Chúng ta xem xét một mạng đơn giản như hình 3.1. Mạng bao gồm các bộ định tuyến R1, R2, R3, R4, R5 cùng thuộc một miền quản trị. Các bộ định tuyến được kết nối với nhau như hình vẽ. Xét hai luồng lưu lượng I-I’, II-II’ vào R1 và ra R5.
Theo hình vẽ dễ thấy có hai đường đi có thể lựa chọn cho hai luồng lưu lượng trên:
9 R1-R2-R3-R5 9 R1-R4-R5
R1 R2 R3 R5 R4 I I’ II II’ 8Mbps 8Mbps 8Mbps 2Mbps 2Mbps Hình 3.1 Mô hình mạng đơn giản
Với cấu hình này, nhà quản trị có thể sử dụng một trong các giải pháp định tuyến sau đây:
Thứ nhất là sử dụng định tuyến tĩnh. Với giải pháp này, một đường đi sẽ được lựa chọn một cách nhân công.
Hình 3.2 Lựa chọn đường sử dụng phương pháp định tuyến tĩnh
Thứ hai là sử dụng định tuyến động. Đó là sử dụng một trong các giao thức định tuyến IGP như RIP, OSPF, IS-IS…Với giải pháp này, các bộ định tuyến tự động xây dựng và cập nhật bảng định tuyến của mình bằng cách trao đổi, thu thập thông tin định tuyến, tìm ra đường đi ngắn nhất. Hai phương pháp này có những ưu nhược điểm riêng. Định tuyến tĩnh không đòi hỏi việc trao đổi thông tin định tuyến nhưng có nhược điểm là không thích ứng với sự thay đổi cấu hình mạng. Sử dụng các giao thức định tuyến IGP cho phép thích ứng nhanh với sự thay đổi cấu hình mạng nhưng lại tốn một lượng băng thông cho việc trao đổi thông tin định tuyến. Thường thì định tuyến động được áp dụng cho mạng IP cỡ lớn.
Việc lựa chọn định tuyến động cho mạng IP cỡ lớn đồng nghĩa với việc sử dụng một trong các giao thức định tuyến. Giao thức định tuyến có chức năng là tìm
II(S) I’(D) II’(D) R1 R2 R3 R5 R4 10M 10M 10M 1M 1M Tuyến tĩnh I(S)
Đồ án tốt nghiệp Chương 3 Kĩ thuật lưu lượng
ra đường đi ngắn nhất cho các gói tin IP từ một bộ định tuyến tới đích. Đoạn đường từ mỗi bộ định tuyến tới các mạng đích được đo bằng tham số metric. Metric có thể dựa trên một đặc tính đơn của đường hay có thể tính toán dựa trên một vài đặc tính. Metric có thể tính toán theo các tham số sau:
9 Bandwidth: băng thông của các liên kết.
9 Delay: độ trễ (độ dài thời gian yêu cầu để chuyển một gói tin trên toàn liên kết từ nguồn tới đích. Độ trễ phụ thuộc vào băng thông của các liên kết trung gian, hàng cổng tại mỗi bộ định tuyến, tắc nghẽn mạng, khoảng cách vật lý).
9 Load: tải.
9 Rebility: độ khả dụng (thường cho phép tỉ lệ lỗi của mỗi liên kết).
9 Hop count: số trạm trung gian. Số các bộ định tuyến mà một gói tin phải đi qua trước khi tới đích. Khi dữ liệu đi qua một bộ định tuyến, đó là một hop. Nếu có nhiều đường cùng tới một đích, bộ định tuyến chọn đường với số hop là ít nhất.
9 Cost: thường dựa trên băng thông được gán bởi nhà quản trị mạng.
Tuy nhiên, đối với mỗi giao thức định tuyến cụ thể, việc tính toán metric thường chỉ dựa vào một vài tham số hoặc chỉ dựa trên một tham số. Như với giao thức định tuyến RIP, việc tính toán quãng đường dựa trên tham số hop count. Giao thức định tuyến OSPF, thường áp dụng trong miền quản trị đơn, tính toán đường dựa trên tham số bandwidth. Điều này có nghĩa là khoảng cách ngắn nhất được giao thức định tuyến tính toán chỉ mang tính tương đối.
Trong hình 3.1 nếu áp dụng giao thức định tuyến RIP thì cả hai luồng I-I’, II-II’ đi theo đường R1-R4-R5, nếu áp dụng giao thức định tuyến OSPF thì cả hai luồng lưu lượng này đi theo đường R1-R2-R3-R5. Với thuộc tính này có thể nói rằng giao thức định tuyến OSPF có ưu điểm hơn các giao thức định tuyến khác nếu đứng trên quan điểm phân bổ lưu lượng.
Cho dù OSPF là một giao thức định tuyến đơn miền quản trị vượt trội nhất nhưng luôn tồn tại một vấn đề cần xem xét mà nhà quản trị phải tìm cách giải quyết. Đó là vấn đề lưu lượng tập trung qua cao trên đường R1-R2-R3-R5. Kể cả khi đường này có băng thông lớn hơn đường còn lại nhưng sự tập trung quá cao các luồng lưu lượng khiến đường này bị nghẽn cục bộ trong khi các tuyến đường khác vẫn còn dư thừa băng thông. Đây chính là bài toán đặt ra đối với kĩ thuật lưu lượng traffic engineering của mạng IP.
Hình 3.3 Lựa chọn đường sử dụng phương pháp định tuyến OSPF
Hình 3.4 Lựa chọn đường sử dụng phương pháp định tuyến RIP
Nhận xét:
9 Trong mạng IP thông thông thưòng, các router hướng (forward) các gói tin dựa trên địa IP chỉ đích.
9 Mỗi giao thức định tuyến đưa ra các tiêu trí riêng để tìm ra “quãng đường đi ngắn nhất”, các tham số lựa chọn để tính quãng đường là rất ít.
9 Trong mạng, một tuyến (liên kết và nút) có lưu lượng đi qua là rất lớn thậm trí có thể gây ra nghẽn cục bộ. Trong khi một số tuyến có rất ít lưu lượng đi qua nó.
Có thể nói ngắn gọn, kĩ thuật lưu lượng trong mạng IP là tổng hợp nhiều kế hoạch và chính sách của nhà quản trị mạng để sao cho các liên kết được sử dụng một cách hiệu quả nhất, tránh hiện tượng tắc nghẽn cục bộ trên một vài liên kết trong khi các liên kết khác vẫn còn dư thừa.
Có rất nhiều phương pháp điều khiển lưu lượng khác nhau, nếu căn cứ vào mức xử lý các gói tin tại các nút, có thể phân thành 3 phương pháp kĩ thuật lưu lượng, đó là: I(S) II(S) I’(D) II’(D) R2 R3 R5 R4 10M 10M 10M 1M 1M RIP I(S) II(S) I’(D) II’(D) R1 R2 R3 R5 R4 10M 10M 10M 1M 1M OSPF
Đồ án tốt nghiệp Chương 3 Kĩ thuật lưu lượng
9 TE dựa trên IP 9 TE dựa trên ATM 9 TE dựa trên MPLS (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bài toán lưu lượng trong mạng IP xuất hiện rất sớm. Ngay từ khi mạng IP được hình thành thì người ta nhận thấy rằng tầm quan trọng của việc điều khiển lưu lượng. Qua một quá trình phát triển cho đến ngày nay, đã xuất hiện nhiều giải pháp đưa ra cho việc điều khiển lưu lượng. Nhưng cũng không thể khẳng định được giải pháp này hơn giải pháp kia, thường thì việc lựa chọn giải pháp điều khiển lưu lượng được áp dụng trong từng trường hợp cụ thể. Sau đây sẽ giới thiệu một số giải pháp điều khiển lưu lượng.