I. Câc giao thức lớp truyền tả i:
d i= min[ j + ij]
Trong đó di : khoảng câch từ router i (router nhận bản tin) đến mạng đích.
dj : khoảng câch từ router j (router phât bản tin) đến mạng đích.
dij : khoảng câch giữa hai router.
Khoảng câch giữa hai router có kết nối trực tiếp thông thường có giâ trị lă 1. Giâ trị năy có thể thay đổi do đặc tính của đường kết nối giữa câc router.
Mô hình mạng thực thi thuật toân vector khoảng câch
Đưòng đi đến mạng đích có địa chỉ 200.156.10.0 sẽ được thiết lập trín câc router như sau:
- Router E xâc định khoảng câch đến mạng đích DE = 0, sau đó gởi thông tin năy đến câc router C vă D.
- Router C vă D tính toân khoảng câch đến mạng đích bằng câch cộng DE với khoảng câch giữa chúng với router E. Trong trường hợp năy khoảng câch giữa hai router lă 1. Như vậy DC = DD = 1. Mặc dù C cũng nhận thông bâo về mạng đích từ router D với DD = 1, vă tính được khoảng câch đến mạng đích lă D’C=2. Nhưng vì D’C > DC nín router C sẽ chọn đường đường dẫn nối trực tiếp đến router E.
- Quâ trình tương tự cũng xảy ra ở router B vă A khi nó nhận được thông tin về mạng đích từ router C . Đường dẫn được lựa chọn trong trường hợp năy có DA=2 vă DB = 2, đi qua kết nối trực tiếp với router C.
Để thực hiện quâ trình cập nhật bảng định tuyến, sau khoảng thời gian qui định, mỗi router sẽ gởi bản sao định tuyến của nó đến câc gateway lđn
Rout er A Router B Rout er C Rout er D Rout er E 135.46.0.0 200.156.10.0 1 1 1 1 1 1
tuyến bằng việc truyền câc bản tin lần lượt từ router năy sang router khâc. Nín quâ trình cập nhật diễn ra rất chậm.
- Việc phât broadcast theo định kì câc thông tin về bảng định tuyến giữa câc router có thể dẫn đến hao phí băng thông mạng một câch không cần thiết.
Thuật toân trạng thâi đường truyền (Link State Protocol)
Để khắc phục câc nhược điểm của thuật toân định tuyến vector khoảng câch, người ta sử dụng phương thức định tuyến trạng thâi đường truyền. Trong phương thức năy thật toân chọn đường ngắn nhất trước (Shortest Path First – SPF) được sử dụng. Để có thể thực hiện thuật toân năy mỗi router phải thông hiểu cấu hình mạng bao gồm câc router vă câc mạng mă nó kết nối đến.
Trong link state protocol, mỗi router thực hiện hai chức năng chính: - Kiểm tra trạng thâi của tất cả câc router kết nối với nó.
- Phât tất cả câc thông tin trạng thâi đường liín kết giữa nó với câc router lđn cận đến tất cả câc router khâc trín mạng. Dựa trín thông tin năy mỗi router sẽ xđy dựng một cơ sở dữ liệu về cấu trúc mạng của riíng nó. Từ thông tin về cấu hình mạng năy một đường đi ngắn nhất giữa câc router sẽ được thiết lập.
Để kiểm tra trạng thâi của câc router khâc trín mạng, mỗi router sẽ phât câc bản tin hello đến tất cả câc router lđn cận vă đợi đâp ứng. Router vẫn còn hoạt động bình thường lă câc router sẽ gởi đâp ứng cho câc bản tin hello trong câc khoảng thời gian qui định.
Bản tin về trạng thâi đường truyền sẽ không được câc router phât định kì mă nó chỉ được sử dụng để cập nhật lại bảng định tuyến vă bản đồ cấu trúc mạng trong trường hợp trạng thâi của một số đường liín kết thay đổi.
Như vậy mỗi router sẽ lưu trữ hai bảng cơ sở dữ liệu lă bản đồ cấu trúc mạng vă bảng định tuyến. Bảng định tuyến được thiết lập dựa trín thông tin trong bản đồ cấu trúc mạng theo thuật toân SPF.
Mô hình mạng thực thi định tuyến link state protocol
Trong mô hình mạng trín, router B muốn thiết lập đường đi đến mạng đích x.
- Bản đồ cấu trúc mạng của router B lưu trừ hai đường đi đến mạng đích x:
Đường đi thông qua router A Đường đi thông qua router C
- Thuật toân SPF được thực thi để xâc định metric của hai đường truyền dựa trín một tập câc thông số của đường truyền như băng thông lưu lượng tải,… Metric của hai đường truyền trín sẽ được so sânh để lựa chọn đường truyền tốt nhất. Giả sử thông số của câc đường liín kết giữa câc router lă như nhau. Như vậy đường đi qua router A sẽ đưỡc chọn vì có metric thấp hơn.
- Đường đi qua router A được chọn sẽ được lưu văo bảng định tuyến cùng với địa chỉ của mạng x. Khi đường đi qua A bị hỏng thì router B có thể sử dụng đường đi qua router C như lă một đường dẫn thay thế.
Rout er A Rout er B Rout er C Rout er D Router E Mạng x
không xảy ra câc lỗi định tuyến giữa câc router.
- Thời gian thiết lập đường truyền ngắn nhờ thuật toân được thực hiện độc lập trín mỗi router.
- Kích thước bản tin ngắn do không phât toăn bộ thông tin về bảng định tuyến, nhờ đó giảm được hao phí về băng thông của đường truyền.
b. Câc giao thức định tuyến
Giao thức RIP (Routing Information Protocol)
RIP lă một giao thức định tuyến được sử dụng phổ biến trong câc mạng nội bộ. RIP lă loại giao thức định tuyến sử dụng thuật toân định tuyến vector khoảng câch. Theo phương thức định tuyến RIP, mỗi router trín mạng sẽ broadcast câc bản tin của nó lín mạng sau mỗi 30s. Bản tin mă mỗi router phât đi mang thông tin về bảng định tuyến hiện thời của chúng:
Địa chỉ đích.
Khoảng câch đo bằng số router mă một gói dữ liệu phải đi qua để đến đích.
Câc router cập nhật câc bản định tuyến, tính toân khoảng câch vă lựa chọn đường dẫn theo thuật toân vector khoảng câch đê trình băy ở trín.
Giao thức IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)
Mặc dù lă một giao thức định tuyến đơn giản nhưng RIP chưa giải quyết được câc khuyết điểm của thuật toân vector khoảng câch. Giao thức IGRP cũng lă một giao thức sử dụng thuật toân vector khoảng câch nhưng đê có cải tiến lă sử dụng một vector metric gồm nhiều tham số thay cho số router như trong RIP.
Câc thông số trong vector metric của IGRP bao gồm: Thời gian trễ trín đường truyền (Dc).
Độ chiếm dụng kính của đường truyền. Độ tin cậy của đường truyền (r).
Metric của một đường dẫn được xâc định như sau:
Metric = [(K1/Be)+(K2*Dc)]*r
Trong đó:
- K1, K2 lă hằng số tùy theo loại hình dịch vụ.
- Be = băng thông không tải * (1 - độ chiếm dụng kính).