nghiên cứu về Kỹ thuật định tuyến tốc độ cao

MỤC LỤC
KẾT LUẬN 45
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay mạng máy tính đã phát triển rộng khắp, đặc biệt là mạng Internet đã
trở thành phổ biến trên toàn thế giới. Và nó đang phát triển cả về số lượng lẫn chất
lượng, bên cạnh việc tăng vọt số người sử dụng trong mạng thì việc gia tăng dịch vụ
cũng là vấn đề rất lớn, trước đây nếu như ta chỉ có nhu cầu truyền dữ liệu thì bây giờ
ta cần truyền cả tín hiệu thoại, tín hiệu video và một số dịch vụ mở rộng khác.
Khi nhu cầu về thông tin ngày càng tăng cả về số lượng, chất lượng và các
loại hình dịch vụ, vv…thì chính điều này đã thúc đẩy thế giới phải tìm ra giải pháp
mới. Kỹ thuật định tuyến tốc độ cao đã phần nào giải quyết được một số vấn đề lưu
lượng trong mạng. Nội dung được trình bày trong chuyên đề sẽ làm rõ về các vấn đề
trên.
Sau đây nhóm em xin trình bày về 3 vấn đề chính của Hệ thống định tuyến
tốc độ cao.
Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến.
Chương 2: Tổng quan về hệ thống định tuyến tốc độ cao.
Chương 3: Ứng dụng hệ thống định tuyến tốc độ cao trong mạng viễn thông của
VNPT.
Do hiểu biết về kiến thức chuyên ngành của nhóm còn nhiều hạn chế, nên nội
dung của đề tài không tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm chúng em rất mong nhận
được sự góp ý và đánh giá từ phía Thầy, cũng như sự quan tâm của các bạn, để giúp
cho đề tài của nhóm chúng em được sửa chữa, bổ sung, và hoàn thiện hơn nội dung
đề tài.
Và cuối cùng, nhóm chúng em muốn gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới Thầy
Lê Nhật Thăng, cám ơn Thầy đã hướng dẫn và chỉ bảo cho nhóm chúng em từ
những ngày đầu nhận được đề tài đến khi nội dung đề tài đã được hoàn thành.
Nhóm 16 xin chân thành cảm ơn Thầy!
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Từ viết
tắt

Nghĩa tiếng
Anh
Nghĩa tiếng
Việt
ASCII
American Standard Code for
Information Interchange
Mã tiêu chuẩn Mỹ cho trao đổi
thông tin
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line
Đường dây thuê bao bất đối xứng
ASIC
Application Specific Integrated Circuit
Mạch tích hợp ứng dụng riêng biệt
ATM Asynchronous Transfer Mode
Phương thức truyền tải không đồng
bộ
BRAS
Broadband Remote Access Server
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol
Giao thức cấu hình host động
DS DiffServ Phân biệt dịch vụ
DSLAM
Digital Subscriber Line Access
Bộ ghép đa truy nhập đương dây
IP Internet Protocol Giao thức Internet
ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp Internet
LSP

Link State Protocol
Giao thức trạng thái đường liên kết
MG Multimedia Gateway Cổng đa phương tiện
MPLS Multi protocol label switch Chuyển mạch nhãn đa giao thức
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau
NMS
Network Management System
Hệ thống quản lý mạng
OSDF Open Shortest Path Firth Giao thức tìm đường ngắn nhất
PFE Packet Forward engine Thiết bị chuyển tiếp gói
PIC Programmable Intelligent Computer Máy tính lập trình thông minh
PPP
Point-to-Point Protocol
Giao thức điểm - điểm
QoS
Quality of service
Chất lượng dịch vụ
RAS
Remote Access Server
Server truy nhập từ xa
RIP Routing Information Protocol Giao thức thông tin định tuyến
SDH Synchronous Digital Hierachy Hệ thống đồng bộ số
SEN Service Execution Node Nút thực thi dịch vụ
SIB Switch interface board Bảng giao diện chuyển mạch
SNMP
Simple Network Management
Protocol
Giao thức quản lý mạng đơn giản
SRP
Switch Route Processor

Bộ xử lý định tuyến chuyển mạch
STM Synchronous Transport Module Modul truyền tải đồng bộ
VNPT
Vietnam Posts and
Telecommunications Group
Tập đoàn Bưu chính Viễn thông
Việt Nam
VoIP Voice over Internet Protocol Thoại trên nền giao thức Internet
VPN
Virtual Private Network
Mạng riêng ảo
WDM
Wavelength Division Multiplexing
Ghép kênh quang theo bước
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Bảng định tuyến IP. Error: Reference source not found
Hình 1.2: Khoảng cách trong các đơn vị đo lường Error: Reference source not found
Hình 1.3: Các thành phần đo lường định tuyến Error: Reference source not found
Hình 1.4: Định dạng gói tín IGRP 9
Hình 1.5: Mạng sử dụng giao thức EIGRP Error: Reference source not found
Hình 1.6: Định nghĩa các vùng của ISIS Error: Reference source not found
Hình 1.7: ISIS-Backbone Error: Reference source not found
Hình 1.8: Minh hoạ giao thức định tuyến vectơ đường đi 17
Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống định tuyến tốc độ cao 18
Hình 2.2: Quá trình xử lý một gói tin trong Router 19
Hình 2.3: Vị trí của router biên và router lõi trong mạng NGN của VNPT 2 2
Hình 2.4: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ nhất 2 3
Hình 2.5: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ hai 24
Hình 2.6: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ ba 24
Hình 2.7: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ tư 25

Hình 2.8: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ năm 25
Hình 2.9: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ sáu 26
Hình 3.1: Mô hình kết nối mạng trục VN1 28
Hình 3.2: Mô hình kết nối mạng trục VN2 29
Hình 3.3: Mặt trước của router ERX-1400 31
Hình 3.4: Mặt sau của router ERX 1400 32
Hình 3.5: Cấu trúc dạng module của hệ thống ERX-1400 32
Hình 3.6: Kết hợp đường dây riêng 34
Hình 3.7: Kết cuối phiên xDSL 35
Hình 3.8: Phân phát các mạng riêng ảo qua một cơ sở hạ tầng IP chia sẻ 36
Hình 3.9: Mặt trước và mặt sau của router M320 37
Hình 3.10: Các phiên bản Router T series của Juniper hiện có 39
Hình 3.11: Mặt trước của bộ định tuyến T1600 40
Hình 3.12: Mặt sau của bộ định tuyến T1600 4 1
Hình 3.13: Cấu trúc Router T1600 4 2
Hình 3.14: Điều khiển xử lý gói cho cập nhật bảng định tuyến và chuyển tiếp 43
Hình 3.15: Dữ liệu đi qua Router T1600 44
Chuyên đề chuyển mạch Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến
CHƯƠNG 1: ĐỊNH TUYẾN VÀ CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
1.1 Giới thiệu tổng quan về định tuyến
Định tuyến: Là chỉ hướng 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 (hệ thống định tuyến ).
Tiến trình định tuyến thường chỉ hướng đi dựa vào bảng định tuyến, đó là bảng
lộ trình tốt nhất đến các đích khác nhau trên mạng .
Định tuyến là một công việc quan trọng trong quá trình truyền tin trong mạng
thông tin. Nó được thực hiện ở tầng mạng. Mục đích của định tuyến là truyền để
chuyển thông tin của người sử dụng từ điểm nguồn đến điểm đích trong môi trường
liên mạng
Quá trình định tuyến bao gồm hai định tuyến chính đó: là xác định đường truyền

(path determination) và chuyển tiếp thông tin (forwarding).
Trong các mạng thông tin khác nhau,việc xác đinh đường truyền cũng diền ra
khác nhau , tuy nhiên xác định đường truyền cũng bao gồm 2 công việc cơ bản :
• Thứ nhất là thu nhập và phân phát thông về tình trạng của mạng ( trạng thái
đường truyền trạng thái tắc nghẽn ) và thông tin đường truyền ( như lưu lượng,
yêu cầu dịch vụ ) các thông tin này sẽ được sử dụng làm cơ sở cho việc xác
định đường truyền.
• Thứ hai là chọn ra đường truyền khả dụng (cũng có thể là đường truyền tối ưu)
dựa trên các thông tin các trạng thái trên. Đường truyền khả dụng là đường
truyền thỏa mãn mọi yêu cầu của thông tin cần truyền (như tốc độ ) và điều kiện
của mạng (như khả năng của đường truyền ), còn đường truyền tối ưu theo một
tiêu chuẩn nào đó là đường truyền tốt nhất trong đường truyền khả dụng.
Trong mỗi mạng thông tin có thể sử dụng một trong hai kiểu chuyển tiếp
(forwarding) hướng kết nối ( connection-oriented) và phi kết nối ( connectionless).
Lớp mạng dùng bảng định tuyến để gửi các gói từ mạng nguồn đến mạng đích,
sau khi các router xác định đường dẫn sẽ dùng , nó sử lý chuyển tiếp các gói. Nó lấy
được gói được chấp nhận trên một giao tiếp và chuyển đến một giao tiếp khác là bắt
đầu của đường dẫn tốt nhất để đưa tới đích.
Nhóm 16 – H10VT1
5
Chuyên đề chuyển mạch Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến
Hình 1.1: Bảng định tuyến IP.
Các thông tin về bảng định tuyến được chứa trong RAM/DRAM của router. Các
thông tin về đường đi đến mạng (hay nhóm mạng) nằm trong một dòng của bảng định
tuyến và còn được goi là thực thể trong bảng định tuyến. Khi các giao diện của router
được kích hoạt và gán địa chỉ IP. Router sẽ nhận biết các mạng đó.
1.2 Phân loại định tuyến
1.2.1 Định tuyến tĩnh
Thông tin về định tuyến tĩnh được cung cấp từ người quản lý mạng thông qua
các thao tác người nhập bằng tay vào trong cấu hình của router.Người quản trị phải cập

nhật các chỉ mục bất cứ khi nào kiến trúc mạng bị thay đổi.
Định tuyến tĩnh có ưu điểm là cho phép bạn chỉ ra thông tin mà bạn muốn biểu
lộ về các mạng bị giới hạn, do đó làm tăng tính bảo mật của thông tin.
Định tuyến tĩnh được sử dụng hiệu quả trong mạng nhỏ, các tuyến đơn các hệ
thống đinh tuyến không cần trao đổi các thông tin tìm đường cũng như cơ sở dữ liệu
định tuyến.
Nhược điểm của định tuyến tĩnh: quyết định tuyến tĩnh không dựa trên sự đánh
giá lưu lượng và topo mạng hiện thời, trong mạng IP các router không thể phát hiện ra
các router mới, chúng có thể chuyển gói tin tới các router được chỉ định của nhà quản lý
mạng.
1.2.2 Định tuyến động
Định tuyến động có nghĩa là các router sẽ tự động thu nhập thông tin về tình
trạng mạng và tự động xây dựng nên trong bảng định tuyến. Các router sẽ trao đổi
thông tin để chúng tự quyết định việc xây dựng thực thể trong bảng định tuyến .
Phương pháp này có lợi cho mạng phức tạp.
Định tuyến động đem đến sự linh hoạt, có thể thích ứng với việc thay đổi topo
Nhóm 16 – H10VT1
6
Chuyên đề chuyển mạch Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến
mạng hoặc lưu lượng mạng thay đổi. Thông tin đinh tuyến cập nhật vào trọng bảng
định tuyến của các nút mạng trực tuyến , và đáp ứng thời gian thực nhằm tránh tắc
nghẽn cũng như tối ưu hiệu năng mạng .
Sự truyền thông tin của định tuyến động phụ thuộc vào hai chức năng cơ bản của
router:
• Duy trì một bảng định tuyến
• Phân tán tri thức mạng theo định kỳ, dưới dạng cập nhật định tuyến cho các
router khác .
Định tuyến động dựa vào giao thức định tuyến để chia sẻ tri thức mạng cho các
router. Một giao thức định tuyến định ra một tập nguyên tắc được áp dụng vào mỗi
router khi nó thông tin với các router bên cạnh .

Giao thức định tuyến là một tập các quy tắc về việc trao đổi thông tin định tuyến
và lựa chọn đường đi được coi là ngắn nhất .
Dưới đây là các thành phần đo lường định tuyến:
Hình 1.2: Khoảng cách trong các đơn vị đo lường
Hình 1.3: Các thành phần đo lường định tuyến
Các tham số được tính khi chọn đường đi ngắn nhất bao gồm :
• Số lượng bước nhảy (Hop count).
• Băng thông (Band width).
Nhóm 16 – H10VT1
7
Chuyên đề chuyển mạch Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến
• Tải (load).
• Độ tin cậy (Reliability).
• Độ trễ (Relay).
Đa số các thuật toán định tuyến được xếp vào hai loại sau :
• Vector – khoảng cách (Distance – vector).
• Trạng thái đường liên kết (Link – State).
1.3 Một số giao thức định tuyến
1.3.1 IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)
IGRP là giao thức nội miền và định tuyến theo vecto khoảng cách. Router chạy giao
thức này thực hiện gửi bảng định tuyến theo định kỳ cho các router lân cận. Dựa vào
thông tin cập nhật, router thực hiện được 2 nhiệm vụ sau:
• Xác định mạng đích tới.
• Cập nhật sự cố đường đi trên mạng.
IGRP không chứa mặt nạ mạng con (subnet mask) trong các thông tin cập nhật định
tuyến (routing update). Do không có khả năng mang các thông tin cập nhật nên dẫn đến
có một vài hạn chế trong các thiết kế mạng dùng giao thức này.
Ở chế độ mặc định, IGRP tính toán metric dựa trên các thông số băng thông
(bandwidth) và độ trễ (delay). IGRP có khả năng hỗ trợ cân bằng tải với metric không
bằng nhau.

IGRP sử dụng khái niệm Autonomous System (AS), một IGRP AS là một vùng
IGRP tập hợp các router có chung giao thức định tuyến là một IGRP xử lý. Cho phép
nhiều IGRP AS tồn tại bên trong một AS có nghĩa là người quản trị có phân đoạn mạng
tốt hơn. Người quản trị có thể tạo một IGRP AS cho mỗi vùng định tuyến (routing
domain), giúp cho việc điều khiển thông tin giữa các mạng tương tác tốt hơn.
 Định dạng gói tin IGRP (Packet Format):
Hình 1.4: Định dạng gói tín IGRP
Nhóm 16 – H10VT1
8
Chuyên đề chuyển mạch Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến
Các thông số của đường đi mà IGRP sử dụng để tính toán thông số định tuyến:
• Băng thông (Bandwidth): Giá trị băng thông của đường truyền.
• Độ trễ (Delay): Tổng độ trễ dọc theo đường truyền.
• Độ tin cậy (Reliability): Độ tin cậy trên một đường liên kết.
• Độ tải (Load) : Độ tải của đường truyền tính bằng bit/giây.
• Maximum transfer unit (MTU) : Đơn vị truyền tối đa trên đường truyền.
Thông số định tuyến được tính dựa vào một công thức tính từ 5 thông số trên. Mặc
định thì trong công thức này chỉ có băng thông và độ trễ. Còn thông số khác chỉ được
sử dụng khi được cấu hình. Đường nào có băng thông lớn hơn sẽ có thông số định
tuyến nhỏ hơn, tương tự như đường nào có độ trễ ít hơn thì sẽ có thông số định tuyến
nhỏ hơn.
1.3.2 EIGRP (Enhanced IGRP)
Giao thức định tuyến cổng nội miền mở rộng EIGRP (Enhanced Interior Gateway
Routing Protocol) là một giao thức định tuyến độc quyền của Cisco được phát triển từ
giao thức định tuyến nội miền IGRP (Interior Gateway Routing Protocol ).
EIGRP có hỗ trợ định tuyến liên miền không theo lớp địa chỉ CIDR (Classless
Interdomain Routing) và cho phép người thiết kế mạng tối ưu không gian sử dụng địa
chỉ bằng mặt nạ mạng có độ dài thay đổi VLSM (Variable-Length Subnet Mask). So
với IGRP, EIGRP có thời gian hội tụ nhanh hơn, khả năng mở rộng hơn và khả năng
chống lặp vòng cao hơn.

EIGRP thường được xem là giao thức lai vì nó kết hợp các ưu điểm của cả giao
thức định tuyến theo vectơ khoảng cách và giao thức định tuyến theo giá trị trạng thái
liên kết.
Nhóm 16 – H10VT1
9
Chuyên đề chuyển mạch Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến
Hình 1.5: Mạng sử dụng giao thức EIGRP
EIGRP hoạt động khác với IGRP. Về bản chất EIGRP là một giao thức định tuyến
theo vectơ khoảng cách nâng cao nhưng khi cập nhật và bảo trì thông tin router lân cận
và thông tin định tuyến thì nó làm việc giống như một giao thức định tuyến theo trạng
thái đường liên kết.
Nhờ cấu trúc từng phần riêng biệt tương ứng với từng giao thức mà EIGRP không
cần phải chỉnh sửa lâu. Ví dụ như khi phát triển để hỗ trợ một giao thức mới như IP
chẳng hạn, EIGRP cần phải có thêm phần mới tương ứng cho IP nhưng hoàn toàn
không cần phải viết lại EIGRP.
EIGRP router hội tụ nhanh vì chúng sử dụng thuật toán DUAL. DUAL bảo đảm
hoạt động không bị lặp vòng khi tính toán đường đi, cho phép mọi router trong hệ
thống mạng thực hiện đồng bộ cùng lúc khi có sự thảy đổi xảy ra.
EIGRP sử dụng băng thông (Bandwidth) hiệu quả vì nó chỉ gửi thông tin cập nhật
một phần và giới hạn chứ không gửi toàn bộ bảng định tuyến. Nhờ vậy nó chỉ tốn một
lượng băng thông tối thiểu khi hệ thống mạng đã ổn định. Router EIGRP chỉ gửi thông
tin cập nhật một phần cho router nào cần thông tin đó mà thôi, chứ không gửi cho mọi
router khác trong vùng như OSPF. Chính vì vậy mà hoạt động cập nhật của EIGRP gọi
là cập nhật giới hạn. Thay vì hoạt động cập nhật theo chu kì, các router EIGRP giữ liên
lạc với nhau bằng các gói hello rất nhỏ. Việc trao đổi các gói hello theo định kỳ không
chiếm nhiều băng thông đường truyền.
1.3.3 RIP (Routing Information Protocol)
RIP là một giao thức định tuyến miền trong được sử dụng cho các hệ thống tự trị.
Giao thức này sử dụng thuật toán định tuyến theo véctơ khoảng cách, sử dụng giá trị để
đo lường đó là số bước nhảy (hop count) trong đường đi từ nguồn đến đích. Mỗi bước

đi trong đường đi từ nguồn đến đích được coi như có giá trị là 1 hop count. Khi một bộ
định tuyến nhận được 1 bản tin cập nhật định tuyến cho các gói tin thì nó sẽ cộng 1 vào
giá trị đo lường đồng thời cập nhật vào bảng định tuyến.
RIP được thiết kế như là một giao thức IGP (giao thức định tuyến nội miền) dùng
cho các hệ thống tự trị AS (AS – Autonomouns system) có kích thước nhỏ, RIP chỉ áp
dụng cho những mạng nhỏ, không sử dụng cho hệ thống mạng lớn và phức tạp. Bởi vì :
• RIP giới hạn số hop tối đa là 15 (bất kỳ mạng đích nào mà có số hop lớn hơn 15
thì xem như mạng đó không đến được). Số lượng 15 hop sẽ không đủ khi muốn
xây dựng một mạng lớn.
• Khi cấu trúc mạng thay đổi thì thông tin cập nhật phải được xử lý trong toàn bộ
hệ thống, nên điều này sẽ thực hiện rất khó đối với mạng lớn vì sẽ rất rễ gây ra
hiện tượng tắc nghẽn trong mạng.
Nhóm 16 – H10VT1
10
Chuyên đề chuyển mạch Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến
• Do sử dụng thuật toán định tuyến theo véctơ khoảng cách nên có tốc độ hội tụ
chậm (Trạng thái hội tụ là tất cả các bộ định tuyến trong hệ thống mạng đều có
thông tin định tuyến về hệ thống mạng và chính xác) do vậy đối với mạng lớn
hay phức tạp thì sẽ mất rất lâu mới hội tụ được.
RIP có hai phiên bản là RIPv1 và RIPv2:
• RIPv1
RIPv1 là giao thức định tuyến được sử dụng phổ biến vì mọi bộ định tuyến IP đều
có hỗ trợ giao thức này. RIPv1 phổ biến vì tính đơn giản và tính tương thích toàn cầu
của nó. RIPv1 có thể chia tải ra tối đa là 6 đường có chi phí bằng nhau (mặc định là 4
đường).
Khi bộ định tuyến nhận thông tin về một mạng nào đó từ một cổng, trong thông tin
định tuyến này không có thông tin về mặt nạ mạng con đi kèm. Do đó bộ định tuyến sẽ
lấy mặt nạ mạng con của cổng để áp dụng cho địa chỉ mạng mà nó nhận được từ cổng
này. Nếu mặt nạ mạng con này không phù hợp thì nó sẽ lấy mặt nạ mạng con mặc định
theo địa chỉ áp dụng cho địa chỉ mạng mà nó nhận được:

• RIPv2
RIPv2 là bản được phát triển từ RIPv1 nên nó có các đặc điểm như RIPv1:
- Là một giao thức định tuyến theo véctơ khoảng cách, sử dụng số lượng hop
làm thông số định tuyến.
- Giá trị hop tối đa là 15.
- Thời gian giữ chậm cũng là 180 giây.
- Sử dụng cơ chế chia rẽ tầng để chống lặp vòng.
RIPv2 đã khắc phục được những điểm giới hạn của RIPv1:
- RIPv2 có gửi mặt nạ mạng con đi kèm với các dịa chỉ mạng trong thông tin
định tuyến.
- RIPv2 có hỗ trợ việc xác minh thông tin định tuyến.
1.3.4 OSPF (Open Shortest Past First)
Giao thức OSPF (giao thức lựa chọn đường đi ngắn nhất) là một giao thức định
tuyến miền trong được sử dụng rộng rãi. Phạm vi hoạt động của nó cũng là một hệ
thống tự trị (AS). Các router đặc biệt được gọi là các router biên AS có trách nhiệm
ngăn thông tin về các AS khác vào trong hệ thống hiện tại.
Để thực hiện định tuyến hiệu quả, OSPF chia hệ thống tự trị ra thành nhiều khu vực
nhỏ. Mỗi AS có thể được chia ra thành nhiều khu vực khác nhau. Khu vực là tập hợp
các mạng, trạm và router nằm trong cùng một hệ thống tự trị. Tất cả các mạng trong
một khu vực phải được kết nối với nhau. Tại biên của khu vực, các router biên khu vực
Nhóm 16 – H10VT1
11
Chuyên đề chuyển mạch Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến
tóm tắt thông tin về khu vực của mình và gửi các thông tin này tới các khu vực khác.
Trong số các khu vực biên của AS, có một khu vực đặc biệt được gọi là đường trục; tất
cả các khu vực trong một AS phải được nối tới đường trục. Hay nói cách khác là đường
trục được coi như là khu vực sơ cấp, các khu vực còn lại đều được coi như là các khu
vực thứ cấp.
OSPF sử dụng phương pháp định tuyến theo trạng thái đường liên kết, được thiết kế
cho các mạng lớn hoặc các mạng liên hợp và phức tạp. Các giải thuật định tuyến trạng

thái sử dụng các giải thuật Shortest Path First (SPF) cùng với một cơ sở dữ liệu phức
tạp về cấu hình của mạng. Cơ sở dữ liệu cấu hình mạng về cơ bản bao gồm tất cả dữ
liệu về mạng có liên kết đến bộ định tuyến chứa cơ sở dữ liệu.
Giải thuật chọn đường dẫn ngắn nhất SPF là cơ sở cho hệ thống OSPF. Khi 1 bộ
định tuyến sử dụng SPF được khởi động, bộ định tuyến sẽ khởi tạo cấu trúc cơ sở dữ
liệu của giao thức định tuyến và sau đó đợi chỉ báo từ các giao thức tầng thấp hơn dưới
dạng các hàm. Bộ định tuyến sẽ sử dụng các gói tin OSPF Hello để thu nhận các bộ
định tuyến lân cận của mình. Bộ định tuyến gửi gói tin Hello đến các lân cận và nhận
các bản tin Hello từ các bộ định tuyến lân cận. Ngoài việc sử dụng gói tin Hello để thu
nhận các lân cận, bản tin Hello cũng được sử dụng để xác nhận việc mình vẫn đang
hoạt động đến các bộ định tuyến khác.
Mỗi bộ định tuyến định kỳ gửi các gói thông báo về trạng thái liên kết để cung cấp
thông tin cho các bộ định tuyến lân cận hoặc cho các bộ định tuyến khác khi một bộ
định tuyến thay đổi trạng thái. Bằng việc so sánh trạng thái liên kết của các bộ định
tuyến liền kề tồn tại trong cơ sở dữ liệu, các bộ định tuyến bị lỗi sẽ bị phát hiện ra
nhanh chóng và cấu hình mạng sẽ được biến đổi thích hợp. Từ cấu trúc dữ liệu được
sinh ra do việc cập nhật liên tục các gói LSA, mỗi bộ định tuyến sẽ tính toán cây đường
đi ngắn nhất của mình và tự mình sẽ làm gốc của cây. Sau đó từ cây đường đi ngắn nhất
sẽ sinh ra bảng định tuyến.
1.3.5 IS – IS (Intermediate System to Intermediate System)
IS-IS là một giao thức định tuyến nội được phát triển năm 1980 bởi Digital
Equipment. Sau đó ISIS được công nhận bởi tổ chức ISO như là một giao thức định
tuyến chuẩn. ISIS được tạo ra nhằm các mục đích sau:
 Xây dựng một giao thức định tuyến chuẩn.
 Có cơ chế định vị địa chỉ rộng lớn.
 Có cơ chế định vị có cấu trúc.
 Hiệu quả, cho phép hội tụ nhanh và có phí tổn thấp.
Mục tiêu ban đầu của ISIS là tạo ra một giao thức mà tất cả các hệ thống có thể
dùng. Tuy nhiên, để có thể đảm bảo một yếu tố thực sự mang tính mở (open), ISO đã cố
gắng tích hợp mọi đặc điểm mang tính thuyết phục của các giao thức định tuyến khác

Nhóm 16 – H10VT1
12
Chuyên đề chuyển mạch Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến
vào ISIS. Kết quả là ISIS là một giao thức khá phức tạp. Phần lớn các nhà cung cấp
dịch vụ Internet (ISP) dùng ISIS từ những năm ISIS được tạo ra. Điều này là do ISIS là
một giao thức độc lập, có khả năng mở rộng và đặc biệt nhất là có khả năng định nghĩa
“kiểu dịch vụ” trong quá trình định tuyến.
 Cấu trúc của ISIS
• Level-1 Router
Level-1 router giống stub router trong OSPF vì database của nó chỉ giới hạn đến
area. Để đi ra ngoài một vùng khác, dùng default-route đến router level-2 gần nhất.
• Level 1-2 Router
Loại router có đầy đủ thông tin trong database là level 1-2. Router này sẽ có các
router láng giềng nằm trong các vùng khác nhau bởi vì nó gửi cả hello loại 1 và hello
loại 2. Router level 1-2 này sẽ thông báo cho các level-1 router khác về các vùng mà nó
liên kết, hơn nữa nó sẽ thông báo cho các level 2 router thông tin về vùng của nó.
• Level 2 Router
Để truyền tải lưu lượng giữa các vùng, ta cần phải có level 2 router. Routing giữa
các areas được gọi là interarea routing. Loại router này tương tự như router backbone
trong OSPF. Level-2 router sẽ giao tiếp với nhau thông qua Hello. Database của các
level-2 router phải giống nhau và chứa các network trong những areas khác.
 Các areas trong ISIS được định nghĩa trên các kết nối (link):
Nhóm 16 – H10VT1
13
Chuyên đề chuyển mạch Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến
Hình 1.6: Định nghĩa các vùng của ISIS
Các level 2 router có khả năng gửi các thông tin cập nhật phải kết nối với nhau liên
tục:
Hình 1.7: ISIS-Backbone
Các router thông thường trao đổi các thông tin với nhau để cập nhật các kiến thức

của nó về network xung quanh. Ở mức tối thiểu, một router phải truyền đạt cho những
router lân cận các thông tin như định danh của router, các cổng giao tiếp của router.
Trong ISIS, nếu các hello-packet được trao đổi và các điều kiện được thỏa mãn, các
router sẽ thiết lập quan hệ láng giềng. Mặc dù quá trình hình thành các quan hệ láng
giềng phụ thuộc vào hạ tầng mạng được dùng nhưng những thông tin bên trong các
hello-packet luôn luôn là giống nhau. Mỗi hello sẽ chỉ ra nguồn gốc của nó và những
đặc điểm về cổng của router. Nếu các cổng của router có chung đặc điểm, các quan hệ
(adjacency) được tạo ra.
Nhóm 16 – H10VT1
14
Chuyên đề chuyển mạch Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến
Để một quan hệ được hình thành và duy trì, cả hai cổng giao tiếp của router phải
tương đồng với nhau về các đặc điểm sau:
- Kích thước packet MTU phải bằng nhau.
- Mỗi router phải cần phải được cấu hình ở cùng một mức routing – nghĩa là hoặc
là level 1 hoặc level 2. Nếu ở cùng một mức thì router mới có khả năng giải mã
những gói tin hello do những router khác gửi đến.
- Nếu cả hai router là ở level 1, nó phải ở trong cùng area.
- Nếu level 1 router hình thành các quan hệ với các level 1 router và level 2 hình
thành các quan hệ với các level-2 router. Để một level-1 router hình thành một
quan hệ với một level-2 router, router kia phải được cấu hình như một level 1-2
router.
- Nếu quá trình xác thực (authentication) được dùng, nó phải được cấu hình giống
nhau trên cả hai router.
1.3.6 EGP và BGP
 Đặc điểm
Exterior Gateway Protocol ( EGP ) là một giao thức định tuyến Internet ban đầu
được quy định vào năm 1982 bởi Eric C. Rosen của Bolt, Beranek, Newman , và David
L. Mills giờ đã lỗi thời . Nó lần đầu tiên được mô tả trong RFC 827 và chính thức quy
định tại RFC 904 (1984). EGP là một giao thức đơn giản và không giống như các giao

thức hiện đại, nó được giới hạn giống như cây cấu trúc liên kết.
Trong những ngày đầu của Internet, EGP phiên bản 3 (EGP3) đã được sử dụng để
kết nối các hệ thống tự trị. Hiện nay, BGP (Border Gateway Protocol) phiên bản 4 là
tiêu chuẩn được chấp nhận cho định tuyến Internet và có bản chất thay thế EGP3 hạn
chế hơn.
Giao thức BGP đặc trưng bởi một số tính chất :
- Sử dụng để thông tin liên lạc với các hệ tự quản AS .
- Phối hợp giữa nhiều bộ định tuyến sử dụng BGP.
- Nhân bản thông tin về tính liên kết.
- Cung cấp thông tin về mô hình trạm kế tiếp theo vector khoảng cách. Hỗ trợ tuỳ
chọn các chính sách cho người quản trị mạng.
- Giao thức BGP cho phép thông tin về đường đi từ nguồn tới đích.
- Hỗ trợ địa chỉ không phân lớp và định tuyến liên vùng.
- Tích luỹ thông tin về tuyến đường để bảo vệ băng thông của mạng qua việc gửi
một lần cho nhiều đích đến.
- BGP cho phép cơ chế xác minh bản tin; kiểm chứng tên của nơi gửi tin.
Giao thức cổng nối biên BGP là một giao thức định tuyến giữa các hệ thống tự trị.
BGP dựa trên phương pháp định tuyến có tên định tuyến vector đường đi. Trong định
Nhóm 16 – H10VT1
15
Chuyên đề chuyển mạch Chương 1: Định tuyến và các giao thức định tuyến
tuyến vector đường đi, mỗi mục trong bảng định tuyến chứa địa chỉ mạng đích, Router
tiếp theo và đường đi tới đích. Đường đi thường được định nghĩa là một danh sách có
thứ tự các hệ thống tự trị mà gói phải đi qua.
Mỗi Router nhận một thông báo vector đường đi sẽ kiểm tra xem đường đi được
quảng cáo có phù hợp với chính sách (tập luật do người quản trị qui định để điều khiển
các tuyến) của nó hay không. Nếu phù hợp, Router cập nhật bảng định tuyến và thay
đổi thông báo trước khi gửi nó đến láng giềng tiếp theo. Sự thay đổi này gồm thêm số
AS vào đường đi và thay thế mục Router kế tiếp bằng số hiệu của chính nó.
Hình 1.8: Mô tả liên kết giữa các khu vực tự trị của giao thức EGP

1.4 Kết luận chương 1
Các giao thức định tuyến có nhiệm vụ cung cấp thông tin bảng định tuyến cho các
Router, hình thành cơ chế trao đổi thông tin định tuyến sau đó dựa vào các giải thuật để
chọn đường đi tối ưu. Các giao thức định tuyến được chia thành hai nhóm, một là các
giao thức định tuyến được sử dụng bên trong hệ thống tự trị (IGP) như RIP, OSPF,
EIGP, IS-IS, IGRP… hai là các giao thức sử dụng để liên kết các hệ thống tự trị (EGP)
như BGP, EGP. Ngoài ra có một số giao thức không những được sử dụng bên trong
một AS mà còn cả bên ngoài AS như EIGRP. Tuỳ theo mỗi giao thức khác nhau mà các
giải thuật định tuyến được sử dụng.
Nhóm 16 – H10VT1
16
Chuyên đề chuyển mạch Chương2: Tổng quan về hệ thống định tuyến tốc độ cao
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH TUYẾN TỐC ĐỘ CAO
2.1. Giới thiệu hệ thống định tuyến tốc độ cao
Định tuyến là một phần quan trọng của mạng dựa trên nền IP và nó được định
nghĩa như là quá trình tìm kiếm một đường truyền (một tuyến) để gửi một gói tin từ
nguồn tới đích tương ứng. Việc định tuyến liên quan với việc tìm kiếm đường truyền
tốt nhất có thể giữa hai node bất kỳ nào, và với giá trị liên kết là thấp nhất. Thiết bị
phần cứng chuyên dùng được gọi là router (hệ thống định tuyến).
Tất cả các đường truyền được biết cùng nối tới một hệ thống định tuyến với giá
trị liên kết được lưu trong một bảng, gọi là bảng định tuyến. Đó là bảng chứa những
lộ trình tốt nhất đến các đích khác nhau trên mạng. Vì vậy việc xây dựng bảng định
tuyến được tổ chức trong bộ nhớ của router, trở nên vô cùng quan trọng cho việc định
tuyến hiệu quả. Trong trường hợp các mạng nhỏ thì bảng định tuyến được cấu hình
tĩnh bằng việc nhập các thông tin định tuyến bằng tay vào các bảng định tuyến.
Nhưng khi các mạng này phát triển thì bảng định tuyến trở nên quá lớn và không linh
hoạt. Vấn đề này được giải quyết bằng việc sử dụng các giao thức định tuyến nhằm
đưa ra một giải pháp phân bố và động để tìm kiếm đường truyền tối ưu.
2.2. Cấu trúc hệ thống định tuyến tốc độ cao
2.2.1. Cấu trúc, chức năng hệ thống định tuyến tốc độ cao

Các khối chức năng chính tạo nên hệ thống định tuyến tốc độ cao được minh
họa ở hình 2.1
Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống định tuyến tốc độ cao
Các khối gồm:
• Card đường dây nhằm cung cấp giao diện cho các liên kết dữ liệu bên ngoài tới
trường chuyển mạch và điều khiển xử lý ở mức vật lý.
Nhóm 16 – H10VT1
17
Chuyên đề chuyển mạch Chương2: Tổng quan về hệ thống định tuyến tốc độ cao
• Bộ xử lý mạng (Network Processor) thực hiện các giao thức định tuyến và tính
toán xác định các bảng định tuyến.
• Các cơ cấu chuyển tiếp (Forwarding Engine) kiểm tra các tiêu đề của gói tin và
xác định xem card đường dây đầu ra nào mà gói tin cần chuyển tới và cuối
cùng gắn lại tiêu đề cho gói tin ra.
• Một trường chuyển mạch để kết nối tất cả các khối chức năng thành phần khác
nhau của hệ thống định tuyến.
2.2.2. Qúa trình xử lý gói tin qua hệ thống định tuyến
Quá trình xử lý một gói tin trong Router:
 Chấp nhận gói đến từ đường đầu vào
 Tìm kiếm địa chỉ đích của gói trong bảng chuyển tiếp để xác định cổng đầu ra
 Xử lý tiêu đề gói tin: Tính toán phần tiêu đề gói ví dụ như Tăng giá trị trường
TTL, cặp nhật checksum trong tiêu đề.
 Chuyển mạch: Gửi gói đến cổng đầu ra
 Đệm: Lưu đệm gói trong hàng đợi
Hình 2.2: Quá trình xửlý một gói tin trong Router
2.3. Hoạt động của hệ thống định tuyến trong mạng
Trong mạng các router có vị trí khác nhau sẽ đảm nhiệm các chức năng khác
nhau. Router nằm tại đường biên của mạng sẽ xử lý một phần lưu lượng đi vào mạng
để gánh nặng phục vụ cho router lõi, còn nhiệm vụ chủ yếu của router lõi là định
tuyến gói tin, xử lý lưu lượng bên trong lõi của mạng.

Nhóm 16 – H10VT1
18
Chuyên đề chuyển mạch Chương2: Tổng quan về hệ thống định tuyến tốc độ cao
Sự lựa chọn các router cho chuyển mạch gói phụ thuộc vào các kỹ thuật sử
dụng trong mạng. Kỹ thuật IP dựa trên cơ sở hai nguyên lý: các gói được truyền
không có ưu tiên sử dụng truyền nguyên lý best effort và có thể chỉ sử dụng đường
truyền ngắn nhất trong mạng để truyền gói tin đến đích. Một kỹ thuật thông minh hơn
là phân loại gói tin theo các mức độ ưu tiên của luồng lưu lượng, số lượng các đường
dẫn có thể sử dụng được quyết định bởi cấu trúc của các trung kế giữa các vùng của
router. Do đó cấc trúc này có thể đánh giá trực tiếp mạng phân cấp, hay hỗn hợp, hay
bằng phẳng ( flat). Flat có nghĩa rằng các gói có thể được định tuyến trực tiếp giữa
các router biên và phân cấp có nghĩa là các gói tin được chuyển qua các router lõi
tương ứng.
Các loại router biên thể hiện các chức năng khác nhau để quyết định lưu lượng
tại mức cao sẽ lớn hơn lưu lượng ở mức thấp. Chức năng của router truy nhập là chấp
nhận lưu lượng luồng lên từ mạng chấp nhận kết nối và chuyển nó tới router biên liên
quan. Do đó các router truy nhập được kết nối tới vùng router biên liên quan. Các
router biên sau khi xử lý một lưu lượng sẽ chuyển lưu lượng tới router lõi để các
router này thực hiện nối các chức năng truyền tải lưu lượng còn lại.
2.3.1 Router biên (Edge router)
Một luồng dữ liệu muốn đi từ mạng này tới mạng khác thì trước tiên nó phải
được đi qua các router đặt ở đường biên mạng (router biên), router biên quyết định
xem gói nào nhận được đảm bảo có nghĩa là không bị loại bỏ. Khi các thiết bị truy
nhập thu thập và phân phối các luồng dữ liệu từ phía đầu phát user, router biên sẽ
truyền tải các dịch vụ phân biệt trên cơ sở các đặc điểm của lưu lượng.
Các router hiệu năng cao cho phép thực hiện các chính sách quản lý mạng đã
được định nghĩa bởi các luồng lưu lượng được phân loại, băng thông phân bố, thiết
lập các độ ưu tiên hàng đợi và đánh dấu các tuyến tối ưu.
Router biên truyền thông với các router lõi trong cùng một mạng hoặc với các
router biên ở các mạng khác. Ngoài ra, router biên còn có khả năng định tuyến lưu

lượng tĩnh và liên kết hoặc kết nối tới một hoặc nhiều router lõi. Các tuyến giữa router
biên và các router lõi liên quan rất nhiều. Kiến trúc mạng logic cơ bản có thể là mạng
sao (Star), ring hoặc chain. Mạng mesh cũng được thể hiện trong cấu trúc này. Nhìn
chung về cấu trúc router biên cũng tương tự như cấu trúc chung của router đã nói ở
trên. Chỉ có hoạt động hơi khác so với router lõi. Router biên hoạt động theo chế độ
phân tải còn router lõi hoạt động theo chế độ tập trung tải.
Router biên có rất nhiều chức năng, và các chức năng này phụ thuộc vào từng
loại router khác nhau. Router biên gồm 3 loại cơ bản:
Nhóm 16 – H10VT1
19
Chuyên đề chuyển mạch Chương2: Tổng quan về hệ thống định tuyến tốc độ cao
• Router chặng đầu tiên (first hop router): đây là router gần với trạm hots gửi gói
tin nhất. Các gói được phân loại và được đánh dấu tuỳ thuộc vào profile SLS
được ấn định cho kết nối. Nó là đáp ứng của việc thiết lập một cam kết về lưu
lượng và băng thông mà người sử dụng và nhà cung cấp dịch vụ đưa ra.
• Router đầu vào: nó được lắp đặt tại điểm đầu vào của miền DS và nó đảm
nhiệm chức năng phân loại tất cả các gói đến trên cơ sở trường DS.
• Router đầu ra: được lắp đặt tại điểm đầu ra của các mạng DS để điều khiển lưu
lượng. Nó cũng đảm nhiệm chức năng phân loại lưu lượng dựa trên trường DS.
2.3.2. Router lõi (core router)
Router lõi xử lý lưu lượng trong nội mạng, không liên quan tới các mạng khác.
Thông thường các node mạng lắp đặt các vùng router lõi cùng các server để cung cấp
các dịch vụ Internet như: server, wed server, RADIUS, DNS… Các vùng router lõi
thường là các điểm trung tâm cho các kết nối tới các mạng IP khác do đó còn được
gọi là các điểm liên tổng đài hay các NAP công cộng. Trong mạng quốc gia lớn các
router lõi còn có thể được phân nhỏ ra thành các Sub-router và các router lõi transit.
Việc giám sát router lõi bao gồm 4 tham số cơ bản dùng để định nghĩa một lớp dịch
vụ: băng thông, trễ, jitter và độ mất gói.
Khi gói tin đi vào trong router lõi, nó sẽ sử dụng các thông tin đánh dấu trước
đó để thực hiện các đảm bảo liên quan, sau đó được đưa vào hàng đợi tuỳ theo từng

lớp chất lượng dịch vụ hay độ ưu tiên của loại dịch vụ mà luồng lưu lượng đó truyền
tải. Tại đây các gói tin sẽ được định hướng truyền, thời điểm truyền gói tin do bộ lập
lịch quyết định tuỳ thuộc vào trường ưu tiên trong phần header của gói. Gói tin co độ
ưu tiên thấp có thể được loại bỏ khi có tắc nghẽn xảy ra trong mạng. Router sử dụng
nhiều thuật toán, cách thức quản lý để đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng như:
các thuật toán quản lý hàng đợi, thuật toán lập lịch…
Các router lõi là các router tốc độ cao được ứng dụng trong phần lõi và phần
xương sống của mạng IP. Dữ liệu truyền qua bộ xử lý trung tâm có tốc độ lên tới hàng
trăm Gbps.
Hình 2.2 dưới đây minh hoạ cho chúng ta thấy rõ vị trí của các bộ định tuyến
biên (ERX)và định tuyến lõi (M160) trong mạng NGN của VNPT.
Nhóm 16 – H10VT1
20
Chuyên đề chuyển mạch Chương2: Tổng quan về hệ thống định tuyến tốc độ cao
Hình 2.3: Vị trí của router biên và router lõi trong mạng NGN của VNPT
2.4 Quá trình phát triển hệ thống định tuyến
2.4.1 Hệ thống định tuyến thế hệ thứ nhất
Thế hệ thứ nhất của hệ thống định tuyến là đơn giản nhất, tốc độ nhỏ hơn
0,5Gbps. Xét từ quan điểm cấu trúc, trong đó chúng sử dụng một bộ xử lý tập trung,
bộ đệm tập trung và một bus chung kết nối đến card đường truyền (line card). Các gói
tin đi vào phải truyền trên cùng một bus để được lập lịch tại một giao diện đầu ra. Các
card giao tiếp là các thiết bị vào/ra “không thông minh” do không có khả năng xử lý
gói. Thiết kế này có nhiều nhược điểm, trong đó bus chỉ được sử dụng bởi một card
đường truyền tại mỗi thời điểm. Hơn nữa, gói phải truyền hai lần trên bus sau khi rời
khỏi một cổng đầu vào. Đầu tiên nó được viết vào bộ nhớ trong khi bộ xử lý thực hiện
tra cứu tuyến và khi đã thực hiện lập lịch, gói được lấy ra khỏi bộ nhớ, sau đó lại
truyền trên bus đến giao diện đầu ra thích hợp. Ngoài ra, tất cả các chức năng gắn liền
với quá trình định tuyến và chuyển gói đều được thực hiện bởi cùng một bộ xử lý, tạo
ra một tải trọng rất lớn cho bộ xử lý này đồng thời hình thành một cổ chai trong hệ
thống.

Nhóm 16 – H10VT1
21
Chuyên đề chuyển mạch Chương2: Tổng quan về hệ thống định tuyến tốc độ cao
Hình 2.4: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ nhất
2.4.2 Hệ thống định tuyến thế hệ thứ hai
Cấu trúc này có bổ sung thêm các bộ xử lý ASIC đặc biệt và một vài bộ nhớ
trong card đường truyền, tốc độ nhỏ hơn 5Gbps. Những thành phần bổ sung này có
khả năng tìm kiếm trong tiêu đề gói để lấy các thông tin về đích và lưu đệm gói cho
đến khi bus rỗi. Các bộ xử lý vệ tinh trong card đường truyền, mỗi bộ có một cache để
lưu một số tuyến được sử dụng gần đây nhất, cho phép card đường truyền thực hiện
việc tra cứu tuyến, nhưng việc phân xử bus vẫn do bộ xử lý trung tâm thực hiện. Bộ
đệm cache này được cập nhật theo định kỳ. Nếu một tuyến không có trong cache đó
thì bộ xử lý chính mới thực hiện việc tìm kiếm tuyến này. Kỹ thuật này làm giảm tải
trọng cần xử lý cho CPU nhưng việc phân xử bus vẫn còn là một nút cổ chai. Các cấu
trúc thế hệ thứ hai chỉ tồn tại trong thời gian ngắn do không có khả năng hỗ trợ được
nhu cầu thông lượng cao trong mạng lõi. Đầu tiên, nhược điểm của cấu trúc này đó là
sự tắc nghẽn: băng tần được chia sẻ cho tất cả các cổng, dẫn đến sự tranh chấp và gây
thêm trễ (các trễ chuyển gói). Trong các trường hợp tắc nghẽn, tốc độ chuyển gói
vượt quá khả năng của bus, các bộ đệm sẽ bị tràn dẫn đến mất dữ liệu. Thứ hai là, các
bus dùng chung tốc độ cao rất khó thiết kế, vì phải truyền các tín hiệu điện đến nhiều
cổng trên bus, tín hiệu phải truyền qua nhiều bộ kết nối, và sự phản xạ từ cuối các
đường truyền không được kết cuối dẫn đến những hạn chế về khả năng chuyển gói
của bus.
Nhóm 16 – H10VT1
22
Chuyên đề chuyển mạch Chương2: Tổng quan về hệ thống định tuyến tốc độ cao
Hình 2.5: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ hai
2.4.3 Hệ thống định tuyến thế hệ thứ ba
Để giải quyết vấn đề tắc nghẽn của các hệ thống định tuyến thế hệ 2, thế hệ hệ
thống định tuyến thứ 3 được thiết kế với mục tiêu thay thế bus sử dụng chung bằng

trường chuyển mạch,tốc độ nhỏ hơn 50Gbps. Các thiết kế cho hệ thống định tuyến thế
hệ 3 nhằm giải quyết 3 vấn đề tiềm tàng trước đây: năng lực xử lý, kích thước bộ nhớ,
và băng thông của bus. Cả 3 vấn đề này đều có thể tránh được bằng cách sử dụng một
kiến trúc với nền tảng là ma trận chuyển mạch và các giao diện được thiết kế hợp lý.
Một bước tiến quan trọng trong việc xây dựng các hệ thống định tuyến hiệu năng cao
là tăng cường xử lý cho từng giao diện mạng để giảm thiểu khối lượng xử lý và nguồn
tài nguyên bộ nhớ của hệ thống định tuyến. Các bộ xử lý đa năng và các mạch tích
hợp đặc biệt hoàn toàn có thể giải quyết vấn đề này. Tuy nhiên, khả năng xử lý tổng
thể cho các gói tin qua hệ thống như thế nào còn phụ thuộc vào khả năng tìm và chọn
tuyến, cũng như kiến trúc được lựa chọn.
Hình 2.6: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ ba
Nhóm 16 – H10VT1
23
Chuyên đề chuyển mạch Chương2: Tổng quan về hệ thống định tuyến tốc độ cao
2.4.4 Hệ thống định tuyến thế hệ thứ tư
Hệ thống router này có thể đạt đựợc tốc độ 0.4-10Tb/s. Hệ thống có nhiều giá
cho các card giao diện đường. Giữa các card giao diện đường được nối với lõi chuyển
mạch bằng các liên kết quang
Hình 2.7: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ tư
2.4.5 Hệ thống định tuyến thế hệ thứ năm
Hệ thống router này có thể đạt đựợc tốc độ 10-100 Tb/s. Hệ thống có nhiều giá
cho các card giao diện đường. Giữa các card giao diện đường được nối với lõi chuyển
mạch bằng các liên kết quang. Lõi chuyển mạch sử dụng chuyển mạch quang. Đây là
hệ thống router trong tương lai
Hình 2.8: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ năm
2.4.6 Hệ thống định tuyến thế hệ thứ sáu
Trong tương lai xa , khi công nghệ phát triển. Hy vọng sẽ có hệ thống router
sử dụng hoàn toàn công nghệ quang ,tốc độ 100-1000 Tb/s.
Nhóm 16 – H10VT1
24

Chuyên đề chuyển mạch Chương2: Tổng quan về hệ thống định tuyến tốc độ cao
Hình 2.9: Hệ thống định tuyến thế hệ thứ sáu
2.5 Kết luật chương 2
Nội dung của chương này trình bày tổng quan hệ thống, cấu trúc, chức năng,
quá trình xử lý gói tin qua thiết bị định tuyến (router), các thế hệ hệ thống định tuyến
hiện tại và tương lai.
Nhóm 16 – H10VT1
25