Một router thơng thường cĩ các khối chứ năng cơ bản sau (xem hình 3.6): - Khối đa giao diện.
- Khối chuyển tiếp. - Khối quản lý.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc CQS
Hình 3.6: Cấu trúc chung của router
Giao diện vào nhận các gĩi đến từ các router khác, và khối chuyển tiếp chuyển các gĩi tới giao diện ra phù hợp (dựa vào địa chỉđích của mỗi gĩi). Mỗi giao diện sau đĩ sử dụng các cơ chế kết nối riêng để truyền dẫn các gĩi tới các router (hoặc host) kế tiếp dọc theo đường dẫn. Khi một router cho rằng nghẽn nội đang tăng lên một cách thất thường, các gĩi cĩ thể bị loại bỏ hoặc bị đánh dấu như là một điều kiện chỉ rõ trạng thái này tới các mạng xung quanh nĩ. Hoạt
động của từng gĩi trong khối chuyển tiếp (chọn giao diện đầu ra và đáp ứng nghẽn) chủ yếu được điều khiển bởi khối quản lý.
Khối chuyển tiếp dựa vào một bảng FIB (Forwording Information Base) để
chuyển các gĩi tới đầu ra phù hợp. Với mọi địa chỉđích cĩ thể, một sự tìm kiếm xác nhận tiền tố dài nhất được định dạng qua FIB. Nếu một xác nhận được tìm thấy, lối vào tương ứng chỉ cho khối chuyển tiếp biết giao diện đầu ra nào cĩ thể
nhận gĩi. Nếu khơng tìm thấy cĩ nghĩa là gĩi bị rớt. Nội dung của FIB phản ánh trạng thái hiện tại của cấu trúc mạng IP xung quanh router, được xác định bởi các giao thức định tuyến IP – chẳng hạn như Giao thức OSPF (Open Sortest Path First) và Giao thức cổng biên phiên bản 4 (BGP4: Border Gateway Protocol version 4) - chạy trên khối quản lý.
Chú ý: việc biết cấu trúc mạng xung quanh cho phép một FIB của chặng kế
tiếp nhận được từ việc tính cây đường dẫn ngắn nhất và từ đĩ biết tất cả các
đích/tiền tố.
Rõ ràng hình 3.6 là một mơ hình cĩ tính trừu tượng cao. Các router điển hình ban đầu thường cĩ một CPU trung tâm riêng đểđiều khiển tất cả các chức năng quản lý và chuyển tiếp gĩi. Từ khi các router phát triển theo hướng cấu trúc phân tán, tất cả các thiết kế đều nhằm loại bỏ hoặc giảm ảnh hưởng của hiện tượng thắt nút chai. Trong các router backbone, khối chuyển tiếp được phân
Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc CQS
phối giữa các mẫu card giao diện nối liền với nhau bởi cơ cấu chuyển mạch tốc
độ cao hoặc một mặt bằng phía sau [KLS98][KESH98][DSRTER]. Tuy nhiên, tất cả các router cĩ trình tự các bước chung mà một gĩi phải đi qua trong khi xử
lý gĩi.
Ngày nay, QoS trở nên quan trọng, quá trình chuyển tiếp được thiết kế lại nhằm mang lại thuật lợi hơn khi router gửi gĩi. Hình 3.7 cho ta một cái nhìn tổng quan về quá trình xử lý xảy ra trong khối chuyển tiếp trong hình 3.6. Thơng thường, một gĩi phải trải qua ba giai đoạn chính sau:
- Phân loại và tìm kiếm FIB (thiết lập nhận dạng gĩi và tìm giao diện đầu ra).
- Kiểm sốt và đánh dấu (phản ánh lại trong trường hợp gĩi khơng đến trong một khung thời gian phù hợp).
- Xếp hàng và lập thời gian biểu (chuyển tiếp gĩi tới các kết nối chia sẻ hay quy tắc định hình lưu lượng hoặc loại bỏ nĩ khỏi quy tắc điều khiển nghẽn).
Giai đoạn phân loại gĩi sử dụng router để thiết lập trường hợp tổng quát cho các gĩi đến sau. Mặc dù hầu hết trường hợp đĩ được sử dụng để thiết lập đặc tính điều khiển thời gian (kiểm sốt, đánh dấu, xếp hàng và lập lịch), một vài trường hợp thêm vào cĩ thể được sử dụng để thay đổi quyết định chuyển tiếp. Chẳng hạn, một router tiên tiến cĩ thể hỗ trợ nhiều FBI (đại diện cho cây đường dẫn ngắn nhất dựa trên đơn vị khác) và lựa chọn giữa chúng, bằng cách sử dụng các thơng tin khác trong phần tiêu đề của gĩi (như địa chỉ nguồn chẳng hạn). Một cách tương tự hay tối thiểu một mối quan hệ đĩng thường tồn tại giữa một trường hợp của một gĩi (thiết lập qua một phân loại gĩi) và các loại của nĩ.
Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc CQS