Bài giảng kỹ thuật liên mạng chương 4 ths nguyễn đức thiện

Chương 4: Chọn đường - Routing Giảng viên: Nguyễn ĐứcThiện Tổng quan Tuần trước Giao thức IP Địa IP cấu trúc gói tin IP Giao thức ICMP Tuần Thế chọn đường? Chọn đường tĩnh chọn đường động Giải thuật giao thức chọn đường Chọn đường gì? Các nguyên lý chọn đường Cơ chế chuyển tiếp gói tin Quy tắc “Longest matching” Cơ chọn đường (1) Khi máy trạm gửi gói tin IP tới máy khác Nếu địa đích nằm đường truyền vật lý, truyền trực tiếp Nếu địa đích nằm mạng khác: truyền gián tiếp qua định tuyến (chon đường) Router Router Cơ chọn đường (2) đích đến（tìm đường đi） đích đến（tìm đường Chọn đường gì? Cơ chế để máy trạm hay định tuyến chuyển tiếp gói tin từ nguồn đến đích Các thành phần chọn đường: Bảng chọn đường Thông tin chọn đường Giải thuật, giao thức chọn đường Bộ định tuyến? Thiết bị chuyển tiếp gói tin mạng Là máy tính, với phần cứng chuyên dụng Kết nối nhiều mạng với nhau Chuyển tiếp gói tin dựa bảng chọn đường Có nhiều giao diện Phù hợp với nhiều dạng lưu lượng phạm vi mạng Một số ví dụ … YAMAHA RTX-1500 BUFFALO BHR-4RV Cisco 2600 PLANEX GW-AP54SAG Router ngoại vi Cisco CRS-1 Router mạng trục Hitachi GR2000-1B Juniper M10 http://www.cisco.com.vn Foundry Networks NetIron 800 Cisco 3700 Router cỡ trung http://www.juniper.net/ http://www.buffalotech.com8 Bảng chọn đường Chỉ danh sách đường có thể, lưu nhơ router Các thành phần bảng chọn đường: Địa đích/mặt nạ mạng Router Bảng chọn đường chế chuyển tiếp (1) Network 10.0.0.0/24 A 172.16.0.0/24 C Router A Router C Router B 10.0.0.0/24 10.0.0.0/24 Next-hop 172.16.0.0/24 192.168.0.0/24 Lưu ý quy tắc: No routes, no reachability! 172.16.0.0/24 10 Cây đường ngắn - SPT u v x w z y v w u z x y SPT – Shortest Path Tree Các cạnh xuất phát từ nút gốc tới Đường từ nút gốc tới nút v, đường ngắn nút gốc nút v Mỗi nút có SPT riêng nút 28 Tập trung hay phân tán Tập trung Thu thập thông tin vào nút mạng Sử dụng giải thuật tìm đường đồ thị Phân bố bảng chọn đường từ nút trung tâm tới nút Phân tán Mỗi nút tự xây dựng bảng chọn đường riêng Giao thức chọn đường: Link-state distancevector Được sử dụng phổ biến thực tế 29 Tập trung hay phân tán Thông tin chọn đường cần thiết để xây dựng bảng chọn đường Tập trung hay phân tán? Tập trung: Mỗi router có thơng tin đầy đủ trạng thái mạng Giải thuật dạng “link state” Phân tán: Các nút biết trạng thái liên kết vật lý tới nút kế bên Liên tục lặp lại việc tính tốn trao đổi thơng tin với nút kế bên Giải thuật dạng “distance vector” 30 Giải thuật dạng link-state Giải thuật Dijkstra’s Mỗi nút có sơ đồ chi phí link Quảng bá “Link-state” Mỗi nút có thơng tin Tìm đường chi phí nhỏ từ nút (‘nguồn’) tới tất nút khác dùng để xây dựng bảng chọn đường 31 Ký hiệu G = (V,E) : đồ thị với tập đỉnh V tập cạnh E c(x,y): chi phí liên kết x tới y; = ∞ khơng phải nút kề d(v): chi phí thời đường từ nút nguồn tới nút đích v p(v): nút trước nút v đường từ nguồn đến đích T: Tập nút mà đường ngắn xác định 32 Các thủ tục Init(): Với nút v, d[v] = ∞, p[v] = NIL d[s] = Update(u,v), dó (u,v) u, v cạnh G if d[v] > d[u] + c(u,v) then d[v] = d[u] + c(u,v) p[v] = u 33 a 34 Dijkstra’s algorithm: Ví dụ Step T u ux uxy uxyv uxyvw uxyvwz d(v),p(v) d(w),p(w) 2,u 5,u 2,u 4,x 2,u 3,y 3,y d(x),p(x) 1,u d(y),p(y) ∞ 2,x d(z),p(z) ∞ ∞ 4,y 4,y 4,y u v x w Bảng chọn đường u: z y destination v w u z x y SPT u: link v x (u,v) (u,x) y (u,x) w (u,x) z (u,x)35 36 Tóm tắt Nguyên lý toán chọn đường Tĩnh vs động, tập trung vs phân tán Link-state vs distance-vector 42