V. Cỏc giao thức và khuụn dạng dữ liệu tương ứng
2. Cỏc giao thức Tầng Mạng
2.5 Định tuyến cho IP Datagram
Việc định tuyến cho IP Datagram trong liờn mạng rất phức tạp. Thuật toỏn định tuyến IP sẽ tớnh toỏn và lựa chọn đường đi nào thớch hợp nhất để gửi một Datagram qua cỏc mạng vật lý đến trạm đớch là nơi nhận Datagram. Cỏc phần mềm định tuyến sẽ tiến hành phõn tớch cỏc vấn đề như: xem xột kiểu mạng, chiều dài của Datagram hay cỏc kiểu dịch vụ được mụ tả trong Datagram Header để tỡm đường đi tốt nhất.
Trong vấn đề định tuyến người ta phõn ra làm hai loại, đú là định tuyến trực tiếp và định tuyến giỏn tiếp. Việc truyền tin giữa hai mỏy được gọi là trực tiếp nếu hai mỏy
Main Network Hidden Network H1 H2 H3 Router H4 H5
hai mỏy khụng cựng kết nối vào một mạng vật lý. Vỡ vậy việc truyền cỏc gúi tin được thụng qua cỏc Router.
Để kiểm tra xem mỏy gửi và nhận Datagram cú cựng trong một mạng vật lý hay khụng thỡ bờn gửi tỏch lấy phần địa chỉ mạng của mỏy đớch trong Datagram. Việc xỏc định địa chỉ mạng được thực hiện đơn giản bằng cỏch xem xột 4 bis đầu tiờn của địa chỉ IP và như vậy nú sẽ xỏc định được bao nhiờu bits được dựng để đỏnh địa chỉ mạng. Địa chỉ này được dựng để so sỏnh với địa chỉ mạng của mỏy gửi nếu bờn nhận và bờn gửi cựng kết nối vào một mạng vật lý thỡ quỏ trỡnh chuyển gúi sẽ là trực tiếp khụng cần sử dụng Router. Khi đú mỏy gửi sẽ tỡm địa chỉ vật lý của mỏy nhận bằng cỏch tỡm trong ARP table hoặc dựng ARP request. Nếu hai mỏy khụng cựng trong một mạng vật lý thỡ khi đú gúi dữ liệu sẽ được chuyển đến Router. Sự chuyển này cũng dựng địa chỉ vật lý. Router này sẽ phõn phỏt cỏc gúi đến đớch cuối cựng hoặc gửi nú đến Router tiếp theo. Tuy nhiờn cần chỳ ý rằng địa chỉ vật lý của Router khụng phải là địa chỉ của đớch cuối cựng do đú việc chuyển cỏc gúi khụng phải là trực tiếp.
Khi chuyển một Datagram đến đớch cuối cựng cú thể sử dụng cả hai phương phỏp chọn đường trực tiếp hoặc giỏn tiếp. Vớ dụ như khi chuyển cỏc Datagram qua mạng. Trạm khởi đầu sẽ chuyển nú đến Router để từ đú chuyển đến đớch cuối cựng. Nú là chọn đường giỏn tiếp. Nhưng khi cỏc gúi này đến Router cuối cựng thỡ nú phải chuyển trực tiếp đến đớch.
Nếu một Router nhận được một Datagram mà nú chưa phải là đớch cuối cựng nú sẽ giảm trường TTL đi, nếu TTL>0 nú sẽ gửi Datagram đi dựa vào địa chỉ IP của đớch cuối cựng và thụng tin trong bảng chọn tuyến. Router phõn phỏt cỏc gúi theo nguyờn lý khụng kết nối tức là khụng một Router nào thiết lập phiờn truyền với một Router khỏc trờn mạng.
Bảng định tuyến là nơi lưu giữ thụng tin về cỏc đớch cú thể đến được và cỏch thức để đến địa chỉ đú. Khi phần mền IP Routing tại một trạm hay một Router nhận được yờu cầu truyền một gúi dữ liệu thỡ trước hết nú phải tham khảo bảng định tuyến của nú để quyết định xem sẽ phải gửi Datagram đến đõu. Tuy nhiờn khụng phải bảng thụng tin chọn đường của mỗi trạm (hay Router) là chứa tất cả cỏc thụng tin về cỏc tuyến đường cú thể đến được.
Trong mỗi bảng thụng tin chọn đường bao gồm cỏc cặp (N,G) trong đú N là địa chỉ IP của mạng đớch, cũn G là địa chỉ của Router tiếp theo trờn đường đến mạng N. Như vậy, mỗi Router sẽ khụng biết được đường truyền đầy đủ để đi đến đớch. Trong bảng định tuyến cũn cú thụng tin về cỏc cổng cú thể với đến nhưng khụng cựng nằm trờn một mạng vật lý, phần thụng tin này được che khuất đi và được gọi là Default Router. Khi khụng tỡm thấy thụng tin của địa chỉ đớch cần đến thỡ cỏc gúi dữ liệu sẽ được gửi đến cổng truyền ngầm định.
Việc thiết lập bảng định tuyến sử dụng hai phương phỏp là phương phỏp chọn tuyến động và phương phỏp chọn tuyến tĩnh. Phương phỏp chọn tuyến tĩnh cú cỏc đường truyền được tớnh toỏn trước và được nạp vào mạng khi mạng khởi động. Phương phỏp này khụng quan tõm đến cỏc thụng số đường truyền tức thời và cấu hỡnh (Topology) của mạng nờn cũn được gọi là thuật toỏn chọn tuyến phi thớch nghi. Phương phỏp chọn tuyến động hay cũn gọi là phương phỏp chọn tuyến thớch nghi cho phộp thay đổi đường truyền gúi dựa vào cỏc thay đổi của thụng số truyền tải và cấu hỡnh của mạng. Phương phỏp chọn tuyến động hay được sử dụng hơn phương phỏp chọn tuyến tĩnh do cú nhiều ưu điểm hơn.
Quỏ trỡnh gửi một Datagram từ trạm nguồn đến trạm đớch gồm cỏc bước sau: khi một trạm muốn gửi Datagram đến một trạm khỏc trờn liờn mạng, đầu tiờn nú sẽ đúng gúi Datagram và gửi đến một Router gần nhất. Datagram cần gửi cú thể sẽ phải qua nhiều Routers trước khi đến đớch. Khi khung tin đến Router đầu tiờn, phần
qua. Sau đú Datagram lại được đặt vào khung rồi được gửi qua mạng vật lý đến Router thứ hai. Quỏ trỡnh này cứ thế tiếp tục cho đến khi Datagram đến được đớch cuối cựng. Hỡnh 26 chỉ ra lược đồ quỏ trỡnh chọn tuyến cho Datagram:
Hỡnh 26 : IP routing. Header và checksum hợp lệ Giảm TTL TTL>0? Tìm địa chỉ mạng đích ở trong bảng chọ đường Router mặc định có sẵn Có địa chỉ vật lý?
Gửi đi yêu cầu ARP và chờ phúc đáp
Gửi gói đến Router tiếp theo dựa vào bảng chọn đường
Huỷ gói Gửi thông báo
ICMP đến nơi gửi gói
Nếu tìm thấy Router, tìm địa chỉ trong ARP table
Nhận được phúc đáp ARP, thêm vào ARP table Tìm thấy Router ? No Yes No Yes No Yes Yes No No Yes Nhận được gói