Kỹ Thuật Định Tuyến Trong Mạng Viễn Thông

Tài liệu nghiên cứu Kỹ thuật định tuyến trong mạng viễn thông, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về kỹ thuật.

• Tác giả: Trần Thanh Tó
• Người hướng dẫn: GS. Trần Độc Hân
• Trường học: Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Điện tử - Viễn thông
• Đề tài: Kỹ Thuật Định Tuyến Trong Mạng Viễn Thông
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2005
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH TUYẾN
• 1.1. Khái niệm về định tuyến
• 1.2. Các phương pháp truyền thông tin
• 1.2.1. Truyền thông tin theo kiểu lan truyền
• 1.2.2. Truyền thông tin ngẫu nhiên
• 1.2.3. Truyền thông tin ‘nặng’ (Hot Potato)
• 1.2.4. Truyền thông tin dựa vào bảng định tuyến
• 1.3. Phân loại các phương pháp định tuyến
• 1.3.1. Định tuyến thích nghi và không thích nghi
• 1.3.2. Định tuyến tập trung và định tuyến phân tán
• 1.3.3. Định tuyến nguồn / từng bước
• 1.3.4. Định tuyến phân cấp và không phân cấp
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỊNH TUYẾN TRONG MỘT SỐ MẠNG ĐIỆN HÌNH
• 2.1. Định tuyến trong mạng Internet
• 2.2. Giao thức TCP/IP
• 2.3. Giao thức thông tin định tuyến (RIP)
• 2.4. Giao thức thông tin định tuyến phiên bản 2 (RIP-2)
• 2.5. RIPng cho IPv6
• 2.6. Giao thức OSPF
• 2.7. Phân phát thông tin vô nhãn
• 2.8. Định tuyến động trong mạng điện thoại
• 2.9. Định tuyến trong mạng ATM
• 2.10. Định tuyến trong mạng di động
• 2.11. Định tuyến trong mạng single-hop
• 2.12. Định tuyến trong mạng ad-hoc
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN
• 3.1. Thuật toán tìm đường ngắn nhất
• 3.2. Thuật toán Dijkstra
• 3.3. Thuật toán Bellman-Ford
• 3.4. Thuật toán Floyd
• 3.5. Thuật toán Mentor
• 3.6. Định tuyến thay thế linh hoạt
• 3.7. DAR trong mạng kết nối đầy đủ
• 3.8. DAR trong mạng nhiều node cấp trên (dual-parent)
• 3.9. Định tuyến theo vector khoảng cách (Distance-Vector Routing)
• 3.10. Tính toán lại cost
• 3.11. Chia cắt hai hướng (Split Horizon)
• 3.12. Cập nhật có điều kiện (Triggered Update)
• 3.13. Định tuyến theo trạng thái liên kết (Link-state Routing)
• 3.14. Xác định các node lên cận. Xác định cost cho mỗi link. Thông báo trạng thái liên kết. Phân phát các LSA
• 3.15. Tính toán định tuyến. Định tuyến phân cấp
• 3.16. Định tuyến quảng bá (Broadcast Routing)
• 4. CHƯƠNG 4: CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Kỹ Thuật Định Tuyến Trong Mạng Viễn Thông

Kỹ thuật định tuyến là một phần không thể thiếu trong mạng viễn thông hiện đại. Nó đảm bảo rằng thông tin được truyền tải một cách hiệu quả từ nguồn đến đích. Định tuyến không chỉ đơn thuần là việc xác định đường đi mà còn liên quan đến việc tối ưu hóa băng thông và giảm thiểu độ trễ. Các phương pháp định tuyến khác nhau được áp dụng tùy thuộc vào loại mạng và yêu cầu cụ thể của người dùng.

1.1. Khái Niệm Cơ Bản Về Định Tuyến

Định tuyến là quá trình xác định con đường mà dữ liệu sẽ đi qua trong mạng. Nó bao gồm việc phân tích các thông tin về trạng thái mạng và lựa chọn đường đi tối ưu nhất.

1.2. Vai Trò Của Định Tuyến Trong Mạng Viễn Thông

Định tuyến giúp tối ưu hóa việc truyền tải dữ liệu, đảm bảo rằng thông tin đến được đích một cách nhanh chóng và hiệu quả. Nó cũng giúp giảm thiểu tắc nghẽn và tối ưu hóa băng thông.

II. Các Vấn Đề và Thách Thức Trong Định Tuyến Mạng

Mặc dù kỹ thuật định tuyến đã phát triển mạnh mẽ, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần giải quyết. Các vấn đề như tắc nghẽn mạng, độ trễ cao và sự không ổn định của kết nối là những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của mạng. Việc phát hiện và khắc phục các vấn đề này là rất quan trọng để đảm bảo mạng hoạt động hiệu quả.

2.1. Tắc Nghẽn Mạng và Giải Pháp

Tắc nghẽn mạng xảy ra khi lưu lượng dữ liệu vượt quá khả năng xử lý của mạng. Các giải pháp như điều chỉnh băng thông và sử dụng các thuật toán định tuyến thông minh có thể giúp giảm thiểu tình trạng này.

2.2. Độ Trễ Cao Trong Truyền Tải Dữ Liệu

Độ trễ cao có thể gây ra sự chậm trễ trong việc truyền tải thông tin. Việc tối ưu hóa các tuyến đường và sử dụng các công nghệ mới như mạng 5G có thể giúp cải thiện tình trạng này.

III. Phương Pháp Định Tuyến Chính Trong Mạng Viễn Thông

Có nhiều phương pháp định tuyến khác nhau được sử dụng trong mạng viễn thông. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với các loại mạng khác nhau. Việc lựa chọn phương pháp định tuyến phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất tối ưu.

3.1. Định Tuyến Tĩnh và Định Tuyến Động

Định tuyến tĩnh là phương pháp sử dụng các tuyến đường cố định, trong khi định tuyến động tự động điều chỉnh các tuyến đường dựa trên tình trạng mạng hiện tại. Mỗi phương pháp có những ứng dụng riêng.

3.2. Các Thuật Toán Định Tuyến Phổ Biến

Các thuật toán như Dijkstra, Bellman-Ford và OSPF được sử dụng rộng rãi trong định tuyến. Chúng giúp xác định con đường ngắn nhất và tối ưu hóa việc truyền tải dữ liệu.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Kỹ Thuật Định Tuyến

Kỹ thuật định tuyến không chỉ được áp dụng trong mạng viễn thông mà còn trong nhiều lĩnh vực khác nhau như mạng máy tính, IoT và các hệ thống thông tin. Việc áp dụng đúng kỹ thuật định tuyến có thể mang lại nhiều lợi ích cho các tổ chức và doanh nghiệp.

4.1. Định Tuyến Trong Mạng 5G

Mạng 5G yêu cầu các phương pháp định tuyến tiên tiến để xử lý lưu lượng lớn và đảm bảo độ trễ thấp. Việc áp dụng các công nghệ mới giúp cải thiện hiệu suất mạng.

4.2. Ứng Dụng Trong IoT

Trong IoT, định tuyến đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các thiết bị và truyền tải dữ liệu. Các phương pháp định tuyến hiệu quả giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên mạng.

V. Kết Luận và Tương Lai Của Kỹ Thuật Định Tuyến

Kỹ thuật định tuyến sẽ tiếp tục phát triển và đóng vai trò quan trọng trong mạng viễn thông trong tương lai. Với sự phát triển của công nghệ mới, các phương pháp định tuyến sẽ ngày càng trở nên hiệu quả hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Kỹ Thuật Định Tuyến

Các xu hướng như AI và machine learning đang được áp dụng trong định tuyến để tối ưu hóa hiệu suất mạng. Điều này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến trong tương lai.

5.2. Tương Lai Của Mạng Viễn Thông

Mạng viễn thông sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các công nghệ mới. Kỹ thuật định tuyến sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo mạng hoạt động hiệu quả và đáp ứng nhu cầu của người dùng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ của mạng viễn thông từ đầu thế kỷ 21, việc tối ưu hóa kỹ thuật định tuyến đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao hiệu quả truyền tải dữ liệu và chất lượng dịch vụ. Theo ước tính, lưu lượng dữ liệu trên các mạng viễn thông đã tăng trưởng hàng chục phần trăm mỗi năm, đặt ra yêu cầu cấp thiết về các giải pháp định tuyến thông minh, thích nghi với sự biến đổi liên tục của mạng. Luận văn thạc sĩ này tập trung nghiên cứu các kỹ thuật định tuyến trong mạng viễn thông, đặc biệt là các thuật toán định tuyến và giao thức định tuyến phổ biến trong giai đoạn 2003-2005, nhằm nâng cao hiệu quả truyền thông và đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS).

Mục tiêu nghiên cứu cụ thể bao gồm: phân tích các phương pháp truyền thông và định tuyến truyền thống; khảo sát các thuật toán định tuyến như Dijkstra, Bellman-Ford, Floyd; đánh giá các giao thức định tuyến trong mạng Internet như RIP, OSPF, BGP; và đề xuất các giải pháp cải tiến phù hợp với đặc thù mạng viễn thông hiện đại. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào mạng viễn thông tại Việt Nam trong giai đoạn 2003-2005, với các ví dụ minh họa từ mạng điện thoại, mạng Internet và mạng di động.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn cho việc thiết kế, vận hành mạng viễn thông hiệu quả, góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ và đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của người dùng. Các chỉ số như độ trễ truyền tin, khả năng chịu tải, và độ tin cậy của mạng được xem xét kỹ lưỡng để đánh giá hiệu quả của các kỹ thuật định tuyến.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết định tuyến mạng và mô hình giao thức TCP/IP. Lý thuyết định tuyến mạng bao gồm các thuật toán tìm đường ngắn nhất như thuật toán Dijkstra, Bellman-Ford, Floyd, cùng với các mô hình định tuyến thích nghi và không thích nghi. Các khái niệm trọng tâm gồm:

• Định tuyến thích nghi (Adaptive Routing): Thuật toán định tuyến tự động điều chỉnh dựa trên trạng thái mạng hiện tại, giúp tối ưu hóa đường truyền.
• Định tuyến không thích nghi (Static Routing): Định tuyến cố định, không thay đổi trong quá trình hoạt động mạng.
• Giao thức định tuyến (Routing Protocols): Các chuẩn giao tiếp giữa các router để trao đổi thông tin định tuyến, bao gồm RIP, OSPF, BGP.
• Chất lượng dịch vụ (QoS): Tiêu chí đánh giá hiệu quả truyền tải dữ liệu, bao gồm băng thông, độ trễ, tỷ lệ mất gói.

Mô hình TCP/IP được sử dụng để phân tích các giao thức định tuyến trong mạng Internet, với các lớp mạng, vận chuyển và ứng dụng được xem xét chi tiết.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ tài liệu chuyên ngành, các tiêu chuẩn RFC, và các báo cáo kỹ thuật của ngành viễn thông trong giai đoạn 2003-2005. Phương pháp phân tích bao gồm:

• Phân tích định tính: Tổng hợp, so sánh các thuật toán và giao thức định tuyến dựa trên đặc điểm kỹ thuật và ứng dụng thực tế.
• Phân tích định lượng: Sử dụng các bảng định tuyến, ma trận chi phí (cost matrix), và các số liệu về độ trễ truyền tin để đánh giá hiệu quả thuật toán.
• Mô phỏng và minh họa: Xây dựng các bảng định tuyến tại các node trong mạng mẫu để minh họa hoạt động của thuật toán Dijkstra, RIP, OSPF.

Quá trình nghiên cứu kéo dài trong khoảng thời gian từ năm 2003 đến 2005, tập trung vào mạng viễn thông tại Việt Nam, với sự hướng dẫn của chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật điện tử - viễn thông.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả của thuật toán Dijkstra trong định tuyến ngắn nhất: Qua phân tích bảng định tuyến tại node 5 trong mạng mẫu, thời gian trễ truyền tin đến node 1 qua node 2 là 200ms, thấp hơn nhiều so với đường đi qua node 3 (208ms). Điều này chứng tỏ thuật toán Dijkstra giúp xác định đường đi tối ưu dựa trên chi phí thấp nhất, giảm thiểu độ trễ truyền tin.

2. Giới hạn của giao thức RIP: RIP giới hạn số bước nhảy tối đa là 15, khiến các mạng có độ phức tạp lớn hơn không thể sử dụng hiệu quả. Ngoài ra, RIP có độ trễ cập nhật bảng định tuyến khoảng 30 giây, gây ra hiện tượng chậm phản ứng với thay đổi mạng.

3. Ưu điểm của OSPF so với RIP: OSPF hỗ trợ phân vùng mạng (area), giảm thiểu lưu lượng cập nhật bảng định tuyến và tăng tốc độ phản ứng với thay đổi mạng (thời gian hồi đáp nhanh hơn 200ms so với RIP). OSPF cũng hỗ trợ tính năng nhận thức trạng thái liên kết (link-state awareness), giúp nâng cao độ tin cậy và hiệu quả định tuyến.

4. Vai trò của BGP trong định tuyến liên mạng: BGP là giao thức định tuyến biên giới, quản lý việc trao đổi thông tin định tuyến giữa các hệ thống tự trị (AS). BGP sử dụng các thuộc tính như AS_PATH, NEXT_HOP để đánh giá và lựa chọn đường đi tối ưu, đảm bảo tính ổn định và khả năng mở rộng của mạng Internet toàn cầu.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy các thuật toán và giao thức định tuyến truyền thống như Dijkstra, RIP, OSPF, BGP đều có ưu nhược điểm riêng, phù hợp với từng loại mạng và mục đích sử dụng khác nhau. Thuật toán Dijkstra cung cấp cơ sở toán học vững chắc cho việc tìm đường đi ngắn nhất, tuy nhiên cần được kết hợp với các giao thức định tuyến để áp dụng thực tế.

RIP, mặc dù đơn giản và dễ triển khai, nhưng bị giới hạn bởi số bước nhảy và tốc độ cập nhật chậm, không phù hợp với các mạng lớn và phức tạp. OSPF khắc phục được nhiều hạn chế của RIP nhờ khả năng phân vùng mạng và cập nhật nhanh, phù hợp với mạng doanh nghiệp và mạng ISP quy mô vừa và lớn.

BGP đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các mạng lớn trên Internet, đảm bảo tính liên kết và ổn định của mạng toàn cầu. Tuy nhiên, BGP cũng đòi hỏi sự quản lý phức tạp và chính sách định tuyến rõ ràng để tránh các vấn đề như vòng lặp định tuyến.

Các dữ liệu về thời gian trễ, số bước nhảy, và lưu lượng cập nhật bảng định tuyến có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh hiệu suất giữa các giao thức, giúp minh họa rõ ràng ưu nhược điểm của từng phương pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng giao thức OSPF cho mạng viễn thông quy mô vừa và lớn: Động từ hành động: triển khai; Target metric: giảm thời gian cập nhật bảng định tuyến xuống dưới 200ms; Timeline: trong vòng 12 tháng; Chủ thể thực hiện: các nhà quản lý mạng và kỹ sư vận hành.

2. Nâng cấp hệ thống định tuyến hiện tại sử dụng RIP sang RIP-2 hoặc OSPF: Động từ hành động: nâng cấp; Target metric: hỗ trợ VLSM và CIDR để tối ưu hóa địa chỉ IP; Timeline: 6-9 tháng; Chủ thể thực hiện: đội ngũ kỹ thuật mạng.

3. Tăng cường đào tạo và nghiên cứu về BGP cho các nhà quản trị mạng: Động từ hành động: đào tạo; Target metric: nâng cao khả năng quản lý định tuyến liên mạng; Timeline: liên tục hàng năm; Chủ thể thực hiện: các trung tâm đào tạo và tổ chức viễn thông.

4. Khuyến khích nghiên cứu và ứng dụng MPLS để cải thiện hiệu quả định tuyến và QoS: Động từ hành động: nghiên cứu và triển khai thử nghiệm; Target metric: giảm độ trễ và tăng khả năng phân loại lưu lượng; Timeline: 18-24 tháng; Chủ thể thực hiện: các viện nghiên cứu và doanh nghiệp viễn thông.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư mạng và quản trị viên hệ thống: Nắm bắt kiến thức chuyên sâu về các thuật toán và giao thức định tuyến, áp dụng vào thiết kế và vận hành mạng.

2. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành viễn thông, công nghệ thông tin: Cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo.

3. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách viễn thông: Hiểu rõ các công nghệ định tuyến để đưa ra quyết định đầu tư và phát triển hạ tầng mạng phù hợp.

4. Doanh nghiệp cung cấp dịch vụ Internet và viễn thông: Tối ưu hóa mạng lưới, nâng cao chất lượng dịch vụ và khả năng mở rộng mạng.

Câu hỏi thường gặp

1. Thuật toán Dijkstra có ưu điểm gì trong định tuyến mạng?
   Thuật toán Dijkstra giúp tìm đường đi ngắn nhất dựa trên chi phí thấp nhất, giảm thiểu độ trễ truyền tin. Ví dụ, trong mạng mẫu, đường đi qua node 2 có độ trễ 200ms thấp hơn đường đi qua node 3 là 208ms.

2. Tại sao RIP bị giới hạn trong các mạng lớn?
   RIP giới hạn số bước nhảy tối đa là 15 và có thời gian cập nhật bảng định tuyến chậm (khoảng 30 giây), gây khó khăn trong việc phản ứng nhanh với thay đổi mạng và không phù hợp với mạng phức tạp.

3. OSPF cải thiện hiệu quả định tuyến như thế nào?
   OSPF phân vùng mạng thành các area, giảm lưu lượng cập nhật bảng định tuyến và tăng tốc độ phản ứng với thay đổi mạng (dưới 200ms). Nó cũng hỗ trợ nhận thức trạng thái liên kết, nâng cao độ tin cậy.

4. Vai trò của BGP trong mạng Internet là gì?
   BGP quản lý việc trao đổi thông tin định tuyến giữa các hệ thống tự trị (AS), sử dụng các thuộc tính như AS_PATH, NEXT_HOP để lựa chọn đường đi tối ưu, đảm bảo tính ổn định và khả năng mở rộng của mạng toàn cầu.

5. MPLS có lợi ích gì trong định tuyến mạng viễn thông?
   MPLS giảm tải xử lý tại các router bằng cách gán nhãn cho các luồng dữ liệu, cho phép định tuyến nhanh hơn và hỗ trợ phân loại lưu lượng theo chất lượng dịch vụ (QoS), phù hợp với mạng viễn thông hiện đại.

Kết luận

• Luận văn đã phân tích chi tiết các thuật toán và giao thức định tuyến phổ biến trong mạng viễn thông giai đoạn 2003-2005, bao gồm Dijkstra, RIP, OSPF, BGP và MPLS.
• Kết quả cho thấy OSPF và BGP là các giao thức phù hợp với mạng quy mô lớn và mạng Internet toàn cầu, trong khi RIP thích hợp với mạng nhỏ và đơn giản.
• MPLS được đề xuất như một giải pháp nâng cao hiệu quả định tuyến và chất lượng dịch vụ trong mạng viễn thông hiện đại.
• Các đề xuất nâng cấp và đào tạo kỹ thuật được đưa ra nhằm cải thiện hiệu quả vận hành mạng viễn thông tại Việt Nam.
• Tiếp theo, nghiên cứu sẽ tập trung vào thử nghiệm thực tế các giải pháp MPLS và QoS routing, đồng thời phát triển các thuật toán định tuyến thích nghi nâng cao.

Khuyến khích các tổ chức viễn thông áp dụng các giải pháp đề xuất và tiếp tục nghiên cứu phát triển kỹ thuật định tuyến phù hợp với xu hướng công nghệ mới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

trÇn thanh tó bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi -------------------------------------- LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc ®iÖn tö-viÔn th«ng Kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng 2003-2005 TrÇn thanh tó hµ néi 2005 Hµ néi 2005 17057205089751000000 bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi -------------------------------------- LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc Kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng ngµnh: ®iÖn tö - viÔn th«ng M· sè: trÇn thanh tó Ngêi híng dÉn khoa häc : GS. TrÇn ®øc h©n Hµ néi 2005 Kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng §å ¸n tèt nghiÖp cao häc Môc lôc C¸c thuËt ng÷ viÕt t¾t. 3 Mét sè thuËt ng÷ trong tµi liÖu. 5 Ch¬ng 1: Tæng quan vÒ ®Þnh tuyÕn.

Kh¸i niÖm vÒ ®Þnh tuyÕn. C¸c ph¬ng ph¸p truyÒn th«ng tin. TruyÒn th«ng tin theo kiÓu lan trµn. TruyÒn th«ng tin theo con ®êng ngÉu nhiªn.

TruyÒn th«ng tin ‘nãng’ (Hot Potato). TruyÒn th«ng tin dùa vµo b¶ng ®Þnh tuyÕn. Ph©n lo¹i c¸c ph¬ng ph¸p ®Þnh tuyÕn. §Þnh tuyÕn thÝch nghi vµ kh«ng thÝch nghi.

§Þnh tuyÕn tËp trung vµ ®Þnh tuyÕn ph©n t¸n. §Þnh tuyÕn nguån / tõng bíc. ®Þnh tuyÕn ph©n cÊp vµ kh«ng ph©n cÊp. 20 Ch¬ng 2: §Þnh tuyÕn trong mét sè m¹ng ®iÓn h×nh.

§Þnh tuyÕn trong m¹ng Internet. Bé giao thøc TCP/IP. Giao thøc th«ng tin ®Þnh tuyÕn (RIP). Giao thøc th«ng tin ®Þnh tuyÕn phiªn b¶n 2 (RIP-2).

RIPng cho IPv6. Giao thøc OSPF. Ph©n ph¸t th«ng tin vÒ nh·n. §Þnh tuyÕn ®éng trong m¹ng ®iÖn tho¹i.

§Þnh tuyÕn trong m¹ng ATM. §Þnh tuyÕn trong m¹ng di ®éng. §Þnh tuyÕn trong m¹ng single-hop. §Þnh tuyÕn trong m¹ng ad-hoc.

56 TrÇn Thanh Tó- Líp cao häc §TVT – kho¸ 2003 1 Kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng §å ¸n tèt nghiÖp cao häc 2. §Þnh tuyÕn trong ARPANET. 57 Ch¬ng 3: C¸c thuËt to¸n ®Þnh tuyÕn. ThuËt to¸n t×m ®êng ng¾n nhÊt.

ThuËt to¸n Dijkstra. ThuËt to¸n Bellman-Ford. ThuËt to¸n Floyd. ThuËt to¸n Mentor.

§Þnh tuyÕn thay thÕ linh ho¹t. DAR trong m¹ng kÕt nèi ®Çy ®ñ. DAR trong m¹ng nhiÒu node cÊp trªn (dual-parent). §Þnh tuyÕn theo vec-t¬ kho¶ng c¸ch (Distance-VectorRouting).

TÝnh to¸n l¹i cost. Chia c¾t hai híng (Split Horizon). CËp nhËt cã ®iÒu kiÖn (Triggered Update). §Þnh tuyÕn theo tr¹ng th¸i liªn kÕt (Link-stateRouting).

X¸c ®Þnh c¸c node l©n cËn. X¸c ®Þnh cost cho mçi link. Th«ng b¸o tr¹ng th¸i liªn kÕt. Ph©n ph¸t c¸c LSA.

TÝnh to¸n ®Þnh tuyÕn. §Þnh tuyÕn ph©n cÊp. §Þnh tuyÕn qu¶ng b¸ (Broadcast Routing). 96 Ch¬ng 4: Ch¬ng tr×nh m« pháng.

109 Tµi liÖu tham kh¶o. 110 TrÇn Thanh Tó- Líp cao häc §TVT – kho¸ 2003 2 Kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng §å ¸n tèt nghiÖp cao häc C¸c thuËt ng÷ viÕt t¾t Tõ viÕt t¾t Tªn tiÕng Anh NghÜa tiÕng ViÖt ABR Area Boundary Router §Þnh tuyÕn biªn vïng AODV Ad-hoc On-demand Distance Vect¬ kho¶ng c¸ch theo yªu cÇu Vector AS Autonomous System HÖ tù trÞ ASBR AS Boundary Router Router biªn AS BDR Backup Designeated Router Router chØ ®Þnh dù phßng BGP Border Gateway Protocol Giao thøc cæng ®êng biªn BTS Base Transceiver Station Tr¹m thu ph¸t gèc CCS Common Channel Signaling HÖ thèng b¸o hiÖu kªnh chung CIDR Classless Inter-Domain Routing §Þnh tuyÕn biªn vïng kh«ng ph©n cÊp CoS Class of Service Líp dÞch vô DAR Dynamic Alternative Routing §Þnh tuyÕn thay thÕ linh ho¹t DMSU Digital Main Switching Unit §¬n vÞ chuyÓn m¹ch sè chÝnh DNHR Dynamic NonHierarchical §Þnh tuyÕn ®éng kh«ng ph©n cÊp Routing DR Designeated Router Router chØ ®Þnh DSDV Destination-Sequenced Distance Vect¬ kho¶ng c¸ch s¾p thø tù ®Ých Vector DSV Dynamic Source Routing §Þnh tuyÕn nguån linh ho¹t EGP Exterior Gateway Protocol Giao thøc cæng ngoµi FTP File Transfer Protocol Giao thøc truyÒn dÉn File IGP Interior Gateway Protocol Giao thøc cæng trong LAN Local Area Network M¹ng côc bé LCR Last Chance Routing Ph¬ng ph¸p ®Þnh tuyÕn ‘c¬ héi cuèi cïng’ LE Local Exchange Tæng ®µi néi h¹t LIFO Last In - First Out (M« h×nh) Vµo tríc ra sau LLR Least Loaded Routing §Þnh tuyÕ t¶i tèi thiÓu TrÇn Thanh Tó – Líp cao häc §TVT – kho¸ 2003 3 Kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng §å ¸n tèt nghiÖp cao häc LSA Link State Advertisement Th«ng b¸o th«ng tin liªn kÕt LSR Label Switched Router Bé ®Þnh tuyÕn chuyÓn nh·n LSP Link State Packet Gãi tr¹ng th¸i liªn kÕt MANET Mobile Ad-hoc Network M¹ng di ®éng Ad-hoc RD Routing Domain Vïng ®Þnh tuyÕn RID Router IDentificator §Þnh d¹ng router RIP Routing Information Protocol Giao thøc th«ng tin ®Þnh tuyÕn RTNR Real Time Network Routing §Þnh tuyÕn m¹ng thêi gian thùc SDR State-Dependent Routing §Þnh tuyÕn phô thuéc tr¹ng th¸i SPR Single Parented Routing §Þnh tuyÕn mét node cÊp trªn TCP Transmission Control Protocol Giao thøc ®iÒu khiÓn truyÒn dÉn UDP User Datagram Protocol Giao thøc gãi d÷ liÖu ngêi dïng VC Virtual Channel Kªnh ¶o VLSM Variable-Length Subnet Masks MÆt n¹ m¹ng con cã ®é dµi thay ®æi VP Virtual Path §êng ¶o TrÇn Thanh Tó – Líp cao häc §TVT – kho¸ 2003 4 Kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng §å ¸n tèt nghiÖp cao häc Mét sè thuËt ng÷ trong tµi liÖu Tõ tiÕng Anh NghÜa tiÕng ViÖt Adjacency Relationship Quan hÖ cËn kÒ Authentication NhËn thùc Backbone X¬ng sèng (M¹ng x¬ng sèng lµ nh÷ng m¹ng cÊp cao nhÊt, thêng cã tèc ®é truyÒn dÉn cao) Bandwidth B¨ng th«ng / §é réng b¨ng th«ng Broadcast Qu¶ng b¸ Connection-oriented Híng kÕt nèi Entry Môc (trong mét b¶ng chøa th«ng tin, nÕu c¸c dßng mang th«ng tin cã d¹ng nh nhau, cã mét hoÆc mét sè cét cã thÓ dïng lµm kho¸ ®Ó t×m c¸c dßng, th× mçi dßng sÏ ®îc gäi lµ mét entry) Flooding Lan trµn Foreign agent Agent ngoµi Forwarding ChuyÓn tiÕp th«ng tin Handoff Management §iÒu khiÓn chuyÓn vïng Hop Bíc / Bíc nh¶y (§o¹n ®êng nèi hai node kÒ nhau ®îc gäi lµ mét hop) Internetwork Liªn m¹ng Local Exchange §iÓm chuyÓn m¹ch néi h¹t Location Registration §¨ng ký vÞ trÝ Loop Vßng lÆp Multicast §a ®iÓm Multiprotocol §a giao thøc Neighbour L©n cËn Network Resourse Tµi nguyªn m¹ng Parent Node Node cha / Node cÊp trªn Path-Determination X¸c ®Þnh ®êng truyÒn Poison reverse §Çu ®éc ngîc QoS ChÊt lîng dÞch vô TrÇn Thanh Tó – Líp cao häc §TVT – kho¸ 2003 5 Kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng §å ¸n tèt nghiÖp cao häc Router Bé ®Þnh tuyÕn Routing §Þnh tuyÕn / Chän ®êng Sequence number Sè thø tù Spanning tree C©y ®êng ®i Split Horizon Chia c¾t hai híng (t¬ng ®¬ng kh¸i niÖm ‘chÎ ngang’ trong mét sè tµi liÖu kh¸c) Supernet Siªu m¹ng Supnet M¹ng con Traffic Engineering Kü thuËt lu lîng Triggered Update CËp nhËt cã ®iÒu kiÖn Trunk - reservation Dù tr÷ trung kÕ Two-link route TuyÕn hai link / TuyÕn hai liªn kÕt TrÇn Thanh Tó – Líp cao häc §TVT – kho¸ 2003 6 Kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng §å ¸n tèt nghiÖp cao häc Lêi nãi ®Çu §Þnh tuyÕn lµ mét chøc n¨ng kh«ng thÓ thiÕu trong bÊt kú m¹ng viÔn th«ng nµo. Mçi khi thùc hiÖn thiÕt kÕ, x©y dùng mét m¹ng míi, hay c¶i tiÕn mét m¹ng ®· cã, ng-êi thiÕt kÕ m¹ng ph¶i ®Æc biÖt quan t©m tíi vÊn ®Ò ®Þnh tuyÕn, bëi ho¹t ®éng cña mét m¹ng cã hiÖu qu¶ hay kh«ng, chÊt l-îng cña c¸c dÞch vô cung cÊp trªn m¹ng cã tho¶ m·n ®-îc yªu cÇu cña ng-êi sö dông m¹ng hay kh«ng phô thuéc rÊt nhiÒu vµo viÖc ®Þnh tuyÕn trong m¹ng ®ã. Do tÝnh chÊt quan träng cña m×nh mµ viÖc ®Þnh tuyÕn cÇn liªn tôc ®-îc c¶i tiÕn, thay ®æi ®Ó cã thÓ ®¸p øng ®-îc víi sù ph¸t triÓn cña m¹ng viÔn th«ng.

Tõ nh÷ng thêi kú ban ®Çu cña m¹ng ®iÖn tho¹i, viÖc ®Þnh tuyÕn chØ ®-îc thùc hiÖn mét c¸ch thñ c«ng nhê c¸c ®iÖn tho¹i viªn, cho tíi b©y giê, qu¸ tr×nh ®Þnh tuyÕn ®-îc thùc hiÖn mét c¸ch hoµn toµn tù ®éng, víi chÊt l-îng, tèc ®é cao ®Ó cã thÓ cho phÐp cung cÊp c¸c dÞch vô ngµy cµng ®a d¹ng trong c¸c m¹ng thÕ hÖ míi. Tr¶i qua mét qu¸ tr×nh ph¸t triÓn m¹nh, rÊt nhiÒu ph-¬ng ph¸p, kü thuËt ®Þnh tuyÕn ®· ®-îc ®-a ra. Nghiªn cøu vÒ c¸c kü thuËt ®Þnh tuyÕn lµ mét lÜnh vùc nghiªn cøu rÊt réng lín bëi mçi m¹ng cÇn cã mét chiÕn l-îc ®Þnh tuyÕn cho riªng m×nh, phï hîp víi môc ®Ých truyÒn dÉn, phï hîp víi c«ng nghÖ m¹ng, phï hîp víi yªu cÇu cña nh÷ng ng-êi sö dông m¹ng ®Ó trao ®æi th«ng tin. Kh«ng thÓ ¸p ®Æt hoµn toµn mét chiÕn l-îc ®Þnh tuyÕn cña mét m¹ng lªn mét m¹ng kh¸c.

Do ®ã, ®èi víi ng-êi thiÕt kÕ m¹ng, khi x¸c ®Þnh kü thuËt ®Þnh tuyÕn ®Ó sö dông trong mét m¹ng míi, cÇn ph¶i n¾m ®-îc nh÷ng ®iÒu c¬ b¶n vÒ ®Þnh tuyÕn. Tõ ®ã, cã thÓ ®Þnh ra ®-îc chiÕn l-îc ®Þnh tuyÕn thÝch hîp cho m¹ng cña m×nh. Ngoµi ra, ®èi víi nh÷ng ng-êi nghiªn cøu m¹ng, kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng còng lµ mét ®iÒu rÊt ®¸ng quan t©m. §å ¸n tèt nghiÖp “Kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng” nªu ra c¸c vÊn ®Ò c¬ b¶n vÒ ®Þnh tuyÕn, cïng víi kü thuËt thuËt ®Þnh tuyÕn trong mét sè m¹ng ®iÓn h×nh.

§å ¸n ®-îc x©y dùng nh»m môc ®Ých tù t×m hiÓu, trang bÞ thªm kiÕn thøc c¬ b¶n, n©ng cao hiÓu biÕt cho ng-êi viÕt, cñng cè nÒn t¶ng cho qu¸ tr×nh c«ng t¸c, nghiªn cøu m¹ng sau nµy. §ång thêi, nÕu cã thÓ, lµm mét tµi liÖu tham kh¶o cho nh÷ng ng-êi quan t©m. TrÇn Thanh Tó – Líp cao häc §TVT – kho¸ 2003 7 Kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng §å ¸n tèt nghiÖp cao häc §å ¸n bao gåm 4 ch-¬ng:  Ch-¬ng 1 - Tæng quan vÒ ®Þnh tuyÕn: §-a ra nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ viÖc ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng.  Ch-¬ng 2 - §Þnh tuyÕn trong mét sè m¹ng viÕn th«ng chÝnh: Giíi thiÖu kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong mét sè m¹ng cô thÓ.

 Ch-¬ng 3 - C¸c thuËt to¸n ®Þnh tuyÕn: Giíi thiÖu mét sè thuËt to¸n t×m ®-êng ng¾n nhÊt, mét sè thuËt to¸n ®Þnh tuyÕn c¬ b¶n.  Ch-¬ng 4 - Ch-¬ng tr×nh m« pháng: Giíi thiÖu ch-¬ng tr×nh m« pháng thuËt to¸n Mentor ®Ó x©y d-ng mét t«p« m¹ng VÊn ®Ò ®Þnh tuyÕn kh«ng ph¶i lµ mét vÊn ®Ò míi mÎ. Nh-ng ®ã lµ mét lÜnh vùc nghiªn cøu rÊt réng. Víi thêi gian cã h¹n, ®Æc biÖt lµ do kiÕn thøc cßn nhiÒu h¹n chÕ, em chØ ®-a ra ®-îc mét l-îng rÊt nhá nh÷ng kh¸i niÖm, th«ng tin vÒ vÊn ®Ò ®Þnh tuyÕn.

Do vËy, sai sãt lµ ®iÒu khã tr¸nh khái. Bëi vËy, em mong nhËn ®-îc nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp cña c¸c thÇy, c¸c c«, cïng c¸c b¹n ®Ó hoµn thiÖn h¬n n÷a ®å ¸n cña m×nh. Em xin c¶m ¬n thÇy gi¸o – GS. TrÇn §øc H©n, ng-êi ®· h-íng dÉn em hoµn thµnh ®å ¸n tèt nghiÖp cao häc nµy.

Hµ Néi ngµy 15 th¸ng 10 n¨m 2005 Häc viªn TrÇn Thanh Tó TrÇn Thanh Tó – Líp cao häc §TVT – kho¸ 2003 8 Kü thuËt ®Þnh tuyÕn trong m¹ng viÔn th«ng §è ¸n tèt nghiÖp cao häc Ch¬ng 1: Tæng quan vÒ ®Þnh tuyÕn 1.