Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 7 - Lưu Đức Trung

Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 7 - Lưu Đức Trung cung cấp đến học viên các kiến thức về định tuyến, định tuyến trong chuyển mạch tương tự, định tuyến trong chuyển mạch gói, định tuyến thay thế, thời gian và địa điểm ra quyết định định tuyến,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

M NG MÁY TÍNH (COMPUTER NETWORK)Ạ

Chương 7 – Đ nh tuy nị ế

7.1 Đ nh tuy n trong chuy n m ch tị ế ể ạ ương tự

Đa s  các k t n i đi qua ít nh t m t b  chuy n m chố ế ố ấ ộ ộ ể ạ

C n đ nh tuy nầ ị ế

Tính hi u quệ ả

n đ nh/đàn h i

Có 2 cách đ nh tuy nị ế

Static routing: luôn ch  dùng m t phỉ ộ ương pháp Dynamic routing: luôn thay đ i tùy theo tình tr ng c aổ ạ ủ  

m ngạ

Đ nh tuy n thay th ị ế ế

Các tuy n đế ường có th  gi a các t ng đài để ữ ổ ược xác đ nh s nị ẵ

B  switch xu t phát t  ch n m t độ ấ ự ọ ộ ường phù h pợ

Danh sách các tuy n đế ược li t kê có th  tệ ứ ự

Vào các th i đi m khác nhau, t p các tuy n đờ ể ậ ế ượ ử ục s  d ng có 

th  khác nhauể

S  đ  tìm đ ơ ồ ườ ng thay th ế

7.2 Đ nh tuy n trong chuy n m ch góiị ế ể ạ

Đ nh tuy n: m t khía c nh quan tr ng và ph c t p trong cácị ế ộ ạ ọ ứ ạ  

m ng chuy n m ch góiạ ể ạ

Các đ c tr ng đòi h iặ ư ỏ

Tính chính xác (Correctness)

Tính đ n gi n (Simplicity)ơ ả

Tính m nh (Robustness)ạ

Tính  n đ nh (Stability)ổ ị

Tính cân b ng (Fairness)ằ

Tính t i  u (Optimality)ố ư

Tính hi u qu  (Efficiency)ệ ả

Các tiêu chu n thi hành ẩ

Đượ ử ục s  d ng đ  đ nh tuy nể ị ế

S  ch ng chuy n m ch t i thi uố ặ ể ạ ố ể

Chi phí th p nh t   Các thu t toán c  b nấ ấ → ậ ơ ả

Th i gian và đ a đi m ra quy t đ nh đ nh tuy n ờ ị ể ế ị ị ế

Th i gianờ

D a vào gói tin ho c m ch  oự ặ ạ ả

Đ a đi mị ể

Phân tán: T ng nút t  quy t đ nhừ ự ế ị

T p trungậ Ngu n phát tin t  tìm (đ c l p)ồ ự ộ ậ

Ngu n thông tin và th i đi m c p nh t thông tin ồ ờ ể ậ ậ

Thường (không ph i luôn) các quy t đ nh đ nh tuy n d a trênả ế ị ị ế ự   thông tin có đượ ừ ạc t  m ng

V i chính sách đ nh tuy n phân tánớ ị ế

Các nút s  d ng các thông tin t i chử ụ ạ ỗ

Cũng có th  thu th p t  các nút xung quanhể ậ ừ

Ho c l y t  các nút trên đặ ấ ừ ường đi d  tínhự

V i chính sách đ nh tuy n t p trungớ ị ế ậ

L y thông tin t  m i nútấ ừ ọ

Th i đi m c p nh t thông tin ờ ể ậ ậ

Khi nào các nút đã c p nh t (đ nh k )ậ ậ ị ỳ

C  đ nh ­ không c n c p nh tố ị ầ ậ ậ

Thích nghi – liên t c c p nh tụ ậ ậ

7.3 Các chính sách đ nh tuy nị ế

C  đ nh ­ Fixedố ị

Làm ng p ­ Floodingậ

Ng u nhiên ­ Randomẫ

Thích nghi – Adaptive

Đ nh tuy n c  đ nh ­ Fixed Routing ị ế ố ị

Tìm s n m t đẵ ộ ường đi cho m i c p ngu n ­ đíchỗ ặ ồ

Xác đ nh các tuy n b ng thu t toán chi phí th p nh tị ế ằ ậ ấ ấ

T ng tuy n không đ i, ch ng nào mà topo m ng không thayừ ế ổ ừ ạ  

đ iổ

Làm ng p ­ Flooding ậ

Không c n thông tin m ngầ ạ

M t gói tin độ ược g i t  nút ngu n t i các nút láng gi ngử ừ ồ ớ ề

Gói tin được truy n đi t i các nút khác tr  đề ớ ừ ường đ nế

Sau cùng m t s  b n sao gói tin s  đ n đíchộ ố ả ẽ ế

T ng gói tin đừ ược đánh s  (duy nh t)nên các gói trùng l pố ấ ắ  

được b  đi   Các nút đ u có kh  năng “nh ” các gói tin đã nh nỏ → ề ả ớ ậ  

và truy n   Tránh quá t iề → ả

Có th  s  d ng giá tr  đ m s  bể ử ụ ị ế ố ước đi trong gói tin

Các tính ch t làm ng p ấ ậ

T t c  các đấ ả ường đi có th  đ u để ề ược th : là m t chi n lử ộ ế ượ  c

r t m nhấ ạ

S  có ít nh t m t gói tin v i ít bẽ ấ ộ ớ ước chuy n nh t và nó để ấ ượ  c dùng đ  kh i t o m t m ch  oể ở ạ ộ ạ ả

T t c  các nút m ng đ u đấ ả ạ ề ược thăm: r t h u ích cho chi nấ ữ ế  

lược thu th p thông tin m ng theo hình th c phân tánậ ạ ứ

Đ nh tuy n ng u nhiên ị ế ẫ

M i nút ch n cho mình m t đỗ ọ ộ ường ra đ  truy n l i gói tinể ề ạ   thăm dò nh n đậ ược

Cách ch n có th  ng u nhiên ho c xoay vòngọ ể ẫ ặ

Có th  ch n để ọ ường ra d a vào tính toán xác su tự ấ

Không c n có thông tin m ngầ ạ

Tuy n đế ường tìm được thường không có chi phí th p nh t vàấ ấ   cũng không ph i đả ường có s  ch ng chuy n m ch ít nh tố ặ ể ạ ấ

Đ nh tuy n thích nghi ị ế

Đượ ử ục s  d ng trong h u h t các m ng chuy n m ch góiầ ế ạ ể ạ

Các quy t đ nh đ nh tuy n d a trên các thay đ i c a m ngế ị ị ế ự ổ ủ ạ

S  c    thay đ i topoự ố → ổ Ngh nẽ

C n ph i có thông tin m ng, thầ ả ạ ường xuyên

Vi c ra quy t đ nh r t ph c t pệ ế ị ấ ứ ạ

Kh i lố ượng tính toán nhi u và đ nh tuy n t t nh t   C nề ị ế ố ấ → ầ  

ph i l a ch n tiêu chu n cân b ng các y u tả ự ọ ẩ ằ ế ố

Ph n  ng v i thay đ i m ng r t nhanh   hi n tả ứ ớ ổ ạ ấ → ệ ượng dao 

đ ngộ

Ph n  ng quá ch m   vô íchả ứ ậ →

u nh c đi m c a đ nh tuy n thích nghi

C i thi n hi u năng thi hành c a m ngả ệ ệ ủ ạ

Có kh  năng ngăn ng a ngh n m ngả ừ ẽ ạ

H  th ng ph c t pệ ố ứ ạ

7.4 Các thu t toán chi phí th p nh tậ ấ ấ

Là n n t ng c a chính sách đ nh tuy nề ả ủ ị ế

Có th  là s  ch ng t i thi uể ố ặ ố ể

Có th  d a trên tr ng sể ự ọ ố Cho m t m ng, đ ng hộ ạ ẳ ướng g m các nút m ng và liên k tồ ạ ế  

gi a chúngữ

M i liên k t có m t tr ng s  theo m i hỗ ế ộ ọ ố ỗ ướng

Chi phí đường đi là t ng chi phí đ n nút kh i hành c ng v iổ ế ở ộ ớ   chi phí đ n nút k t thúcế ế

Chi phi liên k t có th  khác nhau theo các hế ể ướng, ch ng h nẳ ạ  

do chi u dài hàng đ i theo m i chi u là khác nhauề ợ ố ề

Nhi m v : đ nh tuy n đi ng n nh t cho m i c p nútệ ụ ị ế ắ ấ ỗ ặ

Dijkstra’s Algorithm

Đ nh tuy n đi ng n nh t t  nút ngu n đ n nút đích.ị ế ắ ấ ừ ồ ế

Phương pháp: tri n khai để ường đi theo chi u dài tăng d nề ầ

G i :ọ

N = T p các nút m ngậ ạ

s = Nút ngu nồ

T =T p các nút đã đậ ược ch p nh n làm đấ ậ ường đi trướ  c đó

w(i, j) = chi phí t  nút i đ n nút jừ ế

w(i, i) = 0 w(i, j) = ∞ N u 2 nút không có đế ường đi tr c ti pự ế

w(i, j) ≥ 0  N u có đế ường đi tr c ti pự ế L(n) = T ng chi phí t  nút ngu n t i nút nổ ừ ồ ớ

T i đi m đ n, L(n) là chi phí th p nh t c n tìmạ ể ế ấ ấ ầ

Bước 1 [B t đ u] ắ ầ

T = {s} Nút ngu n đồ ược đ a vào t p Tư ậ

L(n) = w(s, n)   v i n ≠ sớ

Bước 2 [Ch n nút ti p theo]ọ ế

Tìm nút lân c n ch a có trong T có chi phí đi t  s th pậ ư ừ ấ  

nh tấ

Đ a nút tìm đư ược vào t p T ậ

Đ ng th i sáp nh p đồ ờ ậ ường đi t i nóớ

Bước 3 [C p nh t chi phí]ậ ậ

L(n) = min[L(n), L(x) + w(x, n)] v i m i n Ï Tớ ọ

N u L(x) + w(x, n) nh  h n L(n), thì đế ỏ ơ ường đi t  s t i nừ ớ  

là đường t  s t i x n i v i đừ ớ ố ớ ường t  x t i n ừ ớ

Thu t toán k t thúc khi t t c  các nút m ng đã đậ ế ấ ả ạ ược đ a vàoư   T