Định tuyến là gì? Những điều cần biết và tác động của định tuyến trong kết nối mạng

"Định tuyến là gì" là một câu hỏi thường gặp trong lĩnh vực mạng máy tính. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm định tuyến và cách nó ảnh hưởng đến trải nghiệm sử dụng internet của bạn mỗi ngày. Cùng khám phá nhé!

Định tuyến là gì?

Định tuyến là quá trình chọn lựa đường dẫn trong một mạng máy tính. Mạng này bao gồm nhiều máy tính được gọi là các nút và các liên kết/đường dẫn nối chúng. Khi hai nút trong mạng cần truyền thông tin với nhau, có nhiều đường dẫn khả dụng để kết nối nó. Định tuyến là quá trình quyết định đường dẫn nào là tối ưu nhất, thường dựa trên các quy tắc và thuật toán được thiết lập trước.

Tầm quan trọng của định tuyến là gì?

Định tuyến đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hoạt động của mạng máy tính. Khi định tuyến được thực hiện đúng cách, nó giúp cải thiện hiệu suất giao tiếp mạng, giảm thiểu thời gian chờ đợi khi tải trang web và ngăn chặn các sự cố giao tiếp mạng có thể dẫn đến việc máy chủ trang web bị quá tải và gặp sự cố.

Định tuyến giúp giảm thiểu lỗi mạng, đồng thời đảm bảo mạng có thể hoạt động ổn định dưới tác động của lưu lượng truy cập cao mà không làm tắc nghẽn hệ thống. 

Tìm hiểu về bộ định tuyến

Bộ định tuyến là một thiết bị mạng kết nối các thiết bị máy tính và mạng với những mạng khác. Nhiệm vụ chính của bộ định tuyến được tóm gọn trong 3 chức năng quan trọng.

Xác định đường dẫn

Bộ định tuyến quyết định con đường nào mà dữ liệu sẽ di chuyển từ nguồn đến đích. Nó nỗ lực tìm ra đường dẫn tốt nhất bằng cách phân tích các yếu tố mạng như độ trễ, dung lượng và tốc độ truyền.

Chuyển tiếp dữ liệu

Bộ định tuyến chịu trách nhiệm chuyển gửi dữ liệu đến thiết bị tiếp theo trên đường đã chọn, cuối cùng là đến điểm đích. Cả thiết bị và bộ định tuyến có thể thuộc về cùng một mạng hoặc các mạng khác nhau.

Cân bằng tải

Bộ định tuyến có khả năng gửi bản sao của cùng một dữ liệu qua nhiều đường dẫn. Hành động này giúp giảm lỗi do mất mát dữ liệu, đồng thời tạo ra tính dự phòng và quản lý hiệu quả lưu lượng truy cập.

Cơ chế hoạt động của định tuyến

Dữ liệu được di chuyển qua mạng dưới dạng các gói dữ liệu, và mỗi gói đều có một tiêu đề chứa thông tin về điểm đích dự kiến của nó. Khi gói dữ liệu đến đích, một số bộ định tuyến có thể định tuyến gói đó nhiều lần, và quá trình này được thực hiện hàng triệu lần mỗi giây cùng hàng triệu gói.

Trước tiên, bộ định tuyến sẽ thực hiện tra cứu địa chỉ của gói trong bảng định tuyến. Quá trình này tương tự như bạn đang tham khảo lịch trình xe buýt để tìm tuyến xe tốt nhất tới điểm đến của mình. Sau đó, bộ định tuyến sẽ chuyển tiếp/di chuyển gói đến điểm tiếp theo trong mạng.

Tìm hiểu thêm về EIGRP: Giao thức định tuyến tiên tiến để tối ưu hóa hiệu suất mạng!

Phân loại định tuyến

Định tuyến tĩnh

• Quản trị viên mạng sử dụng bảng tĩnh để cấu hình và chọn các đường dẫn mạng thủ công vì không có thể tự động cập nhật đường dẫn.
• Dễ triển khai. Phù hợp khi thiết kế mạng hoặc thông số không thay đổi thường xuyên, băng thông đường truyền thấp, các tuyến kết nối ít.
• Có thể gặp hạn chế như tắc nghẽn mạng và giảm tính linh hoạt của mạng. Mặc dù có thể đặt cấu hình đường dẫn dự phòng khi có liên kết lỗi, nhưng khả năng thích ứng tự động không cao làm giảm hiệu suất mạng.
• Khả năng mở rộng mạng kém linh hoạt, chỉ áp dụng khi mô hình mạng nhỏ

Định tuyến động

• Bảng định tuyến được tạo và cập nhật trong thời gian chạy dựa trên điều kiện mạng thực tế. Sử dụng giao thức định tuyến động để tìm đường dẫn nhanh nhất từ nguồn đến điểm đích.
• Ưu điểm lớn là khả năng thích ứng với thay đổi trong mạng, bao gồm lưu lượng, băng thông, và lỗi mạng. Khi đường truyền chính gặp lỗi, hệ thống tự động tính toán và chuyển đổi sang đường backup để đảm bảo liên lạc không gián đoạn.

Các giao thức định tuyến chính là gì?

Giao thức định tuyến là bộ quy tắc quy định cách bộ định tuyến xác định và đưa gói gói đi theo đường mạng. Chúng được chia thành hai loại: giao thức cổng nội bộ và giao thức cổng bên ngoài.

Giao thức cổng nội bộ

Phù hợp trong hệ thống tự trị, nơi một tổ chức duy nhất kiểm soát mạng. Giao thức cổng nội bộ đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và đưa ra quyết định định tuyến dựa trên các chỉ số khác nhau:

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

Ví dụ về các giao thức cổng nội bộ:

- Giao Thức Thông Tin Định Tuyến (RIP): căn cứ vào số bước nhảy để xác định đường dẫn ngắn nhất giữa các mạng. Tuy nhiên, RIP là một giao thức cũ không phù hợp cho các mạng lớn vì khả năng điều chỉnh quy mô kém.
- Giao thức Mở đường dẫn ngắn nhất đầu tiên (OSPF): giao thức này thu thập thông tin từ tất cả các bộ định tuyến khác để xác định đường dẫn ngắn nhất và nhanh nhất đến điểm đích. Có thể triển khai bằng cách sử dụng các thuật toán định tuyến hoặc quy trình máy tính khác nhau.

Giao thức cổng bên ngoài

Hiệu quả trong việc truyền thông giữa hai hệ thống tự trị khác nhau, chỉ có duy nhất giao thức cổng đường biên (BGP) 

BGP chịu trách nhiệm quản lý việc giao tiếp trên Internet, một môi trường lớn với nhiều hệ thống tự trị kết nối với nhau. Mỗi hệ thống tự trị có số hệ thống tự trị (ASN) đặc trưng, có được thông qua việc đăng ký với Tổ chức cấp phát số hiệu Internet.

BGP thực hiện nhiệm vụ của mình bằng cách theo dõi các ASN gần nhất và ánh xạ địa chỉ đích với ASN tương ứng của chúng. Qua đó, nó tạo ra sự kết nối thông minh và hiệu quả giữa các hệ thống, giúp quản lý luồng thông tin một cách chặt chẽ.

Tìm hiểu về thuật toán định tuyến

Thuật toán định tuyến là nhóm các chương trình phần mềm thực hiện các giao thức định tuyến khác nhau. Chúng hoạt động bằng cách gán một giá trị chi phí cho mỗi kết nối, với chi phí được tính dựa trên các chỉ số mạng khác nhau. Mỗi bộ định tuyến cố gắng chuyển tiếp gói dữ liệu đến kết nối tiếp theo có chi phí thấp nhất.

Dưới đây là một số ví dụ về thuật toán định tuyến.

Định Tuyến theo Vectơ Khoảng Cách

• Yêu cầu các bộ định tuyến thường xuyên cập nhật thông tin về đường dẫn tốt nhất. Mỗi bộ định tuyến gửi thông tin về tổng chi phí hiện tại đến tất cả các điểm đích đã biết.
• Cuối cùng, mọi bộ định tuyến trong mạng nhận thông tin về đường dẫn tốt nhất cho tất cả các điểm đích có thể.

Định Tuyến theo Trạng Thái Liên Kết

Mỗi bộ định tuyến nhận thông tin về tất cả các bộ định tuyến khác trong mạng. Sử dụng thông tin này, mỗi bộ định tuyến tạo ra sơ đồ toàn bộ mạng và sau đó tính toán đường dẫn ngắn nhất cho gói dữ liệu.

Tóm lại, thuật toán định tuyến giúp quyết định con đường tối ưu cho việc truyền gói dữ liệu trong mạng, dựa trên các thông tin chi phí của các kết nối.

Định tuyến đã được phát triển như thế nào?

Quá trình phát triển của định tuyến đã thích ứng với những tiến bộ trong công nghệ mạng, không chỉ giới hạn trong việc chuyển đổi gói dữ liệu giữa các hệ thống tự trị và Internet.

Ngày nay, với sự xuất hiện của cơ sở hạ tầng đám mây, chúng ta có thêm tài nguyên điện toán và phần cứng được lưu trữ bởi các nhà cung cấp đám mây bên thứ ba. Những tài nguyên đám mây này sẽ được kết nối ảo để tạo ra một mạng lưới tài nguyên ảo, từ đó tạo điều kiện cho các doanh nghiệp lưu trữ và chạy ứng dụng một cách linh hoạt. 

Bên cạnh đó, nhiều tổ chức sử dụng mạng lai, kết hợp cả mạng tại chỗ với phần cứng nội bộ và mạng đám mây. Đối với các bộ định tuyến, nhiệm vụ trở nên phức tạp hơn khi cần định tuyến lưu lượng truy cập giữa các mạng nội bộ, Internet và đám mây.

Quá trình phát triển của định tuyến không chỉ là sự tiến bộ về công nghệ, mà còn là sự linh hoạt và tích hợp giữa các môi trường mạng khác nhau, từ mạng tại chỗ đến môi trường đám mây, đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của doanh nghiệp hiện đại.

Định tuyến đám mây

Định tuyến đám mây là quá trình tự động quản lý những kết nối giữa hai mạng đám mây ảo hoặc giữa mạng đám mây và mạng tại chỗ, thường thông qua việc sử dụng Giao thức cổng đường biên (BGP), tự động thích ứng với sự biến động liên tục của điều kiện mạng trên đám mây.

Bộ định tuyến đám mây, là một phần mềm ảo hóa chức năng của bộ định tuyến, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình định tuyến trên môi trường đám mây.

Định tuyến DNS

Định tuyến DNS là quá trình quản lý chuyển đổi giữa tên miền có thể đọc của con người (ví dụ: www.fptshop.com.vn) thành địa chỉ IP mà máy hiểu được (ví dụ: 192.0.2.44) thông qua Hệ thống tên miền (DNS). Dữ liệu trong DNS thực hiện ánh xạ thông tin tên miền này với thông tin về địa chỉ IP được lưu trữ trên máy chủ DNS. Trước khi gửi dữ liệu đến một trang web, các bộ định tuyến cần liên lạc với máy chủ DNS để xác định địa chỉ chính xác của máy đó cho các gói dữ liệu.

Giao tiếp với máy chủ DNS có thể hạn chế, đặc biệt khi có nhiều người dùng cùng muốn truy cập một trang web trong cùng một khoảng thời gian. Định tuyến DNS liên quan đến các chiến lược và thuật toán định tuyến khác nhau để quản lý giao tiếp với máy chủ DNS. Các chiến lược này, như định tuyến dựa trên độ trễ và định tuyến dựa trên vị trí địa lý, giúp hiệu quả quản lý tải thông tin giao tiếp của máy chủ DNS.

Tạm kết

Bài viết này đã giải đáp chi tiết định tuyến là gì, giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm này. Hy vọng rằng thông qua bài viết, bạn đã thu được những thông tin hữu ích và dễ hiểu về cách định tuyến hoạt động trong môi trường mạng. Cảm ơn bạn đã theo dõi và đừng quên theo dõi FPT Shop để cập nhật thêm nhiều kiến thức thú vị khác nhé.

Đọc thêm:

• Bridge là gì? Công dụng, ưu nhược điểm khi dùng Bridge trong kết nối mạng
• Hub và Switch: Bạn nên chọn thiết bị chuyển mạch nào cho mạng máy tính của mình?

Để đáp ứng đầy đủ nhu cầu giải trí, từ việc thưởng thức âm nhạc, xem phim đến học tập hay làm việc, bạn nhất định cần một chiếc laptop màn hình sắc nét và pin cao. Hãy ghé thăm FPT Shop ngay hôm nay sở hữu ngay sản phẩm phù hợp với nhu cầu nhé.

• Laptop chính hãng