- Trung tâm dịch vụ diện rộng
CHƯƠNG V-CÁC VẤN ĐỀ VỀ CHUYỂN MẠCH
5.4.2 Phõn loại định tuyến
Một kỹ thuật định tuyến phải thực hiện hai chức năng chớnh sau đõy: - Quyết định chọn đường theo những tiờu chuẩn tối ưu nào đú.
- Cập nhật thụng tin định tuyến, tức là thụng tin dựng cho chức năng 1.
Cú rất nhiều kỹ thuật định tuyến khỏc nhau. Sự phõn biệt giữa chỳng chủ yếu căn cứ vào cỏc yếu tố liờn quan đến hai chức năng kể trờn. Cỏc yếu tốđú thường là:
- Sự thớch nghi với trạng thỏi hiện hành của mạng.
- Sự phõn tỏn của cỏc chức năng định tuyến trờn cỏc node mạng. - Cỏc tiờu chuẩn tối ưu để chọn đường.
Từđú ta cú thể cú kỹ thuật định tuyến tĩnh (Static routing-Fixed routing hay cũn gọi là định tuyến khụng thớch nghi) và kỹ thuật định động (kỹ thuật định tuyến thớch nghi- Adaptive routing); kỹ thuật định tuyến tập trung (Centralized routing) và kỹ thuật định tuyến phõn tỏn (Distributed routing);...
Cỏc phương phỏp định tuyến cũng cú thể phõn loại dựa vào cỏch tạo tuyến đường
(định tuyến nguồn và định tuyến từng bước) hay dựa vào sự phõn cấp cỏc node mạng (định tuyến phõn cấp và định tuyến khụng phõn cấp)...
Định tuyến tĩnh và định tuyến động
Định tuyến tĩnh hay định tuyến khụng thớch nghi là kỹ thuật định tuyến trong đú việc định tuyến chỉ phải thực hiện một lần khi xõy dựng mạng. Sau đú, cỏc thụng tin về việc định tuyến được lưu trong cỏc bảng định tuyến cho cỏc node. Sau này, khi mạng hoạt động, nếu giỏ trị của link thay đổi thỡ cỏc bảng định tuyến này cũng khụng được cập nhật lại. Nếu muốn thay đổi cỏc thụng tin trong bảng định tuyến, người quản trị mạng phải trực tiếp ra lệnh thực hiện cỏc thuật toỏn định tuyến để tạo ra thụng tin định tuyến mới. Thụng thường, với định tuyến khụng thớch nghi, bảng định tuyến cú thể đưa ra một số con đường thay thế khi con đường chớnh gặp sự cố (quỏ tải, hỏng).
Định tuyến động hay định tuyến thớch nghi là kỹ thuật định tuyến trong đú việc tớnh toỏn đường truyền tối ưu được thực hiện nhiều lần trong khi mạng hoạt động. Cứ sau một khoảng thời gian quy định trước hoặc mỗi khi mạng cú sự thay đổi về cấu hỡnh, trạng thỏi thỡ thụng tin về mạng lại được gửi tới những nơi cú nhiệm vụ thực hiện định tuyến để
tiến hành định tuyến lại. Cú một loại thuật toỏn định tuyến được gọi là định tuyến thớch nghi cỏch ly. Theo cỏch định tuyến này, cỏc node khụng gửi, cũng khụng nhận thụng tin thay đổi về tỡnh trạng mạng. Cỏc node lựa chọn con đường tuỳ theo kết quả của những lần truyền trước được phản hồi lại.
Hỡnh 5.12: Định tuyến động với khả năng thay thế tuyến hỏng
Định tuyến tập trung và định tuyến phõn tỏn
Một cỏch phõn loại phổ biến chia cỏc phương phỏp định tuyến ra làm hai loại, dựa trờn cỏch tớnh toỏn định tuyến: định tuyến tập trung và định tuyến phõn tỏn. Khi việc tớnh toỏn được thực hiện tại một điểm và sau đú kết quảđược chuyển tới cỏc node trong mạng, ta gọi đú là định tuyến tập trung. Cũn khi việc tớnh toỏn được thực hiện ở cỏc node trong mạng, ta gọi đú là định tuyến phõn tỏn.
Trong định tuyến tập trung, trung tõm tớnh toỏn cần phải biết tất cả cỏc thụng tin về mạng. Cỏc node cú nhiệm vụ gửi thụng tin về cấu hỡnh của phần mạng ở xung quanh nú về cho trung tõm này. Đồng thời, cần cú một khoảng thời gian để cú thể truyền thụng tin cập nhật tới tất cả cỏc node. Đối với trung tõm xử lý, phải đảm bảo yờu cầu rất cao vềđộ tin cậy trong hoạt động, bởi hoạt động của mạng bịảnh hưởng rất lớn nếu trung tõm xử lý này gặp sự cố. Chớnh vỡ lý do này mà định tuyến tập trung khụng được sử dụng nhiều trong cỏc mạng hiện tại.
Cỏc thuật toỏn định tuyến ngắn nhất dựa trờn thuật toỏn Dijkstra, đặc biệt là thuật toỏn Floyd thớch hợp với việc xử lý tập trung bởi cỏc thuật toỏn này khi thực hiện tớnh toỏn cần cú đầy đủ thụng tin về mạng. Cỏc thuật toỏn này cũng cú thểđược dựng trong mụ hỡnh xử lý phõn tỏn. Nhưng, khi đú, cỏc node đều cần phải biết thụng tin về toàn bộ cấu hỡnh mạng, nờn mỗi khi mạng cú thay đổi, thụng tin này cần phải được chuyển tới tất cả cỏc node, làm cho chi phớ của việc định tuyến tăng lờn rất cao.
Định tuyến phõn tỏn giỳp nõng cao độ tin cậy của mạng, khi cú một node hỏng, việc định tuyến ở cỏc node xung quanh cũng khụng bịảnh hưởng. Thờm nữa, bảng định tuyến tại mỗi node nhanh chúng được cập nhật hơn.
Định tuyến nguồn và định tuyến từng bước
Cỏc phương phỏp định tuyến cũng cú thể phõn loại dựa vào cỏch tạo ra tuyến đường. Nếu tuyến đường được xỏc định ngay từ ở node nguồn, cỏc node trung gian trờn đường đi chỉ làm nhiệm vụ chuyển tiếp gúi tin thỡ ta gọi là định tuyến nguồn (Source routing hay
thành nhiều đoạn do cỏc node khỏc nhau chọn, thỡ ta gọi là định tuyến từng bước (Hop-by- Hop hay Router-Intelligent).
Theo phương phỏp định tuyến nguồn, mỗi gúi tin khi truyền trờn mạng đều phải mang theo toàn bộ thụng tin về tuyến đường của mỡnh. ở mỗi node chỉ việc căn cứ vào thụng tin này mà chuyển tiếp gúi tin. Cũn theo cỏch định tuyến từng bước, mỗi gúi tin chỉ cần mang địa chỉđớch là đủ. Do đú, tiờu để của gúi tin sẽ bộ hơn.
Định tuyến từng bước đỏp ứng nhanh hơn với những thay đổi trong mạng (những thay đổi này ảnh hưởng tới gúi tin ngay khi gúi tin đang được truyền trong mạng). Nhưng đồng thời, định tuyến từng bước cú thể làm cho cỏc gúi tin bị chuyển đi theo vũng. Cũn định tuyến nguồn đảm bảo gúi tin sẽđi thẳng tới đớch.
Định tuyến phõn cấp và khụng phõn cấp
Trong định tuyến khụng phõn cấp, tất cả cỏc node được coi là ngang hàng với nhau. Trong khi đú, định tuyến phõn cấp phõn cỏc node ra thành nhiều cấp khỏc nhau. Cỏc node thuộc cỏc node khỏc nhau cú những khả năng định tuyến thụng tin khỏc nhau.
Định tuyến phõn cấp đơn giản hơn nhiều so với định tuyến khụng phõn cấp, tuy nhiờn, kết quả khụng tốt bằng.
Trong định tuyến phõn cấp, cỏc node chỉ cần biết thụng tin về cỏc node đồng cấp, cựng vựng, mà khụng cần biết cấu hỡnh của mạng ở cỏc vựng khỏc, cấp khỏc. Đểđịnh tuyến sang một node ở vựng khỏc, nú chuyển cụng việc lờn cho node cấp trờn.
Trong định tuyến khụng phõn cấp, bảng định tuyến ở mỗi node chứa thụng tin về tất cả cỏc node trong mạng nú cú thể tới. Do đú, cần phải cú lượng bộ nhớ lớn hơn để lưu trữ bảng định tuyến, đồng thời cũng cần nhiều đường truyền dành cho việc trao đổi thụng tin định tuyến giữa cỏc node hơn. Ưu điểm của định tuyến khụng phõn cấp là nú cú thểđỏp ứng tốt với vấn đề xử lý lưu lượng, đối phú tốt với lỗi xảy ra, do đú nõng cao được độ tin cậy của mạng. Trong khi đú, định tuyến phõn cấp làm cho hoạt động của mạng bị phụ thuộc vào cỏc node cấp trờn, nếu cỏc node này hỏng, mạng sẽ bị tỏch ra thành nhiều phần khụng liờn lạc được với nhau.