Như trong chương 1 đó định nghĩa, định tuyến là một tiến trỡnh lựa chọn con đường cho thực thể thụng tin chuyển qua mạng, nú cũn được coi là khả năng của một node trong vấn đề lựa chọn đường dẫn cho thụng tin qua mạng. Định tuyến là một khỏi niệm cốt lừi của mạng chuyển mạch gúi và nhiều loại mạng khỏc nhau. Định tuyến cung cấp phương tiện tỡm kiếm cỏc tuyến đường theo cỏc thụng tin mà thực thể thụng tin được chuyển giao trờn mạng.
Mỗi nỳt trong mạng nhận gúi dữ liệu từ một đường vào rồi chuyển tiếp nú tới một đường ra hướng đến đớch của dữ liệu. Như vậy ở mỗi nỳt trung gian đú phải thực hiện cỏc chức năng chọn đường hay cũn gọi là định tuyến và chức năng chuyển tiếp cho đơn vị dữ liệu. Cỏc chức năng đú tương đương với chức năng lớp mạng (lớp 3) của mụ hỡnh OSI. Cỏc giao thức định tuyến thường hoạt động ở phớa trờn lớp liờn kết dữ liệu (lớp 2) và để cung cấp dịch vụ trong suốt cho tầng truyền tải, vỡ vậy chỳng phải ởdưới tầng giao vận (lớp 4).
Mục tiờu cơ bản của cỏc phương phỏp định tuyến nhằm sử dụng tối đa tài nguyờn mạng, và tối thiểu hoỏ giỏ thành mạng. Để đạt được điều này kỹ thuật định tuyến phải tối ưu được cỏc tham số mạng và người sử dụng như: Xỏc suất tắc ngẽn, băng thụng, độ trễ, độ tin cậy, giỏ thành, v..v. Vỡ vậy, một kỹ thuật định tuyến phải thực hiện tốt 2 chức năng chớnh sau đõy:
(i) Quyết định chọn đường theo những tiờu chuẩn tối ưu nào đú.
(ii)Cập nhật thụng tin định tuyến, tức là thụng tin dựng cho chức năng (i)
Tuỳ thuộc vào kiến trỳc, hạ tầng cơ sở mạng mà cỏc kỹ thuật định tuyến khỏc nhau được ỏp dụng. Cỏc tiờu chuẩn tối ưu khi chọn đường dẫn từ nỳt nguồn tới nỳt đớch cú thể phụ thuộc vào chớnh yờu cầu của thụng tin cần chuyển. Trong miền mạng phức hợp, đa loại hỡnh dịch vụ sẽ tồn tại đa dạng cỏc yờu cầu chọn đường khỏc nhau. Điều đú cú thể dẫn tới khả năng chọn đường của mạng chỉ là cận tối ưu đối với một loại hỡnh dịch vụ cụ thể, hoặc với một sốnhúm người sử dụng dịch vụ cụ thể.
Để tương thớch được với sự biến động của mạng, chức năng cập nhật thụng tin định tuyến là chức năng quan trọng nhất mà cỏc giao thức định tuyến phải thực hiện để xõy dựng nờn cơ sở dữ liệu tớnh toỏn. Việc cập nhật luụn hướng tới giải quyết bài toỏn cõn đối lưu lượng bỏo hiệu, lưu lượng thụng tin định tuyến nhằm đảm bảo tớnh đầy đủ và tối ưu về mặt thời gian cho cỏc thụng tin định tuyến. Đểđỏnh giỏ được năng lực và phạm vi ứng dụng của cỏc giao thức định tuyến, người ta sử dụng một sốtiờu chớ để so sỏnh giữa cỏc giao thức định tuyến. Một số vớ dụ và cỏc tham số cụ thể sẽ được trỡnh bày trong phần tiếp theo.
83
Trong cỏc mạng mỏy tớnh cú rất nhiều cỏc kỹ thuật định tuyến khỏc nhau đó được đưa ra. Sự phõn biệt giữa cỏc kỹ thuật định tuyến chủ yếu căn cứ vào cỏc yếu tố liờn quan đến 2 chức năng chớnh đó chỉra trờn đõy. Cỏc yếu tốđú thường là:
(a)Sự phõn tỏn của cỏc chức năng chọn đường trờn cỏc nỳt của mạng. (b)Sự thớch nghi với trạng thỏi hiện hành của mạng.
(c)Cỏc tiờu chuẩn tối ưu đểđịnh tuyến.
Dựa trờn yếu tố (a) ta cú thể phõn biệt kỹ thuật định tuyến thành: kỹ thuật định tuyến tập trung và phõn tỏn. Dựa trờn yếu tố (b) ta cú kỹ thuật định tuyến tĩnh hoặc động (tương thớch). Cuối cựng cỏc kỹ thuật định tuyến cựng loại theo (a) và (b) lại cú thể phõn biệt bởi yếu tố (c). Một sốtiờu chớ cơ bản nhằm xỏc định kỹ thuật định tuyến trong thực tế cú thể là:
Độ trễ trung bỡnh của thời gian truyền gúi tin.
Sốlượng nỳt trung gian giữa nguồn và đớch của gúi tin.
Độ an toàn của việc truyền tin.
Nguồn tài nguyờn mạng sử dụng cho truyền tin .
v.v..
Tổ hợp của cỏc tiờu chuẩn trờn.
Việc chọn tiờu chớ tối ưu như vậy phụ thuộc vào từng dạng mạng cụ thể như: cấu hỡnh mạng, đặc tớnh lưu lượng mạng, yờu cầu thụng lượng, mục đớch sử dụng.v.v..). Cỏc tiờu chớ lựa chọn cho bài toỏn định tuyến cú thể thay đổi mặc dự cấu trỳc mạng khụng thay đổi. Kiến trỳc mạng cũng cú thểthay đổi theo thời gian hoặc cỏc triển khai ứng dụng trờn mạng, chớnh vỡ thế mà vấn đề tối ưu hoỏ định tuyến luụn được đặt ra ngay cả trong quỏ trỡnh thiết kế và trong thời gian triển khai mạng. Mặt khỏc, trong mụi trường mạng thực tế luụn tồn tại sự đối lập vềquan điểm người sử dụng dịch vụ và nhà khai thỏc dịch vụ mạng. Người sử dụng luụn muốn cú những dịch vụ tốt nhất với chất lượng cao nhất cho họ, trong khi đú nhà khai thỏc lại muốn tối ưu dịch vụ người dựng trờn nền mạng cú sẵn hoặc đầu tư tối thiểu đểđem lại lợi nhuận cao nhất. Vỡ vậy, cỏc giải phỏp định tuyến thực tế thường là giải phỏp dung hoà hay cũn gọi là giải phỏp cận tối ưu đối với hai hướng yờu cầu mang tớnh đối lập.
Về mặt nguyờn tắc, cỏc giải phỏp quản trị mạng bao gồm cả chức năng định tuyến trong mạng thường được chia thành hai loại, quản lý kiểu tập trung và kiểu phõn tỏn. Giải phỏp quản lý định tuyến cho cỏc mạng nhỏ (về kớch cỡ mạng và độ phức tạp của mạng) thường ứng dụng kiểu định tuyến tập trung để giảm giỏ thành và thuận tiện trong cụng tỏc quản lý. Tuy nhiờn kiểu định tuyến tập trung thường bộc lộ cỏc yếu điểm vỡ phải cụng khai thụng tin định tuyến cho toàn mạng và dễ bị tấn cụng. Hơn nữa, định tuyến tập trung phản ứng với sự thay đổi trạng thỏi mạng kộm nhanh nhạy
84
do phải thu thập thụng tin toàn mạng và xử lý tập trung. Giải phỏp định tuyến phõn tỏn phự hợp với cỏc mạng lớn và độ phức tạp cao, nú dựa trờn sự phõn cấp và kết hợp giữa cỏc nỳt được coi là ngang hàng để phõn vựng, vỡ vậy nếu cú lỗi xảy ra thỡ nú chỉ mang tớnh cục bộ giữa cỏc nỳt liờn quan. Cỏc thụng tin định tuyến phõn tỏn được xử lý và chuyển rất nhanh trong mạng qua cỏc nỳt mạng cú chức năng phõn bổ thụng tin định tuyến trờn diện rộng của mạng.