1 Reserved for future use
1.4. Định tuyến I P:
1.4.1. Tổng quan về cỏc giao thức định tuyến :
Cỏc giao thức định tuyến phải đạt được cỏc yờu cầu đồng thời sau: Khỏm phỏ động một topo của mạng.
Xõy dựng cỏc cõy đường ngắn nhất.
Kiểm soỏt túm tắt thụng tin về cỏc mạng bờn ngoài, cú thể sử dụng cỏc metric khỏc nhau trong mạng cục bộ.
Phản ứng nhanh với sự thay đổi topo của mạng và cập nhật cỏc cõy đường ngắn nhất.
Làm tất cả cỏc điều trờn theo định kỡ thời gian.
Vấn đề điều khiển mạng bao gồm 2 loại: tập trung và phõn bố. Sự tập trung thường trong cỏc "mạng thụng minh" mà cỏc node mạng tự nú giữ sự liờn quan đơn giản. Cỏc tuyến được tớnh toỏn tập trung tại một bộ xử lớ tuyến và sau đú phõn bố chỳng ra cỏc router trờn mạng bất cứ khi nào sự cập nhật được yờu cầu. Dẫu sao, hai vấn đề tồn tại với sự tập trung này:
Nú coi một sự thiết lập trước cỏc đường giao tiếp giữa bộ xử lớ tuyến tập trung và cỏc router trong mạng. Nếu một phần của mạng bị cắt ra khỏi bộ tập trung xử lớ này thỡ nú ngừng chức năng đảm bảo tin cậy. Sự xử lớ tải của việc tớnh toỏn lại tuyến cho toàn bộ mạng được tập
trung vào một mỏy đơn giản, mà giảm một cỏch đỳng lỳc với cỏc tuyến cú thể thớch ứng với cỏc điều kiện thay đổi của mạng. Ngược lại kiểu phõn tỏn giả thiết rằng mỗi router tham gia trong sự khỏm phỏ topo và xử lớ tớnh toỏn tuyến. Sự xử lớ tải được chia sẻ bởi tất cả cỏc router, và nếu cỏc phần mạng bị cụ lập, chỳng sẽ thớch ứng cục bộ cỏc điều kiện mới của chỳng nhưng vẫn giữ chức năng của nú trong mạng ( keep functioning). Internet sử dụng cỏc giao thức phõn tỏn.
Đối với kiểu phõn tỏn, cỏc vựng phõn chia thành cỏc vựng tự trị AS (autonomous system). Cỏc thành phần trong mộtAS chỉ biết về nhau mà khụng quan tõm tới cỏc thành phần trong AS khỏc, khi cú yờu cầu cầu giao tiếp với cỏc AS khỏc sẽ thụng qua thành phần ở biờn AS..Từ đú cỏc giao thức định tuyến được chia thành giao thức trong cựng một AS là IGP ( Interior Gateway Protocol) và giao thức giao tiếp giữa cỏc AS là EGP ( Exterior Gateway Protocol).
1.4.1.1. IGP:
Trong phạm vi AS, hầu hết cỏc giao thức định tuyến IGP cú thể được phõn loại :
Distance vector (DV): giao thức vector khoảng cỏch xỏc định hướng (vector) và khoảng cỏch tới bất cứ liờn kết nào trong mạng. Link state (LS): cũng được gọi là shortest path first tạo lại topo
chớnh xỏc toàn bộ mạng ( hoặc tối thiểu là một phần mạng mà router đặt ).
Balanced hybrid: Kết hợp cả link state và cỏc thuật toỏn vector khoảng cỏch.
Chỳ ý rằng khụng cú thuật toỏn định tuyến nào là tốt nhất trong tất cả cỏc mạng. Sự khỏc nhau cơ bản giữa hai phương thức routing DV và LS được mụ tả trong bảng sau:
Distance- Vector Routing Link- State Routing 1. Mỗi router gửi tất cả bảng định
tuyến cập nhật, nhưng chỉ tới cỏc router lõn cậnvới nú.
2. Giỏ trị ước lượng của đường truyền được gửi tới tất cả cỏc mạng.
3. Thụng tin được gửi đều đặn theo một chu kỡ xỏc định.
4. Một router xỏc định thụng tin hop tiếp theo bằng cỏch sử dụng thuật toỏn phõn bố Bellman-Ford để nhận được thụng tin ước lượng giỏ trị của đường liờn kết.
5. Sự hội tụ cập nhật thụng tin chậm
1. Mỗi router gửi thụng tin định tuyến tới tất cả cỏc router khỏc. 2. Thụng tin được gửi là giỏ trị
chớnh xỏc chi phớ liờn kết tới cỏc mạng kế cận.
3. Thụng tin được gửi khi xảy ra sự thay đổi của mạng.
4. Một router đầu tiờn xõy dựng một mụ tả cấu trỳc mạng internet và sau đú cú thể sử dụng bất cứ thuật toỏn định tuyến nào để xỏc định thụng tin hop tiếp theo. Thuật toỏn thường sử dụng là SPF.
5. Cập nhật thụng tin nhanh hơn, đũi hỏi bộ CPU và bộ nhớ cao hơn.
Túm tắt một số giao thức định tuyến trong IGP: Tờn giao thức Lớp thuật Nhận xột
toỏn
RIP DV
Là giao thức IGP sớm nhất, metric là số đếm cỏc hop đơn lẻ, dựng trong mạng nhỏ do đường bị giới hạn chỉ trong 15 hop, cú khỏi niệm đơn giản về mạng, về phõn cấp subnet/endpoint, chỉ đến RIP v2 mới hỗ trợ CIDR và variable subnet.
OSPF LS
Thay thế cho RIP. Cú nhiều metric đồng thời được sử dụng, khụng hạn chế giới hạn mạng và là khuyến nghị chuẩn cho Internet. IGRP DV Độc quyền của Cisco systems, sau này phỏt triển lờn EIGRP
IS-IS LS
Xuất phỏt từ mụ hỡnh OSI của IGP, mở rộng hoạt động trờn cỏc mạng IP. Liờn quan tới OSPF, IS-IS cú độ chớnh xỏc của metric nhỏ hơn và một số lượng giới hạn của cỏc bản ghi link state cú thể được thụng bỏo trờn mỗi gúi.
1.4.1.2. EGP:
Giao thức chuẩn đang được sử dụng trờn mạng Internet hiện nay là BGPv4 đúng vai trũ chủ yếu trong việc định tuyến thụng tin giữa cỏc AS . Mỗi AS cú một hay nhiều router giao tiếp với một vựng liờn kết AS gọi là cỏc router vựng biờn AS . BGP4 hoạt động trờn cỏc router biờn này và cho phộp chỳng được phõn bố cỏc thụng tin tới cỏc AS lõn cận về khả năng cỏc mạng “cú thể tới được” trong phạm vi AS nội bộ. Khụng giống IGP, BGPv4 khụng phải là DV( Distance Vector) hay LS (Link State) mà nú là một giao thức kiểu "path vector", nú mượn một số khỏi niệm chớnh của DV.
Giải phỏp DV cố gắng sử dụng một metric để biểu diễn đường tới cỏc đớch. Dẫu sao, do mỗi AS là tự do sử dụng cỏc metric riờng của nú với tuỳ chọn của AS đú, BGP khụng thể xõy dựng tin cậy inter-AS cỏc đường forwarding chỉ với cỏc metric thụng bỏo bởi mỗi AS . Một giải phỏp trạng thỏi liờn kết cũng yờu cầu một sự giải thớch chung của cỏc trạng thỏi liờn kết và cỏc metric qua tất cả cỏc AS cho giải phỏp được tin cậy. Thờm vào đú, cỏc vấn đề về mở rộng mạng cũng được kết hợp với việc giữ một cỏi nhỡn tổng thể về inter-AS, đồng bộ hoỏ cơ sở dữ liệu trạng thỏi trờn hàng trăm AS trờn Internet. BGP cải tiến DV cơ sở bằng cỏch đưa ra ý tưởng mới về vector đường, nhờ đú mỗi router biờn khụng chỉ thụng bỏo sự tồn tại của một đường tới cỏc mạng riờng biệt mà cũn duyệt ra danh sỏch cỏc AS xuyờn suốt mà đường sẽ qua. Bất cứ router biờn nào cho trước đều cú thể xỏc nhận rằng
một thụng bỏo cho một mạng cho trước là "loop free" nếu số hiệu AS riờng của router biờn đó khụng xuất hiện trong vector đường. Sau khi một thụng bỏo được chấp nhận, router biờn nội vựng chốn số hiệu AS riờng của nú vào trong vector đường trước khi thụng bỏo lại thụng tin “cú thể tới được” (reachability) tới cỏc router kế cận của nú. BGP cung cấp cơ chế phức tạp, tinh vi để điều khiển vấn đề thụng bỏo cỏc thụng tin "cú thể tới được", hỗ trợ cỏc quyền ưu tiờn quan hệ giữa cỏc đường nối giữa cỏc AS, và hỗ trợ cỏc chớnh sỏch mà cú thể hạn chế cỏc AS mà lưu lượng chắc chắn nào đú cú thể được định tuyến (routed). Vấn đề này sẽ được mụ tả chi tiết trong phần tiếp theo.