39
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ********** ********** BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: TỔ CHỨC VÀ QUY HOẠCH MẠNG VIỄN THÔNG Đề tài: “Các Thuật Toán Và Phương Thức Định Tuyến Trong Mạng Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Văn Thắng Nhóm sinh viên thực hiện: Họ và tên SHSV Lớp HÀ NỘI 4/2012

110848663 Cac Thuat Toan Va Dinh Tuyen Trong Mang 5201

Embed Size (px)

DESCRIPTION

110848663 Cac Thuat Toan Va Dinh Tuyen Trong Mang 5201

Citation preview

TRNG I HC BCH KHOA H NIVIN IN T VIN THNG********************

BI TP LNMN HC: T CHC V QUY HOCH MNG VIN THNG ti: Cc Thut Ton V Phng Thc nh Tuyn Trong Mng Ging vin hng dn: Nguyn Vn Thng

Nhm sinh vin thc hin:H v tnSHSVLp

H NI 4/2012

Mc LcI.M u3II.Ni dung41.Gii thiu v nh tuyn:42.Cc khi nim trong l thuyt graph:53.Phn loi nh tuyn:83.1.nh tuyn tnh:83.2.nh tuyn ngu nhin (random routing):93.2.1.nh tuyn ngu nhin lan trn gi (flooding):93.2.2.nh tuyn ngu nhin (random walk):113.2.3.nh tuyn ngu nhin (hot potato):113.3.nh tuyn ng (dynamic routing):123.3.1.nh tuyn ng (minimum spanning tree):133.3.2.nh tuyn ng (shortest path tree):134.Cc thut ton dng nh tuyn:144.1.Thut ton Prim:144.2.Thut ton Kruskal:174.3.Thut ton Dijkstra:194.4.Thut ton Bellman Ford:205.Mt s giao thc nh tuyn ng hin nay:215.1.Giao thc nh tuyn RIP (Routing Information Protocol):225.2.OSPF (Open Shortest Path First):235.3.EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol):25III.Kt lun27IV.Ti liu tham kho28

I. M uMt trong nhng hot ng ca mng ni chung l vic truyn d liu t ngun ti ch. nh tuyn l mt chc nng khng th tch ri ca mng khi truyn d liuh t ngun ti ch v c ngha c bit quan trng trong vic thit k v ti u mng. Cu trc mng, gii php cng ngh v phng php nh tuyn l 3 vn lin quan mt thit vi nhau v quyt nh cht lng hot ng ca mng. Chnh v vy, bi ton nh tuyn cn c quan tm nghin cu nhm ti u ha hiu sut s dng ti nguyn mng. Trn th gii c nhiu nghin cu v cc phng php nh tuyn, vi mc ch ch yu l tm ra nhng phng php nh tuyn thch hp p dng vo thc t mng li. Trong thi gian gn y, xu hng nh tuyn theo gi trn mng tr thnh mt ch nghin cu quan trng. Thng thng, li ch mang li trn mng c ti a bng vic ti u ha cc hm mc tiu. Ty thuc vo cu trc v cc ng truyn trn mng m cc hm mc tiu v rng buc i theo s khc nhau.

II. Ni dung1. Gii thiu v nh tuyn:nh tuyn l qu trnh tm ng i truyn ti thng tin trong lin mng t ngun n ch. N l mt chc nng c thc hin tng mng. Chc nng ny cho php router nh gi cc ng i sn c ti ch. nh gi ng i, nh tuyn s dng cc thng tin v Topology ca mng. Cc thng tin ny c th do ngi qun tr thit lp. Qu trnh nh tuyn cn tha mn cc yu cu cho trc bao gm: ng i ngn nht hoc c bng thng rng nht. ng i thng phi ti u theo mt trong hai tiu ch.cc gi tin c th c gi i theo ng ny. Nhng cng c th chng c gi i ng thi trn nhiu ng . Vic nh tuyn c s dng cho nhiu loi mng: mng vin thng, lin mng, internet, mng giao thng.

Hnh 1: Tm ng i tip theonh tuyn c th c chia ra lm 3 phng php nh tuyn: nh tuyn tnh, nh tuyn ngu nhin v nh tuyn ng. Trong mi trng mng thng xuyn c s thay i ngu nhin nn nh tuyn tnh ch c ngha cc gateway v cc mng nh. Trong nh tuyn ng, c hai phng thc nh tuyn: tm ng theo ng i ngn nht v tm ng i ti u.Vn tm ng i ngn nht c t ra: ta c th tm ng i ngn nht t mt nt n tt c cc nt khc hoc tm ng i ngn nht t mt nt n mt nt c th. Cch gii quyt ny c s dng trong giao thc OSPF(Open Shortest Path First) vi vic s dng cc thut ton Dijikstra, Bellman-Ford.Ngoi ra ta c th cc nt mng t ng tm ra ng i ti u. Vic tim ra tuyn i c thc hin mt cch phn tn ti cc nt ch khng do mt nt trung tm tnh ton. Cc nt ch ng trao i thng tin lin quan n cu hnh mng vi nhau. T cc thng tin thu thp c mi nt t tm ra ng i ti u n cc nt khc ri lp ra bng nh tuyn a ra quyt nh nh tuyn. Bng nh tuyn thng xuyn c cp nht mi khi c thay i cu hnh mng. Thut ton c s dng l Prime v Kruskal nhm to ra cy bc cu ti thiu.2. Cc khi nim trong l thuyt graph:Phn ny gii thiu cc thut ng v cc khi nim c bn nhm m t cc mng, graph, v cc thuc tnh ca n. L thuyt graph l mt mn hc xut hin t lu, nhng l thuyt ny c mt s thut ng c chp nhn khc nhau dng cho cc khi nim c bn. V th c th s dng mt s thut ng khc nhau lp m hnh graph cho mng. Cc thut ng c trnh by di y ny l cc thut ng c cng nhn v c s dng thng xuyn chng ny.Mt graph G, c nh nghi bi tp hp cc nh V v tp hp cc cnh E. Cc nh thng c gi l cc nt v chng biu din v tr (v d mt im cha lu lng hoc mt khu vc cha thit b truyn thng). Cc cnh c gi l cc lin kt v chng biu din phng tin truyn thng. Graph c th c biu din nh sau:G=(V, E)

Hnh 2 l mt v d ca mt graph.

Hnh 2: Mt graph n ginMc d theo l thuyt, V c th l tp hp rng hoc khng xc nh, nhng thng thng V l tp hp xc nh khc rng, ngha l c th biu dinV={vi | i=1,2,......N}Trong N l s lng nt. Tng t E c biu din:E={ei | i=1,2,......M}Mt lin kt, ej, tng ng mt kt ni gia mt cp nt. C th biu din mt lin kt ej gia nt i v k biej=(vi,vk)hoc biej=(i,k)Mt lin kt gi l i ti mt nt nu nt l mt trong hai im cui ca lin kt. Nt i v k gi l k nhau nu tn ti mt lin kt (i, k) gia chng. Nhng nt nh vy c xem l cc nt lng ging. Bc ca nt l s lng lin kt i ti nt hay l s lng nt lng ging. Hai khi nim trn l tng ng nhau trong cc graph thng thng. Tuy nhin vi cc graph c nhiu hn mt lin kt gia cng mt cp nt, th hai khi nim trn l khng tng ng. Trong trng hp , bc ca mt nt c nh ngha l s lng lin kt i ti nt .Mt lin kt c th c hai hng. Khi th t ca cc nt l khng c nghi. Ngc li th t cc nt c ngha. Trong trng hp th t cc nt c ngha, mt lin kt c th c xem nh l mt cung v c nh ngha aj=[vi,vk]hoc n gin hnaj=[i,k]k c gi l cn k hng ra i vi i nu mt cung [i,k] tn ti v bc hng ra ca i l s lng cc cung nh vy. Khi nim cn k hng vo v bc cn k hng vo cng c nh ngha tng t.Mt graph gi l mt mng nu cc lin kt v cc nt c mt trong lin kt c cc thuc tnh (chng hn nh di, dung lng, loi...). Cc mng c s dng m hnh cc vn cn quan tm trong truyn thng, cc thuc tnh ring bit ca nt v lin kt th lin quan n cc vn c th trong truyn thng.S khc nhau gia cc lin kt v cc cung l rt quan trng c v vic lp m hnh cho mng ln qu trnh hot ng bn trong ca cc thut ton, v vy s khc nhau cn phi lun c phn bit r rng. V mt hnh hc cc lin kt l cc ng thng kt ni cc cp nt cn cc cung l cc ng thng c mi tn mt u, biu din chiu ca cung.Mt graph c cc lin kt gi l graph v hng, tuy nhin mt graph c cc cung gi l graph hu hng. Mt graph hu hng c th c c cc lin kt v hng. Thng thng , cc graph c gi s l v hng, hoc s phn bit l khng c ngha.C th c kh nng xy ra hin tng xut hin nhiu hn mt lin kt gia cng mt cp nt (iu ny tng ng vi vic c nhiu knh thng tin gia hai chuyn mch). Nhng lin kt nh vy c gi l cc lin kt song song. Mt graph c lin kt song song gi l mt multigraph.Cng c kh nng xut hin cc lin kt gia mt nt no v chnh nt . Nhng lin kt c gi l cc self loop. Chng t khi xut hin v thng xut hin do vic xem hai nt nh l mt nt trong qu trnh lp m hnh graph cho mt mng hoc pht sinh trong qu trnh thc hin mt thut ton c vic hp nht cc nt. Hnh 4.2 minh ho mt graph c cc lin kt song song v cc self loop. Mt graph khng c cc lin kt song song hoc cc self loop gi l mt graph n gin. Vic biu din v vn dng cc graph n gin l tng i d dng, v vy gi thit rng cc graph c xem xt l cc graph n gin. Nu c s khc bit vi gi thit ny, chng s c ch ra.

3. Phn loi nh tuyn:

Hnh 3: Phn loi nh tuyn

3.1. nh tuyn tnh:i vi nh tuyn tnh cc thng tin v ng i phi do ngi qun tr mng cp nht cho cc router. Khi cu trc mng c bt k thay i no th chnh ngi qun tr mng phi xa hoc thm cc thng tin v ng i cho cc router. Nhng loi ny gi l ng i c nh. i vi h thng mng nh, t c thay i th cng vic ny mt cng hn. Chnh v nh tuyn i hi ngi qun tr mng phi cu hnh mi thng tin v ng i cho cc router nn n khng c c tnh linh hot nh nh tuyn ng. Trong nhng h thng mng ln, nh tuyn tnh thng c s dng kt hp vi giao thc nh tuyn ng cho mt s mc ch c bit.Hot ng ca nh tuyn tnh c th chia lm 3 bc nh sau: u tin, ngi qun tr mng cu hnh cc ng c nh cho cc router Router ci t cc ng i ny vo bng nh tuyn Gi d liu c nh tuyn theo cc ng i c nh nySau y l demo cu hnh ca mng nh tuyn tnh

Hnh 4: Demo cu hnh mng nh tuyn

3.2. nh tuyn ngu nhin (random routing):3.2.1. nh tuyn ngu nhin lan trn gi (flooding):Mt dng mnh hn ca nh tuyn ring bit l lan trn gi. Trong phng thc ny, mi gi i n router s c gi i trn tt c cc ng ra tr ng m n i n. Phng thc lan trn gi ny hin nhin l to ra rt nhiu gi sao chp (duplicate). Trn thc t, s gi ny l khng xc nh tr khi thc hin mt s bin php hn ch qu trnh ny. Mt trong nhng bin php l s dng b m bc nhy trong phn tiu ca mi gi. Gi tr ny s b gim i mt ti mi bc nhy. Gi s b loi b khi b m t gi tr khng. V mt l tng, b m bc nhy s c gi tr ban u tng ng vi di t ngun n ch. Nu nh ngi gi khng bit di ca ng i, n c th t gi tr ban u ca b m cho trng hp xu nht. Khi gi tr ban u s c t bng ng knh ca mng con. Mt k thut khc ngn s lan trn gi l thm s th t vo tiu cc gi. Mi router s cn c mt danh sach theo nt ngun ch ra nhng s th t t ngun c xem xt. trnh danh sch pht trin khng gii hn, mi danh sch s tng ln bi s m k ch ra rng tt c cc s th t n k c xem. Khi mt gi i ti, rt d dng c th kim tra c gi l bn sao hay khng. Nu ng gi l bn sao th gi ny s b loi b. Tc l khi nhn c mi gi tin,nt mng s gi i tt c cc nt k cn,tr nt gi gi cho n.Lan trn gi c u im l lan trn gi lun lun chn ng ngn nht. C c u im ny l do v phng din l thuyt n chn tt c cc ng c th do n s chn c ng ngn nht. Tuy nhin nhc im ca n l s lng gi gi trong mng qu nhiu. S dng lan trn gi trong hu ht cc ng dng l khng thc t. Tuy vy lan trn gi c th s dng trong nhng ng dng sau. Trong ng dng qun s, mng s dng phng thc lan trn gi gi cho mng lun lun hot ng tt khi i mt vi qun ch.

Hnh 5: nh tuyn lan trn gi

Trong nhng ng dng c s d liu phn b, i khi cn thit phi cp nht tt c c s d liu. Trong trng hp s dng lan trn gi l cn thit. V d s dng lan trn gi gi cp nht bn nh tuyn bi v cp nht khng da trn chnh xc ca bng nh tuyn. 40 Phng php lan trn gi c th c dng nh l n v so snh phng thc nh tuyn khc. Lan trn gi lun lun chn ng ngn nht. iu dn n khng c gii thut no c th tm c tr ngn hn. Mt bin i ca phng php lan trn gi l lan trn gi c chn lc. Trong gii thut ny, router ch gi gi i ra trn cc ng m i theo hng ch. iu c ngha l khng gi gi n nhng ng m r rng nm trn hng sai

3.2.2. nh tuyn ngu nhin (random walk):Trong phng php nh tuyn ny, router s chuyn gi i n trn mt ng u ra c chn mt cch ngu nhin. Mc tiu ca phng php ny l cc gi lang thang trong mng cui cng cng n ch. Vi phng php ny gip cho qu trnh cn bng ti gia cc ng. Cng ging nh phng php nh tuyn lan trn gi, phng php ny lun m bo l gi cui cng s n ch. So vi phng php trc th s nhn rng gi trong mng s t hn. Nhc im ca phng php ny l ng t ngun n ch c th di hn ng ngn nht. Do tr ng truyn s di hn s tr ngn nht thc s tn ti trong mng.

Gi tin c gi n mi u ra vi mt xc xut no So vi flooding,s lng gi truyn i nh hn ng i ngn nht c th khng nm trong s ng c chn

Hnh 6: nh tuyn ramdom walk

3.2.3. nh tuyn ngu nhin (hot potato):nh tuyn ring bit l loi nh tuyn m router quyt nh nh tuyn i ch da vo thng tin bn thn n lm lt c. y l mt thut ton tng thch ring bit (isolated adaptive algorithm). Khi mt gi n mt nt, router s c gng chuyn gi i cng nhanh cng tt bng cch cho n vo hng ch u ra ngn nht. Ni cch khc, khi c gi i n router s tnh ton s gi c nm ch truyn tren mi ng u ra. Sau n s gn gi mi vo cui hng ch ngn nht m khng quan tm n ng s i u. Hnh 7 biu din cc hng ch u ra bn trong mt router ti mt thi im no . C ba hng ch u ra tng ng vi 03 ng ra. Cc gi ang xp hng trn mi ng ch c truyn i. Trong v d y, hng ch n F l hng ch ngn nht vi ch c mt gi nm trn hng ch ny. Gii thut khoai ty nng do s t gi mi n vo hng ch ny.

Hnh 7: nh tuyn ngu nhinC th bin i tng ny mt cht bng cch kt hp nh tuyn tnh vi gii thut khoai ty nng. Khi gi i n, router s tnh n c nhng trng s tnh ca ng dy v di hng ch. Mt kh nng l s dng la chn tnh tt nht tr khi di hng ch ln hn mt ngng no . Mt kh nng khc l s dng di hng ch ngn nht tr trng s tnh ca n l qu thp. Cn mt cch khc l sp xp cc ng theo trng s tnh ca n v sau li sp xp theo di hng ch ca n. Sau s chn ng c tng v tr sp xp l nh nht. D gii thut no c chn i chng na cng c c tnh l khi t ti th ng c trng s cao nht s c chn, nhng s lm cho hng ch cho ng ny tng ln. Sau mt s lu lng s c chuyn sang ng t ti hn.

3.3. nh tuyn ng (dynamic routing):L qu trnh m trong giao thc nh tuyn tm ra ng tt nht trong mng v duy tr chng. C rt nhiu cch xy dng ln bng nh tuyn mt cch ng. Nhng tt c u thc hin theo quy tc sau: n s khm tt c cc tuyn ng n ch c th v thc hin mt s quy tc c nh trc xc nh ra ng tt nht n ch. u im ca dynamic routing l n gin trong vic cu hnh v t ng tm ra nhng tuyn ng thay th nu nh mng thay i. Nhc im ca dynamic routing l yu cu x l ca CPU ca router cao hn l static route. Tiu tn mt phn bng thng trn mng xy dng ln bng nh tuyn.

3.3.1. nh tuyn ng (minimum spanning tree):C th s dng qu trnh trnh duyt tm mt cy bc cu nu c mt cy bc cu tn ti. Cy tm c thng l cy v hng. Vic tm cy "tt nht" thng rt quan trng . Chnh v vy, chng ta c th gn mt " di" cho mi cnh trong graph v t ra yu cu tm mt cy c di ti thiu. Thc t, " di" c th l khong cch, gi, hoc l mt i lng nh gi tr hoc tin cy. Mt cy c tng gi l ti thiu c gi l cy bc cu ti thiu. Ni chung, nu graph l mt graph khng lin thng, chng ta c th tm c mt rng bc cu ti thiu. Mt rng bc cu ti thiu l mt tp hp cc cnh ni n graph mt cch ti a c tng di l ti thiu. Bi ton ny c th c xem nh l vic la chn mt graph con ca graph gc cha tt c cc nt ca graph gc v cc cnh c la chn. u tin, to mt graph c n nt, n thnh phn v khng c cnh no c. Mi ln, chng ta chn mt cnh thm vo graph ny hai thnh phn lin thng trc cha c kt ni c lin kt li vi nhau to ra mt thnh phn lin thng mi (ch khng chn cc cnh thm vo mt thnh phn lin thng trc v to ra mt vng). V vy, ti bt k giai on no ca thut ton, quan h: n=c+e .

lun c duy tr, y n l s lng nt trong graph, e l s cnh c la chn tnh cho ti thi im xt v c l s lng thnh phn trong graph tnh cho ti thi im xt. cui thut ton, e bng n tr i s thnh phn trong graph gc; nu graph gc l lin thng, chng ta s tm c mt cy c (n-1) cnh. Qu trnh duyt cy s tm ra mt rng bc cu. Tuy nhin, chng ta thng khng tm c cy bc cu c tng di ti thiu. tm ra cy bc cu ti thiu ngi ta s dng 2 thut ton: prime v kruskal.

3.3.2. nh tuyn ng (shortest path tree):Bi ton tm cc ng i ngn nht l mt bi ton kh quan trng trong qu trnh thit k v phn tch mng. Hu ht cc bi ton nh tuyn c th gii quyt nh gii quyt bi ton tm ng i ngn nht khi mt " di " thch hp c gn vo mi cnh (hoc cung) trong mng. Trong khi cc thut ton thit k th c gng tm kim cch to ra cc mng tho mn tiu chun di ng i.Bi ton n gin nht ca loi ton ny l tm ng i ngn nht gia hai nt cho trc. Loi bi ton ny c th l bi ton tm ng i ngn nht t mt nt ti tt c cc nt cn li, tng ng bi ton tm ng i ngn nht t tt c cc im n mt im. i khi i hi phi tm ng i ngn nht gia tt c cc cp nt. Cc ng i i khi c nhng gii hn nht nh (chng hn nh gii hn s lng cc cnh trong ng i).Tip theo, chng ta xt cc graph hu hng v gi s rng bit di ca mt cung gia mi cp nt i v j l lij. Cc di ny khng cn phi i xng. Khi mt cung khng tn ti th di lij c gi s l rt ln (chng hn ln gp n ln di cung ln nht trong mng). Ch rng c th p dng qu trnh ny cho cc mng v hng bng cch thay mi cnh bng hai cung c cng di. Ban u gi s rng lij l dng hon ton; sau gi thit ny c th c thay i.Loi nh tuyn ny c dng thng dng vi cc thut ton c dng: dijkstra, bellman ford.4. Cc thut ton dng nh tuyn:4.1. Thut ton Prim:Thut ton ny c nhng u im ring bit l khi mng dy c,trong vic xem xt mt bi ton tm kim cc cy bc cu ti thiu. Hn na cc thut ton phc tp hn c xy dng da vo cc thut ton cy bc cu ti thiu,v mt s thut ton ny hot ng tt hn vi cc cu trc d liu c s dng cho thut ton sau y,thut ton ny c pht biu bi Prim. Cc thut ton ny ph hp vi cc quad trnh thc hin song song bi v cc qu trnh c thc hin bng cc ton t vector. Thut ton c miu t nh sau: B1: Chn mt nh s bt k ca G cho vo cy T. Khi cy T l mt cy ch c mt nh v cha c cnh no. B2: Nu T gm tt c cc nh ca G th T l cy bao trm cn tm. Kt thc. B3: Nu G cn c cc nh khng thuc T ,v G lin thng nn c cc cnh ni mt nh trong T vi mt nh ngoi T, chn mt cnh c trng s nh nht trong s cho vo T. B4: Quay li B2.V d:Hnh minh haUCnh (u,v)V \ UM t

{}{A,B,C,D,E,F,G}y l th c trng s ban u. Cc s l cc trng s ca cc cnh.

{D}(D,A) = 5V(D,B) = 9(D,E) = 15(D,F) = 6{A,B,C,E,F,G}Chn mt cch ty nhDl nh bt u. Cc nhA,B,EvFu c ni trc tip tiDbng cnh ca th.Al nh gnDnht nn ta chnAl nh th hai ca cy v thm cnhADvo cy.

{A,D}(D,B) = 9(D,E) = 15(D,F) = 6V(A,B) = 7{B,C,E,F,G}nh c chn tip theo l nh gnDhocAnht.Bc khong cch tiDbng 9 v tiAbng 7,Ec khong cch ti cy hin ti bng 15, vFc khong cch bng 6.Fl nh gn cy hin ti nht nn chn nhFv cnhDF.

{A,D,F}(D,B) = 9(D,E) = 15(A,B) = 7V(F,E) = 8(F,G) = 11{B,C,E,G}Thut ton tip tc tng t nh bc trc. Chn nhBc khong cch tiAbng 7.

{A,B,D,F}(B,C) = 8(B,E) = 7V(D,B) = 9 chu trnh(D,E) = 15(F,E) = 8(F,G) = 11{C,E,G} bc ny ta chn giaC,E, vG.Cc khong cch tiBbng 8,Ec khong cch tiBbng 7, vGc khong cch tiFbng 11.El nh gn nht, nn chn nhEv cnhBE.

{A,B,D,E,F}(B,C) = 8(D,B) = 9 chu trnh(D,E) = 15 chu trnh(E,C) = 5V(E,G) = 9(F,E) = 8 chu trnh(F,G) = 11{C,G} bc ny ta chn giaCvG.Cc khong cch tiEbng 5, vGc khong cch tiEbng 9. ChnCv cnhEC.

{A,B,C,D,E,F}(B,C) = 8 chu trnh(D,B) = 9 chu trnh(D,E) = 15 chu trnh(E,G) = 9V(F,E) = 8 chu trnh(F,G) = 11{G}nhGl nh cn li duy nht. N c khong cch tiFbng 11, v khong cch tiEbng 9.E gn hn nn chn nhGv cnhEG.

{A,B,C,D,E,F,G}(B,C) = 8 chu trnh(D,B) = 9 chu trnh(D,E) = 15 chu trnh(F,E) = 8 chu trnh(F,G) = 11 chu trnh{}Hin gi tt c cc nh nm trong cy vcy bao trm nh nhtc t mu xanh l cy. Tng trng s ca cy l 39.

4.2. Thut ton Kruskal: B1: khi to T lc u l mt th rng. B2: nu T gm ng n-1 cnh ca G th t l cy bao trm cn tm. Kt thc. B3: nu T cn cha n-1 cnh,th v G lin thng, nn G c khng t hn n-1 cnh, do cn cc cnh ca G cha thuc T. trong cc cnh ca G cha thuc t c cc cnh khng to ra chu trnh vi cc cnh c trong T, chn cnh v c trng s nh nht trong cc cnh y b sung vo T. Loi b nhng cnh to thnh chu trnh. B4: quay li B2.V D:nh minh haM t

ADvCEl cc cnh nh nht vi di 5, v ta chnADmt cch ty (t mu xanh).

CEl cnh nh nht khng to thnh chu trnh vi di 5, nn n l cnh th hai c chn.

Cnh th baDFvi di 6 cng c chn tng t nh vy.

Cc cnh tip theo theo th t trng s tng dn lABvBE, vi di 7. ChnABmt cch ty . CnhBDkhng th c chn trong tng lai (t mu ) v c ng niBvDnn nu chn n s to thnh chu trnhABD.

Tip tc chn cnh nh nht tip theo lBEvi di 7. Thm mt s cnh c t mu :BCv n s to chu trnhBCE,DEv n s to chu trnhDEBA, vFEv n s to chu trnhFEBAD.

Cui cng, thut ton chn cnhEG di 9, v tm ra cy bao trm nh nht.

4.3. Thut ton Dijkstra:Cho Graph lin thng G={V,E}, cn tm khong cch ngn nht v ng i t nt s n tt c cc nt khc.B1: thit lp i=0, tp cha cc nt c gi c nh S={uo= s}, gn d(v) bng: vi vuo 0 vi v= uo Nu | V|= 1 th kt thc.B2: vi mi v V/S, thay th :d(v)= min{d(v),d(ui)+ d(vui)}. Nu d(v) thay i gi tr, t nhn (d(v), ui) cho v.B3: trong s cc v va c cp nht gi, tm Ui+1 c gi nh nht. gn S=S(ui+1) B4: thay th bi i+1. Nu i =|V|-1 kt thc. Nu khng quay v B2.

4.4. Thut ton Bellman Ford:Cho graph lin thng G={V,E},cn tm khong cch ngn nht v ng i t nt s n tt c cc nt khc.B1: thit lp hm xc nh nt tin bi cu s l (s)= s v cc gi d(v) bng: = vi vuo =0 vi v =uo To dng i FIFO Q ca cc nt qut. a s vo Q.B2: ly ra nh u tin trong hng i h, kim tra gi ca cc nt ln cn U,nu d(u )> d(h)+ d(hu) th a u vo hng i v gn: d(u)= d(h)+ d(hu)(u)= hB3: lp li B2 cho n khi Q={}

5. Mt s giao thc nh tuyn ng hin nay: qun tr mng d dng hn, ngi ta c gng nghin cu nh tuyn ng theo cc hng khc nhau nh: tm ng i ngn nht v tm ng i ti u nht. in hnh cho hai hng nghin cu l hai giao thc nh tuyn: RIP (tm ng i ngn nht) v OSPF (tm ng i ti u nht), ngoi ra ngi ta cn pht trin thm giao thc EIGRP l giao thc nh tuyn lai gia hai giao thc trn li dng u im ca mi loi giao thc.

Hnh 8: Phn loi cc giao thc nh tuyn

5.1. Giao thc nh tuyn RIP (Routing Information Protocol):Giao thc nh tuyn RIP l giao thc nh tuyn distance vector nh tuyn theo khong cch t nt cho ti mng ch. Hin nay giao thc ny c nghin cu v pht trin n version 3, trong vesion 2 c s dng nhiu nht. Chng u s dng hop count l gi ca ng i ti mng ch, trong mi hop count l mt nt mng c chc nng hot ng lp 3 trong m hnh OSI. V gi ca ng i c gi tr t 0 n 15. C mi 30 giy th cc nt mng gi thng tin bng nh tuyn cho nhau cp nht d liu v ng i ti cc mng ch v duy tr kt ni. Giao thc ny s dng thut ton Bellman-Ford so snh gi ca cc lin kt xy dng nn bng nh tuyn v nh tuyn gi tin.V d trn nt mng R1 ta s dng chng trnh theo di bn tin cp nht d liu bng nh tuyn, sau mi thi gian nht nh nt mng gi yu cu nt mng khc gi thng tin nh tuyn v xy dng bng nh tuyn ca ring mnh. Trong bng nh tuyn c cha thng tin v mng ch, cng i ti mng ch v gi ca ng ti mng ch l bao nhiu.

Hnh 9: Qu trnh gi thng tin nh tuyn RIPNhc im ca giao thc nh tuyn ny l d dn ti gi tin trong mng b lp vng (loop) do thi gian cc nt mng gi thng tin nh tuyn cho nhau l nh k, v trong thi gian kh lu trong khi mi trng mng lun c s thay i ngu nhin. ng thi giao thc ny khng phn bit loi gi tin c truyn i trong mng nn vi nhng gi tin l thi gian thc vn b x l ging nhng gi tin d liu thng, tc l giao thc khng h tr QoS (Quality of Service). Ngoi ra, v gi c tnh theo s hop count nn c th c trng hp gi ca lin kt th nh trong khi bng thng cng nh th s gy nghn mng, m lin kt c gi ln hn nhng bng thng ln th li khng c d liu c truyn. Do giao thc ny ch c s dng cc mng nh, v dung lng mng khng qu ln trnh tnh trng nghn mng gy mt d liu do b lp vng qu nhiu.

5.2. OSPF (Open Shortest Path First):Giao thc OSPF c pht trin nm 1987 bi IETF (Internet Engineering Task Force). y l giao thc link-state hot ng da trn thng tin v trng thi cc lin kt trong mng. Mi nt mng nhn v gi cc gi tin LSU (Link State Update) ti cc nt mng khc v trng thi lin kt ca n ti cc mng khc nh th no, t xy dng nn cy SPF (Shortest Path First) bng thut ton Dijkstra. y, gi c s dng bng cch tnh ton t bng thng ca cc lin kt, bng thng cng ln th gi cng nh, cho thy s ti u v cch tnh gi lin kt so vi giao thc RIP. Khi mi nt mng bit c bt k s thay i no v trng thi lin kt ti mng khc th n mi gi d liu nh tuyn cp nht ti nt mng khc. Do , bnh thng khng c s thay i no v mng th cc nt mng ch gi nhng gi c kch thc khng ng k duy tr lin kt, cn khi c thay i th ch gi thng tin v s thay i , dn ti gim lng bng thng cho ton mng.Trong mng a truy cp OSPF (cc nt mng s dng giao thc OSPF trao i thng tin vi nhau cng ni vo thit b lp 2 m hnh OSI nh Hnh 10) c c ch bu chn nt mng ch (BDR), nt mng ny chu trch nhim cp nht thng tin nh tuyn cho cc nt khc da vo thng tin nh tuyn t cc nt thay i ti n. Do hn ch c tnh trng tn bng thng do cc nt mng trao i thng tin nh tuyn vi nhau hoc gy nghn mng ti thit b trung tm.

Hnh 10: u im ca BDRu im ca giao thc ny l mng hi t nhanh do ch cp nht khi mng c s thay i v ch cp nht nhng lin kt b thay i. ng thi, do gi c tnh ton theo bng thng ca cc lin kt nn tng c tc lu thng thng tin trn ton mng.

5.3. EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol):y l giao thc nh tuyn do Cisco IOS Software Release xy dng t nm 1992 v ch hot ng trn cc thit b mng do Cisco sn xut. Giao thc ny s dng thut ton Bellman-Ford hoc Ford-Fulkerson, l hai thut ton nh tuyn theo khong cch. Nhng qu trnh hot ng cp nht bng nh tuyn th EIGRP li hot ng ging nh OSPF, tc cp nht nh tuyn theo trng thi lin kt. Nh vy, ging OSPF, giao thc EIGRP tng dung lng ca mng hn hn so vi giao thc nh tuyn RIP. ng thi, gi ca mi lin kt c tnh ton da vo bn thng s: bng thng, tr, tin cy v ti. Da vo bn thng s ny, mi thng tin nh tuyn trong ng i c tnh ton ti u, m bo cho cc gi tin trong mng lun c truyn i vi tin cy cao nht. Ngoi ra, giao thc OSPF cn gip ngi qun tr mng thc hin qun tr mng ti u hn bng cch phn vng t tr cho cc vng ln cn nhau. Mi vng t tr l mt AS:

Hnh 11: u im ca phn vng t tr (AS)Mi AS chy mt nh tuyn EIGRP chung v ch nh tuyn trong AS , mun nh tuyn d liu sang mng khc th cc nt mng phi nh tuyn tnh ti nt mng bin (Gateway). y, ta li thy nh tuyn tnh cng c chc nng c bit trong mng.Hai giao thc OSPF v EIGRP c h tr xc thc bn tin update nn c tnh bo mt rt cao, cng vi update thng tin nh tuyn mi khi c s thay i ca trng thi lin kt nn c u th vt tri so vi giao thc nh tuyn RIP. Nhng b li mi nt mng cn yu cu tc x l cao, do hai giao thc ny ch yu c s dng trong mng li. Vi mng nh vi s lng ngi dng t ngi ta s dng nh tuyn RIP chi ph thit b r hn, v d cu hnh s dng hn.

III. Kt lunnh tuyn lu lng trong mng tri qua nhng giai on pht trin quan trng. Vi s pht trin nhanh chng ca cng ngh vin thng v my tnh, cc phng php nh tuyn mng ngy cng tr nn linh hot gn lin vi hiu qu ca hot ng mng li, k hoch nh tuyn tr thnh mt thnh phn khng th thiu c trong cng tc thit k, xy dng v vn hnh, qun l mng.Qua qu trnh tm hiu v nh tuyn t sch bo v internet, bi tp ln ca chng em a ra cc vn : nh tuyn. Phng php nh tuyn (cc loi nh tuyn). Thut ton nh tuyn v v d. Giao thc nh tuyn ng dng cc thut ton.Bi tp ln ca chng em cn nhiu thiu st, rt mong c s ch bo ca thy gio. Em xin chn thnh cm n thy!

IV. Ti liu tham kho[1] Rick Graziani - Allan Johnson, Routing Protocols And Concepts. Cisco Press, 2008.[2] Donald Gross, Carl M. Harris, Fundamentals of Queueing Theory, Wiley-Interscience,1998[3] Joseph L. Hammond, Peter J.P.O' Reilly, Performance Analysis of Local Computer Networks, Addison-Wesley, 1988[4] Slide ging dy mn C s mng thng tin, TS. Nguyn Vn Tin, Vin in t vin thng, i hc Bch Khoa H Ni .[5] Slide ging dy mn Mng my tnh, Ging vin Nguyn Hu Thanh, Vin in t vin thng, i hc Bch Khoa H Ni.2