Link state Protocols: OSPF

Với giao thức định tuyến kiểu link state, các router sẽ gửi một lượng lớn các thông tin về topological của mạng. Các router sẽ phải tính toán trên các dữ liệu topological này. Ngoài ra, các router còn phải thực hiện thiết lập mối quan hệ với router hàng xóm trước khi gửi bản tin trao đổi.

Để tìm ra đường tốt nhất, link state sử dụng thuật toán Dijkstra Shortest Path First (SPF) để tính toán trên topology database.

Giao thức Link state ngăn chặn được loop bởi vì mỗi router đã có topo đầy đủ về mạng. Thời gian hội tụ thường nhỏ hơn 10s.

Open Shortest Path First

Trong OSPF, một router chỉ gửi thông tin định tuyến khi nó phát hiện và thiết lập mối quan hệ đặc biệt với router cùng subnet.

Các bước :
• Mỗi router khám phá ra các hàng xóm trên các giao diện. Danh sách các hàng xóm được lưu trong neighbor table.
• Mỗi router sử dụng một giao thức truyền tin cậy để trao đổi thông tin về topology với hàng xóm.
• Mỗi router sẽ đặt các thông tin về topology học được vào topology table.
• Mỗi router sẽ chạy giao thức SPF trên topology database để tính toán các tuyến đường tốt nhất và đưa vào bảng định tuyến.

Các router chạy giao thức Link-state thường tốn nhiều bộ nhớ RAM và CPU hơn Distance Vector. Các bản tin topology update đòi hỏi nhiều byte để mô tả các subnet, router, được nối đến các subnet, trong mạng.

OSPF không gửi full update liên tục như RIP, IGRP. Nó chỉ gửi update khi có thay đổi trong mạng. Do đó kích thước bản tin update thường nhỏ. Cứ sau mỗi 30 phút thì OSPF cũng gửi bản full update kể cả khi trong mạng không có thay đổi gì .

OSPF sử dụng thuật ngữ cost cho metric. Mỗi đường link có một cost. Cost của một route là cost tổng của các link. Cost của đường link dựa trên bandwidth của nó.

Tổng kết một số đặc điểm cơ bản của OSPF :
• Hội tụ rất nhanh. Thường nhỏ hơn 10s
• Hỗ trợ VLSM
• Dùng bản tin hello để duy trì mối quan hệ hàng xóm. Nếu sau một thời gian mà không nhận được hello, router tin rằng hàng xóm của nó bị down.
• Gửi update khi có thay đổi. Gửi quảng bá full update sau mỗi 30’.
• Sử dụng cost làm metric.

Integrated IS-IS

Trước khi TCP/IP trở thành giao thức mạng chuẩn, tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO đã xây dựng lên một tập hợp các giao thức, hợp lại thành mô hình mạng OSI. OSI xác định một giao thức lớp mạng CLNP (Connectionless Network Protocol). Nó cũng đưa ra một giao thức định tuyến, được sử dụng để quảng bá các tuyến đường CLNP, được gọi là IS-IS (intermediate system- intermediate system). Giao thức là một dạng của link-state. IS-IS quảng bá các tuyến đường CLNP giữa các “intermediate system”, là các router.
Về sau này, IS-IS có khả năng quảng bá các tuyến đường IP. Do vậy nó có tên gọi mới Intergrated IS-IS.

Balanced Hybrid Protocols: Enhanced IGRP

Giao thức EIGRP sử dụng các đặc điểm giao thức của cả Distance Vector và Link-state.

Hoạt động bên trong của EIGRP dựa trên thuật toán DUAL (Diffusing Update Algorithm). DUAL trao đổi nhiều thông tin về topology hơn Distance Vector, nhưng nó không truyền toàn bộ thông tin về topology như Link-state. Do vậy, nó DUAL đòi hỏi tài nguyên CPU ít hơn.

DUAL xác định một phương thức cho mỗi router , không chỉ tính toán một tuyến đường tốt nhất mà còn thêm một tuyến đường dự phòng. Nó sẽ được dùng khi tuyến chính bị hỏng. DUAL gọi tuyến dự phòng là feasible successor. Tốc độ hội tụ của EIGRP rất nhanh.

Các đặc điểm chính :
• Tốc độ hội tụ nhỏ, thường nhỏ hơn 3s.
• Giống OSPF, EIGRP khám phá các hàng xóm của nó trước khi trao đổi thông tin định tuyến.
• Giống RIP, IGRP, EIGRP đòi hỏi ít công sức khi thiết kế cho một mạng khi so sánh với OSPF.
• Giống Link-state, EIGRP không gửi full update liên tục mà chỉ gửi bản update từng phần khi có thay đổi xảy ra trong mạng.
• Giống link-state, EIGRP xây dựng thêm bảng topology bổ sung thêm so với IP routing table.