DP 3 DP 3 Exstart DP2 DP 1 Init IE13 DP 3 DP 3 Exchang e IE13 I E 1 6 IE16 I E 1 6 IE8 IE12 IE12 IE12 I E 9 I E 1 1 IE11 I E 1 5 I E 1 4 IE15 IE14 I E 1 5 I E 1 4 I E 1 6 I E 1 6 I E 1 4 I E 4 IE5 IE6 I E 7 IE13 Hình 3.5 Sự chuyển đổi trạng thái từ Init sang Full Biến cố vào Ý nghĩa IE1 IE2 IE3 IE4 IE5 IE6 Chỉ xảy ra đối với các Neighbor kết nối với mạng NBMA. IE1 xảy ra bởi một trong các điều kiện sau: 1. Giao diện nối tới mạng NBMA được kích hoạt đầu tiên, và Neighbor đủ điều kiện tham gia bầu cử DR. 2. Router là DR hoặc BDR, và Neighbor không đủ điều kiện tham gia bầu cử để trở thành DR. Một gói Hello hợp lệ được nhận từ Neighbor. Neighbor không thể liên lạc được nữa. Router nhận nhìn thấy Router ID của nó đầu tiên trong gói Hello của Neighbor hoặc nhận được gói DD từ Neighbor. Neighbor không thể thiết lập Adjacency. Xảy ra bởi một trong các điều kiện sau: 1. Trạng thái Neighbor chuyển trước tiên sang trạng thái 2-way. 2. Trạng thái giao diện thay đổi. IE7 IE8 IE9 IE10 IE11 IE12 Adjacency s ẽ đ ư ợc h ình thành v ới Neighbor n ày. Quan hệ chủ tớ được thiết lập và số trình tự DD được trao đổi. Việc trao đổi các gói DD được hoàn thành. Các khoản mục còn tồn tại trong danh sách yêu cầu trạng thái liên kết. Danh sách yêu cầu trạng thái liên kết rỗng. Adjacency sẽ được phá vỡ và được reset lại. IE12 xảy ra bởi một trong các điều kiện sau: 1. Nhận được gói DD có số trình tự DD không đúng. 2. Nhận được gói DD có trường Option khác với trường Option của gói DD cuối cùng. 3. Nhận được gói DD khác ngoài gói đầu tiên có bit Init được lập. 4. Nhận được gói yêu cầu một LSA không có trong cơ sở dữ liệu. IE13 IE14 IE15 IE16 Nh ận đ ư ợc một gói Hello từ Neighbor trong đó Router ID của Router nhận không có trong trường Neighbor. Xảy ra khi trạng thai giao diện thay đổi. Adjacency với Neighbor này sẽ tiếp tục tồn tại hay tiếp tục hình thành. Adjacency với Neighbor này sẽ không tiếp tục tồn tại hay không tiếp tục hình thành. Quyết định Ý nghĩa DP1 Một Adjacency sẽ được thiết lập với Neighbor hay không? Một Adjacency sẽ được hình thành nếu một trong các điều kiện sau xảy ra: 1. Loại mạng là Point to Point. 2. Loại mạng là Point to Multipoint. 3. Loại mạng là liên kết ảo. 4. Router là DR trong mạng của Neighbor. DP2 DP3 5. Router là BDR trong m ạng của Neighbor. 6. Neighbor là DR. 7. Neighbor là BDR. Danh sách yêu cầu trạng thái liên kết đối với Neighbor này rỗng không? Adjacency với Neighbor có tiếp tục tồn tại hay không? 3.5 Thiết lập mối quan hệ thân mật (Adjacency) Các Neighbor trong các mạng Point to Point, Point to Multipoint, và liên kết ảo luôn thiết lập Adjacency với nhau trừ phi các tham số trong các gói Hello của chúng không phù hợp. Trong các mạng quảng bá và NBMA, DR và BDR sẽ thiết lập Adjacency với tất cả các Neighbor còn các DRother sẽ không thiết lập Adjacency với các DRother khác. Quá trình xây dựng Adjacency sử dụng ba loại gói OSPF sau: 1. Gói mô tả cơ sở dữ liệu DD (loại 2). 2. Gói yêu cầu trạng thái liên kết (loại 3). 3. Gói cập nhật trạng thái liên kết (loại 4). Gói DD đặc biệt quan trọng trong quá trình xây dựng Adjacency. Các gói DD sẽ chứa Header của các LSA trong cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết của Router gốc. Router nhận sẽ nhận các gói DD và kiểm tra các Header này để quyết định xem liệu nó đã có bản copy mới nhất của LSA trong cơ sở dữ liệu của nó. Ngoài ra gói DD còn chứa ba cờ được sử dụng để quản lí quá trình xây dựng Adjacency. Ba cờ đó là: 1. Bit I (Initial bit): I = 1 chỉ ra rằng gói DD đầu tiên gửi. 2. Bit M (More bit): M = 1 chỉ ra rằng đây không phải gói DD cuối cùng được gửi. 3. Bit MS (Master/Slave bit): MS = 1 chỉ ra rằng gói DD được gửi từ Router là Master. Khi cuộc đàm phán Master/Slave bắt đầu ở trạng thái Exstart, cả hai Neighbor sẽ cùng yêu cầu trở thành Master bằng cách gửi một gói DD rỗng với bit MS = 1. Neighbor có Router ID thấp hơn sẽ là Slave và truyền trở lại gói DD có MS = 0 và số trình tự DD được lập theo số trình tự của Master. Gói DD này sẽ là gói DD đầu tiên chứa các bản tóm tắt LSA. Khi cuộc đàm phán Master/Slave hoàn thành, trạng thái Neighbor sẽ chuyển sang Exchange. Ở trạng thái Exchange, các Neighbor sẽ tiến hành đồng bộ cơ sở dữ liệu của chúng. Danh sách tóm tắt cơ sở dữ liệu được ghi cùng với các Header của tất cả các LSA trong cơ sở dữ liệu của Router. Các gói DD chứa danh sách các Header của các LSA được gửi tới Neighbor. Nếu một Router thấy rằng Neighbor của nó có một LSA không có trong cơ sở dữ liệu của nó, hoặc rằng Neighbor có bản copy của một LSA (đã biết) mới hơn, nó đặt LSA này vào danh sách yêu cầu trạng thái liên kết. Sau đó nó gửi gói yêu cầu trạng thái liên kết để yêu cầu bản copy của LSA này. Các gói cập nhật trạng thái liên kết vận chuyển các LSA được yêu cầu. Khi nhận được các LSA yêu cầu, Router sẽ xoá Header của các LSA nhận được khỏi danh sách yêu cầu trạng thái liên kết. Tất cả các LSA gửi đi trong gói cập nhật trạng thái liên kết phải được xác nhận. Do vậy, các LSA đã được truyền được ghi vào danh sách truyền lại trạng thái liên kết. Khi một LSA được xác nhận, nó sẽ được xoá khỏi danh sách này. LSA có thể được xác nhận theo hai cách:  Xác nhận rõ ràng: Khi nhận được gói xác nhận trạng thái liên kết chứa LSA Header.  Xác nhận ngầm: Khi nhận được gói cập nhật trạng thái liên kết chứa phiên bản LSA giống với phiên bản đã gửi. (Cả hai LSA đều mới hơn các LSA khác). Master điều khiển quá trình đồng bộ và đảm bảo chỉ có gói DD được truyền đi vào thời điểm đó. Khi Slave nhận một gói DD từ Master, Slave xác nhận việc này bằng cách gửi một gói DD có cùng số trình tự tới Master. Nếu Master không nhận được xác nhận của gói này trong khoảng thời gian RxmtInterval, nó sẽ gửi tiếp bản copy của gói đó đến Slave. Slave gửi các gói DD chỉ để đáp lại các gói DD mà nó nhận từ Master. Nếu gói DD nhận được có số trình tự mới, Slave gửi gói DD có cùng số trình tự với gói này. Nếu số trình tự của gói nhận được giống với gói xác nhận trước đó, gói xác nhận được truyền lại. Khi quá trình đồng bộ hoàn tất, một trong hai sự chuyển đổi trạng thái sau sẽ xảy ra:  Nếu vẫn còn các mục trong danh sách yêu cầu trạng thái liên kết, Router sẽ chuyển trạng thái của Neighbor sang trạng thái Loading.  Nếu danh sách yêu cầu trạng thái là rỗng, Router sẽ chuyển trạng thái của Neighbor sang trạng thái Full.  Nếu vẫn còn các mục trong danh sách yêu cầu trạng thái liên kết, Router sẽ chuyển trạng thái của Neighbor sang trạng thái Loading.  Nếu danh sách yêu cầu trạng thái là rỗng, Router sẽ chuyển trạng thái của Neighbor sang trạng thái Full. Master biết rằng quá trình đồng bộ đã hoàn tất khi nó gửi tất cả các gói DD cần thiết để diễn tả đầy đủ cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết của nó tới Slave và nhận [...]... truyền Unicast tới địa chỉ giao diện của các Neighbor kế cận Trong mạng quảng bá: Các DRother chỉ tạo Adjacency với DR và BDR Do đó các gói cập nhật được gửi tới địa chỉ AllDRoter (224.0.0.6) Sau đó DR sẽ phát Multicast các gói cập nhật tới tất cả các Router kế cận trong mạng sử dụng địa chỉ AllSPFRouter và các Router nay đến lượt mình sẽ gửi LSA ra tất cả các giao diện khác chạy OSPF của nó Drother (224.0.0.5)... hình mạng sẽ được diễn tả như là sự thay đổi trong một hay nhiều LSA Tràn lụt là quá trình các gói LSA (mới và cả LSA đã thay đổi) được gửi qua mạng để đảm bảo cơ sở dữ liệu của mỗi node được cập nhật và duy trì sự đồng nhất với các node khác Quá trình tràn lụt sử dụng hai loại gói OSPF sau:  Gói cập nhật trạng thái liên kết (loại 4)  Gói xác nhận trạng thái liên kết (loại 5) Mỗi gói cập nhật và xác... RT1 được kích hoạt trong mạng đa truy nhập và gửi một gói Hello Do nó chưa biết được về một Neighbor nào, nên trường Neighbor của gói là rỗng, trường DR và BDR được lập bằng 0.0.0.0 2 RT2 nhận được gói Hello từ RT1, nó tạo một cấu trúc dữ liệu Neighbor cho RT1 và chuyển trạng thái của RT1 thành Init RT2 gửi một gói Hello chứa Router ID của RT1 trong trường Neighbor và địa chỉ giao diện của nó trong trường... được coi là giống hệt nhau 3.7 Vùng (Area) Khi mạng phát triển, cơ sở dữ liệu của mạng tăng theo dẫn đến phải tăng dung lượng bộ nhớ Router Để giải quyết vấn đề này, người ta sử dụng giải thuật SPF Nhưng điều này lại tăng gánh nặng sử lí cho CPU Lợi ích của việc sử dụng Area: OSPF sử dụng các Area để giảm các ảnh hưởng bất lợi trên OSPF định nghĩa Area là một nhóm logic các Router và các liên kết giúp... bởi 32 bit Area ID Area ID có thể được viết dưới dạng số thập phân hoặc số thập phân được ngăn cách bởi các dấu chấm (ví dụ như 0 và 0.0.0.0 là tương đương, hoặc16 và 0.0.0.16; 271 và 0.0.1.15 là tương đương) Backbone: Area ID 0 được sử dụng cho mạng Backbone Mạng Backbone là mạng chịu trách nhiệm thông báo các thông tin về cấu hình tổng quát của mỗi Area cho các Area khác 3.7.1 Area có thể phân chia... Các LSA được tràn lụt qua liên mạng, nhưng các gói cập nhật và xác nhận chỉ được truyền giữa hai node thông qua Adjacency Update LSA 1 LSA 2 LSA 3 LSA 4 Hình 3.8 Các LSA được truyền qua Adjacency trong các gói cập nhật trạng thái liên kết Trong mạng Point to Point: Các gói cập nhật được gửi tới địa chỉ multicast AllSPFRouters (224.0.0.5) Trong mạng Point to Multipoint và liên kết ảo: Các gói cập nhật... nhận hoặc khi Adjacency bị huỷ bỏ Các gói cập nhật trạng thái liên kết chứa các LSA truyền lại luôn phát theo kiểu unicast đối với mọi kiểu mạng 3.6.2 Tràn lụt tin cậy sử dụng số trình tự, tổng kiểm tra, và tuổi Mỗi LSA chứa ba giá trị là: số trình tự, tổng kiểm tra, và tuổi Số trình tự: Sử dụng 32 bit có giá trị từ số trình tự đầu tiên (0x80000001) đến số trình tự lớn nhất (0x7fffffff) Khi Router tạo... tự lớn nhất và phải có một phiên bản mới của LSA được tạo ra thì trước tiên Router đặt tuổi của LSA cũ đang tồn tại trong cơ sở dữ liệu của các Neighbor bằng MaxAge và tràn lụt nó trên tất cả các Adjacency Khi tất cả các Neighbor kế cận biết được tuổi của LSA này là MaxAge thì phiên bản mới của LSA này với số trình tự là số trình tự đầu tiên đã có thể được tràn lụt Tổng kiểm tra: Là một số nguyên 16... trong danh sách yêu cầu trạng thái liên kết 10 RT1 gửi các gói yêu cầu trạng thái liên kết và RT2 gửi các gói cập nhật trạng thái liên kết có chứa các LSA yêu cầu cho đến khi danh sách yêu cầu trạng thái liên kết của RT1 rỗng Sau đó RT1 sẽ chuyển trạng thái của RT2 sang Full 3.6 Tràn lụt Toàn bộ cấu hình mạng OSPF có thể được mô tả như là một nhóm các Router liên kết với nhau bởi các Adjacency logic... a te D ro th e r (2 2 4 0 0 5 ) (c ) Hình 3.9 Tràn lụt gói trong mạng quảng bá 3.6.1 Tràn lụt tin cậy sử dụng xác nhận Mỗi LSA được truyền đi phải được xác nhận Có hai kiểu xác nhận là: Xác nhận tuyệt đối và xác nhận rõ ràng Xác nhận tuyệt đối: Xác nhận tuyệt đối việc đã nhận một LSA bằng cách gửi một gói cập nhật chứa một LSA giống hệt trở lại node nguồn Xác nhận tuyệt đối sử dụng hiệu quả trong trường . ĐỒ ÁN HỆ THỐNG MẠNG Đề tài: TÌM HIỂU VÀ NGUYÊN CỨU GIAO THỨC OSPF CHƯƠNG 3 GIAO THỨC OSPF Down Attempt Init DP1 2- Way Exstart Exchange DP1 Loading Full I E 1 I E 2 IE4 IE4 I E 7 I E 5 I E 6 IE2 IE2 IE2 IE2 IE2 IE2 IE8. khác chạy OSPF của nó. Drother (22 4.0.0.5) Drother (22 4.0.0.5) Drother (22 4.0.0.5) BDR (22 4.0.0.6) DR (22 4.0.0.6) (a) Drother (22 4.0.0.5) Drother (22 4.0.0.5) Drother (22 4.0.0.5) BDR (22 4.0.0.6) DR (22 4.0.0.6) (b) Update Update Update Update Update . và các Adjacency sẽ xuất hiện trong các Router LSA và Network LSA. IE 13 Full 2- Way Loading DP 3 DP 3 Exstart DP2 DP 1 Init IE 13 DP 3 DP 3 Exchang e IE 13 I E 1 6 IE16 I E 1 6 IE8 IE 12 IE 12 IE 12 I E 9 I E 1 1 IE11 I E 1 5 I E 1 4 IE15 IE14 I E 1 5 I E 1 4 I E 1 6 I E 1 6 I E 1 4 I E 4 IE5 IE6 I E 7 IE 13