Bài giảng Cơ sở truyền số liệu: Chương 4 - ĐH Bách Khoa Hà Nội

.c
om
ng
co
an

cu

u

du
o

ng

th

Định tuyến trong mạng viễn thông

CuuDuongThanCong.com

/>

Cơ bản

.c
om

• Định tuyến là q trình tìm đường đi giữa hai điểm trong
mạng theo một số yêu cầu cho trước
– Đường đi ngắn nhất ?

– Đường có băng thơng rộng nhất ?

u

A

2Mbps

B

C

3Mbps

3Mbps

cu

S

du
o

ng

1Mbps

th

an

co

ng

• Đường đi phải thường phải tối ưu theo một tiêu chí nào đó
• Các gói tin được gửi đi theo đường đi này. Thực tế chúng
cũng có thể được gửi đi đồng thời trên nhiều đường

E
CuuDuongThanCong.com

4Mbps

F
/>
D


Graph (đồ hình)

ng

.c
om

• graph G=(V, E) được định nghĩa bởi tập hợp các đỉnh
(vertex) V và tập hợp các cạnh E (edge). Các đỉnh thường
được gọi là các nút, các cạnh được gọi là các liên kết

co

• Ký hiệu V={vi | i=1,2,......N}; E={ei | i=1,2,......M}

cu

u

du
o

ng

th

an

ej=(vi ,vk) hoặc ej=(i,k)

CuuDuongThanCong.com

/>

th

an

co

ng

.c
om

Định nghĩa

du
o

kết (i, k) giữa chúng

ng

• Nút kề nhau (láng giềng): nút i và k gọi là kề nhau nếu tồn tại một liên

u

• Bậc của nút là số lượng liên kết đi tới nút

cu

– Là số lượng nút láng giềng nếu giữa hai nút có khơng nhiều hơn một liên
kết

• Liên kết có hướng được gọi là cung: ký hiệu: aj=[vi
CuuDuongThanCong.com

,vk] hoặc aj=[i, k]

/>

Định nghĩa
• Graph gọi là vơ hướng nếu chỉ chứa các liên kết vơ hướng. Nếu chứa ít

.c
om

nhất một cung, graph được coi là có hướng.

– Trong nhiều trường hợp, liên kết vơ hướng có thể được xem là tập hợp của

ng

hai liên kết có hướng ngược nhau

co

• Nếu giữa hai nút, tồn tại hai liên kết tách biệt thì chúng được gọi là các

an

liên kết song song.

th

– Graph có chứa các liên kết song song được gọi là multigraph

du
o

ng

• Vịng lặp: liên kết nối một nút với chính nó
• Đường dẫn (path) giữa hai nút là tập hợp các liên kết nối tiếp nhau

cu

u

• Chu trình (cycle): là đường dẫn có điểm đầu và cuối trùng nhau
• Graph liên thông (connected graph): giữa hai nút bất kỳ đều tồn tại ít
nhất một đường dẫn

CuuDuongThanCong.com

/>

Định nghĩa
• Graph con (subgraph) G’ của G ?

.c
om

• Cây (tree): là graph liên thơng khơng chứa chu trình
– Định lý: cây N nút ln có N-1 cạnh

ng

– Nút cha (parent node) của một nút là nút liền kề liên kề và gần nút gốc hơn

co

– Sao (star): là graph với một nút duy nhất có bậc lớn hơn 1

th

an

– Xích (chain): là graph mà tất cả các nút đều có bậc khơng lớn hơn 2

ng

• Graph có trọng số (weighted graph): mỗi cạnh được gán các con số

du
o

thực được gọi là trọng số.

– Thực tế, trọng số thường trực hoặc gián tiếp biểu đạt một tham số mạng

cu

u

thông tin như băng thông, chiều dài…gọi là link cost
– Định tuyến là việc tìm đường dẫn có tổng link cost nhỏ nhất

CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

Phân loại định tuyến

Định tuyến tĩnh

ng

Flooding

Định tuyến

Random walk

Hot potato

ng

th

an

co

Định tuyến ngẫu nhiên

Minimum Spanning Tree

Shortest Path Tree

cu

u

du
o

Định tuyến động

CuuDuongThanCong.com

/>

Định tuyến ngẫu nhiên: flooding
• Khi nhận được mỗi gói tin, nút mạng sẽ gửi đi tất cả các nút kế cận, trừ

.c
om

nút đã gửi gói tin cho nó
• Hiệu quả truyền thấp  chỉ được áp dụng trong một số ít trường hợp: ví

ng

dụ như quân sự, cập nhật bảng định tuyến

co

• Đường ngắn nhất nằm trong số các đường đi mà gói tin đi qua: chắc

S

C

D

cu

u

du
o

A

ng

th

an

chắn có mẫu gói đi theo đường ngắn nhất

E

CuuDuongThanCong.com

F

/>

Định tuyến ngẫu nhiên: random walk
• Gói tin được gửi đến mỗi đầu ra với một xác suất nào đó

.c
om

• So với flooding, số lượng gói truyền đi nhỏ hơn

ng

• Đường đi ngắn nhất có thể khơng nằm trong số đường được lựa chọn

C

D

ng

A

u

du
o

1-p

cu

S

th

an

co

p

B

CuuDuongThanCong.com

/>

Định tuyến ngẫu nhiên: hot potato
• Có tên là isolated adaptive algorithm, tức là việc quyết định tuyến đi dựa

.c
om

trên trạng thái của chính nút mạng
• Gói tin được gửi đến đầu ra có hàng đợi ngắn nhất với mong muốn trễ

ng

sẽ thơng tin sẽ nhỏ nhất

cu

u

du
o

ng

th

an

co

• Trễ thực tế chưa chắc đã nhỏ nhất do … ?

CuuDuongThanCong.com

/>