Định tuyến là gì?

Định tuyến giúp hoạt động giao tiếp mạng diễn ra hiệu quả. Lỗi giao tiếp mạng khiến người dùng chờ lâu để tải trang web. Lỗi giao tiếp mạng cũng có thể khiến máy chủ trang web bị sập vì không thể xử lý số lượng người dùng lớn. Định tuyến giúp giảm thiểu lỗi mạng bằng cách quản lý lưu lượng truy cập dữ liệu để mạng có thể phát huy tối đa khả năng của mình mà không gây ra tình trạng tắc nghẽn.

Dữ liệu di chuyển dọc theo bất kỳ mạng nào dưới dạng gói dữ liệu. Mỗi gói dữ liệu có một tiêu đề chứa thông tin về điểm đích dự kiến của gói. Khi gói di chuyển đến đích của mình, một số bộ định tuyến có thể định tuyến gói đó nhiều lần. Các bộ định tuyến thực hiện quy trình này hàng triệu lần mỗi giây với hàng triệu gói.

Khi một gói dữ liệu đến, trước tiên, bộ định tuyến sẽ tra cứu địa chỉ của gói trong bảng định tuyến. Quá trình này tương tự như một hành khách tham khảo lịch trình xe buýt để tìm tuyến xe buýt tốt nhất tới điểm đích của mình. Sau đó, bộ định tuyến chuyển tiếp hoặc di chuyển gói đến điểm tiếp theo trong mạng.

Ví dụ: khi bạn truy cập một trang web từ máy tính trong mạng văn phòng của bạn, các gói dữ liệu sẽ đi đến bộ định tuyến mạng văn phòng trước. Bộ định tuyến tra cứu gói có tiêu đề và xác định điểm đích của gói. Sau đó, bộ định tuyến sẽ tự tra cứu bảng nội bộ của nó và chuyển tiếp gói – đến bộ định tuyến tiếp theo hoặc đến một thiết bị khác, chẳng hạn như máy in – trong mạng đó.

Giao thức định tuyến là một tập hợp các quy tắc xác định cụ thể cách bộ định tuyến xác định và chuyển tiếp các gói dọc theo đường dẫn mạng. Các giao thức định tuyến được nhóm thành hai hạng mục riêng biệt: giao thức cổng nội bộ và giao thức cổng bên ngoài.

Giao thức cổng nội bộ hoạt động tốt nhất trong hệ thống tự trị – mạng được một tổ chức duy nhất kiểm soát về mặt quản trị. Các giao thức cổng bên ngoài quản lý tốt hơn việc truyền thông tin giữa hai hệ thống tự trị.

Giao thức cổng nội bộ

Những giao thức này đánh giá hệ thống tự trị và đưa ra quyết định về định tuyến dựa trên các chỉ số khác nhau, chẳng hạn như sau:

• Số bước nhảy hoặc số lượng bộ định tuyến giữa nguồn và điểm đích
• Thời gian trì hoãn hoặc thời gian dùng để gửi dữ liệu từ nguồn đến điểm đích
• Băng thông hoặc dung lượng liên kết giữa nguồn và điểm đích

Sau đây là một số ví dụ về giao thức cổng nội bộ.

Giao thức thông tin định tuyến

Giao thức thông tin định tuyến (RIP) dựa vào số bước nhảy để xác định đường dẫn ngắn nhất giữa các mạng. RIP là một giao thức cũ mà hiện nay không ai sử dụng vì giao thức này không có khả năng điều chỉnh quy mô tốt để triển khai mạng lớn hơn.

Giao thức Mở đường dẫn ngắn nhất đầu tiên

Giao thức Mở đường dẫn ngắn nhất đầu tiên (OSPF) thu thập thông tin từ tất cả các bộ định tuyến khác trong hệ thống tự trị để xác định tuyến đường ngắn nhất và nhanh nhất đến điểm đích của một gói dữ liệu. Bạn có thể triển khai OSPF bằng cách sử dụng các thuật toán định tuyến hoặc quy trình máy tính khác nhau.

Giao thức cổng bên ngoài

Giao thức cổng đường biên (BGP) là giao thức cổng bên ngoài duy nhất.

Giao thức cổng đường biên

BGP xác định hoạt động giao tiếp qua Internet. Internet là một tập hợp lớn gồm các hệ thống tự trị mà tất cả đều được kết nối với nhau. Mỗi hệ thống tự trị có số hệ thống tự trị (ASN) có được bằng cách đăng ký với Tổ chức cấp phát số hiệu Internet.

BGP hoạt động bằng cách theo dõi các ASN gần nhất và ánh xạ địa chỉ đích tới ASN tương ứng của chúng.

Hoạt động định tuyến đã phát triển để đáp ứng các yêu cầu của những tiến bộ trong công nghệ mạng. Định tuyến không còn chỉ là việc chuyển đổi các gói dữ liệu giữa những hệ thống tự trị và Internet.

Hiện nay, chúng ta có cơ sở hạ tầng đám mây với các tài nguyên điện toán và phần cứng được các nhà cung cấp đám mây bên thứ ba lưu trữ. Những tài nguyên đám mây này được kết nối ảo để tạo ra một mạng lưới tài nguyên ảo mà các doanh nghiệp có thể sử dụng để lưu trữ và chạy các ứng dụng. Nhiều tổ chức hiện có mạng lai bao gồm cả mạng tại chỗ với phần cứng nội bộ và mạng đám mây. Các bộ định tuyến phải định tuyến lưu lượng truy cập giữa những mạng nội bộ này, Internet và đám mây.

DNS hay Hệ thống tên miền thực hiện chuyển đổi tên miền mà con người có thể đọc được (ví dụ: www.amazon.com) thành địa chỉ IP mà máy có thể đọc được (ví dụ: 192.0.2.44). Dữ liệu có nhiệm vụ ánh xạ thông tin về tên này với thông tin về máy được lưu trữ riêng trên các máy chủ DNS. Trước khi gửi dữ liệu đến bất kỳ trang web nào, các bộ định tuyến phải giao tiếp với máy chủ DNS để xác định chính xác địa chỉ của máy cho các gói dữ liệu.

Giao tiếp máy chủ DNS có thể trở thành điểm tắc nghẽn, đặc biệt là khi nhiều người dùng muốn truy cập một trang web cùng một lúc. Định tuyến DNS đề cập đến các chiến lược và thuật toán định tuyến khác nhau quản lý giao tiếp với máy chủ DNS. Các chiến lược khác nhau, chẳng hạn như định tuyến dựa trên độ trễ và định tuyến dựa trên vị trí địa lý, giúp quản lý hoạt động tải thông tin giao tiếp của máy chủ DNS.