Dinh tuyen va giao thuc dinh tuyen

Định tuyến và giao thức định tuyến router

đ-Tầng mạng thực hiện việc truyền gói từ điểm-điểm với nỗ lực tối đa effort) qua mạng Tầng mạng sử dụng bảng định tuyến IP để gửi các gói từ mạngnguồn đến mạng đích Sau khi Router đã xác định sử dụng đờng nào, nó tiến hànhchuyển gói Router lấy một gói nó đã chấp nhận ở một giao diện và chuyển tiếp góinày tới một giao diện hoặc cổng phản ánh đờng đi tốt nhất của gói tới đích.

(best-Trên thực tế, một mạng phải thể hiện nhất quán các đờng đi sẵn có giữa cácRouter Hình 3-1 cho thấy, mỗi đờng nối giữa các Router có một con số mà Router

sử dụng nh một địa chỉ mạng Các địa chỉ này phải vận chuyển thông tin có thể đợcmột tiến trình định tuyến sử dụng để chuyển gói từ nguồn tới đích Sử dụng các địachỉ này, tầng mạng có thể cung cấp một kết nối chuyển tiếp để kết nối các mạng độclập với nhau

Hình 3-1 Các địa chỉ thể hiện đờng đi của các kết nối phơng tiện

Tính nhất quán của các địa chỉ tầng 3 trong toàn bộ một liên mạng cũng cảithiện việc sử dụng băng thông bằng cách ngăn các quảng bá (broadcast) không cầnthiết Quảng bá tạo nên những tiến trình không cần thiết và làm lãng phí khả năngcủa các thiết bị hoặc liên kết không cần nhận quảng bá Bằng cách đánh địa chỉ

điểm cuối-điểm cuối nhất quán để thể hiện các đờng đi của các kết nối phơng tiện,

67

1

2 3

11

tầng mạng có thể tìm một đờng đi tới đích mà không cần sử dụng nhiều quảng bátrên các thiết bị hoặc liên kết trên liên mạng.

Hình 3-2 Một địa chỉ chứa phần địa chỉ mạng và địa chỉ trạm

Đối với một số giao thức tầng mạng, mối quan hệ này do ngời quản trị mạngthiết lập Ngời quản trị gán các địa chỉ trạm theo một kế hoạch đánh địa chỉ mạng đ-

ợc xác định trớc Đối với một số các giao thức tầng mạng khác, việc gán địa chỉtrạm đợc thực hiện động một phần hoặc hoàn toàn Trong hình 3-2, ba trạm chia sẻ

số mạng 1.

• Các hành động trong quá trình định tuyến

Khi định tuyến một gói từ nguồn đến đích, một Router thờng chuyển tiếp gói

từ một liên kết dữ liệu này đến một liên kết dữ liệu khác sử dụng hai chức năng cơbản:

- Chức năng xác định đờng đi (path determination)

- Chức năng chuyển mạch (switching)

 Chức năng xác định đờng đi

Các giải thuật định tuyến sử dụng các metric (tiêu chuẩn đo lờng, chẳng hạn

chiều dài đờng đi) để xác định đờng đi tối u đến đích Để trợ giúp cho quá trình xác

68

2.1

3.1 1.1

1.2

1.3

định đờng đi, các giải thuật định tuyến khởi tạo và duy trì bảng định tuyến (routing table), bảng này chứa đựng thông tin về các tuyến (các thông tin về tuyến sẽ khác

nhau đối với các giải thuật định tuyến khác nhau)

Các giải thuật định tuyến điền đầy bảng định tuyến bằng các thông tin khácnhau Sự kết hợp giữa đích và bớc nhảy tiếp theo (next hop) chỉ cho Router biết đ-ờng đi tối u đến đích có thể đạt đợc bằng cách gửi các gói dữ liệu tới một Router đặcbiệt Router đặc biệt này đợc xác định bởi bớc nhảy tiếp theo Khi một Router nhậnmột gói dữ liệu đến, nó kiểm tra địa chỉ đích và cố gắng gắn địa chỉ này với một bớcnhảy tiếp theo

Router so sánh các metric để xác định các tuyến tối u Các giải thuật địnhtuyến khác nhau sử dụng các metric khác nhau Các Router liên lạc với nhau và duytrì bảng định tuyến của chúng thông qua việc truyền một loạt thông báo Thông báocập nhật định tuyến (routing update) là một trong những thông báo này, nó thờng

gồm tất cả hoặc một phần của bảng định tuyến Bằng việc phân tích các thông báocập nhật định tuyến nhận đợc từ tất cả các Router khác, một Router có thể xây dựng

đợc một bức tranh chi tiết về cấu trúc mạng Một ví dụ khác về các thông báo đợcgửi giữa các Router là quảng cáo trạng thái liên kết (link-state advertisement), quảng

cáo này báo cho các Router khác về trạng thái các liên kết của Router gửi Thông tin

về các liên kết cũng có thể đợc sử dụng để xây dựng bức tranh hoàn chỉnh về cấutrúc mạng, cho phép các Router xác định các tuyến tối u tới các mạng đích

Mạng đích Cổng Router

Hình 3-3 Phần địa chỉ mạng đợc sử dụng để chọn đờng đi

Hình 3-3 minh hoạ cách đánh địa chỉ mà các Router sử dụng để hỗ trợ cácchức năng xác định đờng đi và chuyển mạch Router sử dụng phần địa chỉ mạng đểxác định đờng đi và chuyển gói tới Router tiếp theo dọc đờng đi

Chức năng xác định đờng đi cho phép Router chọn giao diện phù hợp nhất đểchuyển tiếp một gói tới đích

69

2.1

3.1 1.1

1.2

1.3

• Giao thức đợc định tuyến và giao thức định tuyến

Do hai thuật ngữ khá giống nhau nên thờng xuất hiện sự nhầm lẫn giữa giaothức đợc định tuyến (routed protocol) và giao thức định tuyến (routing protocol) Sau

đây là một số điểm phân biệt:

 Giao thức đợc định tuyến: Là một giao thức mạng bất kỳ cung cấp đủ

thông tin trong địa chỉ tầng mạng của nó để cho phép gói đợc chuyển tiếp

từ một trạm tới một trạm khác dựa trên lợc đồ đánh địa chỉ Các giao thức

đợc định tuyến định nghĩa các trờng trong một gói Các gói thờng đợc vậnchuyển từ hệ thống cuối này tới hệ thống cuối khác Một giao thức đợc

định tuyến sử dụng bảng định tuyến để chuyển gói Giao thức IP là một ví

dụ về giao thức đợc định tuyến

 Giao thức định tuyến: Là giao thức hỗ trợ cho một giao thức đợc định

tuyến bằng cách cung cấp các cơ chế để chia sẻ thông tin định tuyến Cácthông báo của các giao thức định tuyến di chuyển giữa các Router Mộtgiao thức định tuyến cho phép Router này liên lạc với Router khác để cậpnhật và duy trì các bảng định tuyến Một số ví dụ về các giao thức địnhtuyến: RIP, OSPF, IGRP, BGP v.v

• Hoạt động của giao thức tầng mạng

Khi ứng dụng trên một trạm cần gửi một gói tới đích trên một mạng khác, trạmgửi khung ở tầng liên kết dữ liệu tới Router sử dụng địa chỉ của một giao diệnRouter Tiến trình tầng mạng của Router kiểm tra phần tiêu đề của gói nhận đợc đểxác định mạng đích và sau đó tham chiếu tới bảng định tuyến, bảng gắn các mạngtới các giao diện ra Gói đợc đóng gói lại trong khung tầng liên kết dữ liệu phù hợpvới giao diện đợc chọn và đợc đặt vào hàng đợi để chuyển tới bớc nhảy tiếp theo trên

đờng đi

Tiến trình này xuất hiện mỗi khi gói đợc chuyển tiếp qua một Router khác TạiRouter đợc nối trực tiếp tới mạng đích, gói đợc đóng gói trong khung tầng liên kếtdữ liệu của mạng đích và đợc chuyển tới mạng đích

Hình 3-4 Mỗi Router cung cấp các dịch vụ hỗ trợ các chức năng tầng trên

• Định tuyến đa giao thức

Các Router có khả năng hỗ trợ nhiều giao thức định tuyến độc lập và duy trìbảng định tuyến cho nhiều giao thức đợc định tuyến Khả năng này cho phép Routerchuyển các gói từ nhiều giao thức đợc định tuyến qua cùng một liên kết dữ liệu(hình 3-5)

Hình 3-5 Router chuyển lu lợng từ nhiều giao thức đợc định tuyến qua mạng

Token Ring

Token Ring

IP 10.11.19.10 DECnet 10.1

IPX 4b.0800.3411.ac14

DECnet 4.7

Novell Apple Digital IP

IP 10.11.15.10 Apple Talk 200.110

cấu hình vào một Router Ngời quản trị phải cập nhật thủ công các tuyến tĩnh mỗikhi tôpô của liên mạng thay đổi.

Định tuyến động hoạt động khác với định tuyến tĩnh Sau khi một ngời quản trịnhập các lệnh cấu hình để khởi động định tuyến động, thông tin về tuyến đợc cậpnhật tự động bởi một tiến trình định tuyến mỗi khi nhận đợc một thông tin mới từliên mạng Các thay đổi về tôpô mạng đợc trao đổi giữa các Router

• Mục đích của định tuyến tĩnh

Định tuyến động có khuynh hớng truyền đạt tất cả các thông tin về một liênmạng Tuy nhiên trong trờng hợp vì lý do an toàn, bạn có thể muốn dấu một số phầncủa liên mạng Định tuyến tĩnh cho phép bạn chỉ rõ thông tin bạn muốn tiết lộ.Khi chỉ có thể truy nhập tới một mạng qua một đờng duy nhất, thì một tuyếntĩnh tới mạng là đủ Loại mạng này đợc gọi là mạng gốc (Stub) Cấu hình định tuyếntĩnh cho một mạng gốc tránh đợc lu lợng cập nhật định tuyến động

Hình 3-6 Tuyến tĩnh làm giảm nhu cầu cập nhật định tuyến qua liên kết WAN

• Sự cần thiết của định tuyến động

Mạng đợc chỉ ra trong hình 3-7 thích ứng khác nhau với các thay đổi về tôpômạng tuỳ theo nó sử dụng định tuyến tĩnh hay định tuyến động

Định tuyến tĩnh cho phép các Router định tuyến chính xác một gói từ mạngnày tới mạng khác dựa trên các thông tin cấu hình thủ công Trong ví dụ ở hình vẽ3-7, Router A luôn luôn gửi lu lợng có đích là Router C qua Router D Router Atham chiếu tới bảng định tuyến của nó và theo các thông tin tĩnh để chuyển tiếp góitới Router D Router D cũng thực hiện các công việc tơng tự và chuyển tiếp gói tớiRouter C Router C chuyển gói tới trạm đích

72

B Mạng gốc

mạch kênh

Chỉ một kết nối mạng không cần cập nhật

định tuyến

Hình 3-7 Định tuyến động cho phép các Router

sử dụng tự động các tuyến dự phòng khi cần thiết

Nếu đờng đi giữa Router A và Router D lỗi, Router A không không thể chuyểngói tới Router D sử dụng tuyến tĩnh này Nh vậy truyền thông với mạng đích khôngthể thực hiện đợc cho đến khi Router A đợc cấu hình thủ công để chuyển gói quaRouter B Đây chính là một nhợc điểm của định tuyến tĩnh

Định tuyến động cung cấp tính linh hoạt hơn Theo bảng định tuyến do Router

A tạo ra, gói có thể tới đích của nó qua Router D Tuy nhiên, một đờng đi sẵn cókhác tới đích là đi qua Router B Khi Router A nhận ra rằng liên kết tới Router D bịlỗi, nó điều chỉnh bảng định tuyến và đờng đi tới mạng đích sẽ qua Router B

Khi liên kết giữa Router A và D đợc khôi phục, Router A có thể một lần nữathay đổi bảng định tuyến để chuyển đờng đi tới đích là qua Router D

Các giao thức định tuyến động cũng có thể chuyển lu lợng từ cùng một phiênlàm việc qua nhiều đờng đi khác nhau trong một mạng để có hiệu suất cao hơn Tínhchất này đợc gọi là chia sẻ tải (load sharing)

• Hoạt động của định tuyến động

Sự thành công của định tuyến động phụ thuộc vào hai chức năng cơ bản củaRouter:

- Cách gửi cập nhật

- Thông tin nào chứa trong các cập nhật

73

- Khi nào thì gửi cập nhật

- Router nào nhận cập nhật

Hình 3-8 Các giao thức định tuyến duy trì và phân bố thông tin định tuyến

• Xác định khoảng cách trên các đờng đi mạng

Khi một giải thuật định tuyến cập nhật bảng định tuyến, mục đích chính của

nó là xác định đâu là thông tin tốt nhất để lu trong bảng định tuyến Mỗi giải thuật

định tuyến xác định thông tin tốt nhất theo cách của riêng nó Giải thuật tạo ra một

số đợc gọi là giá trị metric, cho mỗi đờng đi qua mạng Thờng thì giá trị metric càng

nhỏ thì đờng đi càng tối u

Bạn có thể tính toán các metric dựa trên một đặc tính đơn lẻ của đờng đi; hoặc

bạn cũng có thể tính các metric phức tạp hơn bằng cách kết hợp nhiều đặc tính Các metric đợc sử dụng phổ biến là:

 Chiều dài đờng đi: là một metric định tuyến phổ biến nhất Một số giải

thuật định tuyến cho phép các nhà quản trị mạng tuỳ ý gán giá trị cho mỗiliên kết mạng Trong trờng hợp này, chiều dài đờng đi là tổng các giá đợcgán cho các liên kết trên đờng đi Một số các giải thuật khác sử dụng tổng

số bớc nhảy làm metric để chọn tuyến tối u Tổng số bớc nhảy là số lợng

các Router mà một gói dữ liệu đi qua trớc khi đến đích

 Độ tin cậy: trong phạm vi của các giải thuật định tuyến, độ tin cậy thờng là

tỉ lệ bít lỗi của mỗi liên kết mạng Độ tin cậy thờng do ngời quản trị gán

 Độ trễ định tuyến: ám chỉ khoảng thời gian đòi hỏi để chuyển một gói dữ

liệu từ nguồn đến đích qua liên mạng Độ trễ phụ thuộc vào nhiều nhân tố,bao gồm: băng thông của các liên kết mạng trung gian, các hàng đợi cổngtại mỗi Router dọc đờng đi, tắc nghẽn mạng trên tất cả các liên kết mạngtrung gian, và khoảng cách vật lý phải đi qua Do độ trễ là sự kết hợp nhiềubiến số quan trọng nên nó là một metric phổ biến và hữu ích.

74

Bảng định tuyến

Bảng định tuyến Giao thức định tuyến Giao thức định tuyến

 Băng thông: ám chỉ khả năng lu lợng sẵn có của một liên kết Một liên kết

Ethernet 10 Mb/s có thể đợc a thích hơn đờng thuê riêng 64 Kb/s Mặc dùbăng thông là cấp thông lợng có thể đạt đợc trên một liên kết, nhng cáctuyến qua các liên kết có băng thông lớn hơn không phải lúc nào cũng cungcấp các tuyến tốt hơn các tuyến qua các liên kết chậm hơn Ví dụ, nếu mộtliên kết nhanh hơn nhng lại thờng xuyên bận thì thời gian yêu cầu thực sự

để gửi một gói dữ liệu đến đích có thể lớn hơn

 Tải: ám chỉ mức độ bận của tài nguyên mạng, chẳng hạn Router Tải có thể

đợc tính toán bằng nhiều cách, bao gồm thời gian sử dụng CPU và số lợnggói đợc xử lý trong thời gian một giây

 Giá truyền thông: là một metric khá quan trọng, đặc biệt do một số công ty

có thể không quan tâm nhiều tới hiệu suất bằng phí tổn vận hành Mặc dù

độ trễ trên đờng dây có thể lớn hơn, nhng họ thích gửi dữ liệu qua những

đờng dây của riêng họ hơn là gửi qua các đờng dây công cộng vì khi đó họphải trả tiền sử dụng

• Phân loại giao thức định tuyến

Hầu hết các giải thuật định tuyến đều thuộc một trong 3 loại sau:

- Giải thuật vectơ khoảng cách (distance vector)

- Giải thuật trạng thái liên kết (Link State)

- Giải thuật lai

Giải thuật định tuyến vectơ khoảng cách xác định hớng (véctơ) và khoảng cáchtới bất kỳ một liên kết nào trên liên mạng Giải thuật trạng thái liên kết (còn đợc gọi

là giải thuật đờng đi ngắn nhất trớc) tạo lại chính xác tôpô của toàn bộ liên mạng(hoặc ít nhất một phần của liên mạng mà Router nối tới)

Giải thuật lai kết hợp các khía cạnh của giải thuật véctơ khoảng cách và trạngthái liên kết

• Thời gian hội tụ

Giải thuật định tuyến chủ yếu đợc dùng cho định tuyến động Mỗi khi tôpô củamột mạng thay đổi do việc phát triển mạng, do cấu hình lại hoặc do lỗi, thì cơ sở trithức mạng cũng phải thay đổi theo Tri thức (knowledge) cần đề phản ánh cái nhìnnhất quán và chính xác về tôpô mới Cái nhìn hoặc trạng thái này đợc gọi là sự hội tụ.

Khi tất cả các Router trong một liên mạng đang hoạt động với cùng một trithức, liên mạng đợc nói là đã hội tụ Sự hội tụ nhanh là một đặc tính mạng đáng ao -

ớc vì nó làm giảm khoảng thời gian các Router có quyết định định tuyến không

75

chính xác sau khi tôpô mạng thay đổi.

3.1.3 Định tuyến vectơ khoảng cách

Giải thuật định tuyến vectơ khoảng cách gửi định kỳ các bản sao của một bảng

định tuyến từ Router này tới Router khác Những cập nhật đều đặn này giữa cácRouter truyền đạt các thay đổi về tôpô mạng

• Cập nhật định tuyến

Mỗi Router nhận đợc một bảng định tuyến từ những Router hàng xóm (Routerkết nối trực tiếp với nó) Ví dụ, trong hình 3-9, Router B nhận thông tin từ Router A.Router B thêm một số vectơ khoảng cách (chẳng hạn số bớc nhảy), do đó làm tăngvectơ khoảng cách và chuyển bảng định tuyến mới này tới những hàng xóm kháccủa nó (Router C) Một quá trình tơng tự sẽ xảy ra trong tất cả các hớng giữa cácRouter hàng xóm

Hình 3-9 Giải thuật véctơ khoảng cách gửi định kỳ các bản sao

của một bảng định tuyến và tích luỹ các véctơ khoảng cách.

Router tích luỹ các khoảng cách mạng để nó có thể duy trì một cơ sở dữ liệu

về thông tin tôpô mạng Tuy nhiên các giải thuật vectơ khoảng cách không cho phépmột Router biết chính xác tôpô của một liên mạng

• Trao đổi bảng định tuyến

Mỗi Router sử dụng giải thuật vectơ khoảng cách bắt đầu bằng cách xác địnhcác hàng xóm của mình Trong hình 3-10, mỗi giao diện kết nối trực tiếp tới mạng

C D

Bảng định tuyến Bảng định tuyến Bảng định tuyến Bảng định tuyến

đợc chỉ ra với khoảng cách bằng 0 Khi tiến trình khám phá mạng vectơ khoảngcách tiến hành, các Router khám phá đờng đi tốt nhất tới mạng đích dựa trên cácthông tin chúng nhận đợc từ mỗi hàng xóm Ví dụ Router A học về mạng khác dựatrên thông tin nó nhận đợc từ Router B Mỗi mục trong bảng định tuyến có mộtvectơ khoảng cách tích luỹ để chỉ ra khoảng cách tới mạng đích trong một hớng nhất

• Truyền lan thay đổi về tôpô trên mạng

Hình 3-11 Cập nhật định tuyến tiến hành từng bớc từ Router này tới Router khác

Khi tôpô trong mạng sử dụng giao thức vectơ khoảng cách thay đổi, cập nhậtbảng định tuyến phải xảy ra Với tiến trình khám phá mạng, các cập nhật thay đổitôpô tiến hành từng bớc từ Router này tới Router khác, nh minh họa ở hình 3-11.Các giải thuật vectơ khoảng cách yêu cầu mỗi Router gửi toàn bộ bảng định tuyếntới mỗi hàng xóm của mình Các bảng định tuyến chứa những thông tin về giá đờng

đi tổng (đợc định nghĩa bởi các metric) và địa chỉ lôgíc của Router đầu tiên trên

đ-77

Router A gửi ra bảng

định tuyến

được cập nhật này

Thay đổi cơ

sở dữ liệu tôpô dẫn

đến cập nhật định tuyến

Xử lý để cập nhật bảng định tuyến này

Xử lý để cập nhật bảng định tuyến này

ờng đi tới mỗi mạng chứa trong bảng định tuyến.

• Vấn đề vòng lặp định tuyến

Các vòng lặp định tuyến (routing loop) có thể xuất hiện nếu sự hội tụ về mộtcấu hình mới của mạng xảy ra chậm dẫn đến các mục định tuyến không nhất quán.Hình 3-12 minh hoạ việc xuất hiện vòng lặp định tuyến

Hình 3-12 Router A cập nhật bảng định tuyến để phản ánh

số bớc nhảy mới những không đúng

1. Trớc khi có lỗi ở mạng 1, tất cả các Router có một tri thức nhất quán và các

bảng định tuyến đúng đắn Mạng đợc gọi là đã hội tụ Giả sử đờng đi tối u

từ Router C tới mạng 1 là đi qua Router B và khoảng cách từ Router C tới

mạng 1 là 3.

2. Khi mạng 1 lỗi, Router E gửi một cập nhật cho Router A Router A ngừng

định tuyến các gói tới mạng 1, nhng Router B, C và D vẫn tiếp tục vì chúng

cha đợc thông báo về lỗi Khi Router A gửi đi cập nhật của nó, Router B và

D ngừng định tuyến tới mạng 1, tuy nhiên, Router C vẫn cha nhận đợc cập nhật Đối với Router C, mạng 1 vẫn có thể tới thông qua Router B.

3. Bây giờ Router C gửi định kỳ các cập nhật định tuyến tới Router D, chỉ ra

đờng đi tới mạng 1 thông qua Router B Router D thay đổi bảng định tuyến

của mình để phản ánh thông tin mới nhng không chính xác này, và truyềnlan thông tin tới Router A Router A truyền lan thông tin tới Router B và

E v.v Và lúc này tất cả các gói có đích là mạng 1 lặp vòng từ Router C tới

B tới A tới D và quay trở lại C

Tuyến luân phiên:

Mạng 1; Khoảng cách 3 Tuyến luân phiên:

Mạng 1; Khoảng cách 4

khi có một tiến trình nào đó cắt bỏ vòng lặp Tình trạng này, đợc gọi là đếm vô hạn,

tiếp tục lặp vòng các gói quanh mạng bất chấp một thực tế là mạng 1 đã không hoạt

động Trong khi các Router đang đếm vô hạn, các thông tin không hợp lệ cho phépmột vòng lặp định tuyến tồn tại

Nếu không có biện pháp đối phó để ngừng tiến trình này, véctơ khoảng cách(metric) của số bớc nhảy tăng lên mỗi khi qua một Router (hình 3-13) Các gói nàylặp quanh mạng do các thông tin sai trong bảng định tuyến

Hình 3-13 Vòng lặp định tuyến tăng véctơ khoảng cách

• Giải pháp định nghĩa số tối đa

Các giải thuật định tuyến véctơ khoảng cách là giải thuật tự hiệu chỉnh, nhngvấn đề về vòng lặp định tuyến có thể dẫn đến việc đếm vô hạn Để tránh vấn đề bịkéo dài này, các giao thức véctơ khoảng cách định nghĩa vô tận là một số tối đa cụthể Con số này liên quan tới một metric định tuyến (chẳng hạn số bớc nhảy)

Với cách này, giao thức định tuyến cho phép vòng lặp định tuyến tiếp tục đếnkhi metric vợt quá giá trị tối đa cho phép Hình 3-14 chỉ ra giá trị metric là 16 bớcnhảy sẽ vợt quá giá trị tối đa mặc định là 15 bớc nhảy, và Router sẽ bỏ gói đi Trong

mọi trờng hợp, khi giá trị metric vợt quá giá trị tối đa, mạng 1 đợc xem nh không

Hình 3-14 Giới hạn khoảng cách tối đa

• Giải pháp chẻ ngang

Một phơng pháp để giảm các vòng lặp định tuyến và tăng tốc độ hội tụ là sửdụng kỹ thuật có tên chẻ ngang (split horizon) Nguyên lý của kỹ thuật này là mộtRouter không bao giờ gửi thông tin về một tuyến theo hớng Router đã cập nhậttuyến này

Nếu Router gửi thông tin về mọi tuyến theo mọi hớng thì vòng lặp định tuyến

có thể xuất hiện Sau đây là một ví dụ:

1. Router A chuyển một cập nhật định tuyến cho Router B và Router D, chỉ ra

rằng không thể tới mạng 1 Tuy nhiên, Router C lại chuyển một cập nhật tới Router B chỉ ra rằng có thể tới mạng 1 với khoảng cách là 4 và đi qua

Router D

2. Router B kết luận một cách không chính xác rằng Router C vẫn có một

đ-ờng đi hợp lệ tới mạng 1, mặc dù khoảng cách lớn hơn Router B gửi một cập nhật cho Router A để thông báo một tuyến mới tới mạng 1.

3. Lúc này Router A xác định rằng nó có thể tới mạng 1 bằng cách đi qua Router B, Router B xác định rằng nó có thể tới mạng 1 bằng cách qua Router C, và Router C xác định rằng nó có thể tới mạng 1 bằng cách qua

Router D Khi đó sẽ xuất hiện vòng lặp và bất kỳ gói tin nào cũng bị lặpvòng giữa các Router

Kỹ thuật chẻ ngang có thể tránh đợc tình trạng trên Nh chỉ ra ở hình 3-15, nếu

một cập nhật định tuyến về mạng 1 đến từ Router A, thì Router B hoặc D không bao giờ gửi thông tin về mạng 1 lại cho Router A Chẻ ngang làm giảm lợng thông tin

định tuyến không chính xác và giảm lu lợng cập nhật định tuyến

Không thể tới mạng 1

Không gửi cập nhật về tuyến tới mạng 1 cho A

Hình 3-15 Khái niệm về chẻ ngang (split horizon)

• Giải pháp bộ định thời giữ (hold-down)

Các bộ định thời giữ đợc sử dụng để ngăn chặn các thông báo cập nhật đều đặnkhỏi việc thiết lập lại không chính xác một tuyến có thể đã hỏng Bạn có thể tránh đ-

ợc tình trạng đếm vô hạn bằng cách sử dụng các bộ định thời giữ hoạt động nh sau:

1 Khi một Router nhận đợc một cập nhật từ hàng xóm chỉ ra rằng không thểtruy nhập tới một mạng mà trớc đây vẫn có thể truy nhập, Router đánh dấutuyến là không thể truy nhập và khởi động bộ định thời giữ Nếu trớc khi

bộ định thời hết hạn mà Router nhận đợc một cập nhật từ chính hàng xómnày báo rằng lại có thể truy nhập mạng, Router sẽ đánh dấu tuyến là có thểtruy nhập và gỡ bỏ bộ định thời giữ

2 Nếu một cập nhật đến từ một Router hàng xóm khác với tuyến tới mạng cómetric tốt hơn tuyến trong bảng định tuyến, Router thay thế tuyến trongbảng định tuyến, đánh dấu mạng có thể truy nhập và gỡ bỏ bộ định thờigiữ

3 Nếu trớc khi bộ định thời giữ hết hạn, Router nhận đợc một cập nhật từ mộtRouter hàng xóm khác có metric kém hơn, Router sẽ bỏ qua cập nhật này.Việc bỏ qua một cập nhật với metric kém hơn khi đang thiết lập bộ địnhthời giữ cho phép có nhiều thời gian để thông tin về tuyến lỗi truyền lantrên toàn bộ mạng

3.1.4 Định tuyến trạng thái liên kết

Giải thuật cơ bản thứ hai đợc sử dụng cho định tuyến là giải thuật trạng tháiliên kết (link state) Các giải thuật định tuyến trạng thái liên kết, còn đợc gọi là giảithuật đờng đi ngắn nhất trớc (SPF), duy trì một cơ sở dữ liệu phức tạp về thông tintôpô Trong khi giải thuật véctơ khoảng cách có các thông tin không cụ thể vềkhoảng cách mạng và không có hiểu biết về khoảng cách Router, thì giải thuật địnhtuyến trạng thái liên kết duy trì các thông tin đầy đủ về khoảng cách Router và cáchchúng đợc kết nối với nhau Giải thuật trạng thái liên kết sử dụng:

- Quảng cáo trạng thái liên kết (LSA)

81

- Cơ sở dữ liệu tôpô

- Giải thuật SPF và kết quả cây SPF

- Bảng định tuyến của các đờng đi và cổng tới mỗi mạng (hình 3-16)

Hình 3-16 Giải thuật trạng thái liên kết cập nhật thông tin tôpô của tất cả các Router khác

• Trao đổi thông tin định tuyến

Các cơ chế khám phá mạng trạng thái liên kết đợc sử dụng để tạo một bứctranh chung về toàn bộ mạng Tất cả các Router trạng thái liên kết chia sẻ cái nhìnnày về mạng Điều này cũng giống với việc có nhiều bản đồ giống nhau về một thịtrấn Trong hình 3-17, 4 mạng (W, X, Y và Z) đợc kết nối bởi 3 Router trạng tháiliên kết Khám phá mạng cho định tuyến trạng thái liên kết sử dụng các tiến trìnhsau:

1 Các Router trao đổi các LSA với nhau Mỗi Router bắt đầu với các mạngnối trực tiếp với nó

2 Mỗi Router đồng thời xây dựng một cơ sở dữ liệu tôpô bao gồm tất cả cácLSA đến từ liên mạng

3 Giải thuật SPF tính toán khả năng có thể tới mạng Router xây dựng tôpôlôgíc này nh một cây, với gốc là chính nó, gồm tất cả các đờng đi có thể tớimỗi mạng trong liên mạng sử dụng giao thức véctơ khoảng cách Sau đó nósắp xếp các đờng đi ngắn nhất này

4 Router liệt kê các đờng đi tốt nhất và các cổng tới các mạng đích trongbảng định tuyến

82

Bảng

định tuyến

Trao đổi các quảng cáo trạng thái liên kết

CSDL tôpô

Giải thuật SPF

CSDL tôpô Giải thuậtSPF

Bảng định tuyến

CSDL tôpô Giải thuậtSPF

Bảng định tuyến

Bảng định tuyến Bảng định tuyến Bảng định tuyến

Hình 3-17 Trong định tuyến trạng thái liên kết, tất cả các router cùng tính toán đờng

đi ngắn nhất tới đích

• Truyền lan thay đổi về tôpô trên mạng

Các giải thuật trạng thái liên kết dựa trên việc sử dụng các cập nhật trạng tháiliên kết Nh chỉ ra trong hình 3-18, mỗi khi tôpô trạng thái liên kết thay đổi, cácRouter đầu tiên biết đợc sự thay đổi này gửi một LSA mới tới các Router khác hoặctới một Router chỉ định (nơi các Router khác có thể sử dụng để cập nhật) LSA này

sẽ đợc tràn ngập tới tất cả các Router trên liên mạng Để đạt đợc độ hội tụ, mỗiRouter thực hiện các công việc sau:

- Giữ vết các hàng xóm, gồm tên, trạng thái hoạt động hay không, và giá củaliên kết tới hàng xóm

- Xây dựng một gói LSA liệt kê tên của các Router hàng xóm và giá của cácliên kết, gồm các hàng xóm mới, các thay đổi trong giá của các liên kết, vàliên kết tới các hàng xóm đã chuyển sang trạng thái không hoạt động

- Gửi gói LSA để tất cả các Router khác đều nhận đợc

- Khi nhận đợc một gói LSA, ghi lại gói trong cơ sở dữ liệu

- Hoàn thành một bản đồ của liên mạng bằng cách sử dụng dữ liệu của cácgói LSA đợc tích luỹ, và sau đó tính toán các tuyến tới tất cả các mạngkhác sử dụng giải thuật SPF

83

Tiến trình cập nhật bảng định tuyến

Tiến trình cập nhật bảng định tuyến

Tiến trình cập nhật bảng định tuyến

Thay đổi tôpô trong cập nhật trạng thái liên kết

Hình 3-18 Tiến trình cập nhật trạng thái liên kết

Mỗi khi một gói LSA tạo nên một thay đổi trong cơ sở dữ liệu trạng thái liênkết, giải thuật SPF tính toán lại các đờng đi tốt nhất và cập nhật bảng định tuyến

• Các vấn đề liên quan đến giải thuật trạng thái liên kết

Hai vấn đề liên quan đến giải thuật trạng thái liên kết là yêu cầu bộ nhớ và xử

lý, và yêu cầu băng thông

 Yêu cầu bộ nhớ và xử lý

Trong hầu hết các trờng hợp, chạy giao thức định tuyến trạng thái liên kết yêucầu Router sử dụng nhiều bộ nhớ hơn và thực hiện nhiều xử lý hơn so với chạy giaothức định tuyến véctơ khoảng cách Ngời quản trị mạng phải đảm bảo rằng cácRouter họ chọn phải có khả năng cung cấp các tài nguyên cần thiết

Đối với định tuyến trạng thái liên kết, bộ nhớ của các Router phải có khả năng

lu trữ thông tin từ nhiều cơ sở dữ liệu khác nhau, cây tôpô, và bảng định tuyến Sửdụng giải thuật Dijkstra để tính toán SPF yêu cầu nhiều xử lý phức tạp và tốn thờigian CPU

 Yêu cầu về băng thông

Một vấn đề khác của giao thức định tuyến trạng thái liên kết là băng thông bịngốn khi trao đổi hàng loạt các gói trạng thái liên kết ban đầu Trong quá trìnhkhám phá ban đầu, tất cả các Router sử dụng giao thức định tuyến trạng thái liên kếtgửi các gói LSA tới tất cả các Router khác Điều này yêu cầu đáng kể băng thôngmạng và tạm thời làm giảm băng thông sẵn có cho lu lợng dữ liệu của ngời dùng.Sau giai đoạn trao đổi ban đầu, các giao thức trạng thái liên kết yêu cầu một băngthông tối thiểu để gửi các gói LSA mỗi khi tôpô mạng thay đổi

• Quyết định đờng đi không nhất quan giữa các Router

Một khía cạnh quan trọng và phức tạp nhất của định tuyến trạng thái liên kết là

đảm bảo rằng tất cả các Router phải có đợc tất cả các gói LSA cần thiết Các Router

84

với các tập LSA khác nhau sẽ tính toán tuyến dựa trên dữ liệu tôpô khác nhau Do

đó các mạng trở thành không thể tới vì sự không thống nhất giữa các Router về mộtliên kết (hình 3-19) Sau đây là một ví dụ về thông tin đờng đi không nhất quán:

1. Giữa Router C và D, mạng 1 trở thành không hoạt động Cả hai Router C

và D xây dựng một gói LSA để phản ánh trạng thái không thể tới này

2. Ngay sau đó, mạng 1 hoạt động trở lại, khi đó cần một gói LSA khác để

phản ánh sự thay đổi tôpô tiếp theo này

3. Nếu thông báo ban đầu “Không thể tới mạng 1” từ Router C sử dụng một

đ-ờng đi tốc độ chậm để cập nhật, thông báo này sẽ đến đích muộn Gói LSAnày có thể tới Router A sau gói LSA “Mạng 1 đã hoạt động lại” của Router

D

4. Với các gói LSA không đợc đồng bộ, Router A sẽ rơi vào tình trạng không

biết phải xây dựng cây SPF nào Nó nên sử dụng đờng đi chứa mạng 1, hay

đờng đi không chứa mạng 1?

Hình 3-19 Các cập nhật không đồng bộ và quyết định đờng đi không nhất quán

làm các Router không thể tới

Nếu sự phân phối LSA tới tất cả các Router không đợc thực hiện chính xác,

định tuyến trạng thái liên kết có thể dẫn đến các tuyến không hợp lệ Trong một liênmạng rất lớn sử dụng định tuyến trạng thái liên kết, vấn đề phân phối gói LSA lỗi cóthể tăng lên Nếu một phần của mạng hoạt động trớc một phần mạng khác, thứ tựgửi và nhận gói LSA sẽ khác nhau Sự khác nhau này có thể làm biến đổi và suy yếu

sự hội tụ Các Router phải học về nhiều phiên bản khác nhau của tôpô trớc khichúng xây dựng cây SPF và bảng định tuyến Trong một liên mạng lớn, các phầncập nhật nhanh hơn có thể gây nên các sự cố cho các phần cập nhật chậm hơn

• So sánh giao thức định tuyến véctơ khoảng cách và trạng thái liên kết

động trở lại

Mạng 1 không thể tới Mạng 1 đã hoạt động lại

Đường tốc độ cao, cập nhật tới trước

Mạng 1 không thể tới

Cập nhật đường tốc độ chậm

Mạng 1 không thể tới

Đường tốc độ chậm, cập nhật tới sau

Sử dụng cây SPF nào?

OK

Bạn có thể so sánh định tuyến véctơ khoảng cách với định tuyến trạng thái liênkết trong một số điểm sau (bảng 3-1):

- Định tuyến véctơ khoảng cách lấy dữ liệu tôpô từ thông tin bảng định tuyếncủa các hàng xóm Định tuyến trạng thái liên kết thu đợc một cái nhìn rộng

về toàn bộ tôpô của liên mạng bằng cách tích luỹ tất cả các LSA cần thiết

- Định tuyến véctơ khoảng cách xác định đờng đi tốt nhất bằng cách cộngvào giá trị metric nó nhận đợc khi thông tin định tuyến đợc gửi tới cácRouter hàng xóm Đối với định tuyến trạng thái liên kết, mỗi Router hoạt

động riêng rẽ để tính toán đờng đi ngắn nhất tới mạng đích của mình

- Với hầu hết các giao thức định tuyến véctơ khoảng cách, cập nhật cho cácthay đổi về tôpô đợc gửi trong các khoảng thời gian định kỳ Thông tin đợcgửi từ Router này tới Router khác, dấn đến hội tụ chậm Với các giao thức

định tuyến trạng thái liên kết, cập nhật đợc gửi ngay khi tôpô thay đổi Cácgói LSA khá nhỏ đợc chuyển tới tất cả các Router, do đó thời gian hội tụ sẽnhanh hơn khi tôpô mạng thay đổi

Bảng 3-1 So sánh định tuyến trạng thái liên kết và véctơ khoảng cách

này tới Router khác

Tính toán đờng đi ngắn nhất tới tất cảcác Router

Cập nhật định kỳ, hội tụ chậm Cập nhật khi thay đổi, hội tụ nhanh.Chuyển các bản sao của bảng định

tuyến tới các hàng xóm

Chuyển cập nhật định tuyến trạng tháiliên kết tới tất cả các Router

3.1.5 Giao thức định tuyến lai

Loại giao thức định tuyến thứ ba kết hợp các khía cạnh của cả định tuyến véctơkhoảng cách và trạng thái liên kết Loại thứ ba này đợc gọi là giao thức định tuyếnlai cân bằng (balanced hybrid routing protocol) Các giao thức định tuyến lai cân

bằng sử dụng các véctơ khoảng cách với các metric chính xác hơn để xác định đờng

đi tốt nhất tới các mạng đích Tuy nhiên chúng khác với hầu hết các giao thức véctơkhoảng cách do sử dụng các thay đổi tôpô để kích hoạt cập nhật cơ sở dữ liệu địnhtuyến (hình 3-20)

Giao thức định tuyến lai cân bằng hội tụ nhanh giống nh các giao thức trạngthái liên kết Tuy nhiên chúng khác với các giao thức trạng thái liên kết và véctơkhoảng cách do sử dụng ít tài nguyên (băng thông, bộ nhớ, CPU) hơn Một ví dụ về

86

giao thức định tuyến lai cân bằng là giao thức EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) của Cisco.

Hình 3-20 Giao thức định tuyến lai chia sẻ các thuộc tính của

định tuyến véctơ khoảng cách và trạng thái liên kết

E0 To0 E1 Bảng định tuyến

Mạng 3 (Ethernet)

Mạng 1 (Ethernet)

Mạng 2 Token Ring Trạm 4

Trạm 5

Hình 3-21 Định tuyến LAN-LAN

Khi Router kiểm tra các mục trong bảng định tuyến của nó, nó khám phá rằng

đờng đi tốt nhất tới mạng 2 là sử dụng cổng ra To0, giao diện nối tới mạng LANToken Ring Mặc dù định dạng khung phải đợc thay đổi khi Router chuyển gói từmạng 1 (Ethernet) sang mạng 2 (Token Ring), nhng địa chỉ nguồn và địa chỉ đíchtầng 3 phải đợc giữ nguyên Trong hình 3-21, địa chỉ đích tầng 3 đợc giữ nguyên làmạng 2, trạm 5 mà không cần quan tâm tới các đóng gói khác nhau của tầng thấphơn

 Định tuyến LAN-WAN

Tầng mạng phải liên kết tới và giao diện với nhiều tầng thấp hơn khác nhaucho lu lợng LAN-WAN Khi một liên mạng phát triển, một đờng đi mà gói phải điqua có thể gặp phải nhiều điểm chuyển tiếp và nhiều loại liên kết dữ liệu khác nhaungoài các mạng LAN Hình 3-22 là một ví dụ:

1 Một gói từ trạm có địa chỉ 1.3 phải đi qua 3 liên kết dữ liệu để tới một máychủ file có địa chỉ 2.4

2 Trạm này gửi một gói tới máy chủ file bằng cách trớc tiên đóng gói dữ liệutrong khung Token Ring đợc gửi tới Router A tại tầng liên kết dữ liệu

3 Khi Router A nhận đợc khung, nó gỡ gói từ khung Token Ring, đóng góitrong khung Frame Relay và chuyển tiếp gói tới Router B

4 Khi Router B nhận đợc khung, nó gỡ gói từ khung Frame Relay, đóng góitrong khung Ethernet và chuyển khung tới máy chủ file

5 Khi máy chủ file nhận đợc khung Ethernet, nó trích và chuyển gói tới tiếntrình tầng trên thích hợp

Các Router cho phép gói di chuyển giữa LAN-WAN bằng cách giữ nguyêncác địa chỉ đích trong khi đóng gói các gói trong khung liên kết dữ liệu thích hợpcho bớc nhảy tiếp theo trên đờng đi

1.3

2.4

Token Ring

Ethernet

Data Data 2.4 1.3

Data 2.4 1.3

Frame Relay

Data 2.4 1.3

Data 2.4 1.3

Ethernet

Data 2.4 1.3

Data 2.4 1.3

Data 2.4 1.3

Data

Từ LAN

Từ WAN

Tới WAN

Hình 3-22 Định tuyến LAN-WAN

3.2 Giao thức định tuyến

Một liên mạng là một sự kết hợp của các mạng đợc nối với nhau bởi cácrouter Khi một gói di chuyển từ nguồn đến đích, nó có thể sẽ đi qua nhiều router tr-

ớc khi đến đợc router nối trực tiếp với mạng đích

Router nhận một gói dữ liệu từ một mạng và chuyển nó tới một mạng khác.Một router thờng đợc nối tới nhiều mạng Khi nó nhận đợc một gói dữ liệu, nó phảichuyển gói đến mạng nào? Quyết định dựa trên sự tối u: đờng đi sẵn có nào là đờng

đi tối u?

Một metric là một giá đợc gán để chuyển qua một mạng Metric tổng của một

tuyến cụ thể bằng tổng metric của các mạng trên đờng đi Router sẽ chọn tuyến có metric ngắn nhất (nhỏ nhất).

Metric gắn cho mỗi mạng phụ thuộc vào loại giao thức Một số giao thức đơn

giản, chẳng hạn giao thức thông tin định tuyến (RIP - Routing Information Protocol),

coi các mạng ngang nhau Giá để qua mỗi mạng là nh nhau; đó chính là số bớc nhảy(hop count) Do vậy nếu một gói dữ liệu qua 10 mạng để tới đích thì giá tổng là 10.Các giao thức khác, chẳng hạn giao thức mở đờng đi ngắn nhất trớc (OSPF -Open Shortest Path First), cho phép ngời quản trị gán giá để qua một mạng dựa trêncác loại dịch vụ yêu cầu Một tuyến qua một mạng có thể có nhiều giá (metric) Ví

dụ, nếu thông lợng tối đa là loại dịch vụ mong muốn thì liên kết vệ tinh có metric

thấp hơn so với đờng cáp quang Trái lại, nếu độ trễ tối thiểu là loại dịch vụ mongmuốn thì đờng cáp quang có metric thấp hơn so với kết nối vệ tinh OSPF cho phép

mỗi router có nhiều bảng định tuyến dựa trên các loại dịch vụ yêu cầu

Các giao thức khác định nghĩa các metric hoàn toàn khác Trong giao thức

cổng nối biên (BGP - Border Gateway Protocol), tiêu chuẩn chính là chính sách và

đợc ngời quản trị gán Chính sách định nghĩa những đờng đi nào cần đợc chọn

Đối với metric nào đi nữa thì router cũng cần lu trữ một bảng định tuyến để

tham khảo khi chuẩn bị chuyển tiếp một gói dữ liệu Bảng định tuyến cần chỉ rõ ờng đi tối u cho gói dữ liệu Tuy nhiên, bảng định tuyến có thể là tĩnh hoặc động

đ-89

Bảng định tuyến tĩnh (static routing table) là bảng định tuyến không thờng xuyênthay đổi Trái lại, bảng định tuyến động (dynamic routing table) là bảng định tuyến

đợc cập nhật tự động khi có một thay đổi nào đó trên liên mạng Ngày này, liênmạng cần đến những bảng định tuyến động Bảng định tuyến cần đợc cập nhật ngaykhi có một thay đổi trên liên mạng Ví dụ, chúng cần đợc cập nhật khi một tuyếnkhông hoạt động, hoặc khi có một tuyến tốt hơn đợc tạo ra

Các giao thức định tuyến đợc tạo ra để đáp ứng nhu cầu cho các bảng địnhtuyến động Một giao thức định tuyến là sự kết hợp của các luật và thủ tục cho phépcác router trên liên mạng thông báo với nhau các thay đổi Nó cho phép các routerchia sẻ tất cả những gì chúng biết về liên mạng hoặc về các hàng xóm của chúng.Việc chia sẻ thông tin cho phép một router ở Hà Nội biết về một mạng lỗi ở Thành

phố Hồ Chí Minh Các giao thức định tuyến cũng bao gồm các thủ tục để kết hợp

các thông tin nhận đợc từ các router khác

• Định tuyến trong và định tuyến ngoài

Ngày nay, một liên mạng có thể lớn đến mức một giao thức định tuyến khôngthể xử lý công việc cập nhật các bảng định tuyến của tất cả các router Vì lý do này

mà một liên mạng đợc chia thành nhiều hệ thống tự trị (AS - Autonomous System).

Hệ thống tự trị là một nhóm các mạng và router dới một quyền lực quản trị chung

Định tuyến bên trong một hệ thống tự trị đợc gọi là định tuyến trong (interior routing) Định tuyến giữa các hệ thống tự trị đợc gọi là định tuyến ngoài (exterior routing) Mỗi hệ thống tự trị có thể chọn một giao thức định tuyến trong để xử lý

định tuyến bên trong hệ thống Tuy nhiên thờng chi có một giao thức định tuyếnngoài đợc chọn để xử lý định tuyến giữa các hệ thống tự trị

Hiện nay có nhiều giao thức định tuyến trong và ngoài đang đợc sử dụng Tuynhiên phần này chỉ trình bày về các giao thức phổ biến nhất Đó là hai giao thức

định tuyến trong (RIP và OSPF) và một giao thức định tuyến ngoài (BGP)

RIP và OSPF có thể đợc sử dụng để cập nhật các bảng định tuyến bên trongmột hệ thống tự trị BGP có thể đợc sử dụng để cập nhật các bảng định tuyến chocác router nối các hệ thống tự trị với nhau

3.2.1 Giao thức định tuyến RIP

RIP là một giao thức định tuyến trong đợc sử dụng bên trong hệ thống tự trị

Đây là một giao thức rất đơn giản dựa trên định tuyến vectơ khoảng cách, sử dụnggiải thuật Bellman-Ford để tính toán bảng định tuyến Trong phần này, trớc tiên

chúng ta sẽ nhắc lại nguyên lý của định tuyến vectơ khoảng cách, sau đó chúng ta sẽxem xét giao thức RIP

• Định tuyến vectơ khoảng cách

Trong định tuyến vectơ khoảng cách, mỗi router chia sẻ định kỳ hiểu biết củamình về toàn bộ liên mạng với các hàng xóm Ba nội dụng chính cần nắm đợc đểhiểu về định tuyến vectơ khoảng cách:

1) Chia sẻ hiểu biết về toàn bộ hệ thống tự trị: Mỗi router chia sẻ hiểu biết về

toàn bộ hệ thống tự trị với các hàng xóm của nó Ban đầu sự hiểu biết củamột router có thể rất ít Tuy nhiên, chúng biết đợc bao nhiêu không phải là

điều quan trọng; chúng gửi tất cả những thứ chúng có

2) Chỉ chia sẻ với hàng xóm: Mỗi router chỉ gửi những hiểu biết của mình cho

hàng xóm Chúng gửi tất cả những thứ chúng biết qua tất cả các giao diệncủa chúng

3) Chia sẻ tại các khoảng thời gian đều đặn: Mỗi router gửi hiểu biết của mình

tại các khoảng thời gian cố định, chẳng hạn 30 giây

 Bảng định tuyến RIP

Mỗi router giữ một bảng định tuyến trong đó có mỗi mục cho mỗi mạng đích

mà router biết Mục này gồm địa chỉ IP mạng đích, khoảng cách ngắn nhất để tới

đích (tính theo số bớc nhảy) và bớc nhảy tiếp theo (router tiếp theo) Bớc nhảy tiếptheo là nơi cần giửi gói dữ liệu đến để có thể tới đợc đích cuối cùng Số bớc nhảy là

số mạng mà một gói dữ liệu phải đi qua để tới đợc mạng đích

91

Bảng định tuyến có thể chứa các thông tin khác, chẳng hạn thời gian tính từkhi mục đợc cập nhật lần cuối Bảng 3-2 chỉ ra một ví dụ về bảng định tuyến.

Bảng 3-2 Bảng định tuyến vectơ khoảng cách

Đích Số bớc nhảy Bớc nhảy tiếp theo Thông tin khác

 Giải thuật cập nhật RIP

Bảng định tuyến RIP đợc cập nhật dựa trên việc nhận các thông báo RIP trảlời Dới đây chỉ ra giải thuật cập nhật định tuyến đợc RIP sử dụng

Nhận một thông báo RIP trả lời

1 Cộng 1 vào số bớc nhảy tiếp theo cho mỗi đích đợc quảng cáo

2 Lặp lại các bớc tiếp theo cho mỗi đích đợc quảng cáo:

2.1 Nếu đích không có trong bảng định tuyến

- Thêm thông tin đợc quảng cáo vào bảng định tuyến 2.2 Trái lại

2.2.1 Nếu bớc nhảy tiếp theo giống nhau

- Thay thế mục trong bảng bằng mục đợc quảng cáo 2.2.2 Trái lại

2.2.2.1 Nếu số bớc nhảy đợc quảng cáo nhỏ hơn số bớc

đợc giữ nguyên

92

Đối với Net2, thông tin trong bảng định tuyến và trong thông báo có cùng bớcnhảy tiếp theo (router C) Mặc dù giá trị số bớc nhảy trong bảng định tuyến (là 2)nhỏ hơn so với trong thông báo (là 5), nhng giải thuật vẫn chọn mục trong thông báonhận đợc vì giá trị ban đầu đến từ router C Hiện nay giá trị này không hợp lệ vìrouter C đã quảng cáo một giá trị mới.

Net3 đợc thêm nh một đích mới Đối với Net6, gói RIP chứa số bớc nhảy nhỏhơn nên nó đợc cập nhật vào bảng định tuyến Cả Net8 và Net9 đều giữ lại giá trịban đầu vì số bớc nhảy tơng ứng trong thông báo không tốt hơn

Hình 3-24 Ví dụ về cập nhật bảng định tuyến RIP

 Khởi tạo bảng định tuyến

Khi một router đợc thêm vào một mạng, nó tự khởi tạo bảng định tuyến bằngcách sử dụng tệp cấu hình Lúc này, bảng định tuyến chỉ chứa các mạng nối trực tiếpvới router và số bớc nhảy, thờng đợc khởi tạo là 1 Trờng bớc nhảy tiếp theo đợc bỏtrống Hình 3-25 minh hoạ các bảng định tuyến ban đầu trong một hệ thống tự trịnhỏ

93

Net2 4 Net3 8 Net6 4 Net8 3 Net9 5

Net2 5 Net3 9 Net6 5 Net8 4 Net9 6

Giải thuật cập nhật

Net1 7 A Net2 2 C Net6 8 F Net8 4 E Net9 4 F

Net1 7 A Net2 5 C Net3 9 C Net6 5 C Net8 4 E Net9 4 F

Thông báo RIP từ C Thông báo RIP từ C sau khi tăng 1

Net1: Không thay đổi (không có gì mới) Net2: Thay thế (cùng bước nhảy tiếp theo) Net3: Thêm (đích mới)

Net6:Thay thế (khác bước nhảy tiếp theo, số bước nhảy mới nhỏ hơn) Net8: Không thay đổi (khác bước nhảy tiếp theo, số bước nhảy giống nhau) Net9: Không thay đổi (khác bước nhảy tiếp theo, số bước nhảy mới lớn hơn)

-Hình 3-25 Bảng định tuyến ban đầu

 Cập nhật bảng định tuyến

Mỗi bảng định tuyến đợc cập nhật dựa trên việc nhận các thông báo RIP trả lời

sử dụng giải thuật cập nhật đợc trình bày ở trên Hình 3-26 minh hoạ các bảng địnhtuyến cuối cùng của hệ thống tự trị ở trên