Thuật Toán Chọn Đường Ngắn Nhất

Theo thuật toán này, đường tốt nhất là đường có chi phí thấp nhất. Thuật toán

được sử dụng là Dijkstra, thuật toán này xem hệ thống mạng là mọt tập hợp các

nodes được kết nối với nhau bằng kết nối point-to-point. Mỗi kết nối này có một chi phí. Mỗi nodes có một tên. Mỗi nodes có đầy đủ cơ sở dữ liệu về trạng thái

của các đường liên kết. Do đó, chúng có đầy đủ thông tin về cấu trúc vật lý của

hệ thống mạng. Tất cả các cơ sở dữ liệu này điều giống nhau cho mọi router

trong cùng một vùng.

Các Loại Mạng OSPF

Các OSPF phải thiết lập mối quan hệ láng giềng để trao đổi thông tin định tuyến.

Trong mỗi mạng IP kết nối vào router. Nó đều cố gắng ít nhất là trở thành một

láng giềng hoặc là một láng giềng thân mật với một router khác, router OSPF

quyết định chọn router nào làm láng giềng thân mật là tùy thuộc vào từng loại

mạng kết nối với nó. Có một số router có thể cố gắng trở thành láng giềng thân

mật với mọi router láng giềng khác. Có một số router khác lại có thể chỉ cố gắng

trở thành láng giềng thân mật với một hoặc hai router láng giềng thôi. Một khi

mối quan hệ láng giềng thân mật đã được thiết lập giữa hai láng giềng với nhau

thì thông tin về trạng thái đường liên kết mới được trao đổi.

Giao thức OSPF nhận biết các loại mạng sau:

ƒ Mạng quảng bá đa truy cập, ví dụ mạng Ethernet.

ƒ Mạng point-to-point.

ƒ Mạng không quảng bá đa truy cập (NBMA - NonBroadcast Multil-

Access), ví dụ Frame Relay.

ƒ Mạng Point-to-Multipoint có thể được nhà quản trị mạng cấu hình cho

một cổng của router.

Trong mạng đa truy cập không thể biết được là có bao nhiêu router sẽ có thể

được kết nối vào mạng.

Trong mạng point-to-point thì chỉ có hai router được kết nối với nhau.

Trong mạng quảng bá đa truy cập có rất nhiều router kết nối vào. Nếu mỗi router

đều thiết lập mối quan hệ thân mật với mọi router khác và thực hiện trao đổi

thông tin về trạng thái đường liên kết với mọi router láng giềng thì sẽ quá tải.

Nếu có 10 router thì sẽ cần 45 mối liên hệ thân mật, nếu có n router thì sẽ có

n*(n-1)/2 mối quan hệ láng giềng cần thiết lập.

Giải pháp cho vấn đề quá tải trên là bầu ra một router làm đại diện (DR-

Designated Router). Router này sẽ thiết lập mối quan hệ thân mật với mọi router

khác trong mạng quản bá. Mọi router còn lại sẽ chỉ gởi thông tin về trạng thái

đường liên kết cho DR. Sau đó DR sẽ gởi các thông tin này cho mọi router khác

trong mạng bằng địa chỉ multicast 224.0.0.5 DR đóng vai trò như một người phát

ngôn chung.

Việc bầu DR rất có hiệu quả nhưng cũng có một nhược điểm. DR trở thành một

tâm điểm nhạy cảm đối với sự cố. Do đó, cần có một router thứ hai được bầu ra

để làm đại diện dự phòng (BDR - Backup Designated Router), router này sẽ đảm

trách vai trò của DR nếu DR bị sự cố. Để đảm bảo cả DR và BDR đều nhận

được thông tin về trạng thái đường liên kết từ mọi router khác trong cùng một

mạng, địa chỉ multicast 224.0.0.6 cho các router đại diện.

Trong mạng point-to-point chỉ có 2 router kết nối với nhau nên không cần bầu ra

DR và DBR. Hai router này sẽ thiết lập mối quan hệ láng giềng thân mật với

nhau.

Loại Mạng Các Đặc Tính Bầu DR

Broadcast, Multi-Access Ethernet,ToKen Ring,FĐI Có

NonBroadcast Multi-Access Frame Relay,X25,SMDS Có

Point-to-Point PPP,HDLC Không

Point-to-Multipoint Được cấu hình bởi Administrator Không

Giao Thức OSPF Hello

Khi router bắt đầu khởi động tiến trình định tuyến OSPF trên một cổng nào đó

thì nó sẽ gởi một gói hello ra cổng đó và tiếp tục gởi hello theo định kỳ. Giao

thức hello đưa ra các nguyên tắc quản lý việc trao đổi các gói OSPF hello.

Ở lớp 3 của mô hình OSI, gói hello mang địa chỉ multicast 224.0.5.0 địa chỉ này

chỉ đến tất cả các OSPF router. OSPF router sử dụng gói hello để thiết lập một

quan hệ láng giềng thân mật mới và để xác định là router láng giềng có còn hoạt

động hay không. Mặc định hello được gởi đi 10 giây một lần trong mạng quảng

bá đa truy cập và mạng Point-to-Point. Trên cổng nói vào mạng NBMA, ví dụ

như Frame Relay, chu trình mặc định của hello là 30 giây.

Trong mạng đa truy cập, giao thức hello tiến hành bầu DR và BDR.

Mặc dù gói hello rất nhỏ nhưng nó cũng bao gồm cả phần header của gói OSPF.

Cấu trúc của phần header trong gói OSPF được thể hiện như hình sau. Nếu gói

hello thì trường Type sẽ có giá trị là một.

Các thông điệp Hello trong OSPF thực hiện ba chức năng chính:

ƒ Tìm ra những router chạy OSPF khác trên cùng một mạng chung.

ƒ Kiểm tra sự tương thích trong các thông số cấu hình.

ƒ Giám sát tình trạng của láng giềng để phản ứng nếu láng giềng bị fail.

Để tìm ra những router láng giềng, OSPF lắng nghe những thông điệp Hello

được gửi đến 224.0.0.5. Đây là địa chỉ multicast tượng trưng cho tất cả các

router OSPF, trên bất cứ cổng nào đã bật OSPF. Các gói Hello sẽ lấy nguồn từ

địa chỉ primary trên cổng, nói cách khác, Hello không dùng địa chỉ phụ. (OSPF router sẽ quảng bá các địa chỉ phụ nhưng nó sẽ không gửi Hello từ những địa chỉ

này và không bao giờ hình thành mối quan hệ dùng địa chỉ phụ.

Khi hai router tìm ra nhau thông qua các gói Hello, các router thực hiện các phép

kiểm tra các thông số như sau:

o Các router phải vượt qua tiến trình xác thực.

o Các router phải trong cùng địa chỉ mạng primary, phải có cùng

subnetmask.

o Phải trong cùng OSPF area.

o Phải có cùng kiểu vùng OSPF.

o Không có trùng RID.

o OSPF Hello và Deadtimer phải bằng nhau.

Nếu bất kỳ điều kiện nào nêu trên không thỏa mãn, hai router đơn giản sẽ không

hình thành quan hệ láng giềng. Cũng lưu ý rằng một trong những điều kiện quan

trọng nhất mà hai bên không cần giống là chỉ số ID của tiến trình OSPF, như

được cấu hình trong câu lệnh router ospf process-id. Bạn cũng nên lưu ý rằng giá

trị MTU phải bằng nhau để các gói tin DD được gửi thành công giữa những láng

giềng nhưng thông số này không được kiểm tra trong tiến trình Hello.

Chức năng thứ ba của Hello là để duy trì liên lạc giữa những láng giềng. Các

láng giềng gửi Hello ở mỗi chu kỳ hello interval; nếu router không nhận được

Hello trong khoảng thời gian dead interval sẽ làm cho router tin rằng láng giềng

của nó đã fail. Khoảng thời gian hello interval mặc định bằng 10 giây trên những

cổng LAN và 30 giây trong những đường T1 hoặc đường thấp hơn T1. Thời gian

dead interval mặc định bằng bốn lần thời gian hello interval.