Giao thức định tuyến OSPF

Cisco Confidential 3BKACAD Tổng quan về hoạt động của OSPF  Giao thức định tuyến “link state” có những đặc tính sau:  Phản ứng nhanh với thay đổi của mạng  Gửi gói tin cập nhật thông

Trang 1

OSPF

Quản trị mạng cơ bản

Trang 2

Giao thức định tuyến nhóm Link-State

• Đầu tiên mỗi router xây dựng bức tranh tổng thể

về hệ thống mạng (bao gồm các thông tin liên kết (link) như băng thông, hàng xóm ID ) Sau

đó độc lập xác định tuyến đường hiệu quả nhất tới từng mạng

• Giao thức OSPF thuộc nhóm classless

• Hỗ trợ công nghệ VLSM và CIDR

Trang 3

BKACAD

Tổng quan về hoạt động của OSPF

 Giao thức định tuyến “link state” có những đặc tính sau:

 Phản ứng nhanh với thay đổi của mạng

 Gửi gói tin cập nhật thông tin ngay khi có sự thay đổi

 LSA là bản tin gửi đi theo kiểu tin cậy (ACK)

 LSA có trường số thứ tự, giúp các router có thể

phân biệt

 Trong quá trình hoạt động, router sẽ quảng bá bản

tin LSA theo địa chỉ multicast 224.0.0.5 hoặc 224.0.0.6

Trang 4

Cấu trúc dữ liệu OSPF

 Bảng Hàng Xóm (neighbor table)

 Được biết tới như dữ liệu liền kề

 Chứa đựng thông tin các hàng xóm đã được thiết lập

 Bảng Topo (topology table):

 Thường được gọi là Cơ sở dữ liệu trạng thái kết nối

(LSDB)

 Chứa đựng thông tin về tất cả các router và link liên kết

với nó trong vùng (area) hoặc mạng (network)

 Các router trong cùng 1 vùng sẽ có LSDB đồng nhất

 Bảng định tuyến (routing table):

 Đây là thông tin chuyển mạch (forwarding database)

 Chứa đựng danh sách những tuyến đường tốt nhất

Trang 5

 Đây là mô hình phân cấp

cần thiết, giảm thiểu

lượng LSP bị flood trong

mạng

Trang 6

OSPF Router Types

Trang 7

BKACAD

Review of OSPF operation

 Định dạng mào đầu gói tin OSPF (OSPF Packet Header

Format)

 Các loại bản tin OSPF (OSPF Packet Types)

 Thực hiện thiết lập mối quan hệ hàng xóm trong OSPF

(Establishing OSPF Neighbor Adjacencies)

 Trao đổi và đồng bộ hóa cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết

(Exchanging and Synchronizing LSDBs)

 Khám phá các tuyến đường (Discovering the Network

Routes)

 Bảo trì các tuyến đường (Maintaining Network Routes)

 Bảo trì các bản tin LSA (Maintaining Link-State Sequence

Numbers)

Trang 8

OSPF Packet Formats

Trang 9

BKACAD

OSPF Packet Types

Trang 10

The Hello Packet

Trang 11

BKACAD

The Link State Request Packet

Trang 12

The Link State Update Packet

Trang 13

BKACAD

The Link State Acknowledgment Packet

Trang 14

OSPF – Thiết lập mối quan hệ hàng xóm

Trang 15

BKACAD

Link-State Database Synchronization (đồng bộ hóa cơ sở

dữ liệu)

Trang 16

OSPF – Cấu hình cơ bản

Quản trị mạng cơ bản

Trang 17

BKACAD

Câu lệnh router ospf

 Process-id (1 – 65,535): Được lựa chọn bởi quản trị viên

 Chỉ có giá trị cục bộ (2 router chạy 2 process-id khác nhau vẫn có thể thết lật

mối quan hệ hàng xóm) → khác với giao thức EIGRP

 Note: chúng ta thường lấy giá trị process-id trùng nhau để dễ quản lý

R1(config)# router ospf 1

R1(config-router)#

Trang 18

 Câu lệnh network được sử dụng tương tự với các giao thức

nội vùng khác

 Tất cả các interface của router có địa chỉ IP nằm trong

dải mà câu lệnh network định nghĩa sẽ được kích hoạt để gửi và nhận bản tin OSPF

 Bắt buộc phải sử dụng đi kèm với wildcard mask

 Miền được quy định bởi area-id, các router muốn thiết

lập mối quan hệ với nhau cần có kết nối nằm trong cùng 1 Area

Router(config-router)# network network-address wildcard-mask area area-id

Trang 19

BKACAD

 Wildcard mask có thể xây dựng bằng cách lấy ngược lại của giá trị subnet

mask.

 Note: Giống như EIGRP, trong một số hệ điều hành IOS của cisco, router có

thể hiểu được câu lệnh với subnet mask (router tự động convert từ wildcard

mask sang subnet mask)

Trang 20

 area area-id: OSPF area ID

Các router trong cùng một Area sẽ chia sẻ và đồng bộ hóa với

nhau cơ sở dữ liệu

 Trong bài này chúng ta sẽ chỉ sử dụng duy nhất một Area

0 mà thôi (single Area – đơn vùng).

 Multi-area (đa vùng) sẽ được đề cập tới trong CCNP.

Router(config-router)# network network-address wildcard-mask area area-id

Trang 21

BKACAD

Câu lệnh network

 Sử dụng câu lệnh network để kích hoạt giao thức OSPF trên các interface.

 Sau khi thiết lập xong, mạng phải hội tụ, các router ping được lẫn nhau.

R1(config-router)# network 172.16.1.16 0.0.0.15 area 0

Area-ID phải trùng nhau

Process-ID không nhất thiết phải giống nhau trên tất cả các router

Phải sử dụng wildcast mask

Trang 22

 OSPF Router ID là một địa chỉ IP để phân biệt và xác định các router chạy

ospf khác nhau trong hệ thống mạng

What’s my Router ID?

Trang 23

BKACAD

 Cisco router xây dựng router-id theo 3 bước sau

1 Cấu hình router-id trong mode (config-router)#

2 IP cao nhất của 1 loopback

3 IP cao nhất của 1 interface vật lý

Interface đó không nhất thiết phải kích hoạt giao thức ospf

What’s my Router ID?

Trang 24

 Nếu không cấu hình router-id hay không có loopback, các

router lựa chọn router-id như thế nào ?

Trang 25

BKACAD

Kiểm tra Router ID

R1# show ip protocols

Routing Protocol is “ospf 1”

Outgoing update filter list for all interfaces is not set

Incoming update filter list for all interfaces is not set

Router ID 192.168.10.5

Router ID 192.168.10.9

Router ID 192.168.10.10

Trang 26

Địa chỉ cổng Loopback

 Ưu điểm của việc sử dụng địa chỉ loopback trước địa chỉ vật lý là do

loopback ổn định hơn, ko bị chết lỗi vật lý

 Câu lệnh router-id được cisco router bổ sung gần đây Trước đó router-id

thường được biết đến là 1 IP của loopback

Router(config)# interface loopback number

Router(config-if)# ip address ip-address subnet-mask

R1(config)# interface loopback 0

Trang 27

BKACAD

1 Câu lệnh R(config-router)#router-id

2 IP cao nhất của loopback bất kỳ

3 Địa chỉ IP cao nhất của 1 interface vật lý đang bật.

Topology với địa

chỉ cổng

loopback

Trang 28

Câu lệnh router-id

 OSPF router-id command được đưa vào từ Cisco IOS Software 12.0(T)

và nó được ưu tiên hơn trong việc lựa chọn router-id so với địa chỉ của

loopback hay cổng vật lý

1 Câu lệnh R(config-router)#router-id

2 IP cao nhất của loopback bất kỳ

3 Địa chỉ IP cao nhất của 1 interface vật lý đang bật.

Router(config)# router ospf process-id

Router(config-router)# router-id ip-address

Trang 29

BKACAD

Thay đổi Router-ID (Extra)

 Router-id được lựa chọn khi OSPF được cấu hình với câu lệnh OSPF

network đầu tiên

 Nếu như câu lệnh router-id hay một interface loopback được cấu hình sau

câu lệnh OSPF network thì router-id được xác định là interface vật lý đang

hoạt động với ip cao nhất

 Router-id có thể thay đổi về theo đúng thứ tự lựa chọn của nó bằng câu

lệnh:

Router# clear ip ospf process

 chú ý: thay đổi router-id với cổng loopback hay vật lý có thể yêu cầu reload

lại router

Trang 30

Trùng Router ID

 Nếu router-id của 2 router hàng xóm giống nhau, thiết lập

mối quan hệ hàng xóm có thể không tiến hành, trên màn

hình có thể log ra thông điệp như trên

%OSPF-4-DUP_RTRID1: Detected router with duplicate router ID

Trang 31

BKACAD

Kiểm tra Router IDs (Loopbacks)

Router ID 10.1.1.1

Router ID 10.2.2.2

Router ID 10.3.3.3

Trang 32

Kiểm tra OSPF

R1# show ip ospf neighbor

Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface10.3.3.3 1 FULL/ - 00:00:30 192.168.10.6 Serial0/0/110.2.2.2 1 FULL/ - 00:00:33 192.168.10.2 Serial0/0/0R2# show ip ospf neighbor

Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface10.3.3.3 1 FULL/ - 00:00:36 192.168.10.10 Serial0/0/110.1.1.1 1 FULL/ - 00:00:37 192.168.10.1 Serial0/0/0R3# show ip ospf neighbor

Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface10.2.2.2 1 FULL/ - 00:00:34 192.168.10.9 Serial0/0/110.1.1.1 1 FULL/ - 00:00:38 192.168.10.5 Serial0/0/0

Trang 33

BKACAD

Kiểm tra OSPF

 Neighbor ID: Router-id của router hàng xóm.

 Pri: OSPF priority - chỉ số port ưu tiên (later)

 State: trạng thái router chạy OSPF

Trạng thái FULL có nghĩa là interface của router đã thiết lập mối quan hệ hàng

xóm, đồng bộ cơ sở dữ liệu thành công

Chi tiết về trạng thái của OSPF sẽ được đề cập tới trong CCNP

 Dead Time: Tổng thời gian còn lại mà router sẽ đợi bản tin ospf hello trước khi loại

bỏ kết nối hàng xóm

Giá trị này sẽ reset về max khi nhận được bản tin hello

 Address: địa chỉ IP của hàng xóm.

 Interface: interface của router đang xét (R1)

Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface10.3.3.3 1 FULL/ - 00:00:30 192.168.10.6 Serial0/0/110.2.2.2 1 FULL/ - 00:00:33 192.168.10.2 Serial0/0/0

Trang 34

Kiểm tra OSPF

 Đây là một câu lệnh rất hữu ích để khắc phục sự cố OSPF, các router cần thiết lập hàng xóm thành công trước khi trao đổi thông tin link-state

 Note: trong mạng đa truy cập (multi-access) như Ethernet, 2 router có thể ở trạng thái 2WAY ( later)

Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface

Trang 35

BKACAD

 2 router có thể không thiết lập được hàng xóm nếu:

Subnet masks không khớp

OSPF Hello hay Dead timers không khớp

OSPF network type không khớp

Cấu hình thiếu OSPF network.

 Các câu lệnh nên sử dụng để khắc phục sự cố OSPF:

show ip protocols

show ip ospf

show ip ospf interface

Show ip ospf interface brief

R1# show ip ospf interface serial 0/0/0

Serial0/0/0 is up, line protocol is up

Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_POINT,

Kiểm tra OSPF

Trang 36

Kiểm tra OSPF

Reference bandwidth unit is 100 mbps

Routing Information Sources:

Gateway Distance Last Update

10.3.3.3 110 11:29:29

OSPF Process ID OSPF Router ID

Networks OSPF is advertising that are originating from this router

OSPF Neighbors Administrative Distance

Trang 37

BKACAD

Kiểm tra OSPF

R1# show ip ospf

Start time: 00:00:19.540, Time elapsed: 11:31:15.776

Supports only single TOS(TOS0) routes

Supports opaque LSA

Supports Link-local Signaling (LLS)

Supports area transit capability

Router is not originating router-LSAs with maximum metric

Initial SPF schedule delay 5000 msecs

Minimum hold time between two consecutive SPFs 10000 msecs

Maximum wait time between two consecutive SPFs 10000 msecs

Incremental-SPF disabled

Minimum LSA interval 5 secs

Minimum LSA arrival 1000 msecs

Area BACKBONE(0)

Number of interfaces in this area is 3

Area has no authentication

SPF algorithm last executed 11:30:31.628 ago

SPF algorithm executed 5 times

Trang 38

Kiểm tra OSPF

 Mỗi khi router nhận được thông tin mới về topology (thêm, bớt, thay đổi link)

thì router sẽ:

Chạy lại thuật toán SPF

Tạo lại cây SPF

Cập nhật bảng định tuyến

… (in CCNP)

 Việc chạy thuật toán SPF sẽ tiêu tốn tài nguyên của hệ thống mạng, và thời

gian tính toán phục thuộc vào kích thước mạng.

R1# show ip ospf

Maximum wait time between two consecutive SPFs 10000 msecs

Trang 39

BKACAD

Kiểm tra OSPF

 Flapping link – Mạng có thể bị xoay vòng giữa up và down-> dẫn đến việc

OSPF router liên tục chạy thuật toán SPF

 SPF schedule delay

Router sẽ chờ 5 giây (5000 msec) sau khi nhận được LSU mới chạy thuật

toán SPF

 Minimum hold time:

Tránh trường hợp router liên tục chạy thuật toán SPF

Sau khi vừa chạy SPF, Router cần phải đợi 10 giây (10000 msec) trước

khi chạy lại SPF

R1# show ip ospf

Trang 40

Kiểm tra OSPF

 OSPF có thể có các giá trị hello, dead interval khác nhau giữa các interface

trên 1 router

R1# show ip ospf interface serial 0/0/0

Serial0/0/0 is up, line protocol is up

Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_POINT,

Trang 41

BKACAD

Kiểm tra bảng định tuyến

 Không giống RIPv2 và EIGRP, OSPF mặc định không chạy chế độ auto-summary

R1# show ip route

Codes: <some code output omitted>

192.168.10.0/30 is subnetted, 3 subnets

C 192.168.10.0 is directly connected, Serial0/0/0

C 192.168.10.4 is directly connected, Serial0/0/1

O 192.168.10.8 [110/128] via 192.168.10.2, 14:27:57, Serial0/0/0

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

O 172.16.1.32/29 [110/65] via 192.168.10.6, 14:27:57, Serial0/0/1

C 172.16.1.16/28 is directly connected, FastEthernet0/0

10.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

O 10.10.10.0/24 [110/65] via 192.168.10.2, 14:27:57, Serial0/0/0

C 10.1.1.1/32 is directly connected, Loopback0

Tiêu đề	Giao thức định tuyến OSPF
Trường học	BKACAD
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	2008

Định dạng
Số trang	88
Dung lượng	2,15 MB