TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
ĐỒ ÁN III
QUẢN TRỊ MẠNG
MÁY TÍNH
SVTH : DMZ
BMW
TP.Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 11 năm 2008
1
Phần 1: Tổng quan về mạng máy tính
I. Định nghĩa Mạng Máy Tính:
Mạng máy tính là một nhóm các máy tính, thiết bị ngoại vi được kết nối với nhau thông qua
các phương tiện truyền dẫn như cáp, sóng điện từ, tia hồng ngoại…giúp cho các thiết bị này có
thể trao đổi dữ liệu với nhau một cách dễ dàng.
II. Tại sao cần có mạng?
Ngày nay với một lượng lớn về thông tin, nhu cầu xử lý thông tin ngày càng cao. Mạng máy
tính hiện nay trở nên quá quen thuộc đối với chúng ta, trong mọi lĩnh vực như khoa học, quân
sự, quốc phòng, thương mại, dịch vụ, giáo dục... Hiện nay ở nhiều nơi mạng đã trở thành
một nhu cầu không thể thiếu được. Người ta thấy được việc kết nối các máy tính thành
mạng cho chúng ta những khả năng mới to lớn như:
Sử dụng chung tài nguyên : Những tài nguyên của mạng (như thiết bị, chương trình, dữ
liệu) khi được trở thành các tài nguyên chung thì mọi thành viên của mạng đều có thể tiếp cận
được mà không quan tâm tới những tài nguyên đó ở đâu.
Tăng độ tin cậy của hệ thống: Người ta có thể dễ dàng bảo trì máy móc và lưu trữ (backup)
các dữ liệu chung và khi có trục trặc trong hệ thống thì chúng có thể được khôi phục nhanh
chóng. Trong trường hợp có trục trặc trên một trạm làm việc thì người ta cũng có thể sử dụng
những trạm khác thay thế.
Nâng cao chất lượng và hiệu quả khai thác thông tin: Khi thông tin có thể được dùng
chung thì nó mang lại cho người sử dụng khả năng tổ chức lại các công việc với những thay đổi
về chất như:

Internet. Do phạm vi rộng lớn của mạng WAN nên thông thường mạng WAN là tập hợp các
mạng LAN, MAN nối lại với nhau bằng các phương tiện như: vệ tinh (satellites), sóng viba
(microwave), cáp quang, cáp điện thoại.
Đặc điểm của mạng WAN:
3
• Băng thông thấp, dễ mất kết nối thường chỉ phù hợp với các ứng dụng online như e-
mail, web, ftp…
• Phạm vi hoạt động rộng lớn không giới hạn.
• Do kết nối của nhiều LAN, MAN lại với nhau nên mạng rất phức tạp và có tính toàn
cầu nên thường là các tổ chức quốc tế đứng ra qui định và quản lý.
• Chi phí cho các thiết bị và các công nghệ mạng WAN rất đắt tiền.
Hình 1.2
4. Mạng Internet:
Mạng Internet là trường hợp đặc biệt của mạng WAN, nó chứa các dịch vụ toàn cầu như Mail,
Web, Chat, FTP và phục vụ miễn phí cho mọi người.
IV. Sự phân biệt giữa mạng cục bộ và mạng diện rộng:
Mạng cục bộ và mạng diện rộng có thể được phân biệt bởi: địa phương hoạt động, tốc độ
đường truyền và tỷ lệ lỗi trên đường truyền, chủ quản của mạng, đường đi của thông tin trên
mạng, dạng chuyển giao thông tin.
Địa phương hoạt động: Liên quan đến khu vực địa lý thì mạng cục bộ sẽ là mạng liên kết
các máy tính nằm ở trong một khu vực nhỏ. Khu vực có thể bao gồm một tòa nhà hay là một
khu nhà... Điều đó hạn chế bởi khoảng cách đường dây cáp được dùng để liên kết các
máy tính của mạng cục bộ (hạn chế đó còn là hạn chế của khả năng kỹ thuật của đường
truyền dữ liệu). Ngược lại mạng diện rộng là mạng có khả năng liên kết các máy tính trong
một vùng rộng lớn như là một thành phố, một miền, một đất nước, mạng diện rộng được xây
dựng để nối hai hoặc nhiều khu vực địa lý riêng biệt.
Tốc độ đường truyền và tỷ lệ lỗi trên đường truyền : Do các đường cáp của mạng
cục bộ được xây dựng trong một khu vực nhỏ cho nên nó ít bị ảnh hưởng bởi tác động của thiên
nhiên (như là sấm chớp, ánh sáng...). Điều đó cho phép mạng cục bộ có thể truyền dữ liệu với
tốc độ cao mà chỉ chịu một tỷ lệ lỗi nhỏ. Ngược lại với mạng diện rộng do phải truyền ở những

thường. Điều này có thể giải thích do việc truyền các dạng thông tin như video, tiếng nói trong
một khu vực nhỏ ít được quan tâm hơn như khi truyền qua những khoảng cách lớn.
Các hệ thống mạng hiện nay ngày càng phức tạp về chất lượng, đa dạng về chủng loại và phát
triển rất nhanh về chất. Trong sự phát triển đó số lượng những nhà sản xuất từ phần mềm, phần
cứng máy tính, các sản phẩm viễn thông cũng tăng nhanh với nhiều sản phẩm đa dạng. Chính
vì vậy vai trò chuẩn hóa cũng mang những ý nghĩa quan trọng. Tại các nước các cơ quan chuẩn
5
quốc gia đã đưa ra các những chuẩn về phần cứng và các quy định về giao tiếp nhằm giúp cho
các nhà sản xuất có thể làm ra các sản phẩm có thể kết nối với các sản phẩm do hãng khác sản
xuất.
V. Các mô hình xử lý mạng:
Cơ bản có 3 loại mô hình xử lý mạng bao gồm:
• Mô hình xử lý mạng tập trung.
• Mô hình xử lý mạng phân phối.
• Mô hình xử lý mạng cộng tác.
1. Mô hình xử lý mạng trung tâm:
Toàn bộ các tiến trình xử lý diễn ra tại máy tính trung tâm. Các máy trạm cuối
(Terminals) được nối mạng với máy tính trung tâm và chỉ hoạt động như những thiết bị nhập
xuất dữ liệu cho phép người dùng xem trên màn hình và nhập liệu bàn phím. Các máy
trạm đầu cuối không lưu trữ và xử lý dữ liệu . Mô hình xử lý mạng trên có thể triển khai trên
hệ thống phần cứng hoặc phần mềm được cài đặt trên Server.
Ưu điểm: dữ liệu được bảo mật an toàn, dễ backup và diệt virus. Chi phí các thiết bị thấp.
Khuyết điểm: khó đáp ứng được các yêu cầu của nhiều ứng dụng khác nhau, tốc độ truy xuất
chậm.
Hình 1.3
2. Mô hình xử lý mạng phân phối:
Các máy tính có khả năng hoạt động độc lập, các công việc được tách nhỏ và giao cho nhiều
máy tính khác nhau thay vì tập trung xử lý trên máy trung tâm. Tuy dữ liệu được xử lý và lưu
trữ tại máy cục bộ nhưng các máy tính này được nối mạng với nhau nên chúng có thể trao đổi
dữ liệu và dịch vụ.

Mạng ngang hàng thường dùng các hệ điều hành sau: Win95, Windows for
Workgroup, WinNT Workstation, Win2000 Proffessional, OS/2…
Ưu điểm: Do mô hình mạng ngang hàng đơn giản nên dễ cài đặt, tổ chức và quản trị, chi phí
thiết bị cho mô hình này thấp.
Khuyết điểm: Không cho phép quản lý tập trung nên dữ liệu phân tán, khả năng bảo mật thấp
rất dễ bị xâm nhập. Các tài nguyên không được sắp xếp nên rất khó định vị và tìm kiếm.
Hình 1.5
2. Mạng khách chủ (Client-Server)
Trong mô hình mạng khách chủ có một hệ thống máy tính cung cấp các tài nguyên và dịch
vụ cho cả hệ thống mạng sử dụng gọi là các máy chủ (Server). Một hệ thống máy
tính sử dụng các tài nguyên và dịch vụ này được gọi là máy khách (Client). Các Server
thường có cấu hình mạnh (tốc độ xử lý nhanh, kích thước lưu trữ lớn) hoặc là các máy chuyên
dụng.
Hệ điều hành mạng dùng trong mô hình Client - Server là WinNT, Novell Netware,
Unix,Win2K…
Ưu điểm: Do các dữ liệu được lưu trữ tập trung nên dễ bảo mật, backup và đồng bộ với nhau.
Tài nguyên và dịch vụ được tập trung nên dễ chia sẻ và quản lý và có thể phục vụ cho nhiều
người dùng.
Khuyết điểm: Các Server chuyên dụng rất đắt tiền, phải có nhà quản trị cho hệ
thống.
Hình 1.6
8
VIII. Kiến trúc mạng cục bộ:
1. Hình trang mạng (Network Topology):
Topology mạng: Cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học mà ta gọi là tô pô của
mạng.
Có 2 kiểu nối mạng chủ yếu đó là:
• Nối kiểu điểm – điểm (point – to – point)
• Nối kiểu điểm – nhiều điểm (point – to – multipoint hay broadcast)
 Point to Point: Các đường truyền nối từng cặp nút với nhau và mỗi nút đều có trách nhiệm

chuyển tiếp đến trạm kế tiếp trên vòng. Như vậy tín hiệu được lưu chuyển trên vòng theo
một chuỗi liên tiếp các liên kết Point to Point giữa các repeater.
Mạng hình vòng có ưu, nhược điểm tương tự như mạng hình sao, tuy nhiên mạng hình vòng
đòi hỏi giao thức truy nhập mạng phức tạp hơn mạng hình sao.
Ngoài ra còn có các kết nối hỗn hợp giữa các kiến trúc mạng trên như: Star Bus, Star Ring
10
Phần 2: Tầng mạng (NETWORK layer)
I. Giới thiệu:
Chúng ta đã xem xét cách thức xây dựng và vận hành của các mạng đơn lẻ sử dụng các nối
kết điểm điểm, các đường truyền chia sẻ và các bộ hoán chuyển (switch). Vấn đề phát sinh là
có nhiều người muốn xây dựng hệ thống mạng riêng của họ theo nhiều kỹ thuật khác nhau
nhưng lại muốn giao tiếp với nhau mà không quan tâm rằng họ đang hoạt động trên các hệ
thống không đồng nhất.
Chương này sẽ trình bày về cách thức để nối kết những mạng không đồng nhất lại với nhau.
Có hai vấn đề quan trọng cần phải quan tâm khi nối kết các mạng: tính không đồng nhất
(heterogeneity) và phạm vi (scale) khác nhau của chúng. Giải thích một cách đơn giản, tính
không đồng nhất là khi người dùng trên hai mạng khác kiểu nhau muốn giao tiếp với nhau.
Phức tạp hơn một chút, ta có thể thấy việc nối kết các host trên các mạng khác nhau có thể sẽ
đòi hỏi việc duyệt qua nhiều mạng trung gian, mà các mạng trung gian này lại có thể có kiểu
khác nhau. Chúng có thể là mạng Ethernet, Token Ring hay mạng dạng điểm nối điểm, hoặc
nhiều kiểu mạng hoán chuyển (switch) khác nhau, và chúng lại sử dụng các phương thức đánh
địa chỉ riêng, các phương pháp truy cập đường truyền riêng và cả mô hình dịch vụ riêng nữa.
Thách thức đối với vấn đề không đồng nhất là làm sao cung cấp cho người dùng một dịch vụ
nối kết host-host dễ hiểu xuyên qua mớ hỗn độn các mạng không đồng nhất. Để hiểu về vấn đề
phạm vi mạng, ta lấy một ví dụ có giá trị là sự phát triển của mạng Internet, mạng có tốc độ
phát triển gần gấp đôi sau mỗi năm trong vòng 20 năm qua. Kiểu phát triển chóng mặt này buộc
chúng ta phải đối mặt với nhiều thách thức. Một trong số đó là việc vạch đường: Làm sao để
tìm ra một đường đi hữu hiệu xuyên qua một mạng gồm cả triệu nút mạng? Thêm một vấn đề
có liên quan đến vạch đường là phương pháp đánh địa chỉ, là cách gán cho mỗi nút trên mạng
một định danh duy nhất.

Giải thuật chọn đường có thể được phân thành những loại sau:
• Chọn đường tập trung (Centralized routing): Trong mạng có một Trung tâm điều khiển
mạng (Network Control Center) chịu trách nhiệm tính toán và cập nhật thông tin về
đường đi đến tất cả các điểm khác nhau trên toàn mạng cho tất cả các router.
• Chọn đường phân tán (Distributed routing): Trong hệ thống này, mỗi router phải tự tính
toán tìm kiếm thông tin về các đường đi đến những điểm khác nhau trên mạng. Để làm
12
được điều này, các router cần phải trao đổi thông tin quan lại với nhau.
• Chọn đường tĩnh (Static routing): Trong giải thuật này, các router không thể tự cập nhật
thông tin về đường đi khi hình trạng mạng thay đổi. Thông thường nhà quản mạng sẽ là
người cập nhật thông tin về đường đi cho router.
• Chọn đường động (Dynamic routing): Trong giải thuật này, các router sẽ tự động cập
nhật lại thông tin về đường đi khi hình trạng mạng bị thay đổi.
4. Các giải thuật tìm đường tối ưu:
Đường đi tối ưu từ A đến B là đường đi “ngắn” nhất trong số các đường đi có thể. Tuy nhiên
khái niệm “ngắn” nhất có thể được hiểu theo nhiều ý nghĩa khác nhau tùy thuộc vào đơn vị
dùng để đo chiều dài đường đi. Đối với các router, các đại lượng sau có thể được sử dụng để đo
độ dài đường đi:
• Số lượng các router trung gian phải đi qua (HOP)
• Độ trì quản trung bình của các gói tín
• Cước phí truyền tin
Mỗi giải thuật chọn đường trước tiên phải chọn cho mình đơn vị đo chiều dài đường đi.
Để xác định được đường đi tối ưu, các giải thuật chọn đường sử dụng phương pháp đồ thị để
tính toán. Trước tiên, nó mô hình hóa hình trạng mạng thành một đồ thị có các đặc điểm như
sau:
• Nút là các router.
• Cạnh nối liền 2 nút là đường truyền nối hai router.
• Trên mỗi cạnh có giá đó là chiều dài đường đi giữa 2 router thông qua đường truyền nối
hai router .
• Chiều dài đường đi từ nút A đến nút B là tổng tất cả các giá của các cạnh nằm trên

Khởi tạo {1} 3 2 5 ∞ ∞ 1 1 1 1 1
1 {1,3} 3 2 4 ∞ 3 1 1 3 1 3
2 {1,3,2} 3 4 7 3 1 3 2 3
3 {1,3,2,6} 4 5 3 3 6 3
4 {1,3,2,6,4} 4 5 3 6
5 {1,3,2,6,4,5} 5 6
Từ kết quả trên ta vẽ được cây có đường đi ngắn nhất từ nút số 1 đến các nút còn lại như hình
2.3 . Từ cây đường đi ngắn nhất này, ta xác định được rằng: để đi đến các router router 4, 5, 6,
bước kế tiếp router 1 cần gởi gói tin đến là router số 3 (next hop).
Chú ý, đường ngắn nhất này chỉ đúng theo hướng từ nút số 1 về các nút còn lại và chỉ đúng
cho nút số 1 mà thôi.
Thông thường giải thuật Dijkstra được sử dụng theo mô hình chọn đường tập trung. Trong đó,
14
Trung tâm điều khiển mạng sẽ tìm cây đường đi ngắn nhất cho từng router trên mạng và từ đó
xây dựng bảng chọn đường tối ưu cho tất cả các router.
Hình 2.3 Đường đi ngắn nhất từ nút 1
b. Giải thuật chọn đường tối ưu Ford-Fulkerson:
Mục đích của giải thuật này là để tìm đường đi ngắn nhất từ tất cả các nút đến một nút đích cho
trước trên mạng.
Giải thuật được mô tả như sau:
• Gọi
od là nút đích cho trước
oDi là chiều dài đường đi ngăn nhất từ nút i đến nút d.
oCi là nút con của nút i
• Bước 1: Khởi tạo:
oGán Dd = 0;
oVới i≠d: gán Di= ∞; Ci= -1;
• Bước 2: Cập nhật giá đường đi ngắn nhất từ nút i đến nút d
oDi= min{ lij+ Dj} với j≠i => Ci = j;
oLặp lại cho đến khi không còn Di nào bị thay đổi giá trị

hiểu biết của các nút về khoảng cách từ chúng đến các nút khác như trong bảng 2.1.
16
Thông

tin

đượ
c
l
ưu

tạ
i
các

nút
Khoảng

cách

đến

nút
A B C D E F G
A
0 1 1
∞
1 1
∞
B

có thể tìm đến B qua một bước nhảy (hop) và rằng nó không thể đi đến D được. Bảng vạch
đường lưu tại A thể hiện những niềm tin mà A có được, ngoài ra còn lưu thêm nút kế tiếp mà A
cần phải đi ra để đến một nút nào đó. Khởi đầu, bảng vạch đường của nút A trông giống như
trong bảng 2.2.
Đích (Destination) Chi

phí (Cost) Nút

kế

tiếp (Next

Hop)
B 1 B
C 1 C
D
∞
-
E 1 E
F 1 F
G
∞
-
Bảng 2.2
Bước kế tiếp trong giải thuật vạch đường Distance-Vector là: mỗi nút sẽ gởi một thông điệp
đến các láng giềng liền kề nó, trong thông điệp đó chứa danh sách các khoảng cách mà cá nhân
nút tính được. Ví dụ, nút F bảo nút A rằng F có thể đi đến nút G với chi phí là 1; A cũng biết
được rằng nó có thể đến F với chi phí là 1, vì thế A cộng các chi phí lại thành chi phí đi đến G
là 2 thông qua F. Tổng chi phí là 2 này nhỏ hơn chi phí vô cùng lúc đầu, do đó A ghi lại nó có
thể đi đến G thông qua F với chi phí là 2. Tương tự, A học được từ C rằng, nó có thể đi đến D

Thông

tin

đượ
c l
ưu
tạ
i
các

nút
Khoảng

cách

đến

nút
A B C D E F G
A
0 1 1 2 1 1 2
B
1 0 1 2 2 2 3
C
1 1 0 1 2 2 2
D
2 2 1 0 3 2 1
E
1 2 2 3 0 2 3

nhiên, với bản cập nhật kế tiếp từ C, A phát hiện ra rằng có một đường đi dài 2 hops từ C đến
G, do đó nó sẽ cập nhật lại đường đi từ nó đến G dài 3 hops thông qua C. Và khi A quảng cáo
thông tin này cho F, F lại cập nhật lại đường đi dài 4 hops đến G thông qua A.
Không may là: một số tình huống phát sinh lỗi khác lại làm cho mạng mất ổn định nghiêm
trọng. Giả sử nối kết từ A đến E bị đứt. Trong những chu kỳ cập nhật sau, A thông báo đường
đi từ nó đến E dài vô cùng, nhưng B và C lại quảng cáo đường đi từ chúng đến E dài 2 hops.
Nếu các bản cập nhật được định thời để phát cùng lúc, B sẽ sửa lại độ dài đường đi từ nó đến E
là 3 thông qua C, C sửa lại độ dài đường đi từ nó đến E là 3 thông qua B. Sau đó A lại nghe B
và C quảng cáo độ dài đường đi từ chúng đến E là 3 và giả sử A chọn B là nút kế tiếp để đi đến
E, nó sẽ cập nhật lại độ dài đoạn đường là 4. Đến chu kỳ kế tiếp, B nghe C nói độ dài từ C đến
E là 3 nên cập nhật lại độ dài đường đi từ B đến E là 4 thông qua C, C thì làm ngược lại: sửa lại
con đường từ nó đến E là 4 thông qua B. Rồi lại đến lượt A nghe B sửa lại độ dài từ A đến E là
5 thông qua B. Sự thể sẽ tiếp diễn cho đến khi các độ dài tăng đến một số có thể coi là vô cùng.
Nhưng tại thời điểm này, không nút nào biết là E không thể đến được, và các bảng vạch đường
trong mạng luôn không ổn định. Tình huống này được gọi là vấn đề “đếm tới vô cùng” (count-
to-infinity problem).
Có vài giải pháp giải quyết một phần vấn đề “đếm tới vô cùng”. Giải pháp thứ nhất là dùng
một số khá nhỏ để coi như gần bằng vô cùng. Ví dụ như chúng ra có thể quyết định số lượng
bước nhảy (hop) tối đa để đi qua một mạng là không quá 16, và do đó ta chọn 16 là số gần bằng
vô cùng. Con số này ít ra cũng giới hạn được thời gian mà các nút có thể phải bỏ ra để đếm tới
vô cùng. Tuy nhiên giải pháp này có thể gặp vấn đề nếu một số nút mạng được chia tách và
mạng có thể cần nhiều hơn 16 bước nhảy để duyệt hết nó.
Một kỹ thuật khác dùng để cải thiện thời gian dùng để ổn định hóa mạng được gọi là kỹ thật
“chia tầm nhìn” (split horizon). Ý tưởng là: khi một nút gởi một bảng cập nhật vạch đường cho
các láng giềng của nó, nó sẽ không gởi những thông tin vạch đường mà nó đã nhận từ một nút
19
láng giềng ngược lại chính nút láng giềng đó. Ví dụ như nếu B có một đường đi (E, 2, A) trong
bảng vạch đương của nó, B chắc hẳn phải biết rằng nó học con đường này từ A, vì thế mỗi khi
B gởi thông tin cập nhật cho A nó sẽ không gởi con đường (E, 2) trong đó. Tuy nhiên giải pháp
này chỉ tốt khi nó xoay quanh 2 nút mà thôi.

chia các giải pháp thành hai loại: vòng đóng và vòng mở (closed loop and open loop). Các giải
pháp dạng vòng đóng cố gắng giải quyết vấn đề tắc nghẽn bằng cách đưa ra thiết kế tốt cho
mạng, thực chất là để đảm bảo tắt nghẽn sẽ không xảy ra. Một khi mạng được khởi động và
chạy, sẽ không có việc sửa chữa giữa kỳ.
Các công cụ thực hiện việc điều khiển kiểu vòng mở bao gồm việc quyết định khi nào nên
chấp nhận luồng giao thông mới, quyết định khi nào thì bỏ qua các gói tin và bỏ qua gói nào.
Tất cả các công cụ trên đều có đặc điểm chung là chúng đưa ra các quyết định mà không quan
tâm đến trạng thái hiện hành của mạng.
Ngược lại, các giải pháp kiểu vòng đóng dựa trên quan niệm về chu trình phản hồi thông tin.
Cách tiếp cận này bao gồm 3 phần:
a. Giám sát hệ thống để phát hiện nơi nào và khi nào xảy ra tắc nghẽn.
b. Chuyển thông tin đến những nơi cần có những hành động ứng phó.
c. Điều chỉnh lại hoạt động của hệ thống để khắc phục sự cố.
Nhiều kiểu đo lường có thể được sử dụng để giám sát một mạng con để phát hiện ra tắc nghẽn
ở đó. Các kiểu đo lường thường dùng nhất là tỉ lệ các gói tin bị bỏ qua do thiếu không gian trữ
đệm, chiều dài trung bình của các hàng đợi, số lượng các gói tin bị mãn kỳ và được tái truyền,
thời gian trì hoãn gói tin trung bình. Trong mọi tình huống, các số đo tăng đồng nghĩa với việc
tăng tắc nghẽn.
Bước thứ hai trong chu trình phản hồi là chuyển thông tin về tắc nghẽn từ điểm được phát
hiện bị tắc nghẽn đến điểm có trách nhiệm xử lý tình huống đó. Cách dễ nhất là để cho router
phát hiện ra tắc nghẽn phát thông báo đến nút nguồn vừa gởi thông tin đến làm tắc hệ thống. Dĩ
nhiên, thông báo này làm cho tắc nghẽn tăng thêm tạm thời.
Một cách thông báo tắc nghẽn khác là: Người ta dành riêng một bit hoặc một trường trong gói
tin để trong trường hợp có tắc nghẽn, router có thể bật bit hoặc trường này lên và gởi nó đến
mọi ngõ ra nhằm thông báo cho các láng giềng của nó biết.
Hoặc cũng có thể dùng cách phản hồi sau: Cho các host hoặc router thường xuyên gởi các gói
21
tin thăm dò ra ngoài để hỏi thẳng về tình hình tắc nghẽn. Thông tin này có thể được sử dụng để
chuyến hướng vạch đường vòng qua khu vực bị tắc nghẽn. Ví dụ thực tế: Một số đài phát thanh
thường phái một số máy bay trực thăng bay vòng quanh thành phố để báo cáo lại những trục

22
Định tuyến (routing) là quá trình chọn lựa các đường đi trên một mạng máy tính để gửi dữ
liệu qua đó. Việc định tuyến được thực hiện cho nhiều loại mạng, trong đó có mạng điện thoại,
liên mạng, Internet, mạng giao thông.
Routing sẽ chỉ ra hướng, sự di chuyển của các gói (dữ liệu) được đánh địa chỉ từ mạng nguồn
của chúng, hướng đến đích cuối thông qua các node trung gian; thiết bị phần cứng chuyên dùng
được gọi là router (bộ định tuyến). Tiến trình định tuyến thường chỉ hướng đi dựa vào bảng
định tuyến, đó là bảng chứa những lộ trình tốt nhất đến các đích khác nhau trên mạng. Vì vậy
việc xây dựng bảng định tuyến, được tổ chức trong bộ nhớ của router, trở nên vô cùng quan
trọng cho việc định tuyến hiệu quả.
Routing khác với bridging (bắc cầu) ở chỗ trong nhiệm vụ của nó thì các cấu trúc địa chỉ gợi
nên sự gần gũi của các địa chỉ tương tự trong mạng, qua đó cho phép nhập liệu một bảng định
tuyến đơn để mô tả lộ trình đến một nhóm các địa chỉ. Vì thế, routing làm việc tốt hơn bridging
trong những mạng lớn, và nó trở thành dạng chiếm ưu thế của việc tìm đường trên mạng
Internet.
Các mạng nhỏ có thể có các bảng định tuyến được cấu hình thủ công, còn những mạng lớn
hơn có topo mạng phức tạp và thay đổi liên tục thì xây dựng thủ công các bảng định tuyến là vô
cùng khó khăn. Tuy nhiên, hầu hết mạng điện thoại chuyển mạch chung (public switched
telephone network - PSTN) sử dụng bảng định tuyến được tính toán trước, với những tuyến dự
trữ nếu các lộ trình trực tiếp đều bị nghẽn. Định tuyến động (dynamic routing) cố gắng giải
quyết vấn đề này bằng việc xây dựng bảng định tuyến một cách tự động, dựa vào những thông
tin được giao thức định tuyến cung cấp, và cho phép mạng hành động gần như tự trị trong việc
ngăn chặn mạng bị lỗi và nghẽn.
Định tuyến động chiếm ưu thế trên Internet. Tuy nhiên, việc cấu hình các giao thức định tuyến
thường đòi hỏi nhiều kinh nghiệm; đừng nên nghĩ rằng kỹ thuật nối mạng đã phát triển đến
mức hoàn thành tự động việc định tuyến. Cách tốt nhất là nên kết hợp giữa định tuyến thủ công
và tự động.
Những mạng trong đó các gói thông tin được vận chuyển, ví dụ như Internet, chia dữ liệu
thành các gói, rồi dán nhãn với các đích đến cụ thể và mỗi gói được lập lộ trình riêng biệt. Các
mạng xoay vòng, như mạng điện thoại, cũng thực hiện định tuyến để tìm đường cho các vòng

Khi áp dụng các thuật toán trạng thái kết nối, mỗi node sử dụng dữ liệu cơ sở của nó như là
một bản đồ của mạng với dạng một đồ thị. Để làm điều này, mỗi node phát đi tới tổng thể
mạng những thông tin về các node khác mà nó có thể kết nối được, và từng node góp thông tin
một cách độc lập vào bản đồ. Sử dụng bản đồ này, mỗi router sau đó sẽ quyết định về tuyến
đường tốt nhất từ nó đến mọi node khác.
Thuật toán đã làm theo cách này là Dijkstra, bằng cách xây dựng cấu trúc dữ liệu khác, dạng
cây, trong đó node hiện tại là gốc, và chứa mọi noded khác trong mạng. Bắt đầu với một cây
ban đầu chỉ chứa chính nó. Sau đó lần lượt từ tập các node chưa được thêm vào cây, nó sẽ thêm
node có chi phí thấp nhất để đến một node đã có trên cây. Tiếp tục quá trình đến khi mọi node
đều được thêm.
Cây này sau đó phục vụ để xây dựng bảng định tuyến, đưa ra bước truyền kế tiếp tốt ưu, …
để từ một node đến bất kỳ node khác trên mạng.
24
c. So sánh các thuật toán định tuyến:
Các giao thức định tuyến với thuật toán vector tỏ ra đơn giản và hiệu quả trong các mạng nhỏ,
và đòi hỏi ít (nếu có) sự giám sát. Tuy nhiên, chúng không làm việc tốt, và có tài nguyên tập
hợp ít ỏi, dẫn đến sự phát triển của các thuật toán trạng thái kết nối tuy phức tạp hơn nhưng tốt
hơn để dùng trong các mạng lớn. Giao thức vector kém hơn với rắc rối về đếm đến vô tận.
Ưu điểm chính của định tuyến bằng trạng thái kết nối là phản ứng nhanh nhạy hơn, và trong
một khoảng thời gian có hạn, đối với sự thay đổi kết nối. Ngoài ra, những gói được gửi qua
mạng trong định tuyến bằng trạng thái kết nối thì nhỏ hơn những gói dùng trong định tuyến
bằng vector. Định tuyến bằng vector đòi hỏi bảng định tuyến đầy đủ phải được truyền đi, trong
khi định tuyến bằng trạng thái kết nối thì chỉ có thông tin về “hàng xóm” của node được truyền
đi. Vì vậy, các gói này dùng tài nguyên mạng ở mức không đáng kể. Khuyết điểm chính của
định tuyến bằng trạng thái kết nối là nó đòi hỏi nhiều sự lưu trữ và tính toán để chạy hơn định
tuyến bằng vector.
3. Giao thức được định tuyến và giao thức định tuyến:
a. Giao thức được định tuyến (routed protocols hay routable protocols):
Một giao thức đã được định tuyến là bất kỳ một giao thức mạng nào cung cấp đầy đủ thông
tin trong địa chỉ tầng mạng của nó để cho phép một gói tin được truyền đi từ một máy chủ