So sánh chức năng Routing và Switching trong Router

[dangquangminh]

So sánh Routing và Switchingtrong Router:


Phần này so sánh vai trò của routing và switching và làm thế nào để kết hợp hai chức năng này để chuyển gói tin đi trên mạng. Cisco phân biệt rất rõ sự khác nhau giữa các chức năng này của một router. Sự khác nhau thật ra khá đơn giản. Để di chuyển một gói tin bên trong một router từ một cổng giao tiếp này đến một cổng giao tiếp kia, đường đi về đích phải được xác định và sau đó gói tin này sẽ được gửi ra interface hướng ra. Quá trình tìm đường là chức năng của routing trong khi đó quá trình gửi một gói tin đi ra interface là chức năng của switching.


Chức năng routing


Chức năng routing chịu trách nhiệm học các đồ hình dạng logic của mạng và sau đó ra quyết định dựa trên kiến thức đó. Các quyết định được thực hiện bởi router sẽ xác định khi nào thì một gói tin đi vào có thể được route và nếu như vậy, sẽ được route như thế nào. Khi một gói tin được nhận, quá trình định tuyến sẽ trải qua vài bước. Các bước này có thể tóm tắt trong các câu hỏi như sau:

- Giao thức routed và giao thức routing cho gói tin (thuộc về giao thức đó) có được cài đặt trên router hay không?
- Nếu có cài đặt, có một đường đi nào cho một hệ thống mạng ở xa tồn tại trong bảng định tuyến hay không?
- Nếu mạng đích là không có trong bảng định tuyến, có tuyến đường mặc định nào được cấu hình hay không?
- Nếu có một tuyến đường mặc định tĩnh hoặc động, địa chỉ đích có đến được không?
- Đường đi tốt nhất về một mạng nào đó là như thế nào?
- Có nhiều đường đi có chi phí bằng nhau hay không?
- Nếu có nhiều đường đi có chi phí bằng nhau, interface nào sẽ được dùng để đẩy gói đi ra.


Chức năng Switching

Chức năng switch liên quan đến việc di chuyển dữ liệu trên một router. Chức năng này sẽ chịu trách nhiệm chuyển gói tin. Switching chỉ được thực hiện sau khi những quyết định về routing đã được thực hiện. Mặc dù router đã ra quyết định, vẫn còn một vài quyết định phải thực hiện bằng phần cứng. Chức năng switching này thực hiện những việc sau:

1. Kiểm tra frame đầu vào xem có hợp lệ
2. Kiểm tra có phải frame này có địa chỉ đích là địa chỉ L2 của router hay không
3. Kiểm tra kích thước frame có hợp lệ hay không?
4. Kiểm tra phần CRC của frame
5. Gỡ bỏ phần mào đầu và phần cuối của frame. Sau đó kiểm tra địa chỉ đích với các thông tin trong cache
6. Tạo ra các header và trailer mới và đưa ra cổng ra của router

[dangquangminh]

Mối quan hệ giữa routing và switching trong Cisco Router


Một gói tin sẽ được router chấp nhận nếu cấu trúc frame của nó chứa địa chỉ L2 của một trong những cổng của router. Nếu cấu hình địa chỉ là đúng, sau khi frame được kiểm tra, frame và nội dung của frame được đưa vào bộ đệm. Bộ đệm được chứa trong bộ nhớ hoặc trong một vài phần cứng đặc biệt của router.

Nếu địa chỉ ngùôn và địa chỉ đích L3 của gói tin đó không nhận thấy bởi router trước đó, gói tin sẽ được process switch hoặc routed. Hành động này bao gồm
- Khi một gói phải được chuyển đi, một quá trình tìm kiếm trong bảng định tuyến sẽ được kích hoạt và router sẽ quyết định sẽ chuyển gói tin đi như thế nào.
- Gói tin sau đó sẽ được đóng gói với giao thức L2 phù hợp.
- Nếu cơ chế fast-switching được dùng, gói tin sẽ được kiểm tra lại một lần nữa. Một tuyến sẽ được đưa vào cache. Một entry trong cache sẽ bao gồm: IP Prefix, cổng đi ra của router, phần header lớp 2 được dùng để chuyển gói tin đi
Các gói tin theo sau đó trong cùng luồng dữ liệu, nếu phần địa chỉ đích là so trùng trong route-cache, gói tin sẽ được chuyển đi dùng thông tin trong cache. Chức năng routing lúc này không bị ảnh hưởng. Kiểu cache được dùng phụ thuộc vào kiểu phần cứng được dùng. Các kiểu switching là fast switching, autonomous switching, silicon switching và CEF.

[dothanhkhanh]

Các kiểu switching là fast switching, autonomous switching, silicon switching và CEF
anh Minh có thể giải thích rõ hơn về các kiểu switching này hơn được không?

"Để bắt buộc NAT phải xét đến ACL mỗi khi phải thực hiện chuyển đổi một địa chỉ nào đó bằng cách tắt chế độ fast-switching trên cổng đó. Lúc này Router chuyển sang hoạt động theo chế độ process-switching"(trích trong cuốn BSCI-LabPro)....
anh giải thích giúp em rõ nghĩa hơn của câu trên và chế độ process-switching là gì ??
thanks anh!

[phamminhtuan]

Chào bạn,

Fast switching: (cache- driven switching):
Gói đầu tiên sẽ được xử lí bằng process switch, những destionation đã đi tới trong thời gian gần đây sẽ được cache lại => nhanh hơn. Nói chung nó là dạng cache.
Vì cache như vậy nên không hỗ trợ load balancing được.
Do đó nếu bắt buộc NAT phải xét đến ACL thì không dùng dạng này, do đó ta phải chuyển sang dạng xử lí khác là process-switching (tức mọi gói đến nó đều coi vào trường source, dest)

CEF thì dựa vào bảng routing để xây dựng ra bảng FIB (thu gọn của bảng routing table).
Đồng thời nó cũng dựa tiếp vào đầu ra của bảng FIB (cứ xem như next-hop) kết hợp địa chỉ MAC của đầu ra này để tạo ra bảng Adjacency.
CEF là dạng tiên tiến hiện giờ (Cisco).

Đó là 3 chế độ dùng phổ biến bây giờ.

[dothanhkhanh]

Vậy còn 2 kiểu: autonomous switching, silicon switching??? Tuấn giải thích hộ mình với!
Thanks Tuấn!

[phamminhtuan]

Chào bạn,
Trong kĩ thuật Fast switching, thì tất cả packet đều phải đưa vào bộ xử lí chính (main processor) để xử lí. Do đó khi một packet nhận từ interface đầu vào được copy tới đầu ra (việc copy này không phải copy toàn bộ packet vì như vậy sẽ rất lâu, giống như một cái thùng có chưa đồ, nó chỉ copy dung tích của cái thùng để cho đầu ra biết tui lớn cỡ bao nhiêu rồi dùng kĩ thuật switching. Việc này nếu học ONT thì sẽ biết).
Do đó mỗi việc copy như vậy thì cũng làm gián đoạn quá trình switching packet.
Mà trong khi đó thiết bị còn phải làm nhiều việc khác dẫn đến delay.

Thay vì xử lí tất cả tập trung ở main processor thì nay phân tải công việc bớt cho các interface trên Cbus card (ở thiết bị dòng cao như cisco 7000 chẳng hạn).
Autonomous switching thì cũng thực hiên công việc như fast switching nhưng nó hỗ trợ ít giao thức hơn fastswitching (chỉ support IP, IPX)

Silicon switching thì cải tiến autonomous switching (sách nói nhanh hơn 35%). Nghe tên thôi biết chip silicon rồi.

Bạn có thể xem chi tiết hơn các loại kĩ thuật phần cứng ở cuốn "Inside Cisco IOS software Architect"
Mấy cái này thì cứ từ từ cũng được. Vì BCMSN và ONT mới nghiên cứu tới nó.

[luancb]

Bạn có thể download sách Tuấn nói tại đây !

[dothanhkhanh]

Bạn có thể download sách Tuấn nói tại đây !

Thanks Luân nhiều!
nhưng mình vào link Luân cho không down được, nó toàn chuyển xang các trang thương mại khác ko à!!

p/s: mình nhờ cụ gôlờ sớt được roài, cám ơn Luân nhiều!

[luancb]

Link được mà : mở trang đó lên , ở gần cuối trang, có link này : http://mihd.net/xjwkf0 .