Để cú thể hiểu được khỏi niệm định tuyến cưỡng bức một cỏch cặn kẽ, trước hết phải xem cơ chế định tuyến truyền thống được sử dụng trong mạng IP. Một mạng được mụ hỡnh húa như tập hợp cỏc hệ thống độc lập (AS). Trong đú việc định tuyến trong mỗi AS tuõn theo giao thức định tuyến nội vựng và việc định tuyến giữa cỏc AS tuõn theo giao thức định tuyến liờn vựng. Cỏc giao thức định tuyến nội vựng nổi bật như : RIP, OSPF, IS-IS.. Và giao thức định tuyến liờn vựng điển hỡnh đang được sử dụng rộng rói là BGP.
Cơ chế tớnh toỏn xỏc định đường đi trong cỏc cỏc giao thức định tuyến nội vựng tuõn theo thuật toỏn tối ưu. Trong trường hợp giao thức RIP là tối ưu số nỳt mạng trờn đường. Chỳng ta biết rằng bao giờ cũng cú thể lựa chọn nhiều đường để đi đến một đớch. RIP sử dụng thuật toỏn Bellman-Ford để xỏc định sao cho đường đi sẽ qua số nỳt mạng nhỏ nhất. Trong trường hợp của giao thức OSPF hay IS-IS dựng thuật toỏn tỡm đường ngắn nhất. Nhà quản trị mạng ứng với giao thức OSPF (hay IS-IS) sẽ ấn định cho mỗi kờnh trong mạng một giỏ trị tương ứng với độ dài của kờnh đú. OSPF (IS-IS) sử dụng thuật toỏn tỡm đường ngắn nhất Dijkstra để lựa chọn đường ngắn nhất trong số cỏc đường cú thể tới đớch. Với định nghĩa độ dài đường là tổng độ dài của cỏc kờnh trờn đường đú.
Về cơ bản cú thể định nghĩa thuật toỏn định tuyến cưỡng bức như sau : Một mạng cú thể được biểu diễn dưới dạng sơ đồ theo V và E (V,E), trong đú V là tập hợp cỏc nỳt mạng và E là tập hợp cỏc kờnh liờn kết nối giữa cỏc nỳt mạng. Mỗi kờnh sẽ cú cỏc đặc điểm riờng. Đường kết nối giữa những nỳt thứ nhất đến nỳt thứ 2 trong cặp thỏa món một số cỏc điều kiện ràng buộc. Tập hợp cỏc điều kiện ràng buộc này được coi là cỏc đặc điểm của cỏc kờnh và chỉ cú nỳt đầu tiờn trong cặp đúng vai trũ khởi tạo đường kết nối mới biết cỏc đặc điểm này. Nhiệm vụ của định tuyến cưỡng bức là tớnh toỏn xỏc định cỏc đường kết nối từ nỳt này đến nỳt kia sao cho đường này khụng vi phạm cỏc điều kiện ràng buộc và là một phương ỏn tối ưu
theo một tiờu chớ nào đú (Số nỳt ớt nhất hoặc đường ngắn nhất). Khi đó xỏc định được một đường kết nối thỡ định tuyến cưỡng bức sẽ thực hiện thiết lập, duy trỡ và chuyển trạng thỏi kết nối dọc theo cỏc kờnh trờn đường đú.
Định tuyến cưỡng bức là một phương tiện để thực hiện xử lý tự động húa kỹ thuật lưu lượng, khắc phục được cỏc hạn chế của định tuyến theo đớch (Destination- based routing). Nú xỏc định cỏc tuyến đường (route) khụng chỉ dựa trờn topology mạng (thuật toỏn chọn đường ngắn nhất SPF – Shortest Path First) mà cũn sử dụng cỏc metric đặc thự khỏc như băng thụng, trễ, cost và biến động trễ. Giải thuật chọn đường cú khả năng tối ưu húa theo một hoặc nhiều metric này. Metric thường được dựng dựa trờn số lượng hop và băng thụng. Để đường được chọn cú số lượng hop nhỏ nhất nhưng phải đảm bảo băng thụng khả dụng trờn tất cả cỏc chặng liờn kết, quyết định cơ bản như sau: chọn đường ngắn nhất trong số tất cả cỏc đường cú băng thụng khả dụng thỏa món yờu cầu.
Hỡnh 2.1: Một vớ dụ định tuyến cưỡng bức
Để minh họa hoạt động của định tuyến cưỡng bức, xột cấu trỳc mạng “con cỏ” điển hỡnh như hỡnh 2.1 trờn. Giả sử rằng định tuyến cưỡng bức sử dụng số hop (hop-count) và băng thụng khả dụng làm cỏc metric. Lưu lượng 600 Kbps được định tuyến trước tiờn, sau đú là lưu lượng 500 Kbps và 200 Kbps. Cả 3 loại lưu lượng này đều hướng đến cựng một egress-router. Ta thấy rằng:
- Vỡ lưu lượng 600 Kbps được định tuyến trước nờn nú đi theo đường ngắn nhất là R8-R2-R3-R4-R5.Vỡ băng thụng khả dụng là như nhau trờn tất cả cỏc chặng kờnh (1 Mbps), nờn lưu lượng 600 Kbps chiếm 60% băng thụng.
- Sau đú, vỡ băng thụng khả dụng của đường ngắn nhất khụng đủ cho cả 2 lưu lượng 600Kbps và 500 Kbps, nờn lưu lượng 500 Kbps được định tuyến đi theo đường mới qua R6 và R7 mặc dự nhiều hơn một hop so với đường cũ. Với lưu lượng 200 Kbps tiếp theo, vỡ vẫn cũn băng thụng khả dụng trờn đường ngắn nhất nờn đường này được chọn để chuyển lưu lượng 200 Kbps.
Định tuyến cưỡng bức cú 2 kiểu: định tuyến online và định tuyến offline. Kiểu online cho phộp cỏc router tớnh đường cho cỏc LSP bất kỳ lỳc nào. Trong kiểu offline, một server tớnh đường cho cỏc LSP theo định kỳ (chu kỳ cú thể được chọn bởi nhà quản trị, thường là vài giờ hoặc vài ngày). Cỏc LSP được bỏo hiệu thiết lập theo cỏc đường đó được chọn.
