CHƯƠNG III : CHUYỂN MẠCH NHÃN đA GIAO THỨC MPLS
3.3.2.định tuyến cưỡng bức (Constrain-based Routing)
3.3. KỸ THUẬT đỊNH TUYẾN TRONG MPLS
3.3.2.định tuyến cưỡng bức (Constrain-based Routing)
để có thể hiểu ựược khái niệm ựịnh tuyến cưỡng bức một cách cặn kẽ, trước hết chúng ta phải xem cơ chế ựịnh tuyến truyền thống ựược sử dụng trong mạng IP. Một mạng được mơ hình hóa như tập hợp các hệ thống độc lập (AS). Trong đó việc định tuyến trong mỗi AS tuân theo giao thức ựịnh tuyến nội vùng và việc ựịnh tuyến giữa các AS tuân theo giao thức ựịnh tuyến liên vùng. Các giao thức ựịnh tuyến nội vùng nổi bật như: RIP, OSPF, IS-IS.. Và giao thức ựịnh tuyến liên vùng ựiển hình đang được sử dụng rộng rãi là BGP.
Cơ chế tắnh tốn xác định đường đi trong các các giao thức ựịnh tuyến nội vùng tuân theo thuật toán tối ưụ Trong trường hợp giao thức RIP là tối ưu số nút mạng trên ựường. Chúng ta biết rằng bao giờ cũng có thể lựa chọn nhiều ựường ựể ựi ựến một đắch. RIP sử dụng thuật tốn Bellman-Ford để xác ựịnh sao cho ựường ựi sẽ qua
số nút mạng nhỏ nhất. Trong trường hợp của giao thức OSPF hay IS-IS dùng thuật tốn tìm đường ngắn nhất. Nhà quản trị mạng ứng với giao thức OSPF (hay IS-IS) sẽ ấn ựịnh cho mỗi kênh trong mạng một giá trị tương ứng với ựộ dài của kênh ựó. OSPF (IS-IS) sử dụng thuật tốn tìm đường ngắn nhất Dijkstra ựể lựa chọn ựường ngắn nhất trong số các đường có thể tới ựắch. Với ựịnh nghĩa ựộ dài ựường là tổng ựộ dài của các kênh trên ựường ựó.
Về cơ bản chúng ta có thể định nghĩa thuật tốn định tuyến cưỡng bức như sau: Một mạng có thể được biểu diễn dưới dạng sơ ựồ theo V và E (V,E), trong ựó V là tập hợp các nút mạng và E là tập hợp các kênh liên kết nối giữa các nút mạng. Mỗi kênh sẽ có các đặc điểm riêng. đường kết nối giữa những nút thứ nhất ựến nút thứ 2 trong cặp thỏa mãn một số các ựiều kiện ràng buộc. Tập hợp các ựiều kiện ràng buộc này ựược coi là các đặc điểm của các kênh và chỉ có nút đầu tiên trong cặp đóng vai trị khởi tạo đường kết nối mới biết các ựặc ựiểm nàỵ Nhiệm vụ của ựịnh tuyến cưỡng bức là tắnh tốn xác ựịnh các ựường kết nối từ nút này ựến nút kia sao cho đường này khơng vi phạm các điều kiện ràng buộc và là một phương án tối ưu theo một tiêu chắ nào đó (Số nút ắt nhất hoặc đường ngắn nhất). Khi đã xác ựịnh ựược một ựường kết nối thì định tuyến cưỡng bức sẽ thực hiện thiết lập, duy trì và chuyển trạng thái kết nối dọc theo các kênh trên ựường ựó.
định tuyến cưỡng bức là một phương tiện ựể thực hiện xử lý tự động hóa kỹ thuật lưu lượng, khắc phục ựược các hạn chế của định tuyến theo đắch (Destination- based routing). Nó xác ựịnh các tuyến ựường (route) không chỉ dựa trên topology mạng (thuật tốn chọn đường ngắn nhất SPF Ờ Shortest Path First) mà còn sử dụng các metric ựặc thù khác như băng thơng, trễ, cost và biến động trễ. Giải thuật chọn đường có khả năng tối ưu hóa theo một hoặc nhiều metric nàỵ Thông thường người ta dùng metric dựa trên số lượng hop và băng thông, để đường được chọn có số lượng hop nhỏ nhất nhưng phải đảm bảo băng thơng khả dụng trên tất cả các chặng liên kết, quyết ựịnh cơ bản như sau: chọn ựường ngắn nhất trong số tất cả các ựường có băng thơng khả dụng thỏa mãn u cầụ
Hình 3.7: Một vắ dụ về định tuyến cưỡng bức
để minh họa hoạt ựộng của ựịnh tuyến cưỡng bức, xét cấu trúc mạng Ộcon cáỢ điển hình như hình trên. Giả sử rằng ựịnh tuyến cưỡng bức sử dụng số hop (hop- count) và băng thông khả dụng làm các metric. Lưu lượng 600 Kbps ựược ựịnh tuyến trước tiên, sau đó là lưu lượng 500 Kbps và 200 Kbps. Cả 3 loại lưu lượng này ựều hướng ựến cùng một egress-router. Ta thấy rằng:
+ Vì lưu lượng 600 Kbps ựược ựịnh tuyến trước nên nó đi theo đường ngắn nhất là R8-R2-R3-R4-R5.Vì băng thông khả dụng là như nhau trên tất cả các chặng kênh (1 Mbps), nên lưu lượng 600 Kbps chiếm 60% băng thơng.
+ Sau đó, vì băng thơng khả dụng của đường ngắn nhất khơng đủ cho cả 2 lưu lượng 600Kbps và 500 Kbps, nên lưu lượng 500 Kbps ựược ựịnh tuyến ựi theo ựường mới qua R6 và R7 mặc dù nhiều hơn một hop so với ựường cũ. Với lưu lượng 200 Kbps tiếp theo, vì vẫn cịn băng thơng khả dụng trên đường ngắn nhất nên ựường này ựược chọn ựể chuyển lưu lượng 200 Kbps.
định tuyến cưỡng bức có 2 kiểu: định tuyến online và ựịnh tuyến offlinẹ Kiểu online cho phép các router tắnh đường cho các LSP bất kỳ lúc nàọ Trong kiểu offline, một server tắnh đường cho các LSP theo định kỳ (chu kỳ có thể được chọn bởi nhà quản trị, thường là vài giờ hoặc vài ngày). Các LSP ựược báo hiệu thiết lập theo các ựường ựã ựược chọn.