Các Kĩ Thuật Định Tuyến

Tiếp nối series “Tự Học CCNAx” hôm nay mình xin chia sẻ về các kĩ thuật định tuyến và cách thức mà các giao thức định tuyến hoạt động trong một hệ thống mạng. Thực hiện các vai trò khá quan trọng trong hệ thống mạng – vai trò định tuyến (Routing). Mọi người cùng theo dõi với mình nhé.

Bài viết nên xem qua :
Series “Tự học CCNA”

1. Khái niệm về định tuyến (Routing)

2. Giá trị AD( Adminstraive Distance)

3. Metric trong các kĩ thuật Routing

4. Sự hội tụ trong mạng

1. Khái niệm về định tuyến (Routing)

Định tuyến (Routing) là quá trình xác định đường đi tối ưu để đi đến một đích nào đó trên mạng sử dụng thiết bị chuyên dụng Router để định tuyến.

Để thực hiện tác vụ của các kĩ thuật định tuyến. Router cần phải có được thông tin về đích đến của lưu lượng mà nó thực hiện định tuyến. Bên cạnh đó, thông tin này cũng phải chỉ rõ từ router đang xét đi đến đích này cần phải đi theo hướng nào là tối ưu nhất.

Thông tin về các mạng đích đến (Destination networks) và đường đi tối ưu để đi đến các mạng này được router lưu trong một bảng gọi là bảng định tuyến (Routing table). Khi một gói tin đi đến router, Router sẽ kiểm tra xem destination của gói tin này đã được lưu trong bảng định tuyến chưa. Nếu đã được lưu trữ, router sẽ chuyển gói đi theo đường đi tối ưu đã được xác định. Nếu chưa được lưu trữ, router sẽ xem như mình không biết đường đi đến đích dến của gói tin, nó sẽ thực hiện loại “drop” gói tin và phát một bản tin ngược về nơi xuất phát của gói tin về để thông báo về điều này.

Để định tuyến cho một packet đi đến mạng nào đó, router cần phải cập nhật thông tin về mạng này trong bảng định tuyến và phải xác định được đường đi tối ưu để đi đến mạng đích này.

Các kĩ thuật định tuyến

Để router cập nhật được thông tin định tuyến là:

Định tuyến tĩnh (Static routing): người quản trị tự tay cấu hình thông tin về mạng đích đến vào bảng định tuyến của router. Đồng thời chỉ rõ luôn là router cần phải chuyển dữ liệu theo đường nào để đi đến đích.
Định tuyến động (Dynamic routing): các router tự trao đổi thông tin về các mạng. Tự chạy một phương thức tính toán nào đó để xác định xem để đi đến các mạng này thì phải sử dụng đường đi nào tối ưu. Các router cần phải chạy giao thức định tuyến để có thể tương tác trao đổi thông tin và tính toán Routing.

Về dynamic routing. Các kĩ thuật định tuyến, chia thành 2 nhóm: định tuyến ngoài (Exterior Gateway Protocol (EGP)) và định tuyến trong (Interior Gateway Protocol) – IGP.

EGP: tiêu biểu là giao thức BGP (Border Gateway Protocol) là loại giao thức được dùng để chạy các router thuộc các AS khác nhau phục vụ cho việc trao đổi thông tin giữa các AS (Autonomous System) . Các AS thường là các ISP do tổ chức IANA cấp phát.
IGP: gồm các giao thức RIP, OSPF, EIGRP,… Là giao thức chạy định tuyến giữa các Router nằm bên trong một AS.

Đối với IGP

Ta chia thành nhiều nhánh khác nhau:

Các giao thức gồm 3 loại:

+ Distance – vector: mỗi router gửi cho láng giềng của nó toàn bộ bảng định tuyến của nó theo định kì. Giao thức tiêu biểu là RIP. Đặc thù của hình thức định tuyến này là có khả năng bị loop nên cần một bộ các quy tắc chống loop khá phong phú. Các quy tắc chống loop có thể làm chậm tốc độ hội tụ của giao thức.

+ Link – state: mỗi router sẽ gửi bản tin trạng thái đường link (LSA) cho các router khác. Các Router sau khi xây dựng xong bảng định tuyến sẻ vẽ ra được một bản đồ mạng của toàn bộ hệ thống. Việc tính toán đinh tuyến thực hiện bằng giải thuật Dijkstra. Tốc độ hội tụ của các giao thức chạy link state là rất nhanh.

+ Hybrid: tiêu biểu là giao thức EIGRP. Loại hình này kết hợp các đặc điểm của hai loại trên. Tuy nhiên, EIGRP thực chất vẫn là giao thức loại Distance – vector nhưng được Cisco cải tiến thêm để tăng tốc độ hội tụ và quy mô hoạt động. Đây cũng là loại hình định tuyến độc quyền của Cisco.

Các giao thức IGP cũng có thể chia làm 2 loại:

+ Các giao thức classful: Router sẽ không gửi kèm subnet-mask trong bảng tin định tuyến của mình. Từ đó giao thức classful không hỗ trợ sơ đồ VLSM và mạng gián đoạn (Discontiguos networks). Giao thức tiêu biểu là RIPv1 .

+ Các giao thức classless: ngược lại với classful, Router có thể gửi kèm subnet-mask trog bảng địn tuyến. Từ đó các giao thức classless có hỗ trợ sơ đồ VLSM và mạng gián đoạn. Các giao thức tiêu biểu là: RIPv2, OSPF, EIGRP.

2. Giá trị AD (Adminstraive Distance)

AD (Adminstraive Distance) là giá trị được sử dụng để đo đạc mức độ ưu tiên giữa các kĩ thuật định tuyến. Khi một router học được những đường đi khác nhau từ nhiều phương thức định tuyến khác nhau cho cùng một đích đến. Router sẽ chọn đường đi theo phương thức nào có AD nhỏ nhất.

Lưu ý giá trị AD này khác nhau theo từng Vendor qui định. Bảng dưới là giá trị AD của Cisco qui định.

Bảng giá trị AD của các giao thức định tuyến:

Bên cạnh khái niệm AD thì Longest-match cũng là một khái niệm khá quan trọng trong routing. Khái niệm longest-match trong routing hay còn gọi là Longest prefix match. Sau khi xây dựng xong bảng tuyến, best-route sẻ được chọn để Router thực hiện forward dữ liệu dựa vào longest-match. Tức là mạng nào có prefix-lenth dài nhất. Tức là route này chi tiết nhất nên sẻ được chọn làm best-path route trong bản định tuyến.

3. Metric

Metric là giá trị dùng để định lượng mức độ tối ưu của 1 đường đi trong tính toán định tuyến. Trong các đường đi đến cùng 1 đích đến. Đường đi nào có metric nhỏ nhất. Đường đi đó được xem là tối ưu nhất và được đưa vào bảng định tuyến để được sử dụng.

Mỗi kĩ thuật Routing khác nhau sẽ có phương pháp tính metric khác nhau cho các đường đi:

RIP thực hiện metric dựa vào số router trên đường đi đến đích gọi là hop-count.
OSPF tính metric dựa vào băng thông (Bandwidth) của các đường truyền.
EIGRP tính metric dựa vào một bộ các thông số khác nhau trên đường đi đến dích như băng thông (Bandwidth), độ trể (delay), độ tin cậy (reliability), tải (load) của đường truyền.

4. Sự hội tụ (Convergence)

Là quá trình router thay đổi và cập nhật thông tin định tuyến tương ứng với những sự thay đổi diễn ra trên hệ thống mạng. Khi trên mạng xảy ra một thay đổi như đường link nối giữa các router bị down. Hoặc đường link mới được thêm vào. Các tuyến trình định tuyến trên các router phải nắm bắt thông tin và cập nhật các đường đi sao cho phù hợp với những thay đổi này. Quá trình diễn ra phải càng nhanh càng tốt và mức độ hội tụ nhanh chậm còn tùy thuộc vào nhiều yếu tố. Các kĩ thuật định tuyến khác nhau sẽ có tốc độ hội tụ khác nhau.

Bài chia sẻ về “Các kĩ thuật Routing” của mình xin tạm dừng tại đây. Bài chia sẻ tiếp theo mình xin chia sẻ về “Định tuyến tĩnh” (Static routing) và cách thức hoạt động của hình thức định tuyến này trong hệ thống mạng”. Hãy theo dõi bài viết tiếp theo trong Series Tự học CCNA tại website và blog itforvn.vcode.ovh nhé. Nếu có thắc mắc hay đóng góp các Anh em hãy comment bên dưới nhé! Thân ái!