Báo cáo bài tập chuyển mạch định tuyến trong internet

BÀI TẬP CHUYỂN MẠCH
ĐỊNH TUYẾN TRONG INTERNET
1
Sinh viên thực hiện:
Phạm Bình Minh
Trần Minh Phong
Nguyễn Hữu Nam
Nhóm 13
Định tuyến

Là tiến trình chuyển các gói tin theo một đường truyền xác
định trước.
2

Thiết bị định tuyến:
Router

Chức năng bộ định tuyến: có 2 chức năng chính

Xác định đường đi

Chuyển tiếp gói tin
3

Xác định đường đi

Các router sẽ đánh giá các đường đi đến trạm đích có trong topo mạng để chọn ra đường đi tốt
nhất.

Việc đánh giá dựa trên một đơn vị đo lường chuẩn gọi là metric.
4


Xác định đường đi
•
Bảng định tuyến: bảng chứa đựng thông tin về đường đi trên mạng.
5

Xác định đường đi

Các giải thuật tìm đường sẽ khởi tạo và quản lí các bảng định tuyến. Mỗi giải thuật sẽ cho các
thông tin trong bảng định tuyến khác nhau.

Dựa vào bảng định tuyến mà các router tìm được đường đi tốt nhất đến trạm đích.

Router kiểm tra địa chỉ đích của gói tin đến và liên hệ với địa chỉ đích qua next hop.

Trong topo mạng, các router giao tiếp với nhau và duy trì bảng định tuyến.
6

Chuyển tiếp gói tin
7
Giải thuật tìm đường

Mục tiêu:
•
Tối ưu hóa: Chọn đường đi tốt nhất
•
Đơn giản,ít tốn kém: hiệu quả về mặt xử lí, đòi hỏi ít bộ nhớ
•
Ổn định: ứng phó tốt với các sự cố đường truyền
•

Hội tụ nhanh: thống nhất nhanh chóng việc chọn đường đi, tránh tắc nghẽn.
•
Mềm dẻo, linh động: thích nghi nhanh chóng với các tính huống mạng khác
nhau
8
Phân loại các giải thuật tìm đường

Tìm đường tĩnh và động

Đơn đường và đa đường

Ngang hàng và có thứ bậc

Intradomain và interdomain

Trạng thái liên kết và vector độ dài
9

Tìm đường tĩnh và động
•
Tìm đường tĩnh: các nhà quản trị mạng tự thiết lập các tuyến tĩnh, và tự cập
nhật bằng tay mỗi khi có sự thay đổi trong topo mạng.

Ưu điểm: dễ thiết kế, phù hợp với các mạng nhỏ và ít thay đổi thường xuyên.

Nhược điểm: ko tương tác lại được với các sự thay đổi trong topo mạng.
10

Tìm đường tĩnh và động
•

Tìm đường động: tự động cập nhật sự thay đổi trong topo mạng bằng
cách gửi các thông điệp cập nhật giữa các router

Ưu điểm: có thể tự thiết lập đường đi tới các thiết bị trong mạng và tự
thay đổi tuyến khi có sự thay đổi trong topo mạng.

Nhược điểm: việc tính toán lại chậm sẽ dẫn đến sự hội tụ không nhanh
gây tắc nghẽn. Liên tục gửi các thông điệp cập nhật gây chiếm dụng
đường truyền
11

Đơn đường và đa đường

Đơn đường (single path): tồn tại một đường đến đích trong bảng định tuyến.

Đa đường(multi path): hỗ trợ nhiều đường đi đến cùng một đích.
12

Ngang hàng và có thứ bậc

Ngang hàng: Các router có vai trò ngang nhau.

Các router nhóm lại với nhau thành các vùng tự trị và phân cấp router.
Các router bình thường tìm đường trong vùng đó. Việc tìm đường giữa
các vùng tự trị do các router backbone
13

Intradomain và interdomain

Việc phân chia thành các vùng dẫn đến các giải thuật làm việc bên trong

vùng(intradomain) và liên vùng (interdomain)
14

Giải thuật trạng thái liên kết

Mỗi router gửi trạng thái liên kết của mình cho các router
khác trong topo mạng.

Mỗi router sẽ tự dựng cho mình một bức tranh về topo
mạng.

Chạy giải thuật tìm đường đi ngắn nhất trên bức tranh
mạng vừa dựng. Từ đó xây dựng bảng định tuyến cho
riêng mình.

Khi xảy ra sự cố nối kết của mình thì router gửi thông điệp
cập nhật cho các router khác để tính toán lại bảng định
tuyến
15

Giải thuật vector khoảng cách

Các router cập nhật đường đi đến các mạng nối kết trực tiếp vào bảng
định tuyến

Mỗi router gửi một phần hay toàn bộ bảng định tuyến cho các router lân
cận(neighbor router)

Các router nhận được thông điệp sẽ xem xét để cập nhật cho bảng định
tuyến của mình.

16
17
Các metric định tuyến

Metric là tiêu chí để các giải thuật tìm đường đi tốt nhất

Các loại Metric sau được sử dụng:

Hop count

Độ tin cậy (reliability)

Độ trễ (Delay)

Băng thông (Bandwidth)

Tải (load)

Chi phí truyền thông (cost)
18

Hop count

Là số lượng các router mà một gói tin phải
chuyển qua trước khi đi đến trạm đích.

Mỗi đường truyền được gán bởi một giá trị, chỉ
có người quản trị mạng mới thay đổi giá trị
này, tổng giá trị các đường truyền đó gọi là độ
dài đường đi.

19

Reliability

Trong topo mạng, có các liên kết mạng bền vững
hơn các liên kết khác. Vì thế các giải thuật chọn
đường đi có độ bền cao hơn để đảm bảo độ tin cậy tốt
hơn
20

Delay

Độ trễ đề cập đến độ dài thời gian chuyển gói tin từ nguồn
tới đích

Độ trễ phụ thuộc vào băng thông trên các tuyến, cổng hàng
đợi trên Router, sự tắc nghẽn trên các liên kết và khoảng
cách truyền
21

Bandwidth

Là khả năng mang thông tin trên đường truyền được tín bằng số bit/s.

Băng thông lớn hơn sẽ giúp chúng ta giảm được tắc nghẽn cũng như thời
gian delay của gói tin.

Tuy nhiên trong một số trường hợp không nhất thiết chọn đường đi có
băng thông lớn nhất.
22


Load

Tải đề cập đến mức độ bận của thiết bị mạng như Router

Khi Router xử lý nhiều công việc thì load tăng

Khi load lớn nhà quản trị sẽ chọn đường đi qua 1 Router
khác có load nhỏ hơn
23

Cost

Cost là thông số Metric quan trọng trong việc chọn đường đi

Tính toán cost trên các tuyến đường đi giúp ta chọn được đường đi tốt
nhất

Vi dụ : tính cost theo băng thông: Cost=10^8/BW
Băng thông trên các tuyến đường đi là băng thông danh định, chúng ta có
thể điều chỉnh để chọn đường đi theo ý muốn.
24
25