Định tuyến Routing là gì? Các loại định tuyến trong mạng máy tính

Định tuyến Routing là gì?

Định tuyến (Routing) là một công việc thường được diễn ra trên thiết bị Router nhằm tìm ra đường dẫn tốt nhất để chuyển tiếp dữ liệu từ một thiết bị nguồn tới một thiết bị đích. Đường dẫn tốt nhất ở đây có thể hiểu là đường dẫn mà tốn ít thời gian nhất hoặc đường dẫn có thể sử dụng duy nhất.

ví dụ về các đường dẫn giữa 2 thiết bị A và B trong một mạng
ví dụ về các đường dẫn giữa 2 thiết bị A và B trong một mạng

Theo ví dụ trên, Máy tính A muốn nhắn tin cho máy tính B có thể đi theo 2 đường dẫn:

  • Đường 1: đi qua mạng 1, 3 và 5
  • Đường 2: đi qua mạng 2 và 4.

Khi dữ liệu từ máy tính A đến Router nó sẽ phân tích và quyết định lựa chọn đường dẫn tốt nhất trong 2 đường dẫn. Trong trường hợp này, Router sẽ chọn đường 1 vì đường truyền từ mạng 2 đến mạng 4 bị chậm.

Mặc dù Router thường đảm nhiệm vị trí thực hiện việc định tuyến nhưng loại Switch Layer 3 cũng có thể thực hiện nhiệm vụ này. Loại bộ chuyển mạch này dùng để định tuyến dữ liệu giữa nhiều mạng con với nhau trong một mạng lớn hơn.

Vai trò của việc định tuyến trong mạng

Định tuyến đóng một vai trò rất quan trọng đến tốc độ việc truyền dữ liệu trong mạng. Không có định tuyến mạng, đường truyền dẫn dữ liệu diễn ra một cách hỗn loạn, có thể khiến các đường truyền bị quá tải, truyền dẫn dữ liệu bị chậm.

Định tuyến trực tiếp quyết định hiệu suất mạng bằng việc xác định đường đi tối ưu nhất để truyền dẫn dữ liệu, tránh các đường truyền dẫn quá tải và phân bố lưu lượng mạng một cách cân đối.

Ngoài ra, định tuyến chính là cách cơ sở để tích hợp các mạng lại với nhau. Và gắn kết tất cả các thiết bị trong một mạng để liên kết và giao tiếp với nhau. Hơn nữa, định tuyến còn liên quan đến việc xây dựng các đường dự phòng hay bảo mật cho hệ thống mạng.

Routing hoạt động như thế nào?

định tuyến hoạt động như thế nào
định tuyến hoạt động như thế nào

Routers, hay thiết bị định tuyến, sử dụng các bảng định tuyến nội bộ để đưa ra quyết định về cách định tuyến các gói tin dữ liệu theo các đường mạng.

Mỗi bảng định tuyến ghi lại các đường đi mà gói tin cần đi qua để đến đích mong muốn. Cách hoạt động của thiết bị định tuyến như sau:

Router hàng triệu lần mỗi giây với hàng triệu gói tin. Trong quá trình gói tin đi tới đích, nó có thể được định tuyến qua nhiều thiết bị định tuyến khác nhau.

Bảng định tuyến có thể được chia thành hai loại là bảng định tuyến tĩnhbảng định tuyến động. Bảng định tuyến tĩnh không thay đổi và được thiết lập thủ công bởi người quản trị mạng. Điều này tương đương với việc đặt cố định các tuyến đường mà gói tin dữ liệu sẽ đi qua trên mạng, trừ khi người quản trị cập nhật bảng định tuyến thủ công.

Các giao thức định tuyến chính là gì?

các giao thức định tuyến chính
các giao thức định tuyến chính

Trong mạng máy tính, các giao thức định tuyến đóng vai trò quan trọng trong việc xác định và thông báo về các đường mạng.

  1. IP: xác định nguồn và đích cho mỗi gói dữ liệu. Thiết bị định tuyến sẽ kiểm tra phần tiêu đề IP của mỗi gói dữ liệu để xác định đường đi cho chúng. IP không phải là một giao thức định tuyến chính thức, nhưng nó chịu trách nhiệm xác định đích của gói dữ liệu trong mạng.
  2. BGP : được sử dụng để thông báo về việc quản lý các mạng nào điều khiển các địa chỉ IP và các mạng nào kết nối với nhau. Các mạng lớn thực hiện các thông báo BGP này được gọi là hệ thống tự trị. BGP là một giao thức định tuyến động, và nó đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý việc kết nối giữa các mạng lớn trên Internet.
  3. OSPF: thường được sử dụng bởi các thiết bị định tuyến để động cơ xác định các đường đi nhanh nhất và ngắn nhất để gửi các gói tin đến đích. OSPF được sử dụng trong các mạng lớn và có cấu trúc phức tạp hơn để đảm bảo việc định tuyến hiệu quả.
  4. RIP: sử dụng “hop count” để tìm đường đi ngắn nhất từ một mạng đến mạng khác, trong đó “hop count” đếm số lượng thiết bị định tuyến mà một gói tin cần đi qua trên đường đi. Khi một gói tin chuyển từ một mạng sang mạng khác, điều này được gọi là “hop.”

Các loại Routing

các loại định tuyến
các loại định tuyến

Định tuyến (routing) có thể chia thành 3 loại: định tuyến tĩnh, định tuyến mặc định, định tuyến động.

1. Định tuyến tĩnh

Định tuyến tĩnh là một phương pháp định tuyến các đường dẫn được thiết lập và cấu hình thủ công bởi người quản trị mạng. Điều này có nghĩa là các tuyến đường không thay đổi mà được xác định trước và không tự động điều chỉnh khi có thay đổi trong mạng.

Định tuyến tĩnh thường được sử dụng cho các mạng nhỏ với ưu điểm về chi phí bộ định tuyến, cấu hình đơn giản. Tuy nhiên, định tuyến tĩnh sẽ sẽ không phù hợp với các mạng lớn hoặc hay mở rộng và thay đổi mạng.

2. Định tuyến mặc định

Định tuyến mặc định là định tuyến liên quan đến việc xác định một đường đi mặc định cho các gói dữ liệu khi không có tuyến đường cụ thể nào được tìm thấy trong bảng định tuyến của thiết bị định tuyến.

Định tuyến mặc định được sử dụng khi các mạng xử lý một điểm thoát duy nhất. Nó cũng hữu ích khi phần lớn mạng truyền tải phải truyền dữ liệu đến cùng một thiết bị hop.
Khi một tuyến cụ thể được đề cập trong bảng định tuyến, bộ định tuyến sẽ chọn tuyến cụ thể thay vì tuyến mặc định. Tuyến mặc định chỉ được chọn khi một tuyến cụ thể không được đề cập trong bảng định tuyến.

3. Định tuyến động

Định tuyến động là một phương pháp quản lý và điều phối đường dẫn trong mạng máy tính bằng cách sử dụng các thuật toán và giao thức tự động.

Trong định tuyến động, các thiết bị mạng như router có khả năng tự động cập nhật và thay đổi bảng định tuyến của mình để điều chỉnh các tuyến đường dựa trên sự thay đổi trong mạng.

Định tuyến động thường được sử dụng trong các mạng lớn hoặc hay thay đổi, mở rộng. Các giao thức động được sử dụng để khám phá các tuyến đường mới để đến đích.

Trong Định tuyến động, RIP và OSPF là các giao thức được sử dụng để khám phá các tuyến mới. Nếu bất kỳ tuyến đường nào bị hỏng thì việc điều chỉnh tự động sẽ được thực hiện để đến đích.