Tweet
Tưởng tượng bạn đang đứng giữa một ngã tư lớn của những con đường phức tạp, và hàng nghìn chuyến xe mỗi ngày đều phải tìm được lối đi nhanh nhất đến đích. Trong thế giới mạng máy tính, việc này cũng không khác gì: dữ liệu cần được dẫn lối qua hàng loạt thiết bị để đến đúng nơi, nhanh chóng và hiệu quả. Vậy ai sẽ là người chỉ đường cho những “chuyến xe” này? Đó chính là OSPF – một giao thức định tuyến thông minh, giúp các router hiểu nhau, chia sẻ thông tin và chọn ra con đường tối ưu nhất trong mê cung mạng lưới rộng lớn. Cùng khám phá bí mật đằng sau cách OSPF làm nên điều kỳ diệu này!
1. OSPF là gì
OSPF (Open Shortest Path First) là giao thức định tuyến link-state (trạng thái liên kết) chạy nội vùng (IGP) — giúp các router trong cùng hệ thống mạng
tự động học và cập nhật đường đi tối ưu đến các mạng đích.
- Chuẩn mở (open standard): Không chỉ riêng Cisco, mà nhiều hãng như Juniper, Huawei, Mikrotik, Fortinet… đều hỗ trợ.
- Giao thức link-state → mỗi router giữ một bản đồ toàn mạng (LSDB – Link State Database) và dùng thuật toán Dijkstra (SPF) để tính đường đi ngắn nhất
- Các OSPF gửi các gói hello định kỳ để thiết lập quan hệ láng giềng (neighbor). Gói tin hello mang các thông tin thương lượng với các router
neighbor trước khi thiết lập quan hệ adjacency. Trong mạng đa truy cập, giao thức hello sẽ bầu ra DR và BDR. DR và BDR sẽ thiết lập mối quan
hệ adjacency với tất cả các router khác và những router này chỉ trao đổi thông tin với DR và BDR. - Trong mạng point-to-point không cần chọn DR. Mỗi router nhận một LSA từ neighbor với cơ sở dữ liệu về trạng thái các đường liên kết (link-state
database) của neighbor đó và gửi một copy của LSA tới tất cả neighbor khác của nó. - Bằng cách flooding các LSA cho toàn bộ một area, tất cả router sẽ xây dựng chính xác link state database. Khi database được hoàn tất, mỗi
router sử dụng thuật toán SPF để xây dựng nên cây SPF. - Mỗi router sẽ xây dựng nên bảng định tuyến từ cây SPF. Kết quả là mỗi router sẽ có thông tin về đường đến tất cả các mạng đích trong hệ thống
mạng.
Quá trình bầu chọn liên quan đến 2 tham số: độ ưu tiên (priority) và router ID. Tham số priority được chọn trước tiên, giá trị priroity nằm trong khoảng từ 0
đến 255. Nếu priority đặt là 0 thì router này sẽ không tham gia vào quá trình bầu chọn DR/BDR. Router nào có có độ ưu tiên cao nhất sẽ được chọn là DR,
cao thứ hai sẽ là BDR. Mặc định giá trị priority OSPF là 1. Khi giá trị priority đề bằng nhau thì OSPF sẽ bầu chọn DR dựa vào tham số thứ hai là router ID.
Trong hệ thống mạng dùng OSPF không cấu hình cổng interface loopback thì giá trị router ID được chọn là giá trị địa chỉ IP lớn nhất của các interface đang
hoạt động (active interface) của router. Nếu có cổng loopback thì cổng loopback được chọn, trường hợp có nhiều cổng loopback thì chọn cổng loopback
nào có địa chỉ IP cao nhất.
4. Cấu hình OSPF
- Khởi tạo tiến trình định tuyến OSPF
Router(config)#router ospf <process-id> - Chọn cổng tham gia vào quá trình trao đổi thông tin định tuyến
Router(config-router)#network <address> <wildcard-mask> area <area-id>
Trong đó:
- Process-id: chỉ số tiến trình của OSPF, mang tính chất cục bộ, có giá trị 1 đến 65535.
- Address: địa chỉ cổng tham gia định tuyến
- Wildcard mask: Nghịch đảo của Subnet Mask
- Area-id: vùng mà cổng tương ứng thuộc về trong kiến trúc OSPF.
- Lưu ý: Nếu muốn một cổng không tham gia vào quá trình hình thành quan hệ láng giềng nhưng mạng ở interface đó vẫn được quảng bá trong
OSPF ta dùng câu lệnh:
Router(config-router)# passive-interface <....>
- Để tránh gửi gói tin định tuyến trên những interface không cần thiết (ví dụ: kết nối với mạng LAN nội bộ, hoặc interface kết nối với máy tính
cuối, không có router kế bên). - Giúp tăng bảo mật và giảm lưu lượng không cần thiết.
- Ngăn ngừa việc tạo neighbor OSPF trên interface không mong muốn.
5. Các câu lệnh kiểm tra
- Router#show ip ospf neighbor
- Router#show run | section ospf
- Router#show ip route
- Router#show ip ospf interface