Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ SỐ 2 – TÊN ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF Bưu chính viễn thông và công nghệ thông tin ngày nay rất phát triến. Cuộc cách mạng thông tin đã và đang diễn ra trên hầu hết các nước tiên tiến trên thế giới. Có thế nói thông tin ngày nay đóng vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của mỗi con người từ việc ăn gì ở đâu, xem gì trong nhừng ngày tới đến vấn cố phiếu tăng giá hay giảm giá hay những vấn đề quan trọng của cả thế 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 xử 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, ISIS, BGP và OSPF. OSPF Là giao thức định tuyến nhóm linkstate, 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 lưu 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 ThS. Nguyễn Thành Huy đã tạo điều kiện cho em trong quá trình làm và thực hiện đề tài. 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 em có thế hoàn thiện bài báo cáo. Xin chân thành cảm ơn
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI TẬP LỚN MƠN MẠNG MÁY TÍNH NÂNG CAO (IT54 ) ĐỀ SỐ – TÊN ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN OSPF Họ tên sinh viên: Mã sinh viên: LỜI MỞ ĐẦU Bưu viễn thơng cơng nghệ thơng tin ngày phát triến Cuộc cách mạng thông tin diễn hầu tiên tiến giới Có nói thơng tin ngày đóng vai trị quan trọng sống hàng ngày người từ việc ăn đâu, xem nhừng ngày tới đến vấn cố phiếu tăng giá hay giảm giá hay vấn đề quan trọng giới phản ánh qua thông tin cập nhật hàng ngày Điều cho thấy mạng lưới viễn thơng bao trùm toàn giới Ngày lo việc thiếu hụt băng thông cho truyền tin trước thay vào việc để xử lý gói tin nút nhanh Giao thức kiếu cách thức giao tiếp, đối thoại Cũng người, máy móc muốn làm việc với cần có cách thức giao tiếp riêng Trong việc truyền tin Router muốn giao tiếp với cần phải có giao thức để làm việc với Các giao thức thường RIP, IGRP, EGRP, IS-IS, BGP OSPF OSPF Là giao thức định tuyến nhóm link-state, thường triến khai hệ thống mạng phức tạp Giao thức OSPF tự xây dụng nhũng chế riêng cho ,tự bảo đảm quan hệ với router khác Nó dị tìm nhanh chóng thay đổ topology (cũng lỗi interface ) tính tốn lại route sau chu kỳ hội tụ Chu kỳ hội tụ OSPF ngắn tốn lưu lượng đường truyền Chính lý em lựa chọn giao thức định tuyến OSPF đưa mơ hình mơ trực quan sinh động phần mềm mô Packet Tracer CISCO Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy ThS Nguyễn Thành Huy tạo điều kiện cho em trình làm thực đề tài Mặc dù cố gắng khả cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý từ thầy bạn em hồn thiện báo cáo Xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, ngày 23 tháng năm 2022 Sinh viên thực ĐỀ SỐ 02 Tên đề tài : Tìm hiểu giao thức định tuyến OSPF Nội dung & yêu cầu Tìm hiểu định tuyến vài trò định tuyến Phân loại giao thức định tuyến Hoạt động giao thức OSPF Đặc điểm giao thức định tuyến Cài đặt phần mềm mơ Phân tích hoạt động mạng mô Tài liệu tham khảo (nếu có) [1] TCP Illustrated – Volume 1, Kevin R Fall, W Richard Stevens, Pearson Education Inc, 2012 [2] Computer Networks, TanenBaum, Wetherall, Peason Education Inc, 2011 [3] Computer Networking A top-down approach, Kurose, Ross, 2017 [4] Privacy preservation using spherical chord, Doyal Tapan Mukherjee, Master Thesis, Misouri University, 2014 [5] A brief introduction and analysis of the Gnutella protocol, Gayatri Tribhuvan, University of Freiburg [6] Cisco Packet Tracer – avaiable at : https://www.netacad.com/courses/packettracer MỤC LỤC Tìm hiểu về định tuyến vai trò định tuyến Phân loại giao thức định tuyến Hoạt động giao thức OSPF Đặc điểm giao thức định tuyến Cài đặt phần mềm mô .8 Phân tích hoạt động mạng mô 12 Tìm hiểu về định tuyến vai trò định tuyến 5 OSPF viết tắt Open Shortest Path First giao thức định tuyến sử dụng rộng rãi hỗ trợ Đây giao thức định tuyến nội, sử dụng khu vực mạng, dựa thuật toán link state routing Vai trò định tuyến: + OSPF giao thức định tuyến dạng link-state dùng để triển khai hệ thống mạng phức tạp OSPF tự xây dựng chế để đảm bảo độ tin cậy không sử dụng giao thức chuyển vận TCP để đảm bảo độ tin cậy + OSPF có hỗ trợ VLSM discontiguous network Có khả hỗ trợ chứng thực dạng plain text dạng MD5 + OSPF sử dụng giải thuật Dijktra để xây dựng bảng định tuyến Thông điệp quảng cáo LSA mang thông tin router trạng thái láng giềng lân cận Dựa thông tin học trao đổi thông điệp LSA, OSPF xây dựng topology mạng Phân loại giao thức định tuyến Có loại: Giao thức định tuyến trong: giao thức dùng để chạy router nằm bên AS (OSPF, RIP, IS – IS, IGRP, EIGRP) Giao thức định tuyến ngoài: (EGP, BGP, CSPF) tiêu biểu giao thức BGP loại giao thức dùng để chạy router thuộc AS – Anonymous System khác nhau, phục vụ cho việc trao đổi thông tin định tuyến Các AS thường ISP Định tuyến dụng cho mạng internet tồn cầu để trao đổi số lượng lớn thơng tin định tuyến lớn ISP với Giao thức định tuyến OSPF nằm giao thức định tuyến Hoạt động giao thức OSPF Bước 1: Bầu chọn Router – id: Đầu tiên, router chạy OSPF, phải giá trị dùng để định danh cho cộng đồng router chạy OSPF Giá trị gọi Router – ID Router – id router chạy OSPF có định dạng địa IP Mặc định, tiến trình OSPF router tự động bầu chọn giá trị router – id địa IP cao interface active, ưu tiên cống loopback Cách 1: Router tự tạo Router xem xét interface có IP cao tự động lấy địa IP làm Router-ID Ví dụ: Router có interface với IP sau f0/0=10.0.0.1 f0/1=172.16.1.1 s0/0/0=192.168.1.1 Như vậy, Router lấy 192.168.1.1 làm Router-id Trong trường hợp, Router có Loopback tham gia định tuyến ưu tiên sử dụng Loopback làm Router-ID trước Ví dụ: lookback 0=4.1.1.1 lookback1=4.2.2.2 f0/0=172.16.1.1 f0/1=192.168.1.1 Như vậy, Router-id 4.2.2.2 Cách : Người dùng tự cấu hình Quá trình định doanh Router-ID khơng cần phải chọn IP sẵn có interface, mà bạn tự cấu hình Ví dụ: lookback 0=4.1.1.1 lookback1=4.2.2.2 f0/0=172.16.1.1 f0/1=192.168.1.1 Bạn tùy ý chọn 100.100.100.100 (không thuộc interface có Router) cấu hình Router-ID Ip Câu lệnh cấu sau: Router (config) # router ospf Router (config-router) # router-id A.B.C.D Thiết lập quan hệ láng giềng (neighbor) giao thức OSPF Router chạy giao thức định tuyến OSPF thực gửi gói tin HELLO đến cổng chạy OSPF phân đoạn mạng, với tần suất mặc định 10s/lần Mục đích trình để Router tìm kiếm láng giềng, sau thiết lập trì mối quan hệ Hai Router xếp láng giềng chúng đáp ứng điều kiện: Cùng Area-ID: Một hệ thống mạng lớn thường chia thành nhiều vùng để giảm thiểu ảnh hưởng có cố xảy Mỗi vùng đặt Area-ID Trong đó, vùng trung tâm có Area-ID Tất vùng khác muốn truyền liệu phải có đường truyền trực tiếp đến vùng trung tâm (tức vùng 0) Cùng Subnet: Khi IP có Subnet chúng trao đổi thơng tin ping Cùng thông số: Mặc định Hello/Dead-time cổng 10s/40s Cùng xác thực cổng: Điều kiện dành cho mạng metro (mạng lớn) Khi xác thực thiết lập thơng tin khơng bị Router khác lấy Cùng cờ Stub Area Flag: Điều kiện áp dụng cho OSPF đa vùng 7 Nếu muốn xem Router có quan hệ láng giềng, bạn sử dụng câu lệnh: Show IP OSPF Neighbor Bước 3: Trao đổi LSDB: LSDB đóng vai trị đồ mạng để Router có tính tốn định tuyến Vì thế, LSDB giống Router vùng Mỗi Router tiến hành trao đổi, giao tiếp với theo đơn vị thông tin, gọi LSA Tất LSA chứa gói tin LSU (Link State Update) cụ thể mà Router trao đổi thực tế Tính tốn xây dựng bảng định tuyến: OSPF gọi Cost (Cost interface) thay cho Metrict Cost tính vào cổng, khơng tính Cost = 108/Bandwidth (đơn vị bps) Khi Ethernet có Bandwidth = 10Mbps → cost = 10 Khi Fast Ethernet có Bandwidth = 100Mbps → cost = Khi Serial có Bandwidth = 1.544Mbps → cost = 64 (phần thập phân sau làm phép tính chia bỏ) Đặc điểm giao thức định tuyến OSPF mang đặc điểm giao thức link-state Nó có ưu điểm hội tụ nhanh, hỗ trợ mạng có kích thước lớn khơng xảy “routing loop” OSPF đồng thời giao thức định tuyến dạng classless nên hỗ trợ VLSM mạng không liên tục OSPF sử dụng địa multicast 224.0.0.6 (DR BDR router) để gửi thông điệp hello update trình cập nhật định tuyến 8 Bên cạnh OSPF cịn thiết kế theo dạng phân cấp, sử dụng area để giảm yêu cầu CPU, nhớ router OSPF hỗ trợ chứng thực dạng Plain-Text dạng MD5 Cài đặt phần mềm mô Bước 1: cài đặt phần mềm Packet tracer - Bước 2: Chọn Next để chọn tệp để lưu 9 - Bước 3: Sau chọn tệp lưu chọn Next để tiếp tục Còn muốn chọn thư mục khác ấn vào Browse - Bước 4: Chọn tác vụ bổ sung mà muốn thiết lập để thực cài đặt Ciso Packet Tracer Chọn Create a desktop shortcut muốn tạo lối tắt hình Hoặc tạo lối tắt khởi chạy nhanh ô Bấm Next 10 - Bước 5: Sẵn sàng cài đặt ấn vào Install - Bước 6: Cài đặt - Bước 7: Ấn OK 11 - Bước 8: Sau cài đặt xong hình Nhập email để đăng nhập 12 Phân tích hoạt động mạng mơ - Cấu hình cho PC: PC0: 13 PC1: PC2: PC3: 14 PC4: - Thực cấu hình OSPF cho router 15 Router 0: Router 1: 16 Router 2: - Cài cấu hình định tuyến OSPF: Router 0: Router> enable Router#conf t Router(config)#router ospf Router(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area Router(config-router)#network 172.168.1.0 0.0.0.255 area Router(config-router)#end Router# 17 Router 1: Router> enable Router#conf t Router(config)#router ospf Router(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area Router(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.255 area Router(config-router)#end Router# 18 Router 2: Router> enable Router#conf t Router(config)#router ospf Router(config-router)#network 172.168.1.0 0.0.0.255 area Router(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.255 area Router(config-router)#end Router# 19 - Các thiết bị sau ping: - Gõ lệnh ping đến thiết bị khác: vd:từ PC đến PC 0: ping 192.168.1.2 20