2 Những khác biệt so với OSPFv2

Đồ án tốt nghiệp đại học



Chương III.Giao thức định tuyến OSPFv3



Thay đổi này ảnh hưởng đến quá trình nhận các gói của giao thức OSPF, và các

thành phần trong gói Hello và các Network-LSA.



3.2.2 Sự gỡ bỏ ngữ nghĩa địa chỉ

Trong OSPF cho IPv6, ngữ nghĩa địa chỉ được gỡ bỏ khỏi các gói giao thức OSPF

và các loại LSA chính, cụ thể như sau:

• Các địa chỉ IPv6 không hiện diện trong các gói OSPF, ngoại trừ trong các tải tin

LSA chứa trong các gói cập nhật trạng thái liên kết.

• Các Router-LSA và Network-LSA không còn chứa các địa chỉ mạng, nhưng

biểu thị cấu hình mạng một cách đơn giản.

• Các Router ID, Area ID và LSA Link State ID vẫn giữ nguyên kích cỡ 32 bit

như OSPFv2. Chúng không còn được gán bởi các địa chỉ.

• Các router hàng xóm (neighbor) luôn được nhận dạng bởi Router ID, trong khi

trước đây chúng được nhận dạng bởi địa chỉ IP trên các mạng broadcast và

NBMA.



3.2.3 Sự mở rộng phạm vi tràn lụt

Phạm vi tràn lụt của các LSA đã được tổng quát hóa và được mã hóa trong trường

LS type của LSA. Có ba loại phạm vi tràn lụt riêng biệt cho các LSA:

• Phạm vi Link-local: LSA được tràn lụt chỉ trên local link, nó được dùng cho

Link-LSA mới.

• Phạm vi Area: LSA được tràn lụt chỉ trong một miền (area) OSPF đơn, được

dùng cho các Router LSA, Network LSA, Inter-Area-Prefix-LSA, Inter-AreaRouter-LSA và Intra-Area-Prefix-LSA.

• Phạm vi AS: LSA được tràn lụt trong toàn bộ miền định tuyến, được dùng cho

các AS-external-LSA.



3.2.4 Sử dụng các địa chỉ link-local

Các địa chỉ IPv6 link-local được sử dụng trên một liên kết đơn, cho mục đích khám

phá các neighbor, tự động cấu hình…Các router IPv6 không vận chuyển các gói dữ

liệu IPv6 có các địa chỉ nguồn link-local. Các địa chỉ unicast link-local được gán từ

dãy địa chỉ IPv6 FF80/10.

Trong OSPFv3, mỗi router được gán các địa chỉ link-local unicast trên các segment

vật lý được gắn của mỗi router. Trên tất cả các giao diện OSPF ngoại trừ các virtual

link, các gói OSPF được gửi sẽ sử dụng địa chỉ link-local unicast của giao diện như địa

chỉ nguồn. Một router nghe thấy các địa chỉ link-local của tất cả các router khác gắn

tới các link của nó, và sử dụng các địa chỉ này như một thông tin về hop kế tiếp trong

suốt quá trình chuyển gói.

Nguyễn Mạnh Tùng D04VT2



48



Đồ án tốt nghiệp đại học



Chương III.Giao thức định tuyến OSPFv3



Trên các virtual link, các địa chỉ phạm vi global hay site-local phải được sử dụng

như là địa chỉ nguồn cho các gói giao thức OSPF.

Các địa chỉ link-local xuất hiện trong các Link-LSA OSPF. Tuy nhiên, các địa chỉ

link-local không được cấp phát trong các loại LSA khác. Cụ thể, các địa chỉ link-local

không được quảng cáo trong các inter-area-prefix- LSA, AS-external-LSA hay intraarea-prefix-LSA.



3.2.5 Những thay đổi trong nhận thực

Trong OSPFv3, nhận thực đã được gỡ bỏ khỏi chính bản thân giao thức. Các

trường “AuType” và “Authentication” được gỡ bỏ khỏi tiêu đề gói OSPF, và tất cả

những trường có liên quan đến nhận thực cũng được gỡ bỏ khỏi miền OSPF và cấu

trúc giao diện.

Khi hoạt động trên IPv6, OSPF dựa trên tiêu đề nhận thực IP (AH) và IP

Encapsulating Security Payload (ESP) để đảm bảo tính toàn vẹn, bảo mật và xác thực

của những thay đổi định tuyến.



3.2.6 Những thay đổi trong khuôn dạng gói

OSPFv3 chạy trực tiếp trên IPv6. Ngoại trừ điều này, tất cả các ngữ nghĩa địa chỉ

đã được gỡ bỏ khỏi các tiêu đề gói OSPF. Tất cả thông tin địa chỉ được chứa trong các

loại LSA khác nhau. Cụ thể, những thay đổi trong khuôn dạng gói OSPF bao gồm:

• Chỉ số phiên bản OSPF được tăng từ 2 lên 3.

• Trường Options trong các gói Hello và gói mô tả cơ sử dữ liệu được mở rộng

tới 24 bit.

• Các trường AuType và Authentication được gỡ bỏ khỏi tiêu đề gói OSPF.

• Gói Hello bây giờ sẽ không chứa thông tin địa chỉ, và bao gồm một Interface ID

mà router nguồn đã gán tới link để nhận dạng duy nhất giao diện của nó.

Interface ID này trở thành Link State ID của Network LSA, Router trở thành

DR trên link.

• Hai bit Option, bit R và bit V6, đã được thêm vào trường Options để xử lý các

Router-LSA trong suốt quá trình tính toán SPF.

• Tiêu đề gói OSPF bao gồm một “Instance ID” cho phép nhiều thực thể giao

thức OSPF hoạt động trên một liên kết đơn.



3.2.7 Những thay đổi trong khuôn dạng LSA

Tất cả ngữ nghĩa địa chỉ đã được gỡ bỏ khỏi tiêu đề LSA, các Router LSA và các

Network LSA. Các LSA mới được thêm vào để phân phối thông tin địa chỉ IPv6. Cụ

thể, những thay đổi trong khuôn dạng LSA bao gồm:



Nguyễn Mạnh Tùng D04VT2



49



Đồ án tốt nghiệp đại học



Chương III.Giao thức định tuyến OSPFv3



• Trường Options được gỡ bỏ khỏi tiêu đề LSA, nó được mở rộng tới 24 bit, và

được chuyển vào khung của các Router-LSA, Network-LSA, Inter-AreaRouter-LSA và Link-LSA.

• Trường LSA Type được mở rộng tới 16 bit, với 3 bit bậc cao mã hóa phạm vi

tràn lụt và xử lý các loại LSA chưa xác định.

• Địa chỉ trong LSA được biểu diễn bởi [tiền tố, độ dài tiền tố] thay vì [địa chỉ,

mặt nạ]. Router mặc định được biểu diễn bởi một tiền tố với độ dài 0.

• Thông tin giao diện router có thể được trải rộng qua nhiều Router LSA. Các

máy thu phải nối với tất cả các Router LSA được khởi tạo bởi một router xác

định khi tính toán SPF.

• Một LSA mới gọi là Link LSA được đưa ra. Các LSA này có phạm vi tràn lụt

local-link. Chúng không bao giờ tràn lụt ra ngoài liên kết mà chúng kết nối tới.

Các Link-LSA có 3 mục đích: thứ nhất, chúng cung cấp địa chỉ link-local của

router cho tất cả các router gắn tới link. Thứ hai, chúng thông báo cho các

router khác gắn tới link một danh sách các tiền tố IPv6 để kết nối tới link. Và

thứ ba là chúng cho phép router xác nhận một tập hợp các bit Options để kết nối

với Network-LSA mà sẽ được khởi tạo cho link.

• LSA summary loại 3 được đổi tên thành “Inter-Area-Prefix-LSA”, còn các LSA

summary loại 4 được đổi tên thành “Inter-Area-Router-LSA”.

• Các Network-LSA và Link-LSA là các LSA duy nhất mà Link State ID của nó

chứa những ý nghĩa thêm vào. Với các LSA này, Link State ID luôn là Interface

ID của router gốc trên link được mô tả. Với lý do này, các Network-LSA và

Link-LSA là các LSA duy nhất mà kích thước của chúng không bị giới hạn:

một Network-LSA phải liệt kê tất cả các router kết nối tới link, và một LinkLSA phải liệt kê tất cả các địa chỉ trên link của một router.

• Một LSA mới gọi là Intra-Area-Prefix-LSA được giới thiệu. LSA này mang tất

cả thông tin tiền tố IPv6 mà trong OSPFv2 được chứa trong Router-LSA và

Network-LSA.



3.2.8 Quá trình xử lý các loại LSA chưa xác định

Quá trình xử lý các loại LSA chưa xác định được thực hiện linh hoạt hơn, dựa trên

LS type, các loại LSA chưa xác định được coi như có phạm vi tràn lụt link-local hoặc

được dự trữ và tràn lụt như thể chúng đã được xác định. Tính chất này được mã hóa

chi tiết trong quá trình xử lý bit trong trường LS type của tiêu đề trạng thái liên kết.



Nguyễn Mạnh Tùng D04VT2



50



Đồ án tốt nghiệp đại học



Chương III.Giao thức định tuyến OSPFv3



3.2.9 Hỗ trợ Stub Area

Trong OSPFv2, các stub area được thiết kế với cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết và

kích thước bảng định tuyến cho các router nội vùng là nhỏ nhất. Điều này cho phép

các router với tài nguyên tối thiểu tham gia vào các miền định tuyến OSPF lớn.

Trong OSPFv3, khái niệm các stub area được giữ lại. Trong OSPFv3, với các loại

LSA bắt buộc, stub area chỉ mang các Router-LSA, network-LSA, Inter-Area-PrefixLSA, Link-LSA, và Intra-Area-Prefix-LSA. Các loại LSA tương đương chứa trong các

stub area OSPFv2: các router-LSA, network-LSA và các LSA summary loại 3.

Tuy nhiên, không giống như trong OSPFv2, OSPFv3 cho phép các LSA với các LS

type chưa xác định được lưu trữ và tràn lụt. Việc đưa vào không hạn chế các LSA có

thể dẫn đến cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết của một sub area tăng nhiều hơn dung

lượng của các thành phần router của nó.

Để khắc phục điều này, nguyên tắc đối với sutb area được thiết lập như sau: một

LSA mà LS type của nó chưa được nhận dạng chỉ có thể được tràn lụt vào trong một

stub area nếu cả hai điều này thỏa mãn: một là, LSA có phạm vi tràn lụt area hay linklocal. Hai là, LSA có bit U xác lập là 0.



3.2.10 Các neighbor được định dạng bởi Router ID

Trong OSPFv3, các router hàng xóm trên một link xác định luôn được định dạng

bởi Router ID của nó. Điều này trái ngược với tính năng của OSPFv2, các neighbor

trên mạng point-to-point và virtual link được định dạng bởi Router ID, và các neighbor

trên các liên kết broadcast, NBMA và point-to-multiPoint được định dạng bởi địa chỉ

giao diện IPv4 của chúng.

Thay đổi này ảnh hưởng đến quá trình nhận các gói OSPF, quá trình tìm kiếm các

neighbor và quá trình nhận các gói hello.

Router ID 0.0.0.0 được dành riêng, và không được sử dụng.



3.3 Sự vận hành của OSPFv3

Các kỹ thuật cơ bản trong OSPFv3 vẫn được giữ nguyên không đổi. Cả OSPFv2 và

OSPFv3 đều có một cơ sở trạng thái liên kết bao gồm các LSA và sự đồng bộ hóa các

adjacency giữa các router. Lúc đầu sự đồng bộ được thực hiện thông qua quá trình trao

đổi cơ sở dữ liệu, thông qua sự trao đổi các gói môt tả cơ sở dữ liệu, gói yêu cầu trạng

thái liên kết và gói cập nhật trạng thái liên kết. Sau đó, sự đồng bộ hóa cơ sở dữ liệu

được duy trì thông qua quá trình tràn lụt, quá trình xử lý các gói xác nhận trạng thái

liên kết và cập nhật trạng thái liên kết. Cả OSPFv2 và OSPFv3 đều sử dụng các gói

Hello để khám phá, duy trì quan hệ hàng xóm, và bình bầu DR và BDR trên các liên

kết broadcast và NBMA.



Nguyễn Mạnh Tùng D04VT2



51



Đồ án tốt nghiệp đại học



Chương III.Giao thức định tuyến OSPFv3



Cụ thể, những chức năng vẫn được giữ nguyên không thay đổi so với OSPFv3 bao

gồm:

• Cả OSPFv2 và OSPFv3 vẫn sử dụng các loại gói: Hello, mô tả cơ sở dữ liệu

trạng thái liên kết, yêu cầu trạng thái liên kết, cập nhật trạng thái liên kết và xác

nhận trạng thái liên kết. Trong một vài trường hợp (ví dụ như gói Hello), khuôn

dạng của chúng đã có một vài thay đổi, các chức năng của các loại gói khác vẫn

giống như cũ.

• Các yêu cầu hệ thống cho sự vận hành của OSPF vẫn được giữ nguyên không

đổi, mặc dù OSPFv3 yêu cầu một ngăn giao thức IPv6 khi nó hoạt động trực

tiếp trên lớp mạng IPv6.

• Quá trình khám phá và duy trì quan hệ hàng xóm, sự lựa chọn và thiết lập các

adjacency được giữ nguyên không đổi. Nó bao gồm quá trình bình bầu DR và

BDR trên các liên kết broadcast và NBMA.

• Các loại liên kết hỗ trợ bởi OSPF giữ nguyên không đổi, cụ thể là: point-topoint, broadcast, NBMA, point-to-multipoint và các virtual link.

• Cơ cấu trạng thái giao diện, bao gồm danh sách các trạng thái giao diện, và quá

trình bình bầu DR và BDR vẫn giữ nguyên không đổi.

• Cơ cấu trạng thái neighbor, bao gồm danh sách trạng thái neighbor vẫn như cũ

không đổi.

Tuy nhiên, một số kỹ thuật giao thức OSPF đã thay đổi. Những thay đổi này được

làm rõ chi tiết trong những phần sau.



3.3.1 Cấu trúc dữ liệu giao diện

Trong OSPFv3, một giao diện kết nối một router tới một link. Cấu trúc giao diện

OSPFv3 thay đổi so với cấu trúc giao diện OSPFv2 như sau:

Interface ID: Mỗi giao diện được gán một Interface ID, nó định dạng duy nhất giao

diện với router. Interface ID xuất hiện trong các gói Hello gửi ra ngoài giao diện, linklocal-LSA khởi tạo bởi router cho link được gắn, và Router-LSA khởi tạo bởi router

để kết nối area.

Instance ID: Mỗi giao diện được gán một Instance ID, được mặc định là 0, và chỉ

cần thiết để gán trên các link khác nhau.

Danh sách các LSA với phạm vi link-local: Tất cả các LSA với phạm vi link-local

và được khởi tạo/tràn lụt trên link thuộc về cấu trúc giao diện kết nối tới link. Nó bao

gồm tập hợp các link-LSA của link.



Nguyễn Mạnh Tùng D04VT2



52