Luận văn Nghiên cứu giao thức định tuyến OSPF và ứng dụng trong mạng doanh nghiệp

MỤC LỤC

 

MỤC LỤC :

LỜI MỞ ĐẦU:

THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT: 06

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ: 09

CHƯƠNG 1: 12

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIAO THỨC TCP/IP 12

1.1 Hệ thống giao thức TCP/IP. 12

1.1.1 Khái niệm TCP/IP.

1.1.2 Mô hình củaTCP/IP. 14

1.2 Qúa trình đóng gói dữ liệu của TCP/IP 15

1.3 Giao thức IP và địa chỉ IP 15

1.3.1 Giao thức IP 16

1.3.2 Khái niệm địa chỉ IP 17

1.3.2.1 Cấu trúc địa chỉ IP 17

1.3.2.2 Địa chỉ quảng bá 18

1.3.2.3 Địa chỉ Private và địa chỉ Public 18

a Địa chỉ Private 19

b Địa chỉ Public 20

1.4 Kỹ thuật chia VLSM 20

1.5 Lớp Internet 21

1.5.1 Đánh địa chỉ và phân phối 21

1.5.2 Giao thứcInternet IP 23

1.5.3 Giao thức TCP và UDP 20

1.5.4 Giao thức phân giải địa chỉ ARP 24

1.5.5 Giao thức phân giải địa chỉ ngược RARP 24

1.5.6 Giao thức thông điệp điều khiển Internet ICMP 25

1.6 Phân mạng con 25

1.6.1 Cách thức phân chia mạng con 25

1.6.2 Mục đích của việc phân mạng con 25

1.7 NAT 25

CHƯƠNG 2 32

ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG 32

2.1 Khái niệm định tuyến 32

2.2 Các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến định tuyến 32

2.3 Các thiết bị đóng vai trò định tuyến 32

2.4 Phân loại định tuyến 32

2.4.1 Định tuyến tĩnh 32

2.4.2 Định tuyến động 32

2.5 Các thuật toán định tuyến 33

2.5.1 Định tuyến Vector khoảng cách 33

2.5.2 Định tuyến theo trạng thái liên kết 33

2.6 Giao thức định tuyến 33

2.6.1 Giao thức định tuyến EGP 33

2.6.2 Các giao thức IGP 33

2.6.2.1 Khái niệm giao thức IGP 33

2.6.2.2 Một giao thức IGP thông dụng 33

a. Giao thức thông tin định tuyến RIP 34

b. Giao thức thông tin định tuyến phiên bản RIPv2 34

 

CHƯƠNG 3: 37

NGHIÊN CỨU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF 37

3.1 Giới thiệu chung về OSPF 37

3.1.1 Khái niệm về định tuyến OSPF 38

3.1.2 Nguyên lý hoạt động của OSPF 38

3.1.2 Ưu điểm và nhược điểm của OSPF 38

3.2. Một số khái niệm sử dụng trong OSPF 39

3.2.1 Giao thức Hello 40

3.2.1.1 Khái niệm giao thức Hello 42

3.2.2 Nguyên lý hoạt động của giao thức Hello 42

3.3 Các loại mạng trong định tuyến OSPF 43

3.3.1 Mạng điểm – điểm 46

3.3.2 Mạng quảng bá 46

3.3.3 Mạng NBMA (Nonbroadcast - Multiaccess 47

3.3.4 Mạng điểm – đa điểm 52

3.4 Giao diện OSPF 55

3.4.1 Cấu trúc dữ liệu giao diện 58

3.4.2 Trạng thái các giao diện 59

3.5 DR và BDR,quá trình bầu chọn DR và BDR 60

3.5.1 DR,BDR 61

3.5.2 Qúa trình bầu chọn DR và BDR 63

3.6 Neighbor 64

3.6.1 Khái niệm Neighbor 65

3.6.2 Cấu trúc dữ liệu của Neighbor 65

3.6.3 Trạng thái các Neighbor 72

3.6.4 Thiết lập mối quan hệ thân mật (Adjacency) của các Neighbor 72

3.7 Area (Vùng) 73

3.7.1 Định nghĩa Area 73

3.7.2 Lợi ích khi sử dụng Area 73

3.7.3 Các loại Area 73

3.7.4 Phân chia Area 73

3.7.5 Area sử dụng liên kết ảo 73

3.7.5.1 Định nghĩa liên kết ảo 73

3.7.5.2 Mục đích sử dụng liên kết ảo 73

3.7.6 Are cụt (Stub Area) 74

3.7.6.1 Khái niệm Stub Area 74

3.7.6 .2 Mục đích sử dụng Stub Area 74

3.7.7 Area cụt hoàn toàn (Totally Stubby Area) 74

3.7.8 Not Stub Area (NSSA) 74

3.8 Các loại Router trong Area 75

3.9 Cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết (LSA) 76

3.10 Các loại LSA 76

3.11 Các loại đường trong định tuyến OSPF 76

3.12 Bảng định tuyến 76

3.13 Tra bảng định tuyến 76

 

CHƯƠNG 4: 77

ỨNG DỤNG ĐỊNH TUYẾN OSPF TRONG MẠNG DOANH NGHIỆP 77

4.1 Giới thiệu những ứng dụng của định tuyến OSPF 77

4.1.1 Mô hình phân cấp 77

4.1.2 Các lớp trong mô hình phân cấp 78

a. Lớp lõi 78

b. Lớp phân phối 78

c. Lớp truy nhập 78

4.1.3 Tính năng của mạng phân cấp 79

4.2 Ứng dụng định tuyến OSPF với việc cân bằng tải 80

4.2.1 Định tuyến đa đường 80

4.2.2 Cân bằng tải trong định tuyến OSPF 82

4.3 Ứng dụng định tuyến OSPF trong mạng WAN của công ty ITN 88

4.3.1 Sơ đổ mạng WAN của công ty ITN

4.31.1 Sơ đồ tổng quát

4.3.1.2 Sơ đổ phân lớp

4.3.1.3 Sơ đồ bảo mật trong mạng nội bộ của công ty

4.3.2 Quy hoạch địa chỉ IP

4.3.3 Cấu hình mạng WAN cho công ty ITN

 

 

docx66 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 5562 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu giao thức định tuyến OSPF và ứng dụng trong mạng doanh nghiệp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ở dạng này, Router sẽ sử dụng những giao thức định tuyến như RIP(Routing Information Protocol), OSPF(Open Shortest Path Frist), IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)… để thực thi việc định tuyến một cách tự động (Automatically) mà bạn không phải cấu hình trực tiếp bằng tay. 2.5 Các thuật toán định tuyến 2.5.1 Định tuyến Vector khoảng cách Định tuyến vector khoảng cách (còn được gọi là định tuyến Bellman Ford) là một phương pháp định tuyến đơn giản, hiệu quả và được sử dụng trong nhiều giao thức định tuyến như RIP (Routing Information Protocol), RIP2 (RIP version 2), OSPF (Open Shortest Path First) Vector khoảng cách được thiết kế để giảm tối đa sự liên lạc giữa các Router cũng như lượng dữ liệu trong bảng định tuyến. Bản chất của định tuyến vector khoảng cách là một Router không cần biết tất cả các đường đi đến một phân đoạn mạng, nó chỉ cần biết phải truyền một datagram được gán địa chỉ đến một phân đoạn mạng đi theo hướng nào. Khoảng cách giữa các phân đoạn mạng được tính bằng số lượng Router mà datagram phải đi qua khi truyền từ phân đoạn mạng này đến phân đoạn mạng khác. Router sử dụng thuật toán khoảng cách để tối ưu hoá đường đi bằng cách giảm tối đa số lượng Router mà datagram đi qua. Tham số khoảng cách này chính là số chặng phải qua (hop count). 2.5.2 Định tuyến theo trạng thái liên kết Định tuyến vector khoảng cách sẽ không còn phù hợp đối với một mạng lớn gồm rất nhiều Router. Khi đó mỗi Router phải duy trì một mục trong bảng định tuýen cho mỗi đích, và các mục này chỉ đơn thuần chữa các giá trị vector và hop count. Router cũng không thể tiết kiệm năng lực của mình khi đã biết nhiều về cấu trúc mạng. Hơn nữa toàn bộ bảng giá trị khoảng cách và hop count phải được truyền giữa các Router cho dù hầu hết các thông tin này không thực sự cần thiết trao đổi giữa các Router. Định tuyến trạng thái liên kết ra đời là đã khắc phục được các nhược điểm của định tuyến vector khoảng cách. Bản chất của định tuyến trạng thái liên kết là mỗi Router xây dựng bên trong nó một sơ đồ cấu trúc mạng. Định kỳ, mỗi Router cũng gửi ra mạng những thông điệp trạng thái. Những thông điệp này liệt kê những Router khác trên mạng kết nối trực tiếp với Router đang xét trạng thái của liên kết. Các Router sử dụng bản tin trạng thái nhận được từ các Router khác để xây dựng sơ đồ mạng. Khi môt Router chuyển tiếp dữ liệu, nó sẽ chon đường đi đến đích tốt nhất dựa trên những điều kiện hiện tại. Giao thức trạng thái liên kết đòi hỏi nhiều thoài gian sử lý trên mỗi Router, nhưng giảm được sự tiêu thụ bảng thông tin bởi vì mỗi Router không cần gửi toàn bộ bảng định tuyến của mình.Hơn nữa Router cũng dễ dàng làm theo dõi trên mạng vì bản tin trạng thái từ một Router không thay đổi khi lan truyền lên mạng (ngược lại, đối với những phương pháp vector khoảng cách, giá trị hop count tăng lên mỗi khi thông tin định tuyến đi qua một Router khác). Giao thức định tuyến 2.6.1 Giao thức định tuyến EGP Các EGP định tuyến dữ liệu giữa các hệ thống tự trị (autonomous systems). Mốt ví dụ của EGP là BGP ( Border Gateway Protocol), là giao thức định tuyến bên ngoài chủ yếu của Internet. 2.6.2 Các giao thức IGP 2.6.2.1 Khái niệm giao thức IGP IGP là giao thức định tuyến dữ liệu bên trong một hệ thống tự trị. Các ví dụ của IGP là RIP, OSPF, IS – IS … Sau đây sẽ trình bày một số giao thức định tuyến IGP thông dụng. 2.6.2.2 Một số giao thức định tuyến IGP thông dụng a. Giao thức thông tin định tuyến (RIP) Giao thức định tuyến RIP là phiên bản 1 nhận được từ giao thức định tuyến của hệ thống mạng Xerox, RIP sử dụng một thuật toán Vector khoảng cách mà đường xác định đường tốt nhất bằng sử dụng metric bước nhảy. Khi được sử dụng trong mạng cùng loại nhỏ, RIP kà một giao thức hiệu quả và sự vận hành của nó là khá đơn giản. RIP duy trì tất cả bảng định tuyến trong một mạng được cập nhật bởi truyền những lời nhắn cập nhật bảng định tuyến sau mỗi 30s. Sau một thiết bị RIP nhận một cập nhật, nó so sánh thông tin hiện tại của nó với những thông tin được chưa trong thông tin cập nhật. Hạn chế của RIP. Giới hạn độ dài tuyến đường: Trong RIP, cost có giá trị lớn nhất được đặt là 16. Do đó, RIP không cho phép một tuyến đường có cost lớn hơn 15, tức là, những mạng có kích thước lớn hơn 15 bước nhảy phải dùng thuật toán khác. Lưu lượng cần thiết cho việc trao đổi thông tin định tuyến lớn. Tốc độ hội tụ khá chậm Không hỗ trợ mặt nạ mạng co có độ dài tối thiểu (VLSM): Khi trao đổi thông tin về các tuyến đường, RIP không kèm theo thông tin gì về mặt nạ mạng con. Do đó, mạng sử dụng RIP không thể hỗ trợ mặt nạ mạng con có độ dài thay đổi. b. Giao thức thông tin đinh tuyến phiên bản RIPv2 Tổ chức IETF đưa ra hai phiên bản RIPv2 để khắc phục những hạn chế của RIPv1. RIPv2 có những cải tiếp sau so với RIPv1: Hỗ trợ CIDR và VLSM: RIP – 2 hỗ trợ siêu mạng và mặt nạ mạng con có chiều dài thay đổi. Đây là môt trong những lý do cơ bản để thiết kết chuẩn mới này. Cải tiến này làm cho RIP – 2 phù hợp với cách thức địa chỉ hoá phức tạp không có trong RIP – 1. Hỗ trợ chuyền gói đa điểm: Đây là cải tiến để RIP có thể thực hiện kiểu chuyển gói đa điểm chứ không đơn thuần chi có kiểu quảng bá như trước. Điều này làm giảm tải cho các trạm không chờ đợi các bản tin RIP – 2. Để tương thích với RIP – 1, tuỳ chọn này sẽ được cấu hình cho từng giao diện mạng. Hỗ trợ nhận thực: RIP – 2 hỗ trợ nhận thực cho tất cả các node phát thông tin định tuyến. Điều này hạn chế những thay đổi có ảnh hưởng xấu đối với bảng định tuyến. Hỗ trợ RIP – 1: RIP – 2 tương thích hoàn toàn với RIP – 1. Những hạn chế của RIP – 2 RIP – 2 được phát triển để khắc phục rất nhiều hạn chế trong RIP – 1. Tuy nhiên những hạn chế của RIP – 1 như giới hạn về số hop hay khả năng hội tụ chậm vẫn còn tồn tại trong RIP – 2 . CHƯƠNG 3 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF 3.1 Giới thiệu chung về OSPF Giao thức OSPF (Open Shotest Path First) là mộ giao thức cổng trong. Nó được phát triển để khắc phục những hạn chế của giao thức RIP. Bắt đầu được xây dựng vào năm 1988 và hoàn thành vào năm 1991, các phiên bản cập nhật của giao thức này hiện nay vẫn được phát hành. Tài liệu mới nhất hiện nay của chuẩn OSPF là RFC 2328. OSPF có nhiều tính năng không có ở giao thức vector khoảng cách. Việc hỗ trợ các tính năng này đã khiến cho OSPF trở thành một giao thức định tuyến đước sử dụng rộng rãi nhất trong các mội trường mạng lớn. Trong thực tế, RFC 1812 (đưa ra các yêu cầu cho bộ định tuyến IPv4) – đã xác định giao thức OSPF là giao thức định tuyến động duy nhất cần thiết. Sau đây sẽ liệt kê các tính năng đã tạo nên thành công của giao thức này: 3.1.1 OSPF là gì OSPF là một giao thức dựa theo trạng thái liên kết. Giống như các giao thức trạng thái liên kết, mỗi bộ định tuyến OSPF đều thực hiện thuật toán Dijkstra đễ xử lý các thông tin chứa trong cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết. Thuật toán tao ra một đường đi ngắn nhất mô tả cụ thể các tuyến đường nên chọn dẫn tới mạng đích. 3.1.2 Nguyên lý hoạt động của OSPF Hoạt động của OSPF được mô tả một cách tổng quát như sau: Các Router OSPF gửi các gói Hello ra tất cả các giao tiếp chạy OSPF. Nếu hai Router chia sẻ một liên kết dữ liệu cùng chấp nhận các tham số được chỉ ra trong gói Hello, chúng sẽ trở thành các Neighbor của nhau. Adjacency có thể coi như là các liên kết ảo điểm - điểm, được hình thành giữa các Router trao đổi gói tin Hello và loại mạng sử dụng để các gói tin Hello truyền trên đó. Sau khi các Adjacency được hình thành, mỗi Router gửi các LSA (Link State Advertisment) qua các Adjacency. Các LSA mô tả tất cả các liên kết của Router và trạng thái của các liên kết. Mối Router nhận một LSA từ một Neighbor. Ghi LSA vào cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết của nó và gửi bản copy tới tất cả các Neighbor khác của nó. Bằng cách trao đổi các LSA trong một Area, tất cả các Router sẽ xây dựng cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết của mình giống với các Router khác. 3.1.3 Ưu điểm và nhược điểm của OSPF Ưu điểm Cân bằng tải giữa các tuyến cùng cost: Việc này dùng cùng lúc nhiều tuyến cho phép tận dụng có hiệu quả tài nguyên qua mạng. Phân chia mạng một cách logic: Điều này làm giảm bớt các thông tin phát ra trong những điều kiện bất lợi. Nó cũng giúp kết hợp các thông báo về định tuyến, hạn chế việc phát đi những thông tin không cần thiết về mạng. Hỗ trợ nhận thực: OSPF hỗ trợ nhận thực cho tất cả các node phát thông tin quảng các định tuyến. Điều này hạn chế được nguy cơ thay đổi bảng định tuyến với mục đích xấu. Thời gian hội tụ nhanh hơn: OSPF cho phép truyền các thông tin về thay đổi một cách tức thì. Điều đó giúp rút ngắn thời gian hội tụ cần thiết để cập nhật thông tin cấu hình mạng. Hỗ trợ CIDR và VLSM: Điều này cho phép nhà quản trị mạng có thể phân phối nguồn địa chi IP một cách có hiệu quả hơn. Sử dụng area để giảm yêu cầu về CPU, memory của OSPF router cũng như lưu lượng định tuyến và có thể xây dựng hierarchical internetwork topologies. Là giao thức định tuyến dạng clasless nên hỗ trợ được VLSM và discontigous network. OSPF sử dụng địa chỉ multicast 224.0.0.5 (all SPF router) 224.0.0.6 (DR và BDR router) để gửi các thông điệp Hello và Update. OSPF còn có khả năng hỗ trợ chứng thực dạng plain text và dạng MD5 Sử dụng route tagging để theo dõi các external route. OSPF còn có khả năng hỗ trợ Type of Service. Nhược điểm: Do thuật toán SPF phức tạp nê khi khởi động toàn bộ hệ thống thì đòi hỏi thời gian convergen lâu. Các Router chạy giao thức định tuyến OSPF đòi hỏi phải có đầy đủ thông tin về cấu trúc mạng nên bảng định tuyến lớn. 3.2 Một số khái niệm sử dụng trong OSPF 3.2.1 Giao thức Hello 3.2.1.1 Giao thức Hello là gì Khi Router bắt đầu khởi động tiến trình định tuyến OSPF trên cổng nào đó của Router thì nó sẽ gửi 1 gói tin Hello ra cổng đó và tiếp tục gửi gói tin theo định kỳ. OSPF Router sẽ sử dụng gói Hello để thiết lập mối quan hệ neighbor với nhau và cũng để xác định xem Router neighbor có còn hoạt động nữa hay không. 3.2.2.2 Chức năng của giao thức Hello Giao thức Hello thực hiện các chức năng sau: Dùng để khám phá các Neighbor Dùng để quảng các các tham số mà hai Router phải chấp nhận trước khi chúng trở thành các Neighbor của nhau. Đảm bảo thông tin hai chiều giữa các Neighbor. Các gói Hello hoạt động như các Keepalive giữa các Neighbor. Dùng để bầu cử DR và BDR trong mạng Broadcast và Nonbroadcast Multiaccess (NBMA). 3.2.2 Nguyên lý hoạt động của giao thức Hello Khi các Router OSPF gửi các gói tin Hello định kỳ ra các giao diên OSPF. Chu kỳ gửi được gọi là Hello Interval và được cấu hình trong cơ sở dữ liệu giao điện. Nếu một Router không nhậ được gói tin Hello từ Neighbor trong một khoảng thời gian gọi là Router Dead Interval nó sẽ khai báo Neighbor này bị Down. Khi một Router nhận một gói tin từ một Neighbor, nó sẽ kiểm tra xem các trường Area ID, Authentication, Network Mask, Hello Interval, Router Dead Interval và Option trong gói Hello có phù hợp với các giá trị đã được cấu hình ở giao diện đang nhận hay không. Nếu không phù hợp, gói sẽ bị huỷ và Adjacency không được thiết lập. Nếu tất cả phù hợp, gói Hello được khai báo là hợp lệ. Nếu Router ID của Router gốc đã có trong bảng Neighbor của giao diện nhận, Router Dead Interval được reset. Nếu không, nó ghi Router ID này vào bảng Neighbor. Một Router gửi một gói Hello, gói Hello sẽ chứa Router ID của tất cả các Neighbor cần thiết trong liên kết mà gói truyền đi. Nếu một Router nhận được một gói tin Hello hợp lệ có chưa Router ID của nó, Router này sẽ biết rằng thông tin hai chiều đã được thiết lập. 3.3 Các loại mạng trong định tuyến OSPF OSPS định nghĩa năm loại mạng : Mạng điểm - điểm Mạng quảng bá . Mạng đa truy nhập không quảng bá. Mảng điểm – đa điểm Các liên kết ảo 3.3.1 Mảng điểm - điểm: là mạng nối hai Router với nhau. Các Neighbor hợp lệ trong mạng điểm - điểm luôn thiết lập Adjacency. Địa chỉ của các gói OSPF trong mạng nay luôn là địa chỉ lớp D 224.0.0.5 gọi là AllSPF Router. 3.3.2 Mạng quảng bá: Ví dụ như Ethernet, Token Ring, FDDI. Là mạng có khả năng kết nối nhiều hơn hai thiết bị và các thiết bị và các thiết bị này đều có thể nhận các gói gửi từ một thiết bị bất kỳ trong mạng. Các Router OSPF trong mạng quảng bá sẽ bầu cử DR và BDR. Các gói Hello được phát từ multicast với địa chỉ 224.0.0.5. Ngoài ra các gói xuất phát từ DR và BDR cũng được phát multicast với địa chỉ này. Các Router khác sẽ phát multicast các gói tin cập nhật và xác nhận trạng thái liên kết với địa chỉ lớp D là: 224.0.0.6 gọi là All DRouters. 3.3.3 Mạng NBMA (Nonbroadcast - Multiaccess): Ví dụ như X25, Frame relay, ATM. Là mạng có khả năng kết nối nhiều hơn hai Router nhưng không có khả năng Broadcast. Tức là một gói tin gửi bởi một Router trong mạng không nhận được bởi tất cả các Router khác của mạng. Các Router trong NBMA bầu cử DR và BDR. Các gói OSPF được truyền theo kiểu unicast. 3.3.4Mạng điểm – đa điểm: Là trường hợp đặc biệt của NBMA. Nó có thể coi là một tập hợp các điểm kết nối điểm – điểm. Các Router trong mạng không phải bầu cử DR và BDR. Các gói OSPF được truyền theo kiểu multicast. 3.4.4 Các liên kết ảo: Là một cấu trúc đặc biệt được Router hiểu như là các mạng điểm – điểm không đánh số. Các gói OSPF được phát unicast trên các liên kết ảo. 3.4 Giao diện OSPF 3.4.1 Cấu trúc dữ liệu giao diện Các thành phần của cấu trúc số liệu giao diện bao gồm: Địa chỉ IP và mặt nạ: là địa chỉ và mặt nạ được cấu hình cho giao diện. Area ID: là Area chứa giao diện. Process ID: dùng để phân biệt các tiến trình OSPF chạy trên một Router. Router ID: dùng để nhận dạng Router. Network type: là loại của mạng nối với giao diện. Cost: là cost của các gói tin đi ra từ giao diện. Cost là một metric OSPF, được diễn tả bởi 16 bit nguyên không dáu có giá trih từ 1 đến 65535. InfTrans Delay: là số giây các LSA ra khỏi giao diện với tuổi bị tăng lên. State: là trạng thái chức năng của giao diện được trình bày ở phần sau. Router Priority: 8 bit nguyên không dấu này có giá trị từ 0 đến 255 dùng để bầu cử DR và BDR. Hello Interval: là khoảng thời gian tính theo giây giữa các lần truyền các gói Hello trên giao diện. Router Dead Interval: là khoảng thời gian tính theo giây mà Router sẽ chờ để nghe các gói tin Hello từ một Neighbor trước khi nó coi rằng Neighbor này bị Down. Wait Time: là khoảng thời gian Router sẽ chờ DR và BDR được quảng cáo trong gói tin Hello trước khi bắt đầu lựa chọn DR và BDR. Chu kì Wait Time bằng Router Dead Interval. Rxm Interval: là khoảng thời gian tính theo giây Router sẽ chời giữa các lần truyền của các gói OSPF chưa được xác nhận. Hello Time: là bộ định thời được lập bằng Hello Interval. Khi nó hết hiệu lực, gói tin Hello được truyền lại từ giao diện. Neighbor Router: Danh sách tất cả các Neighbor hợp lệ (có gói Hell được nhìn thấy trong thời gian Router Dead Interval). Autype: Mô tả loại nhận thực sự trong mạng. Autype có thể là Null (không nhận thực), Simple Password, hoặc Cryptographic (Message diget). Authentication Key: Nếu chế độ nhận thực là Simple password, Aukey là 64 bit. Nếu chế độ nhận thực là Cryptographic, Aukey là Message digest. Chế độ Crytographic cho phép cấu hình nhiều khoá trên một giao diện. 3.4.2 Các trạng thái giao diện Một giao diện OSPF sẽ chuyển đổi qua một số trạng thái khác nhau trước khi nó đủ khả năng làm việc. Các trạng thái đó bao gồm: Down, Point to Point, Waiting, DR, Backup, Drother, và loopback. Hình 3.1 Sự chuyển đổi giữa các trạng thái giao diện OSPF Biến cố vào Ýnghĩa biến cố IE1 IE2 IE3 IE4 IE5 IE6 Các giao thức mức thấp chỉ báo rằng giao diện mạng đã sẵn sàng hoạt động. Các giao thức mức thấp chỉ báo rằng giao diện mạng chưa sẵn sàng hoạt động. Người quản lý mạng hoặc các giao thức mức thấp hơn chỉ ra rằng giao diện được loop up. Người quản lý mạng hoặc các giao thức mức thấp hơn chỉ ra rằng giao diện được loop down. Gói Hello nhận được chỉ ra rằn Neighbor gốc (Neighbor gửi gói Hello này) muốn trở thành DR hoặc BDR và trong mạng chưa có BDR. Wait time đã hết hiệu lực. IE7 IE8 IE9 IE10 Router được bầu cử là DR trong mạng này. Router được bầu cử là BDR trong mạng này. Router không được bầu cử là DR hoặc BDR trong mạng này. Một thay đổi xảy ra trong tập các Neighbor hợp lệ của mạng. Thay đổi này có thể là: Thiết lập kết nối hai chiều với một Neighbor. Mất kết nối hai chiều với một Neighbor. Nhận một gói tin Hello chỉ ra rằng Neighbor gốc muốn trở thành DR hoặc BDR. Nhận được gói tin Hello từ DR chỉ ra rằng Router này không muốn là DR nữa. Nhận được gói tin Hello từ BDR chỉ ra rằng Router này không muốn làm BDR nữa. Thời gian Router Dead Interval kết thúc mà không nhận được gói tin Hello từ DR hoặc BDR. Down: Đây là trạng thái giao diện đầu tiên. Ở trạng thái này giao diện không làm việc. Tất cả các tham số của giao diện được lập bằng giá trị ban đầu và không có lưu lượng được truyền hoặc nhận trên giao diên. Point to Point: Trạng thái này chỉ thích hợp với các giao diện kết nối tới các mạng Point to Point, Point to Multipoint và Virtual Link. Khi giao diện ở trạng thái này, nó đã đủ khả năng làm việc. Nó sẽ bắt đầu gửi các gói tin Hello và thiết lập Adjacency với Neighbor. Waitting: Trạng thái này chỉ thích hợp với các giao diện nối tới các mạng Broadcast va NBMA. Khi chuyển sang trạng thái này, nó bắt đầu gửi và nhận các gói tin Hello và lập Wait time. Router sẽ cố gắng xác định DR và BDR trong trạng thái này. DR: Ở trạng thái này, Router là DR sẽ thiết lập Adjacency với các Router khác trong mạng đa truy nhập. Backup: Ở trạng thái này, Router là BDR sẽ thiết lập Adjacency với các Router khác. Drother: Ở trạng thái này, Router không là DR hay BDR. Nó sẽ thiết lập Adjacency với chỉ DR và BDR trong khi vẫn theo dõi tất cả các Neighbor khác trong mạng. Loopback: Ở trạng thái này, giao diện được loopback bằng phần mềm hoặc phần cứng. Mặc dù các gói không thể truyền, địa chỉ giao diện vẫn được quảng cáo trong Router LSA để các gói kiểm tra có thể tìm đường tới giao diện. 3.5 DR,BDR là gì, quá trình bầu chọn DR và BDR 3.5.1 DR, BDR DR (Designated Router): là DR của mạng mà giao diện gắn vào. DR này được ghi bởi Router ID của nó và địa chỉ của giao diện gắn vào mạng của DR. BDR: là BDR của mạng mà giao diện gắn vào. BDR này được ghi bởi Router ID của nó và địa chỉ của giao diện gắn vào mạng của BDR. 3.5.2 Qúa trình bầu chọn DR và BDR 1. OSPF chọn ngẫu nhiên 1 router và kiểm tra danh sách neighbor của nó. 2. Nếu 1 router có priority = 0. Thì router đó không tham gia vào quá tình bầu chọn. 3. Sau đó quá trình lựa chọn BR & BDR bắt đầu theo các mức ưu tiên sau: a. Router có Priority cao nhất làm DR, cao thứ 2 làm BDR. Priority mặc định là 1. b. Nếu Priority bằng nhau thì xét Router ID, cao nhất làm DR, cao thứ 2 làm BDR. Router ID lấy từ: - Trong trường hợp Router có cổng loopback, thì địa chỉ IP loopback cao nhất sẽ là Router ID. - Trong trường hợp Router không có cổng loopback, địa chỉ IP vật lý cao nhất là Router ID. Chú ý: - Router nào khởi động đầu tiên sẽ là DR, và thứ 2 là BDR. - Nếu khởi động cùng một lúc thì tuân theo quy tắc trên. - DR bị mất, BDR lên thay, và bình chọn BDR mới. 3.6 Neighbor 3.6.1 Khái niệm Neighbor -Các thiết bị được kết nối trực tiếp với nhau gọi là Neighbor 3.6.2 Cấu trúc dữ liệu Neighbor Trong cấu trúc dữ liểu của Neghbor gồm các thành phần sau Neighbor ID: là Router ID của Neighbor. Neighbor IP: là địa chỉ IP của giao diện nối tới mạng của Neighbor. Khi một gói OSPF được truyền unicast tới Neighbor, địa chỉ này sẽ là địa chỉ đích. Area ID: để hai Router trở thành các Neighbor của nhau, Area ID trong gói Hello nhận được phait phù hợp với Area ID của giao diện nhận Interface: là giao diện gắn vào mạng của mạng chưa Neighbor. Neighbor Priority: là Router Priority của Neighbor được chỉ ra trong gói tib Hello. State: là trạng thái chức năng của Neighbor sẽ được trình bày ở phần sau. Poll Interval: Gía trị này chỉ sử dụng đối với các Neighbor trong mạng NBMA. Vì các Neighbor không thể tự động khám phá trong mạng NBMA nếu các Neighbor này ở trạng thái Down, do vậy gói Hello sẽ được gửi tới các Neighbor sau mỗi khoảng thời gian nhất định. Khoảng thời gian này gọi là Poll Interval. Neighbor Options: là các khả năng OSPF tuỳ chọn được hỗ trợ Neighbor. Các tuỳ chọn này được trình bày ở phần sau. Anactivity Time: la Time có chuy kỳ là Router Dead Interval. Time được reset khi nhận được gói tin Hello từ Neighbor. Nếu Inctivity Time hết hiệu lực mà chưa nhận được gói tin Hello, Neighbor sẽ được khai báo là Down. Designated Router: Địa chỉ này chứa trong trường DR của gói tin Hello. Backup Designate Router: Địa chỉ này chứa trong trương BDR của gói tin Hello. Master / Slave: Quan hệ chủ- tớ (được thoả thuận trong trạng thái Exstart) thiết lập Neighbor nào sẽ điều khiển việc đồng bộ cơ sở dữ liệu. DD Sequence Number: là số trình tự gói Database Description (DD) đang được gửi tới Neighbor. Last Received Database Description Packet: Các bít Initilize, More, Master, các Option và số trình tự của gói tin DD nhận được cuối cùng được ghi trong cơ sở dữ liệu Neighbor. Thông số này dùng để xác định gói tin DD tiếp theo có phải là bản sao của gói trước. Link State Retransmission List: là danh sách các LSA đã được tràn lụt trên Adjacency nhưng chưa được công nhận. LSA sẽ được truyền lại sau khoảng thời gian RxmInterval cho đến khi chúng nhận được công nhận hoặc Adjacency bị phá vỡ. Database Summary List: là danh sách các LSA được gửi tới Neighbor trong gói DD trong quá trình đồng bộ cơ sở dữ liệu. Các LSA tạo nên cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết khi Router chuyển sang trạng thái Exchange. Link State Request List: Là danh sách các LSA trong các gói DD của Neighbor “mới” hơn các LSA trong cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết. Các gói yêu cầu trạng thái liên kết được gửi tới Neighbor yêu cầu các bản copy của các LSA này. Khi nhận được các LSA yêu cầu trong các gói cập nhận trạng thái liên kết,danh sách yêu cầu trạng thái liên kết sẽ được rút dần cho đến hết. 3.6.3 Các trạng thái Neighbor Một Router sẽ chuyển Router qua một số trạng thái trước khi Neighbor được coi là Full Adjacency. Các trạng thái đó bao gồm: Down, Attemt, Init, 2-Way, Extart, Exchange, Loadinh, và Full. Down: là trạng thái đầu tiên của Neighbor khi cuộc hôi thoại (giữa Router và Neighbor) chỉ ra rằng không có gói Hello nào được gửi từ Neighbor trong Router Dead Interval cuối cùng. Các gói Hello không gửi tới Neighbor bị Down trừ trường hợp các Neighbor này thuộc mạng NBMA. Trong trường hợp này, các gói Hello được gửi theo chu kỳ Poll Interval. Nếu Neighbor chuyển xuống trạng thái Down từ trạng thái cao hơn thì danh sách truyền lại trạng thái liên kết, mô tả cơ sở dữ liệu, và yêu cầu trạng thái liên kết bị xoá bỏ. Attempt: trạng thái đầu tiên của Neighbor trong mạng NBMA, ở đây các Neighbor được cấu hình bằng tay. Một Router (đủ khả năng để trở thành DR) sẽ chuyển một Neighbor sang trạng thái Attemp khi một giao diện nối tới Neighbor được kích hoạt đầu tiên khi Router là DR hoặc BDR. Một khi Router sẽ gửi các gói tin một Neighbor ở trạng thái Attempt theo chu kỳ HelloInterval thay vì PollInterval. Hình 3.2 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 hợp 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 đã 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 cùng 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 chỉ ra ở trạng thái Exchange nhưng chưa nhận được Full: Neighbor ở trạng thái này là Adjaenyce hoàn toàn và các Adjacency sẽ xuất hiện trong các Router LSA và Network LSA. Hình 3.3 Sự chuyển đổi trạng thái từ Init sang Full Biến cố vào Ý nghĩa IE1 IE2 IE3 IE4 IE5 IE6 IE7 IE8 IE9 IE10 IE11 Chỉ xảy ra đối với các Neighbor kết nối với mạng NBMA, IE1 xảy ra bởi một trong các điều kiện sau: Giao diện nối tới mạng NBMA được kích hoạt đầu tiên và Neighbor đủ điều kiện tham gia bầu cử DR. 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 th

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxBai luan.docx
  • xlsChia.IP.case study II.xls
  • xlsIP.xls
  • docxthuc tap.docx