Các RIP route được nhận tại router E là các external route sẽ bị chặn tại router F, tuy nhiên area 1 vẫn nhận các summary route đến từ vùng 2 tại router F ABR.. Các thông tin tóm tắt mặc
Trang 142
3.1 Tổng quan
OSPF là giao thức định tuyến dạng link-state thường được dùng để triển khai trên hệ thống mạng phức tạp OSPF tự xây dựng cơ chế để đảm bảo độ tin cậy chứ không sử dụng các giao thức chuyển vận như TCP để đảm bảo độ tin cậy
OSPF là giao thức định tuyến dạng classless nên có hỗ trợ VLSM và discontiguous network OSPF sử dụng địa chỉ multicast 224.0.0.5 (all SPF routers) và 224.0.0.6 (DR và BDR routers) để gửi các thông điệp Hello và Update OSPF còn có khả năng hỗ trợ chứng thực dạng plain text và dạng MD5
OSPF sử dụng giải thuật Dijkstra để xây dựng bảng định tuyến Đây là giải thuật xây dựng các đường đi ngắn nhất SPT (shortest-path tree) để đi đến đích Thông điệp quảng cáo LSA mang thông tin của router và trạng thái các láng giềng lân cận Dựa trên các thông tin học được khi trao đổi các thông điệp LSA, OSPF sẽ xây dựng topology mạng
3.2 Các loại gói tin OSPF
OSPF có 5 loại gói tin là Hello, Database Description, Link State Request, Link State Update, Link State Acknowledge
- Hello: gói tin Hello dùng để phát hiện trao đổi thông tin của các router cận kề
- Database Description: gói tin này dùng để chọn lựa router nào sẽ được quyền trao
đổi thông tin trước (master/slave)
- Link State Request: gói tin này dùng để chỉ định loại LSA dùng trong tiến trình
trao đổi các gói tin DBD
- Link State Update: gói tin này dùng để gửi các gói tin LSA đến router cận kề yêu
cầu gói tin này khi nhận thông điệp Request
- Link State Acknowledge: gói tin này dùng để báo hiệu đã nhận gói tin Update
Trang 243
3.3 Các loại thông điệp LSA
Bảng 3.1 - Các loại thông điệp LSA
1 Router Mô tả trạng thái, đơn giá của kết nối đến
router cận kề và IP prefix của các kết nối point-to-point
2 Network Mô tả số lượng router và subnet mask trên
đoạn mạng
3 Summary Network Mô tả đích đến ở ngoài vùng nhưng cùng
OSPF domain Thông tin tóm tắt của một vùng sẽ được gửi đến vùng khác
4 Summary ASBR Mô tả thông tin của ASBR Không có sự tóm
tắt LSA Type 4 này trong một vùng đơn
5 External Mô tả các tuyến đường đi đến các đích ở
ngoài OSPF domain Mỗi External LSA biểu diễn cho mỗi subnet
6 Group Membership Mô tả quan hệ thành viên nhóm multicast
OSPF (MOSPF)
7 NSSA Mô tả các tuyến đường đến các đích ở xa
8 Unused Không sử dụng
9 – 11 Opaque Được sử dụng để tính toán các tuyến đường sử
dụng cho kỹ thuật quản lý lưu lượng của công nghệ MPLS
3.4 Khái niệm Vùng trong OSPF
OSPF hỗ trợ hai mức độ phân cấp qua khái niệm vùng (area) Mỗi vùng là một số 32 bit biểu diễn ở định dạng IP (vùng 0.0.0.0) hay dạng thập phân (vùng 0) Vùng 0 là vùng trung tâm Tất cả các vùng khác đều phải kết nối trực tiếp với vùng 0 hay kết nối qua virtual link OSPF có một số loại vùng sau: normal area, stub area, totally stubby area, not-so-stubby area (NSSA), totally not-so-stubby area
Trang 344
3.4.1 Normal Area
Mặc định, normal area mang những đặc tính sau:
- Nhận các thông tin tóm tắt (summary LSA) từ các vùng khác
- Nhận các thông tin từ bên ngoài (external LSA)
- Nhận các thông tin mặc định từ bên ngoài (external default LSA)
Xét ví dụ sau, vùng 1 và vùng 2 là các vùng bình thường, các route IGRP được phân phối vào vùng 1 và các route RIP được phân phối vào vùng 2
Hình 3.1 - Các loại vùng trong OSPF 3.4.2 Stub Area
Vùng Stub không nhận các thông tin từ bên ngoài (external LSA) Vùng stub nhận các
thông tin tóm tắt (Summary LSA) từ các vùng khác và nhận các thông tin mặc định (default route) và xem như là các thông tin tóm tắt (summary route)
Trong hình ở dưới, vùng 1 được định nghĩa là vùng stub Không có redistribution trên
router I, H hay G vì vùng stub không nhận các LSA Type 5 Các RIP route được nhận tại
router E là các external route sẽ bị chặn tại router F, tuy nhiên area 1 vẫn nhận các summary route đến từ vùng 2 tại router F (ABR) Các thông tin tóm tắt mặc định (default summary
LSA) cũng được nhận tại ABR (router F) để vào vùng 1 Nghĩa là nếu router I, H hay G muốn gửi gói tin đi đến đích ở ngoài (external destination) thì sẽ gửi gói đến router ABR gần nhất là router F
Trang 445
Hình 3.2 - Area 1 là vùng stub của OSPF
Cấu hình vùng 1 của OSPF là vùng Stub
RouterF#
router ospf 1
area 1 stub
RouterG#
router ospf 1
area 1 stub
RouterH#
router ospf 1
area 1 stub
RouterI#
router ospf 1
area 1 stub
3.4.3 Totally Stubby Area
Totally Stubby Area là vùng bị hạn chế nhất Router trong vùng loại này chỉ tin tưởng vào
các thông tin tóm tắt mặc định (default summary route) từ ABR Không tồn tại thông tin từ bên ngoài của OSPF (external route) hay thông tin tóm tắt (summary route) trong bảng định tuyến Đây là một mở rộng của vùng stub nên mang đầy đủ các đặc tính của vùng stub Vùng
Totally Stubby mang những đặc tính là không nhận các thông tin tóm tắt (summary LSA),
Trang 546
không nhận các thông tin từ bên ngoài (external LSA) Vùng Totally Stubby chỉ nhận các thông tin mặc định (default route) và xem như là các thông tin tóm tắt (summary route)
Trong hình dưới, vùng 1 không nhận bất cứ thông tin tóm tắt (summary route) và các thông tin từ bên ngoài (external route) Chỉ có các route mà vùng 1 nhận được từ các vùng lân cận - intra area (các route được đánh dấu O trong bảng định tuyến) và các route mặc định (default route) mới được chấp nhận tại ABR (các route được đánh dấu O IA trong bảng định tuyến)
Chú ý rằng sự khác nhau giữa vùng stubby và vùng totally stubby là việc OSPF không tạo
ra các summary LSA trong vùng totally stubby Lệnh no-summary được dùng để tránh việc
gửi các summary LSA trong area 1
Cấu hình ABR (Router F) tạo Area 1 là vùng Totally Stubby
RouterF#
router ospf 1
area 1 stub no-summary
RouterG#
router ospf 1
area 1 stub
RouterH#
router ospf 1
area 1 stub
RouterI#
router ospf 1
area 1 stub
3.4.4 Not-So-Stubby Area (NSSA)
NSSA là một mở rộng của vùng stub Trong hình dưới, giả sử vùng1 được định nghĩa là vùng stub và có yêu cầu phân phối (redistribution) các IGRP route vào vùng này Nếu vùng1 định nghĩa là vùng stub thì sẽ không thực hiện được điêu đó Để phân phối các IGRP route vào vùng 1, vùng 1 cần phải được thay đổi thành NSSA area Khi đó, các IGRP route sẽ được phân phối vào vùng NSSA ở dạng LSA Type 7
NSSA cho phép nhận các route từ bên ngoài vào OSPF domain thông qua vùng stub Khi ASBR router nhận một route đi vào AS, router sẽ tạo ra LSA Type 7 Router ABR sẽ chuyển
Trang 647
đổi LSA Type 7 thành LSA Type 5 để quảng cáo tiếp vào AS Do đó, LSA Type 7 chỉ tồn tại trong NSSA area NSSA được hỗ trợ từ Cisco IOS 11.2 trở lên NSSA mang các đặc tính là chấp nhận các LSA Type 7 mang các thông tin từ bên ngoài vào NSSA Các LSA Type 7 sẽ được chuyển đổi thành LSA Type 5 tại các router biên NSSA ABR để quảng cáo đi tiếp trong mạng OSPF NSSA không chấp nhận các external LSA nhưng chấp nhận các summary LSA Còn các IGRP route sẽ được chuyển đổi thành các LSA Type 7
Hình 3.3 - Cấu hình vùng 1 thành NSSA
LSA Type 7 được tạo ra trong area 1 tại router I và được chuyển đổi thành LSA Type 5 bởi NSSA ABR là router F
NSSA LSA Output
RouterI#show ip ospf database nssa-external 10.10.10.0
LS age: 36
Options: (No TOS-capability, Type 7/5 translation, DC)
LS Type: AS External Link
Link State ID: 10.10.10.0 (External Network Number)
Advertising Router: 141.108.1.21
LS Seq Number: 80000001
Checksum: 0x4309
Length: 36
Network Mask: /24
Trang 748
Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
TOS: 0
Metric: 20
Forward Address: 141.108.1.21
External Route Tag: 0
Bit P được bật lên để báo hiệu chuyển đổi LSA Type 7 thành LSA Type 5
- Nếu bit P = 0, router NSSA ABR sẽ không chuyển đổi thành LSA Type 5, điều này xảy ra khi router NSSA ASBR cũng là router NSSA ABR
- Nếu bit P = 1, router NSSA ABR (nếu có nhiều router loại này thì sẽ chọn router có router ID nhỏ nhất) thì sẽ chuyển đổi LSA Type 7 thành LSA Type 5
P là viết tắt của Propagation Router ABR sẽ ra quyết định dựa trên giá trị của bit này
Cấu hình NSSA
RouterF#
router ospf 1
area 1 nssa
RouterG#
router ospf 1
area 1 nssa
RouterH#
router ospf 1
area 1 nssa
RouterI#
router ospf 1
area 1 nssa
Sau khi định nghĩa vùng 1 là NSSA, vùng này sẽ mang những đặc tính sau:
- Vùng 1 không chấp nhận các LSA Type 5 Nghĩa là không nhận các thông tin về RIP route
- Tất cả các IGRP route được phân phối vào OSPF domain ở dạng LSA Type 7 Chỉ có LSA Type 7 mới tồn tại trong NSSA area
- Tất cả các LSA Type 7 được chuyển đổi thành LSA Type 5 bởi router NSSA ABR và được phân phối vào OSPF domain ở dạng LSA Type 5
Trang 849
3.4.5 Totally Not-So-Stubby Area
Loại vùng này là một mở rộng của NSSA, nếu vùng 1 là totally NSSA thì sẽ mang những đặc tính sau:
- Vùng 1 không chấp nhận các RIP route vì đây là các external route
- Vùng 1 không chấp nhận các thông tin tóm tắt summary LSA
- Router F (ABR) sẽ chịu trách nhiệm tạo default summary LSA
Totally NSSA mang những đặc tính sau:
- Không chấp nhận summary LSA
- Không chấp nhận external LSA
- LSA Type 7 sẽ được chuyển đổi thành LSA Type 5 tại router NSSA ABR
Cấu hình Totally NSSA Area trên NSSA ABR, Router F
RouterF#
router ospf 1
area 1 nssa no-summary
RouterG#
router ospf 1
area 1 nssa
RouterH#
router ospf 1
area 1 nssa
RouterI#
router ospf 1
area 1 nssa
Default Summary Route
Khi định nghĩa một vùng NSSA làm totally stubby area, các router NSSA ABR sẽ tạo ra default summary route Nếu NSSA vùng không định nghĩa làm totally stubby area, router NSSA ABR sẽ không tạo ra default summary route
Trang 950
Cấu hình tạo Default Summary Route vào NSSA Area
RouterA#
router ospf 1
area 1 nssa no-summary
3.5 OSPF Media Types
Có 4 loại môi trường truyền dẫn OSPF là môi trường multiaccess, point-to-point, nonbroadcast multiaccess và demand circuit
3.5.1 Môi trường Multiaccess
Môi trường multiaccess là môi trường truyền dẫn như ethernet, fast ethernet, gigabit ethernet, FDDI Trong môi trường mạng broadcast, OSPF sẽ tiến hành bầu chọn DR, BDR để giảm thiểu lưu lượng trên đoạn mạng
Hình 3.4 - OSPF chạy trên môi trường multiaccess
Router A được chọn làm DR vì có độ ưu tiên cao nhất Router B được chọn làm BDR, B
và C có độ ưu tiên bằng nhau nên BDR được chọn dựa trên router ID cao nhất là router B Các router sẽ thiết lập quan hệ với DR và BDR
3.5.2 Môi trường Point-to-Point
Môi trường point-to-point là môi trường truyền dẫn được đóng gói HDLC/PPP, Frame Relay/ATM point-to-point subinterface Không có sự bầu chọn DR/BDR trong môi trường này Các gói tin OSPF được gửi đi ở dạng multicast Ở ví dụ dưới, router A kết nối point-to-point đến các router khác và thiết lập quan hệ trạng thái đến router B, C và D
Trang 1051
Hình 3.5 - Các kết nối điểm-điểm giữa các router 3.5.3 Môi trường Nonbroadcast Multiaccess
Môi trường NBMA là môi trường truyền dẫn như Frame Relay, X.25, ATM Có 3 mô hình truyền dẫn trong môi trường NBMA là mô hình broadcast, mô hình point to point và mô hình point to multipoint
a Mô hình broadcast
Để giả lập môi trường NBMA thành môi trường broadcast cần tiến hành bầu chọn DR và BDR Có hai cách để cấu hình:
1 Sử dụng lệnh network-type broadcast
2 Sử dụng lệnh neighbor
Như ví dụ ở dưới, môi trường NBMA là Frame Relay Router A kết nối với các router khác B, C, D và E thông qua các PVC
Hình 3.6 - Môi trường NBMA là Frame Relay
Cấu hình mạng dạng Broadcast
RouterA#
interface serial 0
encapsualtion frame-relay
ip ospf network-type broadcast
Lệnh ip ospf network-type broadcast cần được cấu hình trên các cổng Frame Relay của tất
cả các router
Trang 1152
Một cách khác để mô phỏng mô hình broadcast là sử dụng lệnh neighbor, cần cấu hình
lệnh này lên hub router là router A Router A cần được cấu hình có độ ưu tiên cao để luôn là
DR
Trang 1253
Cấu hình lệnh neighbor trên Hub Router
RouterA#
interface serial 0
encapsulation frame-relay
ip address 141.108.1.1 255.255.255.0
ip ospf priority 10
!
router ospf 1
neighbor 141.108.1.2
neighbor 141.108.1.3
neighbor 141.108.1.4
neighbor 141.108.1.5
b Mô hình Point-to-Point
Trong mô hình này, mỗi PVC phải được định nghĩa là các point-to-point subinterface với các subnet khác nhau Khi cấu hình, không cần chỉ định network type vì các subinterface mặc định có network type là point-to-point Lợi ích của mô hình này là các VC (virtual circuit) có thể cấu hình trên cổng giao tiếp Nhược điểm là lãng phí nhiều không gian địa chỉ cho mỗi kết nối point to point subinterface Hơn nữa kích thước của các LSA tạo bởi router A sẽ lớn hơn rất nhiều vì phải chứa Type 3 stub link cho mỗi kết nối point to point
Cấu hình Point-to-Point Subinterface
RouterA#
interface Serial 0.1 point-to-point
ip address 141.108.1.1 255.255.255.252
!
interface Serial 0.2 point-to-point
ip address 141.108.1.5 255.255.255.252
c Mô hình Point to Multipoint
Mô hình này không tiến hành bầu chọn DR/BDR và chỉ yêu cầu 1 mạng con Cần cấu hình network type trên tất cả các router A, B, C, D và E
Trang 1354
Cấu hình dạng mạng Point-to-Multipoint (trên tất cả các router)
RouterA#
interface serial 0
encapsulation frame-relay
ip address 141.108.1.1 255.255.255.0
ip ospf network-type point-to-multipoint
Đôi khi một số môi trường NBMA không có khả năng hỗ trợ multicast nên sẽ không sử dụng được network type là point-to-multipoint Khi đó sẽ sử dụng network type mới là point
to multipoint nonbroadcast trên các cổng giao tiếp serial của các router A, B, C, D và E
Cấu hình dạng mạng Point-to-Multipoint Nonbroadcast
RouterA#
interface serial 0
encapsulation frame-relay
ip address 141.108.1.1 255.255.255.0
ip ospf network-type point-to-multipoint non-broadcast
!
router ospf 1
neighbor 141.108.1.2
neighbor 141.108.1.3
neighbor 141.108.1.4
neighbor 141.108.1.5
3.6 OSPF Demand Circuit
Ban đầu quan hệ liền kề adjacency được thiết lập để trao đổi thông tin Sau một khoảng thời gian sẽ thiết lập lại quan hệ adjacency để trao đổi thông tin Điều này rất hữu dụng để giảm thiểu các chi phí không cần thiết nhằm sử dụng hiệu quả, tiết kiệm Ví dụ khi sử dụng công nghệ ISDN, mỗi khi kết nối ISDN hoạt động (up) thì cần trả chi phí, khi sử dụng demand circuit sẽ giảm thiểu chi phí
Các đặc tính của demand circuit:
1 Ngăn chặn các gói tin Hello
Trang 1455
2 Ngăn chặn sự làm tươi các gói LSA
Chỉ với network type là point to multipoint thì mới có tính năng định kỳ ngăn chặn các gói tin Hello Đối với network type khác gói tin Hello vẫn gửi được qua cổng giao tiếp Sự làm tươi các gói LSA sẽ không xảy ra định kỳ sau 30 phút khi cấu hình demand circuit Có hai tình huống mà các LSA sẽ được gửi đi:
1 Khi có sự thay đổi topology mạng
2 Khi router trong OSPF domain không hiểu được demand circuit
Ở trường hợp đầu không có gì đáng nói vì router phải gửi các thông tin LSA mới để cập nhật cho các router cận kề về sự thay đổi topology mạng Ở trường hợp hai, có một số cách để giải quyết tình huống này
Hình 3.7 - OSPF Demand Circuit
Ví dụ Indication LSA
RouterA#show ip ospf database asbr-summary
Adv Router is not-reachable
LS age: 971
Options: (No TOS-capability, No DC)
LS Type: Summary Links(AS Boundary Router)
Link State ID: 141.108.1.129 (AS Boundary Router address)
Advertising Router: 141.108.1.129
LS Seq Number: 80000004
Checksum: 0xA287
Length: 28
