BẢO CẢO THỤC TẬP TÓT NGHIỆP GIAO THỨC ĐỊNH TUYÉN OSPF
MUC LUC
• •
MỤC LỤC 1
LỜI M ơ ĐẦU
.
.
.
.
2
CHƯƠNG I: ĐỊA CHỈ IP VÀ ĐÁNH ĐỊA CHỈ IP 3
CHƯƠNG II: CÁC GĨAO THỨC TRONG ĐỊNH TUYÉN TP 5
2.1 Khái Niệm
.
.
.
.
.
5
2.2 Phân loại 5
2.2.1 Định tuyến tĩnh 5
2.2.2 Định Tuyến Động 6
2.3 Giao Thúc RIP (Routing Information Protocol)
3.6 Xác Thực
.
12
3.7 Cách Xac Định Router ID
12
3.6 Bảng Định Tuyến 14
3.7 Quá trình lan tràn bản tin LSAs và bầu chọn DR và BDR trong mạng
Multiaccess 16
3.7.1 Quá trình lan tràn bản tin LSAs 16
3.7.2 Bầu chọn DR và BDR 16
3.8 Metric OSPF
17
3.9 Các Câu Lệnh Cơ Bản trọng OSPF
18
CHƯƠNG IV: MÔ PHỞNG BẰNG PACKEY TRACER 20
4.1 Mô Hình 1
.
.
giới đều được phản ánh qua thông tin được cập nhật hàng ngày. Điều đó cho thấy
mạng lưới viễn thông đã bao trùm trên toàn thế giới .
Ngày nay chúng ta cũng không phải lo về việc thiếu hụt băng thông cho
truyền tin như trước kia thay vào đó là việc làm sao để sử lý gói tin tại các nút là
nhanh nhất. Giao thức là một kiếu cách thức giao tiếp, đối thoại. Cũng như con
người máy móc muốn làm việc với nhau cũng cần có những cách thức giao tiếp
riêng. Trong việc truyền tin cũng vậy các Router muốn giao tiếp với nhau cũng
cần phải có những giao thức để làm việc với nhau. Các giao thức đó thường là
RIP, IGRP, EGRP, IS-IS,BGP4 và OSPF.
OSPF Là giao thức định tuyến nhóm link-state, thường được triến khai
trong các hệ thống mạng phức tạp. Giao thức OSPF tự xây dụng nhũng cơ chế
riêng cho mình ,tự bảo đảm những quan hệ của chính mình với các router khác.
Nó có thể dò tìm nhanh chóng sự thay đổ của topology (cũng như lỗi của các
interface ) và tính toán lại những route mới sau chu kỳ hội tụ. Chu kỳ hội tụ của
OSPF rất ngắn và cũng tốn rất ít lun lượng đường truyền.
Chính vì các lý do trên em đã lựa chọn giao thức định tuyến OSPF và đưa
ra các mô hình mô phỏng trực quan và sinh động bằng phần mềm mô phỏng
Packet tracer của CISCO. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn
Tiến Ban đã tạo điều kiện cho em trong quá trình làm và thực hiện . Mặc dù đã cố
gắng hết sức nhưng do khả năng còn hạn chế nên không thế tránh khỏi thiếu sót
em mong nhận được sự góp ý từ các thầy cô và các bạn đọc đế nhóm có thế hoàn
thiện bài báo cáo .Xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, Ngày
Tháng
Năm
Sinh viên thực hiện
Vũ Trí Cường
Hà Nội, Ngày
Tháng
Năm
Sinh viên thực hiện
Vũ Trí Cường
Vũ Trí Cường - Lớp H09VT10 2
BẢO CẢO THỤC TẬP TÓT NGHIỆP GIAO THÚC ĐỊNH TUYÊN OSPF
CHƯƠNG I: ĐỊA CHỈ IP VÀ ĐÁNH ĐỊA CHỈ IP
Địa chỉ IP là địa chỉ lớp mạng, được sử dụng để định danh các máy trạm
(HOST) trong liên mạng. Địa chỉ IP.v4 có độ dài 32 bít. Nó có thê được biêu thị
dưới dạng thập phân, bát phân, thập lục phân và nhị phân.
Có hai cách cấp phát địa chỉ ĨP phụ thuộc vào cách thức ta kết nối mạng.
Neu mạng của ta kết nối vào mạng Internet, địa chỉ mạng được xác nhận bởi NIC
(Network Information Center). Neu mạng của ta không kết nối với Internet, người
quản trị mạng sẽ cấp phát địa chỉ IP cho mạng này.
về cơ bản, khuôn dạng địa chỉ IP gồm hai phần: Network Number và Host
Number như hình vẽ:
Trong đó, phần Network Number là địa chỉ mạng còn Host Number là địa
chỉ các máy trạm làm việc trong mạng đó. Do việc tăng các w w theo hàm mũ
trong nhũng năm gần đây vì số lượng w w mở ra rất nhiều, nên với địa chỉ ĨP là
32 bít là rất ít do vậy đế mở rộng khả năng đánh điạ chỉ cho mạng IP và vì nhu cầu
sử dụng có rất nhiều quy mô mạng khác nhau, nên người ta chia các điạ chỉ IP
thành 5 lớp ký hiệu là A, B, c, D và E có cấu trúc như sau:
Hình 1.1: Các kiểu đia chỉ IP
Vũ Trí Cường - Lớp H09VT10
3
BẢO CẢO THỤC TẬP TÓT NGHIỆP GIAO THỨC ĐỊNH TUYÉN OSPF
hành kiểm tra trường địa chỉ đích trong phần tiêu đề của gói ĨP, tính toán chặng
tiếp theo (Next hop) đế từng bước chuyến gói IP dần đến đích của nó và các
Router cứ tiếp tục phát các gói tới chặng tiếp theo như vậy cho tới khi các gói ĨP
đến được đích.
2.2 Phân loại.
Có 2 loại định tuyến : định tuyến tĩnh và định tuyến động
2.2.1 Định tuyến tĩnh
Trong bảng định tuyến gồm
S Địa chỉ mạng và subnet mask và địa chỉ IP của router tiếp theo hoặc exit
interface.
S Được ký hiệu là chữ “S” trong bảng định tuyến.
Chúng ta sử dụng định tuyến tĩnh khi :
s Khi mạng chỉ có 1 vài router hay mô hình mạng đơn giản .
S Mạng được kết nối với Internet chỉ thông qua 1 ISP.
•S Mô hình Hub & spoke được sử dụng trên 1 mạng lớn.
Hình 2.1 Bảng định tuyến
Vũ Trí Cường - Lớp H09VT10
5
BẢO CẢO THỤC TẬP TÓT NGHIỆP GIAO THỨC ĐỊNH TUYÉN OSPF
2.2.2 Định Tuyến Động
Giao thức định tuyến động được sử dụng bởi các router đế chia sẻ thông tin
về tình trạng của các mạng từ xa.Giao thức định tuyến động thực hiện 1 số hoạt
động bao gồm :
S Khám phá mạng.
S Cập nhật và duy trì bảng định tuyến.
Điếm đặc trưng của định tuyến động là :
S Tự động khám phá mạng
s Duy trì bảng định tuyến.
Các loại định tuyến động :
1. RIP(Routing Information Protocol).
được xuất bản. Mãi đến năm 1988 RĨP mới được chính thức ban bố trong
RFC 1058 bởi Charles Hedrick. RIP được sử dụng rộng rãi do tính chất đơn giản
và tiện dụng của nó.
Giao thức định tuyến RIP có 2 phiên bản RIPvl và RIPv2.
2.3.1 Giao Thức RIPvl
Đặc điếm: RIPvl (RIP phiên bản 1) là giao thức định tuyến theo vectơ
khoảng cách nên quảng bá toàn bộ bảng định tuyến của nó cho các router láng
giềng theo định kỳ. Chu kỳ cập nhật của RIP là 30 giây. Thông số định tuyến của
RIP là số lượng hop, giá trị tối đa là 15 hop.
RĨPvl là giao thức định tuyến theo lớp địa chỉ. Khi RIP router nhận thông
tin về một mạng nào đó từ một cống, trong thông tin định tuyến này không có
thông tin về subnet mask đi kèm. Do đó router sẽ lay subnet mask của cổng để áp
dụng cho địa chỉ mạng mà nó nhận được từ cống này. Neu subnet mask này không
phù hợp thì nó sẽ lay subnet mask mặc định theo lớp địa chỉ để áp dụng cho địa
chỉ mạng mà nó nhận được.
Một số hạn chế của RIPvl:
- Không gửi thông tin subnet mask trong thông tin định tuyến
- Gửi quảng bá thông tin định tuyến theo địa chỉ 255.255.255.255
- Không hỗ trợ xác minh thông tin nhận được
- Không hỗ trợ VLSM và CĨDR (Classless Interdomain Routing)
2.3.2 Giao Thức RIPv2
RĨPv2 được phát triến từ RĨPvl nên có nhiều đặc điếm giống RĨP vl :
- Là một giao thức định tuyến theo véctơ khoảng cách, sử dụng so hop làm thông
số định tuyến.
- Sử dụng thời gian holddown đế chống lặp (loop), thời gian này mặc định là 180
giây.
- Sử dụng cơ chế split horizon để chống loop.
- Giá trị hop tối đa là 15
Vũ Trí Cường - Lớp H09VT10
7
OSPF là giao thức định tuyến dạng Link-State dựa trên chuấn mở được
phát triển để thay thế phương thức Distance Vector (RĨP). RĨP là một giao thức
định tuyến được chấp nhận trong những ngày đầu của mạng và Internet,nhưng do
phụ thuộc vào số lượng hop mà router có thể đi được chỉ là 15 nên RĨP nhanh
chóng không thế chấp nhận được trong các mạng lớn hơn .Các mạng lớn hơn cần
1 giải pháp định tuyến mạnh mẽ hơn. OSPF là 1 giao thức định tuyến classless mà
sử dụng khái niệm vùng cho khả năng mở rộng .Nó sư dung thông so cost đế tính
đường đi tốt nhất .OSPF sử dụng băng thông như là thước đo chi phí.
3.2 OSPF Giải Quyết Các vấn Đe
s Tốc độ hội tụ nhanh
S Hỗ trợ VLSM (Variable length subnet mask)
s Kích thước mạng có thế hỗ trợ lớn
s Chọn đường theo trạng thái đường link hiệu quả hơn distance vector
s Đường đi linh hoạt hơn.
S Hỗ trợ xác thực (Authenticate).
3.3 Đóng Gói Bản Tin OSPF
Phần dữ liệu của 1 thông báo OSPF được đóng trong 1 gói.Trường dữ liệu này có
thể bao gồm 1 trong 5 loại bản tin OSPF.
Các gói tiêu đề OSPF được gửi kèm với mỗi gói tin OSPF,bất kế loại bản tin nào
của OSPF.Cac OSPF header và loại gói dữ liệu cụ thể được gói gọn trong gói tin
IP.Trong gói tiêu đề ỈP,trường giao thức được thiết lập bằng 89 đế cho biết là
OSPF,và địa chỉ đích được thiết lập là 1 trong 2 địa chỉ multicast :224.0.0.5 hoặc
224.0.0.6.Neu gói OSPF được đóng gói trong 1 khung Ethernet,địa chỉ MAC đích
cũng là 1 địa chỉ multicast: 01-00-5E-00-00-05 or 01-00-5E-00-00-06.
Vũ Trí Cường - Lớp H09VT10
9
BẢO CẢO THỤC TẬP TÓT NGHIỆP GIAO THỨC ĐỊNH TUYÉN OSPF
Encap su lated O S P F Message
Dat.1 Linh Ft«mc IP Packet
OSPF Packet OSPF Packet Type-Specific Data
Gói OSPF loại 1 là gói OSPF Hello.Các gói Hllo được sử dụng để :
s Khám phá hàng xóm OSPF và thiết lập hàng xóm gần kề.
S Quảng bá các thông số ở trên 2 con router mà đã là hàng xóm của nhau.
Bầu chọn DR va BDR ở trên mạng multiaccess và ethemet như Frame
Relay.
3.5.1 Thiết lập hàng xóm
Trước khi 1 router OSPF gửi trạng thái liên kết của nó tới tất cả các router khác,
trước tiên nó phải xác định xem có bất kỳ hàng xóm OSPF nào ở trên bất kỳ liến
Vũ Trí Cường - Lớp H09VT10
10
BẢO CẢO THỤC TẬP TÓT NGHIỆP GIAO THỨC ĐỊNH TUYÉN OSPF
kết nào của nó .Trong hình, router OSPF đang gửi những gói Hello ra tất cả các
cống của nó cho phép các cống của nó xác định xem có bất kỳ hàng xóm nào ở
trên liên kết đó không . Thông tin ở trong OSPF Hello bao gồm OSPF Router ĨD
của router đang gửi gói Hello .Nhận 1 gói OSPF Hello ở trên giao diện xác nhận
cho 1 router mà có router OSPF khác ở trên liên kết này.Sau đó OSPF được thiết
lập là hàng xóm gần kề.
Th e H ello Protocol
Hello, I am
Router ID
10.2.2.2
so/o/1
D C E
O S P F H ello Packets are
sent every 10 seconds on
m ultia ccess networks and
po int-to -point serial links.
M atching interface value s for two
routers to form an adjacen cy
H ello Interval c H e llo Interval
1 1 f
r a u iv e i 1 ncr
1 Hello D iscovers neighbors and b uilds a djacencie s betw e e n them
2 D B D C h e cks for d a tabase synchronization between router
3 L S R R eq u es ts specific link-state rec o rds fro m router to router
4 LS U Se n d s specifically re quested link-state re cords
5 L S A c k Ac k now ledge s the other packet types
Th e a cro n y m s LS A and
LS U are often u se d
interch an ge ab ly.
1
R ou ter LSA s
An L SU co ntains o n e o r
m o re LSAs .
2
Ne tw o rk LS A s
3 or 4
S um m ary L S A s
5
A u tono m ous System Extrenal LS A s
LS A s c ontain route
information for
6 Multicast O S P F LS A s
7 Defined for N ot-So-Stubb y Areas
de stin ation n etw o rks.
8
External Attributes L S A fo r Border Gatway Protoc o l(B G P)
LS A spec ifics are
9.10.11 O p a qu e LS A s
d isc u ss e d in C C N P .
router là :
RI: 192.168-10.5, which is higher than either 172.16.1.17 or 192.168.10.1
R2: 192.168.10.9, which is higher than either 10.10.10.1 or 192.168.10.2
R3: 192.168.10.10, which is higher than either 172.16.1.33 or 192.168.10.6
Rl#8 how ip pro toco1
B
Rou tin g Protocol is "oapf 1”
Outgoing update filter list for- a. _L J_ interfaces is n ot set
Incoming update filter list for all i nterfac es is not set
Rouf-er ID 192. 168.10.5
Number- of areaa in t.hia router is 1 . 1 normal o stub o nssa
R2£ show ip p rot oco ls
Rout ing Protocol is "oapf 1”
Outgoin g update filte r list for all interfaces is not set
Incom ing updat e filter list, for all int erfaces is not aet
Router ID 192. 168.10.9
Nuaibe zr of a re as in th i s ro u ter i s 1. 1 normal o 3tub o nssa
R3 # show ip p rotocols
Rou ting Protocol i-3 "oapf I”
Outg oing update filte r list for all interfaces is not set
Incom ing updat e filt er list for all interf aces is not set
Router ID 192.168.10.10
Number ot ar^an
Ln
tirii-a router- is 1. 1 normal 2 s tub 0 nssa
VŨ Trí Cường - Lớp H09VT10 13
BẢO CẢO THỤC TẬP TÓT NGHIỆP GIAO THỨC ĐỊNH TUYÉN OSPF
3.6 Bảng Định Tuyến
Xét mô hinh như hình vẽ sau khi mang hội tụ thì mỗi router se có 1 bảng định
tuyến của nó như trong hình vẽ:
c 192.160.10.0 is directly connected, SerialO/O/O
o 192 .160 .10 .4 [110/128] via 1 9 2 .160 .1 0 .1, 14 :3 1:18 , SerialO/O/O
c 192.169.10.8 is directly connected/ SerialQ/0/1
172.16.0.0/16 ia variably subnet-tied, 2 subnets, 2 masks
o 172 16 1 32/29 [110/65] via 192.168.10.10, 14:31:18, SerialO/O/1
o 172.16.1.16/28 [110/65] via 192.168.10.1, 14:31:18, SerialO/O/O
10-0.0.0/8 ia variably subnet:tied, 2 subnets, 2 mask.3
c 10.2.2.2/32 is directly connected, LoopbackO
c 10.10.10.0/24 ia directly connected, FaatEthernet0/0
Click to comm and output.
Hình 3.7 Bảng định tuyến của Router R2
R3 Routing Table
R3#show ip route
Codes: <sorae code output oraitted>
D - EIGRP, EX - EIGRP external, 0 - OSPF, IA - OSPF inter area
Gateway of last resort ia not set
192.160.10.0/30 is subnetted, 3 subnets
o 192.168.10.0 [110/845] via 192.168.10.9, 14:31:52, SerialO/O/1
[110/845] via 192.168.10.5, 14:31:52, SerialO/O/O
c 192.16S.10.4 ia directly connected, SerialO/O
c 192.166.10.8 is directly connected, SerialO/1
172.16.0.0/16 is variably aubnected, 2 subnets, 2 ma3k.s
c 172.16.1.32/29 ia directly connected, FaatEthernetO/O
o 172.16.1.16/28 [110/782] via 192.168.10.5, 14:31:52, SerialO/O/O
10.0.0.0/8 is variably 3ubnetted, 2 subnets, 2 maak.3
c 10 .3.3.3/32 ia directly connected, LoopbackO
o 10.10.10.0/24 [110/782] via 192.160.10.9, 14:31:52, SerialO/O/1
Click to command output.
Hình 3.8 Bảng định tuyến của Router R3
OSPF có 5 kiêu mạng :
DR có nhiệm vụ chuyến tiếp các LSAs tới tất cả các router khác trong mạng bằng
địa chỉ 224.0.0.5.Ket quả cuối cùng chỉ 1 router làm nhiệm vụ gửi lan tràn các
LSAs.
Các tiêu chí để bầu DR và BDR:
s DR : router với độ ưu tiên của cống là cao nhất
s BDR : router với độ ưu tiên của cống là cao thứ 2
S Neu độ un tiên bằng nhau thì Router TD cao nhất được sử dụng để làm DR
Mặc định độ ưu tiên là 1
RouterA#show ip ospf neighbor
Neighbor ID Prỉ State Dead Time Address Interface
192.168.31.33 1 FULL/DR 00:00:39 192.168.1.3 FastEthernet0/0
192.168.31.22 1 FULL/BDR 00:00:36 192.1Ễ8.1.2 FastEthernet0/0
RouterB#show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri state Dead Tine Addre33 Interface
192.168.31.33 1 FULL/OR 00:00:34 192.168.1.3 FastEthernet0/0
192.168.31.11 1 FULL/DROTHER 00:00:38 192.168.1.1 FastEthernet0/0
RouterC#show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri state Dead Time Address Interface
192.168.31.22 1 FULL/BDR 00:00:35 192.168.1.2 FastEthernetO
192.168.31.11 1 FULL/DROTHER 00:00:32 192.168.1.1 FastEthernetO
J
Priority is equal at the default value of 1.
Thời gian bầu chọn DR và BDR chỉ diễn ra trong vòng vài giây ngay sau
khi router khởi động với việc kích hoạt giao thức OSPF hoặc mạng Multiaccess,
khi 1 router được bầu lam DR thì nó vẫn là DR cho đến khi 1 trong các điều kiện
sau thay đổi
s DR bị hỏng
^ Tiến trình OSPF trên con DR bị hỏng
s Công Multiaccess ở trên con DR bị hỏng
3.8 Metric OSPF
Router(config)#interface s0/0
Router(config-if)#ip ospf priority 50
Cấu hình authentication đơn giản
Router(config-if)#ip ospf authentication-key password
Router(config-router)#area area number authentication
Cấu hình authentication theo dạng mã hoá, bảo mật cao.
Vũ Trí Cường - Lớp H09VT10
18
BẢO CẢO THỤC TẬP TÓT NGHIỆP GIAO THỨC ĐỊNH TUYÉN OSPF
Router(confĩg-if)ip ospf message-digest-key key ID md5 encryption-type key
Router(confíg-router)#area area ID authentication message-digest
Cấu hình quảng bá một tuyến mặc định trong OSPF:
Router(config-router)#default-information originate
Quảng bà một tuyến khác (không phải là default):
Router(confíg-router)#redistribute protocols subnets
Các lệnh show dùng để kiểm tra cấu hình OSPF:
show ip protocol
show ip route
show ip ospf
show ip ospf interface
show ip ospf database
show ip ospf neighbor detail
clear ip route *
debug ip ospf events
debug ip ospf adj
Vũ Trí Cường - Lớp H09VT10 19
BẢO CẢO THỤC TẬP TÓT NGHIỆP GIAO THỨC ĐỊNH TUYÉN OSPF
CHƯƠNG IV: MÔ PHỎNG BẰNG PACKEY TRACER
4.1 Mô Hình 1
PC3
D - EIGRP, EX - EIGRP external, 0 - OSPF, IÀ - OSPF inter area
NI - OSPF NSSÀ external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
El - OSPF external type 1, K2 - OSPF external type 2, E - EGP
i - IS-IS, LI - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-XS inter area
* - candidate default, u - per-user static route, o - ODR
p - periodic downloaded static route
Gateway of last resort, is not. set
c 192.168.1.0/24 is directly connected, SerialO/O
0 192.168.2.0/24 [110/128] via 192.168.1.1, 00:11:11, SerialO/O
[110/128] via 192.168.3.3, 00:11:01, SerialO/1
c 192.168.3.0/24 is directly connected, SerialO/1
0 192.168.4.0/24 [110/65] via 192.168.1.1, 00:11:11, SerialO/O
c 192.168.S.0/24 is directly connected, FastEthernetO/O
0 192.168.6.0/24 [110/65] via 192.168.3.3, 00:11:01, SerialO/1
4.1.1 Kiếm tra các câu lệnh của Router Quang Ninh
Dùng lệnh Show running-config được như sau:
interface FastEthemet0/0
description KET NOI TOI switch 1
ip address 192.168.5.2 255.255.255.0
duplex auto
speed auto
interface FastEthernetO/1
no ip address
duplex auto
speed auto
shutdown
interface SerialO/O
ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
clock rate 128000
Vũ Trí Cường - Lớp H09VT10
BẢO CẢO THỤC TẬP TÓT NGHIỆP GIAO THỨC ĐỊNH TUYÉN OSPF
duplex auto
speed auto
interface FastEthemetO/1
no ip address
duplex auto
speed auto
shutdown
interface SerialO/O
description KET NOI TOI Quang Ninh
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
interface SerialO/1
description KET NOI TOI Hai Phong
ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
clock rate 128000
router ospf 10
log-adjacency-changes
network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0
ip classless
banner motd AC day la router RA cau hinh boi Hoan AC
line con 0
line vty 0 4
login
End
Vũ Trí Cường - Lớp H09VT10 23
BẢO CẢO THỤC TẬP TÓT NGHIỆP GIAO THỨC ĐỊNH TUYÉN OSPF
4.1.3 Kiếm tra các câu lệnh của Router Hai Phong
HaiPhong#show running-config