Đồ án Quản trị Mạng Phần 2

Định tuyến (routing) là quá trình chọn lựa các đường đi trên một mạng máy tính để gửi dữ liệu qua đó. Việc định tuyến được thực hiện cho nhiều loại mạng, trong đó có mạng điện thoại, liên mạng, Internet, mạng giao thông.Routing sẽ chỉ ra hướng, sự di chuyển của các gói (dữ liệu) được đánh địa chỉ từ mạng nguồn của chúng, hướng đến đích cuối thông qua các node trung gian; thiết bị phần cứng chuyên dùng được gọi là router (bộ định tuyến). Tiến trình định tuyến thường chỉ hướng đi dựa vào bảng định...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án Quản trị Mạng Phần 2 Định Tuyến: I. Tổng quát: 1. Định tuyến (routing) là quá trình chọn lựa các đường đi trên một mạng máy tính để gửi dữliệu qua đó. Việc định tuyến được thực hiện cho nhiều loại mạng, trong đó có mạng điệnthoại, liên mạng, Internet, mạng giao thông. Routing sẽ chỉ ra hướng, sự di chuyển của các gói (dữ liệu) được đánh địa chỉ từ mạngnguồn của chúng, hướng đến đích cuối thông qua các node trung gian; thiết bị phần cứngchuyên dùng được gọi là router (bộ định tuyến). Tiến trình định tuyến thường chỉ hướng đidựa vào bảng định tuyến, đó là bảng chứa những lộ trình tốt nhất đến các đích khác nhau trênmạng. Vì vậy việc xây dựng bảng định tuyến, được tổ chức trong bộ nhớ của router, trở nênvô cùng quan trọng cho việc định tuyến hiệu quả. Routing khác với bridging (bắc cầu) ở chỗ trong nhiệm vụ của nó thì các cấu trúc địa chỉ gợinên sự gần gũi của các địa chỉ tương tự trong mạng, qua đó cho phép nhập liệu một bảng địnhtuyến đơn để mô tả lộ trình đến một nhóm các địa chỉ. Vì thế, routing làm việc tốt hơnbridging trong những mạng lớn, và nó trở thành dạng chiếm ưu thế của việc tìm đường trênmạng Internet. Các mạng nhỏ có thể có các bảng định tuyến được cấu hình thủ công, còn những mạng lớnhơn có topo mạng phức tạp và thay đổi liên tục thì xây dựng thủ công các bảng đ ịnh tuyến làvô cùng khó khăn. Tuy nhiên, hầu hết mạng điện thoại chuyển mạch chung (public switchedtelephone network - PSTN) sử dụng bảng định tuyến được tính toán trước, với những tuyếndự trữ nếu các lộ trình trực tiếp đều bị nghẽn. Định tuyến động (dynamic routing) cố gắng giảiquyết vấn đề này bằng việc xây dựng bảng định tuyến một cách tự động, dựa vào những thôngtin được giao thức định tuyến cung cấp, và cho phép mạng hành động gần như tự trị trongviệc ngăn chặn mạng bị lỗi và nghẽn. Định tuyến động chiếm ưu thế trên Internet. Tuy nhiên, việc cấu hình các giao thức địnhtuyến thường đòi hỏi nhiều kinh nghiệm; đừng nên nghĩ rằng kỹ thuật nối mạng đã phát triểnđến mức hoàn thành tự động việc định tuyến. Cách tốt nhất là nên kết hợp giữa định tuyến t hủcông và tự động. Những mạng trong đó các gói thông tin được vận chuyển, ví dụ như Internet, chia dữ liệuthành các gói, rồi dán nhãn với các đích đến cụ thể và mỗi gói được lập lộ trình riêng biệt.Các mạng xoay vòng, như mạng điện thoại, cũng thực hiện định tuyến để tìm đường cho cácvòng (ví dụ như cuộc gọi điện thoại) để chúng có thể gửi lượng dữ liệu lớn mà không phảitiếp tục lặp lại địa chỉ đích. Định tuyến IP truyền thống vẫn còn tương đối đơn giản vì nó dùng cách định tuyến bước kếtiếp (next-hop routing), router chỉ xem xét nó sẽ gửi gói thông tin đến đâu, và không quan tâm 0đường đi sau đó của gói trên những bước truyền còn lại. Tuy nhiên, những chiến lược địnhtuyến phức tạp hơn có thể được, và thường được dùng trong những hệ thống như MPLS,ATM hay Frame Relay, những hệ thống này đôi khi được sử dụng như công nghệ bên dưới đểhỗ trợ cho mạng IP. Các lớp thuật toán định tuyến: 2. Thuật toán vector (distance-vector routing protocols): a. Thuật toán này dùng thuật toán Bellman-Ford. Phương pháp này chỉ định một con số, gọi làchi phí (hay trọng số), cho mỗi một liên kết giữa các node trong mạng. Các node sẽ gửi thôngtin từ điểm A đến điểm B qua đường đi mang lại tổng chi phí thấp nhất (là tổng các chi phícủa các kết nối giữa các node được dùng). Thuật toán hoạt động với những hành động rất đơn giản. Khi một node khởi động lần đầu,nó chỉ biết các node kề trực tiếp với nó, và chi phí trực tiếp để đi đến đó (thông tin này, danhsách của các đích, tổng chi phí của từng node, và bước kế tiếp để gửi dữ liệu đ ến đó tạo nênbảng định tuyến, hay bảng khoảng cách). Mỗi node, trong một tiến trình, gửi đến từng “hàngxóm” tổng chi phí của nó để đi đến các đích mà nó biết. Các node “hàng xóm” phân tíchthông tin này, và so sánh với những thông tin mà chúng đang “biết”; bất kỳ điều gì cải thiệnđược những thông tin chúng đang có sẽ được đưa vào các bảng định tuyến của những “hàngxóm” này. Đến khi kết thúc, tất cả node trên mạng sẽ tìm ra bước truyền kế tiếp tối ưu đến tấtcả mọi đích, và tổng chi phí tốt nhất. Khi một trong các node gặp vấn đề, những node khác có sử dụng node hỏng này trong lộtrình của mình sẽ loại bỏ những lộ trình đó, và tạo nên thông tin mới của bảng định tuyến. Sauđó chúng chuyển thông tin này đến tất cả node gần kề và lặp lại quá trình trên. Cuố i cùng, tấtcả node trên mạng nhận được thông tin cập nhật, và sau đó sẽ tìm đường đi mới đến tất cả cácđích mà chúng còn tới được. Thuật toán trạng thái kết nối (Link-state routing protocols): b. Khi áp dụng các thuật toán trạng thái kết nối, mỗi node sử dụng dữ liệu cơ sở của nó như làmột bản đồ của mạng với dạng một đồ thị. Để làm điều này, mỗi node phát đi tới tổng thểmạng những thông tin về các node khác mà nó có thể kết nối được, và từng node góp thôngtin một cách độc lập vào bản đồ. Sử dụng bản đồ này, mỗi router sau đó sẽ quyết định vềtuyến đường tốt nhất từ nó đến mọi node khác. Thuật toán đã làm theo cách này là Dijkstra, bằng cách xây dựng cấu trúc dữ liệu khác, dạngcây, trong đó node hiện tại là gốc, và chứa mọi noded khác trong mạng. Bắt đầu với một câyban đầu chỉ chứa chính nó. Sau đó lần lượt từ tập các node chưa được thêm vào cây, nó sẽthêm node có chi phí thấp nhất để đến một node đã có trên cây. Tiếp tục quá trình đến khi mọinode đều được thêm. 1 Cây này sau đó phục vụ để xây dựng bảng định tuyến, đưa ra bước truyền kế tiếp tốt ưu, …để từ một node đến bất kỳ node khác trên mạng. So sánh các thuật toán định tuyến: c. Các giao thức định tuyến với th ...