Định tuyến trạng thái liên kết và giao thức định tuyến trạng thái liên kết

Định tuyến trạng thái liên kết

Trong khi giải thuật véctơ khoảng cách có các thông tin không cụ thể về khoảng cách mạng và không có hiểu biết về khoảng cách Router, thì giải thuật định tuyến trạng thái liên kết duy trì các thông tin đầy đủ về khoảng cách Router và cách chúng đợc kết nối với nhau. Nh chỉ ra trong hình 3-18, mỗi khi tôpô trạng thái liên kết thay đổi, các Router đầu tiên biết đợc sự thay đổi này gửi một LSA mới tới các Router khác hoặc tới một Router chỉ định (nơi các Router khác có thể sử dụng để cập nhật). - Xây dựng một gói LSA liệt kê tên của các Router hàng xóm và giá của các liên kết, gồm các hàng xóm mới, các thay đổi trong giá của các liên kết, và liên kết tới các hàng xóm đã chuyển sang trạng thái không hoạt động.

Trong hầu hết các trờng hợp, chạy giao thức định tuyến trạng thái liên kết yêu cầu Router sử dụng nhiều bộ nhớ hơn và thực hiện nhiều xử lý hơn so với chạy giao thức định tuyến véctơ khoảng cách.

Giao thức định tuyến lai

- Định tuyến véctơ khoảng cách xác định đờng đi tốt nhất bằng cách cộng vào giá trị metric nó nhận đợc khi thông tin định tuyến đợc gửi tới các Router hàng xóm. - Với hầu hết các giao thức định tuyến véctơ khoảng cách, cập nhật cho các thay đổi về tôpô đợc gửi trong các khoảng thời gian định kỳ. Không quan tâm tới việc mạng sử dụng cơ chế định tuyến véctơ khoảng cách hay trạng thái liên kết, các Router trong mạng phải thực hiện cùng các chức năng.

Trong ví dụ này, lu lợng gói từ trạm 4 trên mạng 1 theo chuẩn Ethernet cần một đờng đi tới đích là trạm 5 trên mạng 2 theo chuẩn Token Ring. Mặc dù định dạng khung phải đợc thay đổi khi Router chuyển gói từ mạng 1 (Ethernet) sang mạng 2 (Token Ring), nhng địa chỉ nguồn và địa chỉ đích tầng 3 phải đợc giữ nguyên. Trong hình 3-21, địa chỉ đích tầng 3 đợc giữ nguyên là mạng 2, trạm 5 mà không cần quan tâm tới các đóng gói khác nhau của tầng thấp hơn.

Khi một liên mạng phát triển, một đờng đi mà gói phải đi qua có thể gặp phải nhiều điểm chuyển tiếp và nhiều loại liên kết dữ liệu khác nhau ngoài các mạng LAN. Trạm này gửi một gói tới máy chủ file bằng cách trớc tiên đóng gói dữ liệu trong khung Token Ring đợc gửi tới Router A tại tầng liên kết dữ liệu. Các Router cho phép gói di chuyển giữa LAN-WAN bằng cách giữ nguyên các địa chỉ đích trong khi đóng gói các gói trong khung liên kết dữ liệu thích hợp cho bớc nhảy tiếp theo trên đờng đi.

Các giao thức khác, chẳng hạn giao thức mở đờng đi ngắn nhất trớc (OSPF - Open Shortest Path First), cho phép ngời quản trị gán giá để qua một mạng dựa trên các loại dịch vụ yêu cầu. Ngày nay, một liên mạng có thể lớn đến mức một giao thức định tuyến không thể xử lý công việc cập nhật các bảng định tuyến của tất cả các router.

Giao thức định tuyến RIP

Mặc dù giá trị số bớc nhảy trong bảng định tuyến (là 2) nhỏ hơn so với trong thông báo (là 5), nhng giải thuật vẫn chọn mục trong thông báo nhận đợc vì giá trị ban đầu đến từ router C. Lúc này, bảng định tuyến chỉ chứa các mạng nối trực tiếp với router và số bớc nhảy, thờng đợc khởi tạo là 1. Mỗi bảng định tuyến đợc cập nhật dựa trên việc nhận các thông báo RIP trả lời sử dụng giải thuật cập nhật đợc trình bày ở trên.

Bộ định thời định kỳ (periodic) điều khiển việc gửi thông báo, bộ định thời hết hạn (expiration) quản lý tính hợp lệ của một tuyến, và bộ định thời thu lợm rác (garbage collection) quảng các các lỗi của một tuyến. Khi một router nhận đợc thông tin cập nhật về một tuyến, bộ định thời hết hạn đợc thiết lập tới 180 giây cho tuyến cụ thể này. Tuy nhiên, nếu có một vấn đề trên liên mạng và router không nhận đợc cập nhật về tuyến này trong khoảng thời gian 180 giây thì tuyến này đợc xem nh hết hạn và giá trị trờng số bớc nhảy của nó đợc đặt là 16, nghĩa là không thể đi tới đích.

Khi thông tin về một tuyến trở nên không hợp lệ, router không loại bỏ ngay lập tức tuyến này ra khỏi bảng định tuyến. - Mặt nạ mạng: Trờng 4 byte này định nghĩa mặt nạ mạng, cho phép RIP phiên bản 2 hỗ trợ mạng con và siêu mạng. Khi đó thông báo có thể định nghĩa Router, trong cùng hệ thống tự trị hoặc trong các hệ thống tự trị khác, mà tiếp theo gói phải tíi.

Để chỉ ra một mục chứa thông báo chứng thực mà không phải thông tin định tuyến, giá trị FFFF16 đợc đặt trong trờng họ (xem hình 3-31). Trong khi đó, RIP phiên bản 2 sử dụng địa chỉ đa hớng 224.0.0.9 để phát đa hớng các thông báo RIP tới chỉ các Router RIP trên một mạng.

Giao thức định tuyến OSPF

RIP phiên bản 1 sử dụng quảng bá để gửi các thông báo RIP tới tất cả hàng xóm. Khi đó không chỉ các Router trên mạng nhận đợc thông báo mà tất cả các trạm. Nếu vì một lý do nào đó mà kết nối giữa một khu vực và đờng trục bị hỏng thì.

Giao thức OSPF cho phép ngời quản trị gán giá, đợc gọi là metric, cho mỗi tuyến. Metric có thể dựa trên loại dịch vụ (độ trễ tối thiểu, thông lợng tối đa .v.v). Trên thực tế, một Router có thể có nhiều bảng định tuyến, mỗi bảng dựa trên một loại dịch vụ khác nhau.

OSPF sử dụng định tuyến trạng thái liên kết để cập nhật bảng định tuyến trong một khu vực. Trớc khi xem xét chi tiết về giao thức OSPF, chúng ta hãy xem lại một số điểm quan trọng về định tuyến trạng thái liên kết, một tiến trình đợc Router sử dụng để chia sẻ các hiểu biết về các hàng xóm với tất cả các Router trong một khu vực. Chia sẻ hiểu biết về hàng xóm: Mỗi Router gửi trạng thái của hàng xóm tới tất cả các Router trong khu vực.

Chia sẻ hiểu biết với tất cả Router khác: Mỗi Router gửi trạng thái của hàng xóm tới tất cả các Router trong khu vực. Nó thực hiện điều này bằng cách làm tràn ngập (flooding), một tiến trình nhờ đó một Router gửi thông tin của nó tới tất cả hàng xóm (thông qua tất cả các cổng ra của nó).

Net Net Net

Giao thức BGP

Nhng trớc khi xem xét về nguyên lý của định tuyến vectơ đờng đi, chúng ta hãy xem xét tại sao hai phơng thức định tuyến chúng ta đã xem xét ở trên (vectơ khoảng cách và trạng thái liên kết) không thích hợp cho định tuyến giữa các hệ thống tự trị. Định tuyến trạng thái liên kết cũng không phù hợp cho định tuyến giữa các hệ thống tự trị vì một liên mạng là quá lớn cho loại giao thức định tuyến này. Để sử dụng định tuyến trạng thái liên kết cho toàn bộ liên mạng yêu cầu mỗi Router có một cơ sở dữ liệu trạng thái liên kết khổng lồ.

Những Router biên hệ thống tự trị tham gia vào định tuyến vectơ khoảng cách quảng cáo khả năng tới các mạng trong hệ thống tự trị của mình với các Router biên hệ thống tự trị khác. Mỗi Router nhận một thông báo vectơ đờng đi kiểm tra xem đờng đi đợc quảng cáo có phù hợp với chính sách (tập luật do ngời quản trị quy định để điều khiển các tuyến) của nó không. Router R2 nhận thông báo, cập nhật bảng định tuyến, sau khi thêm hệ thống tự trị của mình vào đờng đi và thay đổi bớc nhảy tiếp theo là chính mình, Router R2 gửi thông báo tới Router R3.

Tính không ổn định của định tuyến vectơ khoảng cách và việc tạo ra các vòng lặp định tuyến có thể tránh đợc trong định tuyến vectơ đờng đi. Thuộc tính thông dụng tuỳ ý là thuộc tính phải đợc tất cả Router nhận ra nhng không yêu cầu phải có trong tất cả các thông báo cập nhật. Nó đợc một Router sử dụng để rút lại các đích đã quảng cáo ở trớc, thông báo một tuyến tới đích mới hoặc để thực hiện cả hai chức năng này.

Chú ý rằng BGP có thể rút lại nhiều đích đã đợc quảng cáp tr- ớc đó, nhng nó chỉ có thể quảng cáo một đích mới trong một thông báo cập nhật. Các Router chạy giao thức BGP trao đổi đều đặn các gói báo tồn tại (trớc khi thời gian giữ của chúng hết hạn) để báo cho mỗi Router khác rằng chúng vẫn tồn tại.