Cập nhật thông tin cấu hình từ các thiết bị khác part10 ppsx

Sau đây là các đặc điểm hoạt đông của router sử dụng giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết: 1.. Ví dụ như:giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách chỉ trao đổi thông tin

Sau đây là các đặc điểm hoạt đông của router sử dụng giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết:

1 Sử dụng thông tin từ gói hello và LSAs nhận được từ các router láng giềng

để xây dựng cơ sở dữ liệu về cấu trúc hệ thống mạng

2 Sử dụng thuật toán SPF để xác tính toán ra đường ngắn nhất đến từng mạng

3 Lưu kết quả chon đường trong bảng định tuyến

2.1.3 Thông tin định tuyến được duy trì như thế nào

Phần này sẽ giải thích giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết sử dụng các thành phần sau đây như thế nào:

LSAs

Cơ sở dữ liệu về cấu trúc hệ thống mạng

Thuật toán SPF

Cây SPF

Bảng định tuyến với đường đi và cổng ra tương ứng để định tuyến cho gói

dữ liệu

Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết được thiết kế để khắc phục các nhược điểm của giao thức định tuyến theovectơ khoảng cách Ví dụ như:giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách chỉ trao đổi thông tin định tuyến với các router kết nối trực tiếp với mình mà thôi, trong khi đó giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết thực hiện trao đổi thông tin định tuyến trên một vùng

rộng lớn

•

•

•

•

•

Khi có một sự cố xảy ra trong mạng, ví dụ như có một router láng giềng bị mất kết nối , giao thức định tuyến theo trạng đường liên kết lập tức phát các gói LSAs ra trên toàn vùng bằng 1 địa chỉ multicast đặc biệt Tiến trình này thực hiện gửi thông tin ra tất cả các cổng, trừ cổng nhận được thông tin Mỗi router nhận được một

LSA, cập nhật thông tin mới này vào cơ sở dữ liệu về cấu trúc hệ thống mạng Sau

đó router chuyển tiếp gói LSA này cho tất cả các thiết bị làng giềng khác LSAs

làm cho mọi router trong vùng thực hiện tính toán lại đường đi Chính vì vậy số lượng router trong một vùng nên có giới hạn

Một kết nối tương ứng với một cổng trên router Thông tin về trạng thái của một liên kết bao gồm thông tin về một cổng của router và mối quan hệ với các router

láng giềng trên cổng đó Ví dụ như: thông tin về một cổng trên router bao gồm địa chỉ IP, subnet mask, loại mạng kết nối vào cổng đó…Tập hợp tất cả các thông tin trên được lưu lại thành một cơ sở dữ liệu về trạng thái các đường liên kết, hay còn gọi là cơ sở dữ liệu về cấu trúc hệ thống mạng Cơ sở dữ liệu này được sử dụng để tính toán chọn đường tốt nhất Router áp dụng thuật toán chọn đường ngắn nhất Dijkstra vào cơ sở dữ liệu về cấu trúc mạng, từ đó xây dựng nên cây SPF với bản thân router là gốc Từ cây SPF này, router sẽ chọn ra đường ngắn nhất đến từng mạng đích Kết quả chọn đường được đặt trên bảng định tuyến của router

Hình 2.1.3 2.1.4 Thuật toán định tuyến theo trạng thái đường liên kết

Thuật toán định tuyến theo trạng thái đường liên kết xây dựng và duy trì một cơ

sở dữ liệu phức tạp về cấu trúc hệ thống mạng bằng cách trao đổi các gói quảng

cáo trạng thái đường liên kết LSAs(Link – State Advertisements) với tất cả các

router khác trong mạng

Thuật toán định tuyến theo trạng thái đường liên kết có đặc điểm sau:

• Chúng được xem như là một tập hợp các giao thức SPF

•

•

Chúng xây dựng và duy trì một cơ sở dữ liệu phức tạp về cấu trúc hệ thống mạng

Chúng dựa trên thuật toán Dijkstra

Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết phát triển và duy trì đầy đủ các thông tin về mọi router trong mạng và cấu trúc kết nối của chúng Điều này được thực hiện nhờ quá trình trao đổi LSAs với các router khác trong mạng

Mỗi router xây dựng cơ sở dữ liệu về cấu trúc hệ thống mạng của mình nhờ các

thông tin từ các LSA mà nó nhận được Sau đó router sử dụng thuật toán SP để tính toán chọn đường ngắn nhất đến từng mạng đích Kết quả chọn đường được đưa lên bảng định tuyến của router Trong suốt tiến trình hoạt động, mọi sự thay đổi trong cấu trúc hệ thống mạng như một thành phần mạng bị đứt hay mạng phát triển thêm thành phần mới đều được phat hiện và đáp ứng theo

Việc trao đổi LSA được thực hiện khi có một sự kiện xảy ra trong mạng chứ không được thực hiện theo định kìy Nhờ vậy tốc độ hội tụ nhanh hơn ví không cần chờ hết thời gian định kỳ các router mới được hội tụ

Hình 2.1.4

Ví dụ hình 2.1.4: Tùy theo từng giao thức và thông số định tuyến tương ứng, giao thức định tuyến có thể phân biệt được hai đường đến cùng một đích và sử dụng đường tốt nhất Trong hình 2.1.4, trên bảng định tuyến có hai đường đi từ Router A đến Router D Hai đường này có chi phí bằng nhau nên giao thức định tuyến ghi nhận cả hai Có một số giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết có cách đánh giá khả năng hoạt động của hai đường và chon đường tốt nhất Ví dụ, nếu đường đi qua Router C gặp trở ngại như bị nghẽn mạch hoặc bị hư hỏng thì giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết có thể nhận biết được các thay đổi này và chuyển gói di theo đường qua Router B

2.1.5 Ưu và nhược điểm của giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết

Sau đây là các ưu điểm của giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết:

•

•

•

Sử dụng chi phí làm thông số định tuyến để chọn đường đi trong mạng Thông số chi phí này có thể phản ánh được dung lượng của đường truyền

Thực hiện cập nhật khi có sự kiện xảy ra, phát LSAs ra cho mọi router trong

hệ thống mạng Điều này giúp cho thời gian hội tụ nhanh hơn

Mỗi router có một sơ đồ đầy đủ và đồng bộ về toàn bộ cấu trúc hệ thống mạng Do đó chúng rất khó bị lặp vòng

•

•

•

•

Router sử dụng thông tin mới nhất để quyết định chọn đường đi

Cần thiết kế hệ thống mạng một cách cẩn thận để cơ sở dữ liệu về trạng thái các đường liên kết có thể được thu nhỏ lại Nhờ đó chúng ta có thể tiết kiệm được các tính toán Dijkstra và hội tụ nhanh hơn

Mọi router sử dụng sơ đồ cấu trúc mạng của riêng nó để chọn đường Đặc tính này sẽ giúp chúng ta khi cần xử lý sự cố

Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết có hỗ trợ CIDR và

VLSM

Sau đây là các nhược điểm của giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết:

Chúng đòi hỏi nhiều dung lượng bộ nhớ và năng lực xử lý cao hơn so với giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách Do đó chúng khá mắc tiền đối với các tổ chức nhỏ, chi phi hạn hẹp và thiết bị cũ

• Chúng đòi hỏi hệ thống mạng phải được thiết kề theo mô hình phân cấp, hệ thống mạng được chia ra thành nhiều cùng nhỏ để làm giảm bớt độ lớn và độ phức tạp của cơ sở dữ liệu về cấu trúc hệ thống mạng

• Chúng đòi hỏi nhà quản trị mạng phải nắm vững giao thức

• Trong suốt quá trình khởi động, các router thu thập thông tin về cấu trúc hệ

thống mạng để xây dựng cơ sở dữ liệu, chúng phát các gói LSA ra trên toàn

bộ mạng Do đó tiến trình này có thể làm giảm dung lượng đường truyền dành cho dữ liệu khác

•

1.1.4 So sánh và phân biệt giữa định tuyến theo vectơ khoảng cách và định tuyến theo trạng thái đường liên kết

Trước tiên ta xét giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách Thông tin định tuyến mà các router gửi đi là những thông tin gì và gửi cho ai ? Các router định tuyến theo vectơ khoảng cách thực hiện gửi toàn bộ bảng định tuyến của mình

và chỉ gửi cho các router kết nối trực tiếp với mình Như chúng ta đã biết ,thông tin trên bảng định tuyến rất ngắn gọn,chỉ cho biết tương ứng với một mạng đích

là cổng nào của router , router kế tiếp có địa chỉ IP là gì, thông số định tuyến của con đường này là bao nhiêu Do đó, các router định tuyến theo vectơ

khoảng cách không biết được đường đi một cách cụ thể, không biết về các

router trung gian trên đường đi và cấu trúc kết nối giữa chúng Các bạn có thể

xem nội dung bảng định tuyến trên router bằng lệnh show ip route Hơn nữa,

bảng định tuyến là kết quả chọn đường tốt nhất của mỗi router Do đó, khi

239

chúng trao đổi bảng định tuyến với nhau, các router chọn đường dựa trên kết quả đã chọn của router láng giềng Mỗi router nhìn hệ thống mạng theo sự chi phối của các router láng giềng

Các router định tuyến theo vectơ khoảng cách thực hiện cập nhật thông tin định tuyến theo định kỳ nên tốn nhiều băng thông đường truyền Khi có sự thay đổi xảy ra, router nào nhận biết sự thay đổi đầu tiên sẽ cập nhật bảng định tuyến của mình trước rồi chuyển bảng định tuyến bảng định tuyến cập nhật cho router láng giềng Router láng giềng nhận được thông tin mới, cập nhật vào bảng định tuyến đã được cập nhật cho các router láng giềng kế tiếp Quá trình cập nhật cứ lần lượt như vậy ra toàn bộ hệ thống Do đó thời gian bị hội tụ chậm

Bây giờ ta xét đến giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết Thông tin định tuyến mà các router gửi đi là gì và gửi cho ai? Khi bắt đầu hoạt động, mỗi router sẽ gửi thông tin cho biết nó có bao nhiếu kết nối và trạng thái của

mỗi đường kết nối như thế nào, và nó gửi cho mọi router khác trong mạng bằng địa chỉ multicast Do đó mỗi router đều nhận được từ tất cả các router khác thông tin về các kết nối của chúng Kết quả là mỗi router sẽ có đầy đủ thông tin

để xây dựng một cơ sở dữ liệu về trạng thái các đường liên kết, hay còn gọi là

cơ sở dữ liệu về cấu trúc mạng Như vậy, mỗi router đều có một cái nhìn đầy đủ

và cụ thể về cấu trúc của hệ thống mạng Từ đó, mỗi router tự tính toán để chọn đường đi tốt nhất đến từng mạng đích

Khi các router định tuyến theo trạng thái đường liên kết đã hội tụ xong, không thực hiện cập nhật định kỳ Chỉ khi nào có sự thay đổi thì thông tin về sự thay đổi đó được truyền đi cho tất cả các router trong mạng Do đó thời gian hội tụ nhanh và ít tốn băng thông

Ta thấy ưu điểm nổi trội của định tuyến theo trạng thái đường liên kết so với định tuyến theo vectơ khoảng cách là thời gian hội tụ nhanh hơn và tiết kiệm

băng thông đường truyền hơn Giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết có hỗ trợ CIDR và VLSM Do đó, chúng là một lựa chọn tốt cho mạng lớn

và phức tạp Thực chất giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết thực hiện định tuyến tốt hơn so với giao thức định tuyến theo vectơ khoảng cách ở mọi kích cỡ mạng Tuy nhiên, giao thức định tuyến theo trạng thái đường liên kết không được triển khai ở mọi hệ thống mạng vì chúng đòi hỏi dung lượng bộ