Link State Protocols là một loại giao thức định tuyến động trong mạng máy tính, hoạt động dựa trên việc mỗi router duy trì một bản đồ topology hoàn chỉnh của toàn bộ mạng.
Nguyên lý hoạt động:
1. Thu thập thông tin topology:
- Mỗi router khám phá các neighbor trực tiếp thông qua gói Hello
- Router tạo ra Link State Advertisement (LSA) chứa thông tin về các liên kết của nó
- LSA được flooding (lan truyền) đến tất cả router trong vùng
2. Xây dựng Link State Database (LSDB):
- Mỗi router lưu trữ tất cả LSA nhận được
- Tạo ra một cơ sở dữ liệu topology hoàn chỉnh của mạng
- Tất cả router trong cùng vùng có LSDB giống hệt nhau
3. Tính toán đường đi tối ưu:
- Sử dụng thuật toán Dijkstra (Shortest Path First - SPF)
- Tính toán cây đường đi ngắn nhất từ chính nó đến tất cả đích khác
- Kết quả được lưu trong bảng định tuyến
Ưu điểm:
- Hội tụ nhanh khi có thay đổi topology
- Không có vòng lặp định tuyến
- Hỗ trợ load balancing trên các đường có cost bằng nhau
- Scalability tốt với thiết kế hierarchical
Nhược điểm:
- Tiêu tốn nhiều CPU và memory
- Băng thông overhead cao khi flooding LSA
- Phức tạp trong cấu hình và troubleshooting
Ví dụ điển hình:
- OSPF (Open Shortest Path First)
- IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)
- Network Topology: Các router khám phá topology mạng và xác định cost của các liên kết
- LSA Flooding: Mỗi router tạo và lan truyền Link State Advertisement đến tất cả router khác
- LSDB Construction: Tất cả router xây dựng cùng một Link State Database chứa thông tin topology hoàn chỉnh
- SPF Calculation: Mỗi router chạy thuật toán Dijkstra để tính toán cây đường đi ngắn nhất
- Routing Table: Từ SPF tree, router tạo ra bảng định tuyến với đường đi tối ưu đến từng đích
Điều quan trọng là tất cả router đều có cùng một LSDB nhưng mỗi router sẽ tính toán SPF tree từ góc nhìn của chính nó, do đó có bảng định tuyến khác nhau phù hợp với vị trí của mình trong mạng.
Nhận xét