Báo Cáo Tìm Hiểu Giao Thức Định Tuyến OSPF

Danh mục bảng biểu và hỡnh vẽBảng 1.0 Các giao thức định tuyến và tiêu chí so sánh 5 Bảng 1.6 :Định dạng gói yêu cầu trạng thái liên kết 21Bảng 1.7 Định dạng chung của gúi cập nhật trạng

GVHD: Hoàng Trọng Minh

MỤC LỤC

Lời mở đầu 3

Danh mục cỏc từ viết tắt và cụng thức toỏn học 1

Danh mục bảng biểu và hỡnh vẽ 2

I: Cỏc khỏi niệm cơ bản 3

1 Khỏi niệm về định tuyến : 3

2.Khỏi niệm về giao thức : 3

II: Cỏc giao thức 3

1.Tổng quan chung về cỏc giao thức : 3

2 Giao thức định tuyến RIPvà OSPF( Lý do ra đời OSPF) 4

III: Giao thức đường đi ngắn nhất (OSPF-open shoter Path Fist) 5

1.Giao thức đường đi ngắn nhất (OSPF-Open Shortest Path First) 5

1.1Định tuyến động và thuật toỏn LSA 6

1.2Thuật toỏn trạng thỏi liờn kết LSA 7

2.So sỏnh liờn kết động và liờn kết tĩnh: 7

2.1:Giao thức định tuyến vecto khoảng cỏch 9

2.2: Cỏc Giao thức định tuyến trạng thỏi liờn kết 11

3:V ựng OSPF 14

4:Kiểu router 14

Trong hình trên đã chỉ ra 3 liểu router gồm :router mạng lõi (Backbone-router) , Router biên khu vực (Area boder (Backbone-router), router nội miền(Internal router) 15

5:Kiểu đ ịnh tuyến 15

6:Cập nhật định tuyến 17

7:Định dạng của gúi tin OSPF: OSPF sử dụng 5 loại gúi khỏc nhau 19

7.1 Gúi chào (Hello) của OSPF 21

7.2:Gúi mụ tả cơ sở dữ liệu của OSPF: 22

7.3Gúi yờu cầu trạng thỏi liờn kết 24

GVHD: Hoàng Trọng Minh

Tổng Kết : 31

Danh mục các sách tham khảo 32

Ngày nay chúng ta cũng không phải lo về việc thiếu hụt băng thông cho truyền tin nhưtrước kia thay vào đó là việc làm sao để sử lý gói tin tại các nút là nhanh nhất

Giao thức là một kiểu cách thức giao tiếp , đối thoại Cũng như con người máy mócmuốn làm việc với nhau cũng cần có những cách thức giao tiếp riêng Trong việc truyềntin cũng vậy các Router muốn giao tiếp với nhau cũng cần phải có những giao thức đểlàm việc với nhau Các giao thức đó thường là RIP , IGRP, EGRP, IS-IS,BGP4 vàOSPF

Danh mục các từ viết tắt và công thức toán học

paket

Gói mô tả cơ sở dữ liệu

thái liên kết

acknowledgement Tin báo nhận trạng thái liên kết

nhất

Danh mục bảng biểu và hỡnh vẽ

Bảng 1.0 Các giao thức định tuyến và tiêu chí so sánh 5

Bảng 1.6 :Định dạng gói yêu cầu trạng thái liên kết 21Bảng 1.7 Định dạng chung của gúi cập nhật trạng thỏi liờn kết 21

Bảng 2.3 Đinh dạng LSA liên kết tóm tắt tới mạng 26

I: Cỏc khỏi niệm cơ bản

1 Khỏi niệm về định tuyến :

Định tuyến là một tiến trỡnh lựa chọn con đường cho thực thể thụng tin chuyển quamạng, nú cũn được coi là khả năng của một nỳt trong vấn đề lựa chọn đường dẫncho thụng tin qua mạng

Định tuyến là một khái niệm cốt lõi của mạng IP và nhiều loại mạng khácnhau Định tuyến cung cấp phương tiện tìm kiếm các tuyến đường theo các thôngtin mà thực thể thông tin được chuyển giao trên mạng

2.Khái niệm về giao thức :

Để đơn giản ta chỉ cần hiểu giao thức là cách thức giao tiếp Trong mạngthông tin giữa các máy tính thì giao thức rất quan trọng , giao thức chính là cầu nốigiữa các máy tính , các hệ thống máy tính và các hệ thống mạng

II: Các giao thức

1.Tổng quan chung về các giao thức :

Các giao thức hiênc có gồm có RIP (RIP-1, RIP-2) ; OSPF, IGRP, EIGRP,IS-IS, BGP4 Trong đó thì phân ra làm hai loại

Giao thức nội miền và giao thức đa miền

Giao thức liên miền gồm: RIP, OSPF …

Giao thức liên miền gồm: OSPF, IS_IS…

Trong đó thì các giao thức đều có những ưu nhược đỉêm riêng được thể hiệnqua bảng sau :

Thủ tục mời

Bảng 1:các giao thức định tuyến và tiêu chí so sánh

2 Giao thức định tuyến RIPvà OSPF( Lý do ra đời OSPF)

Qua bảng so sánh trên đây ta nhận thấy ngay được các khả năng của các giaothức định tuyến và các hạn chế của nó Trong đó giao thứcRIP là một giao thứcđịnh tuyến miền trong được sử dụng cho các hệ thống tự trị Giao thức thông tinđịnh tuyến thuộc loại giao thức định tuyến khoảng cách vectơ, giao thức sử dụnggiá trị để đo lường đó là số bước nhảy (hop count) trong đường đi từ nguồn đếnđích Mỗi bước đi trong đường đi từ nguồn đến đích được coi như có giá trị là 1hop count Khi một bộ định tuyến nhận được 1 bản tin cập nhật định tuyến cho cácgói tin thì nó sẽ cộng 1 vào giá trị đo lường (hop count) đồng thời cập nhật vàobảng định tuyến Trong đó đáng chú ý là RIP- 1 và RIP-2 RIP thực hiện việc ngăncản vòng lặp định tuyến vô hạn bằng cách thực hiện giới hạn số đường đi cho phéptrong 1 đường đi từ nguồn tới đích Số hop tối đa trong một đường đi là 15 Nếu 1

bộ định tuyến nhận được một bản tin cập nhật định tuyến và tại đây giá trị đolường trở thành 16 thì đích coi như là nút mạng không thể đến được Nhược điểmcủa RIP chính là giới hạn đường kính tối đa của 1 mạng RIP là dưới 16 hops RIP

có đặc điểm hoạt động ổn định nhưng khả năng thay đổi chậm Khi có thay đổi vềcấu hình mạng, RIP luôn thực hiện chế độ chia rẽ tầng và áp đặt cơ chế ngăn chặncác thông tin định tuyến sai được phát tán trong các bộ định tuyến RIP sử dụngcác bộ định thời để điều chỉnh hoạt động của mình Bộ định thời cập nhật địnhtuyến theo khoảng thời gian định trước, thông thường 30s là bộ định thời lại đượckhởi động lại để cập nhật lại các thông tin định tuyến được gởi từ các bộ địnhtuyến lân cận Điều này cũng giúp ngăn chặn sự tắc nghẽn trong mạng khi tất cảcác bộ định tuyến cùng 1 thời điểm cố gắng cập nhật các bảng định tuyến lâncận.Chính vì điều đó mà người ta đã ghĩ ra cách khắc phục những nhược điểm củaRIP để cho ra OSPF một giao thức vừa áp dụng cho đa miền vừa áp dụng cho nộimiền

III: Giao thức đường đi ngắn nhất (OSPF-open shoter Path Fist)

1.Giao thức đường đi ngắn nhất (OSPF-Open Shortest Path First)

Giao thức OSPF là một giao thức định tuyến miền trong được sử dụng rộngrãi Phạm vi hoạt động của nó cũng là một hệ thống tự trị (AS) Các router đặc biệtđược gọi là các router biên AS có trách nhiệm ngăn thông tin về các AS khác vàotrong hệ thống hiện tại

Để thực hiện định tuyến hiệu quả, OSPF chia hệ thống tự trị ra thành nhiềukhu vực nhỏ Mỗi AS có thể được chia ra thành nhiều khu vực khác nhau Khuvực là tập hợp các mạng, trạm và router nằm trong cùng một hệ thống tự trị Tất cảcác mạng trong một khu vực phải được kết nối với nhau Tại biên của khu vực, cácrouter biên khu vực tóm tắt thông tin về khu vực của mình và gửi các thông tin nàytới các khu vực khác Trong số các khu vực bên trong AS, có một khu vực đặc biệtđược gọi là đường trục; tất cả các khu vực trong một AS phải được nối tới đườngtrục Hay nói cách khác là đường trục được coi như là khu vực sơ cấp còn các khuvực còn lại đều được coi như là các khu vực thứ cấp

Các router bên trong khu vực đường trục được gọi là các router đường trục,các router đường trục cũng có thể là một router biên khu vực Nếu vì một lý donào đó mà kết nối giữa một khu vực và đường trục bị hỏng thì người quản trịmạng phải tạo một liên kêts ảo (virtual link) giữa các router để cho phép đườngtrục tiếp tục hoạt động như một khu vực sơ cấp

HÖ thèng tù trÞ (AS)

Router biªn khu vùc

Khu vùc ® êng trôc Router ® êng trôc

Tíi AS kh¸c

Router biªn AS

H×nh 1.0: C¸c khu vùc trong mét hÖ thèng tù trÞ

OSPF là giao thức định tuyến trạng thái liên kết, được thiết kế cho các mạng lớnhoặc các mạng liên hợp và phức tạp Các giải thuật định tuyến trạng thái sử dụngcác giải thuật Shortest Path First (SPF) cùng với một cơ sở dữ liệu phức tạp về cấuhình của mạng Cơ sở dữ liệu về cấu hình mạng về cơ bản bao gồm tất cả dữ liệu

về mạng có liên kết đến bộ định tuyến chứa cơ sở dữ liệu

Giải thuật chọn đường dẫn ngắn nhất SPF là cơ sở cho hệ thống OSPF Khi 1 bộđịnh tuyến sử dụng SPF được khởi động, bộ định tuyến sẽ khởi tạo cấu trúc cơ sở

dữ liệu của giao thức định tuyến và sau đó đợi chỉ báo từ các giao thức tầng thấphơn dưới dạng các hàm Bộ định tuyến sẽ sử dụng các gói tin OSPF Hello để thunhận các bộ định tuyến lân cận của mình Bộ định tuyến gửi gói tin Hello đến cáclân cận và nhận các bản tin Hello từ các bộ định tuyến lân cận Ngoài việc sử dụnggói tin Hello để thu nhận các lân cận, bản tin Hello còn được sử dụng để xác nhậnviệc mình vẫn đang hoạt động đến các bộ định tuyến khác

Mỗi bộ định tuyến định kỳ gửi các gói thông báo về trạng thái liên kết (LSA) đểcung cấp thông tin cho các bộ định tuyến lân cận hoặc cho các bộ định tuyến kháckhi một bộ định tuyến thay đổi trạng thái Bằng việc so sánh trạng thái liên kết củacác bộ định tuyến lion kề đ• tồn tại trong cơ sở dữ liệu, các bộ định tuyến bị lỗi sẽ

bị phát hiện ra nhanh chóng và cấu hình mạng sẽ được biến đổi thích hợp Tờ cấutrúc dữ liệu được sinh ra do việc cập nhật liên tục các gói LSA, mỗi bộ định tuyến

sẽ tính toán cây đường đi ngắn nhất của mình và tự mình sẽ làm gốc của cây Sau

đó từ cây đường đi ngắn nhất sẽ sinh ra bảng định tuyến

1.1Định tuyến động và thuật toán LSA

Định tuyến động lựa chọn tuyến dựa trên thông tin trạng thái hiện thời của mạng.Thông tin trạng thái có thể đo hoặc dự đoán và tuyến đường có thể thay đổi khitopo mạng hoặc lưu lượng mạng thay đổi Thông tin định tuyến cập nhật vào trongcác bảng định tuyến của các nút (node) mạng trực tuyến, và đáp ứng tính thời gianthực nhằm tránh tắc nghẽn cũng như tối ưu hiệu năng mạng Định tuyến động xâydựng trên hai yếu tố cơ bản: Mô hình tính toán và thông tin trạng thái

1.2Thuật toán trạng thái liên kết LSA: Trong thuật toán trạng thái

liên kết, các node mạng quảng bá giá trị liên kết của nó với cácnode xung quanh tới các node khác Sau khi quảng bá tất cả các

node đều biết rừ topo mạng và thuật toỏn sử dụng để tớnh toỏncon đường ngắn nhất tới node đớch được mụ tả hỡnh thức như sau:

Giả thiết :

r là node nguồn, d là node đớch

Cdr là giỏ thấp nhất từ node r tới đớch d

Nr d là node tiếp theo của r trờn đường tới d

Cr s(r,s) là giỏ của liờn kết từ r tới s,

Thuật toỏn dừng khi tất cả cỏc node thuộc 

Khi tớnh toỏn đường đi ngắn nhất sử dụng cỏc thuật toỏn trờnđõy, thụng tin trạng thỏi của mạng thể hiện trong hệ đo lượng(metric), cỏc bộ định tuyến phải được cập nhật giỏ trờn tuyến liờnkết Một khi cú sự thay đổi topo mạng hoặc lưu lượng cỏc nodemạng phải khởi tạo và tớnh toỏn lại tuyến đường đi ngắn nhất, tuỳtheo giao thức được sử dụng trong mạng

2.So sỏnh liờn kết động và liờn kết tĩnh:

Định tuyến động lựa chọn tuyến dựa trên thông tin về trạng thái hiện thời củamạng Thông tin trạng thái có thể đo hoặc dự đoán và tuyến đờng có thể thay đổikhi topo mạng hoặc lu lợng mạng thay đổi Thông tin định tuyến cập nhật vàotrong các bảng định tuyến của các nút mạng trực tuyến và đáp ứng tính thời gianthực nhằm tránh tắc nghẽn cũng nh tối u hiệu năng mạng Định tuyến động xâydựng trên hai yếu tố cơ bản: Mô hình tính toán và thông tin trạng thái Có hai kiểumô hình tính toán sử dụng trong định tuyến động là mô hình tập trung và mô hìnhphân tán Mô hình tập trung đợc xây dựng từ hệ thống tính toán định tuyến nhngtrong các điều kiện mạng phát triển rất nhanh và mạnh, mô hình phân tán thực sựchiếm đợc u thế với độ động lớn hơn vì các chức năng định tuyến đợc thực hiện

trên nhiều thực thể mạng, các thông tin đợc lu tại nhiều thực thể và vì thế độ tincậy của mạng tăng lên Ưu điểm lớn nhất của định tuyến động là nó có thể thiếtlập tuyến đờng tới tất cả các thiết bị trong mạng, tự động thay đổi tuyến đờng khicấu hình mạng thay đổi Nó rất thích hợp khi:

 Thêm thiết bị và địa chỉ mới vào mạng

 Loại bỏ thiết bị và địa chỉ khỏi mạng

 Tự động cấu hình phù hợp với sự thay đổi của mạng

Trong một mạng phức hợp sử dụng định tuyến động, một mạng có thể bị táitạo lại cấu hình một cách liên tục vì sự khác nhau về thiết bị và chính sách của rấtnhiều nhà khai thác cùng hoạt động Điều đó có thể gây nên những tổn thất trênmạng về sử dụng tài nguyên Điều đó cũng có nghĩa là sử dụng định tuyến độngcũng sẽ tạo ra sự phức tạp cao nhất Ví dụ sau nhằm minh hoạ sự cần thiết của địnhtuyến động trên Internet Mạng ở hình 1.1 sẽ thích ứng khác nhau đối với các thay

đổi về tôpô mạng, tuỳ thuộc việc nó sử dụng cơ chế định tuyến tĩnh hay định tuyến

động

Hỡnh 1.1:mụ tả sự thớch ứng khác nhau về topo mạng

Định tuyến tĩnh cho phép các router định tuyến gói tin từ mạng này tới mạngkhác dựa trên các thông tin đợc cấu hình nhân công Trong ví dụ này, router R1luôn gửi lu lợng có đích là router R4 qua router R3 Router R1 tham chiếu tới bảng

định tuyến của nó và dựa theo các thông tin tĩnh để chuyển tiếp gói tới router R3.Router R3 cũng thực hiện các công việc tơng tự và chuyển tiếp gói tới router R4.Router R4 chuyển gói tới trạm đích

Nếu đờng đi giữa router R1 và router R3 bị lỗi, router R1 không thể chuyển gói tớiRouter R4 thông qua tuyến tĩnh đó thiết lập này Nh vậy, truyền thông với mạng

đích không thể thực hiện đợc cho đến khi router R1 đợc cấu hình lại để chuyển góiqua router R2 Đây chính là một nhợc điểm của định tuyến tĩnh Định tuyến động

hoạt động linh hoạt hơn Theo bảng định tuyến của router R1, gói có thể tới đíchcủa nó qua router R3 Tuy nhiên, cũng có một đờng đi sẵn khác tới đích, đó là điqua router R2 Khi router R1 nhận ra rằng liên kết tới router R3 bị lỗi, nó điềuchỉnh bảng định tuyến và đờng đi tới mạng đích sẽ qua router R2 Khi liên kết giữarouter R1 và router R3 đợc khôi phục, router R1 có thể một lần nữa thay đổi bảng

định tuyến để chuyển đờng đi tới đích là qua router R3

Định tuyến động sử dụng các giao thức định tuyến để thực hiện xây dựngnên các bảng định tuyến trên các bộ định tuyến Các giao thức định tuyến động đ-

ợc chia thành 2 nhóm chính: Giao thức định tuyến véctơ khoảng cách và giao thức

định tuyến trạng thái liên kết Ngoài ra còn có nhóm giao thức thứ 3 là nhóm cácgiao thức định tuyến lai ghép giữa hai nhóm trên hay nói cách khác có các tínhchất của cả hai nhóm giao thức: Định tuyến véctơ khoảng cách và định tuyến trạngthái liên kết

2.1:Giao thức định tuyến vecto khoảng cỏch (distance-vecto: gọi tắt là

định tuyến véctơ): Dựa vào các giải thuật định tuyến có cơ sở hoạt động là véctơ khoảng cách Theo định kỳ các bộ định tuyến chuyển toàn bộ các thông tin có trong bảng định tuyến đến các bộ định tuyến lân cận đấu nối trực tiếp với nó và cũng theo định kỳ nhận các bảng định tuyến từ các bộ định tuyến lân cận Sau khi nhận đợc các bảng định tuyến từ các bộ định tuyến lân cận, bộ định tuyến sẽ so sánh với bảng định tuyến hiện có và quyết định về việc xây dựng lại các bảng định tuyến theo thuật toán của từng giao thức hay không Trong trờng hợp phải xây dựng lại, bộ định tuyến sau đó sẽ gửi bảng định tuyến mới cho các lân cận và các lân cận lại thực hiện các công việc tơng tự Các bộ định tuyến tự xác định các lân cận trên cơ sở thuật toán và các thông tin thu lợm từ mạng

 Từ việc cần thiết phải gửi các bảng định tuyến mới lại cho các lân cận vàcác lân cận sau khi xây dựng lại bảng định tuyến lại gửi trở lại bảng định tuyếnmới, định tuyến thành vòng có thể xảy ra nếu sự hội về trạng thái bền vững củamạng diễn ra chậm trên một cấu hình mới Các bộ định tuyến sử dụng các kỹ thuật

bộ đếm định thời để đảm bảo không nảy sinh việc xây dựng một bảng định tuyếnsai Có thể diễn giải điều đó nh sau:

 Khi một bộ định tuyến nhận một cập nhật từ lân cận chỉ rằng một mạng cóthể truy xuất trớc đây nay không thể truy xuất đợc nữa, bộ định tuyến đánh dấutuyến không thể truy xuất và khởi động một bộ định thời

 Nếu tại bất kỳ thời điểm nào mà trớc khi bộ định thời hết hạn một cập nhật

đợc tiếp nhận cũng từ lân cận đó chỉ ra rằng mạng đã đợc truy xuất trở lại, bộ địnhtuyến đánh dấu là mạng có thể truy xuất và giải phóng bộ định thời

 Nếu một cập nhật đến từ một bộ định tuyến lân cận khác với giá trị địnhtuyến tốt hơn giá trị định tuyến đợc ghi cho mạng này, bộ định tuyến đánh dấumạng có thể truy xuất và giải phóng bộ định thời Nếu giá trị định tuyến tồi hơn,cập nhật đợc bỏ qua

 Khi bộ định thời đợc đếm về 0, giá trị định tuyến mới đợc xác lập, bộ địnhtuyến có bảng định tuyến mới.

Việc tính toán tuyến trong giao thức định tuyến véctơ khoảng cách sử dụng thuật toán tính toán con đờng ngắn nhất theo kỹ thuật chọn đờng phân tán mà điển hình là thuật toán chọn đờng Ford& Fulkerson Kỹ thuật chọn đờng này cho phép

ta tìm tất cả các con đờng đi ngắn nhất từ tất cả các đỉnh tới một đỉnh đích cho

tr-ớc Giải thuật này đợc thực hiện bằng các bớc lặp, sau k bớc, mỗi đỉnh đợc đánh dấu bởi một cặp giá trị (nk(v),Dk(v)) trong đó:

Dk(v) là giá trị cực tiểu từ đỉnh v đến đích tại bớc thứ k

Nk(v) là đỉnh tiếp theo trên con đờng từ v đến đích tại bớc thứ k

Quá trình lặp sẽ dừng lại khi cặp giá trị đánh dấu của mỗi đỉnh đợc giữ nguyên không thay đổi nữa

Thuật toán Ford-Fulkerson đợc mô tả nh sau:

-Đầu vào: Đồ thị có hớng G=(V,E) với n đỉnh

a(u,v):ma trận trọng số không âm, s là đỉnh đích

-Đầu ra:N(v) ghi nhận đỉnh trớc v trên đờng đi đến đích

Bớc 0 (Khởi tạo):

D0(s)=0 và tất cả các nút đợcđánh dấu (.,vô cùng)Bớc k (Tính và cập nhật):

Với mọi v khác s (đích), cập nhật lại Dk(v) nh sau:

Dk(v)=min[Dk-1(w) + l(v,w)] với w thuộc Nvtrong đó Nv là tập các nút lân cận của v

Cập nhật nk(v) nh sau:

nk(v)=w1 với w1 thoả mãn biểu thức”

Dk-1(w1)+ l(v,w1)= min[Dk-1(w) + l(v,w)]

với w thuộc NvKiểm tra điều kiện lặp: Nếu tồn tại Dk(v) khác Dk-1(v) thì tiếp bớc (k+1) Ngợclại thì kết thúc quá trình tính toán

2.2: Cỏc Giao thức định tuyến trạng thỏi liờn kết(link-state: gọi tắt

là định tuyến trạng thái): Các giải thuật định tuyến trạng thái, cũng đợc gọi là SPF (shortest path first-chọn đờng dẫn ngắn nhất), duy trì một cơ sở dữ liệu phức tạp chứa thông tin về cấu hình mạng Trong khi giải thuật véc tơ không có thông tin

đặc biệt gì về các mạng ở xa và cũng không biết các bộ định tuyến ở xa, giải thuật

định tuyến trạng thái biết đợc đầy đủ về các bộ định tuyến ở xa và biết đợc chúng liên kết với nhau nh thế nào Giao thức định tuyến trạng thái sử dụng:

 Các thông báo về trạng thái liên kết: LSA (Link State

Advertisements)

 Một cơ sở dữ liệu về cấu hình mạng

 Giải thuật SPF và cây SPF sau cùng

 Một bảng định tuyến liên hệ các đờng dẫn và các cổng đến từngmạng

Hoạt động tìm hiểu khám phá mạng trong kiểu định tuyến trạng thái đợc thực hiện

nh sau:

 Các bộ định tuyến trao đổi các LSA cho nhau Mỗi bộ định tuyến bắt

đầu với các mạng đợc kết nối trực tiếp để lấy thông tin

 Mỗi bộ định tuyến đồng thời với các bộ định tuyến khác tiến hànhxây dung một cơ sở dữ liệu về cấu hình mạng bao gồm tất cả các LSA đến

từ liên mạng

 Giải thuật SPF tính toán mạng có thể đạt đến Bộ định tuyến xâydựng cấu hình mạng luận lý nh một cây, tự nó là gốc, gồm tất cả các đờngdẫn có thể đến mỗi mạng trong toàn bộ mạng đang chạy giao thức địnhtuyến trạng thái Sau đó, nó sắp xếp các đờng dẫn này theo chiến lợc chọn

đờng dẫn ngắn nhất

 Bộ định tuyến liệt kê các đờng dẫn tốt nhất của nó và các cổng dẫn

đến các mạng đích trong bảng định tuyến của nó Nó cũng duy trì các cơ sởdữ liệu khác về các phần tử cấu hình mạng và các chi tiết về hiện trạng củamạng

Khi có thay đổi về cấu hình mạng, bộ định tuyến đầu tiên nhận biết đợc sự thay đổi này gửi thông tin đến các bộ định tuyến khác hay đến một bộ định tuyến

định trớc đợc gán là tham chiếu cho tất cả các bộ định tuyến trên mạng làm căn cứ cập nhật

 Theo dõi các lân cận của nó, xem xét có hoạt động hay không, và giátrị định tuyến đến lân cận đó

 Tạo một gói LSA trong đó liệt kê tên của tất cả các bộ định tuyến lâncận và các giá trị định tuyến đối với các lân cận mới, các thay đổi trong giátrị định tuyến và các liên kết dẫn đến các lân cận đã đợc ghi

 Gửi gói LSA này đi sao cho tất cả các bộ định tuyến đều nhận đợc

 Khi nhận 1 gói LSA, ghi gói LSA vào cơ sở dữ liệu để sao cho cậpnhật gói LSA mới nhất đợc phát ra từ mỗi bộ định tuyến

 Hoàn thành bản đồ của liên mạng bằng cách dùng dữ liệu từ các góiLSA tích luỹ đợc và sau đó tính toán các tuyến dần đến tất cả các mạngkhác sử dụng thuật toán SPF

Có hai vấn đề lu ý đối với giao thức định tuyến trạng thái:

 Hoạt động của các giao thức định tuyến trạng thái trong hầu hết cáctrờng hợp đều yêu cầu các bộ định tuyến dùng nhiều bộ nhớ và thực thinhiều hơn so với các giao thức định tuyến theo véc tơ Các yêu cầu này xuấtphát từ việc cần thiết phải lu trữ thông tin của tất cả các lân cận, cơ sở dữliệu mạng đến từ các nơi khác và thực thi các thuật toán định tuyến trạngthái Ngời quản lý mạng phải đảm bảo rằng các bộ định tuyến mà họ chọn

có khả năng cung cấp các tài nguyên cần thiết này

 Các nhu cầu về băng thông cần phải tiêu tốn để khởi động sự pháttán gói trạng thái Trong khi khởi động quá trình khám phá, tất cả các bộ

định tuyến dùng các giao thức định tuyến trạng thái để gửi các gói LSA đếntất cả các bộ định tuyến khác Hành động này làm tràn ngập mạng khi màcác bộ định tuyến đồng loạt yêu cầu băng thông và tạm thời làm giảm lợngbăng thông khả dụng dùng cho lu lợng dữ liệu thực đợc định tuyến Saukhởi động phát tán này, các giao thức định tuyến trạng thái thờng chỉ yêucầu một lợng băng thông tối thiểu để gửi các gói LSA kích hoạt sự kiệnkhông thờng xuyên nhằm phản ánh sự thay đổi của cấu hình mạng

Việc tính toán tuyến trong giao thức định tuyến véctơ khoảng cách sử dụng thuật toán tính toán con đờng ngắn nhất theo kỹ thuật chọn đờng tập trung mà điển hình

là thuật toán tìm đờng đi ngắn nhất Dijkstra Thuật toán đợc đa ra để tìm đờng đi ngắn nhất từ đỉnh s đến tất cả các đỉnh còn lại trong đồ thị có hớng dựa trên cơ sở gán cho các đỉnh các nhãn tạm thời (Khác với Ford&Fulkerson tìm đờng đi từ tất cả các đỉnh đến 1 đích)

Thuật toán Dijkstra đợc mô tả nh sau:

-Đầu vào: Đồ thị có hớng G=(V,E) với n đỉnh

s thuộc V là đỉnh xuất phát, a[u,v]: ma trận trọng số

d(v) là khoảng cách từ đỉnh xuất phát s đến v -Đầu ra: Truoc[v]:ghi nhận đỉnh đi trớc v trong đờng đi ngắn nhất từ sv

Bớc 0 (Khởi động):

N0={s}

D0(v)=l(s,v) với v không thuộc N0Bớc k (Tính và cập nhật):

Nk=Nk-1 giao {w}

trong đó w thoả mãn biểu thức: Dk-1(w)=min[Dk-1(v)] với v o thuộc Nk-1

Cập nhật: với mọi v o thuộc Nk:

Dk(v)= min [Dk-1(v), Dk-1(w)+l(w,v)]

Kiểm tra điều kiện lặp: Nếu Nk khác V thì lặp bớc k+1 ngợc lại thì dừng quátrình tính toán.

3:V ựng OSPF

Hình1.2 :miêu tả đơn mạng OSPF Trong một mạng OSPF có thẻ đợc chia ra làm hai vùng chính Vùng mạng lõi ( vùng sơ cấp) và vùng thứ cấp Trong hai vùng này có khả năng thay đổi Khi mạng lõi bi lỗi thì ngời quản trị sẽ tạo ra một liên kết ảo và chạy liên kết ảo này

Router biên khu vực

Router nội miền

Hình1.3 : chỉ ra 3 kiểu router

Nh trên hình ta thấy ,mạng đợc chia thành 3 vùng, vùng 0, vùng1, vùng2

Trong hình trên đã chỉ ra 3 liểu router gồm :router mạng lõi router) , Router biên khu vực (Area boder router), router nội miền(Internal router)