Thế nào là điều khiển lưu lượng dựa trên IP?

[Tín Phan]

Đây là một phương pháp được sử dụng đầu tiên để điều khiển lưu lượng trong mạng IP. Phương pháp này phần nào khắc phục được tồn tại mà kế hoạch định tuyến để lại. Kĩ thuật lưu lượng dựa trên chính sách định tuyến IP vẫn là phương pháp khá phổ biến, nhưng đây không phải là phương pháp tối ưu.

Phương thức chủ yếu để điều khiển hướng lưu lượng IP đi qua mạng là sự thay đổi cost trên một liên kết riêng biệt. Không có cách hợp lí để điều khiển hướng mà lưu lượng chấp nhận trên cơ sở nơi mà lưu lượng đến từ đâu – mà chỉ là lưu lượng sẽ đi tới đâu. Sử dụng kĩ thuật lưu lượng IP phù hợp với nhiều mạng mạng lớn, tuy nhiên vẫn còn có một số vấn đề mà kĩ thuật lưu lượng IP không giải quyết được.

Các phần tử trong mạng IP ứng xử với các gói tin bằng các phân tích thông tin mào đầu của gói tin IP (điều khiển hướng gói). Nếu mạng như hình 1 sử dụng phương pháp định tuyến tĩnh, việc chia lưu lượng đều trên hai đường đi có thể được thực hiện một cách dễ dàng bởi nhà quản trị. Ví dụ luồng lưu lượng I-I’ được áp đặt sử dụng đường R1-R2-R3-R5 còn luồng lưu lượng II-II’ được áp đặt đi trên đường còn lại R1-R4-R5.

Hình 1: Phân chia lưu lượng dựa theo định tuyến tĩnh

Hình 2: Chia lưu lượng thành hai phần

Hoặc cũng với ví dụ này, có thể chia mỗi luồng lưu lượng thành hai phần, mỗi phẫn sẽ được hướng tới một đường khác nhau. Rõ ràng việc thiết lập các tuyến tĩnh cũng có thể giúp cho mạng phân chi được tải. Tuy nhiên:

- Không cho phép thích ứng khi topo mạng thay đổi.

- Việc chia tải chỉ dựa trên địa chỉ đích nên chỉ mang tính hình thức.

- Không cân bằng được tải trên các tuyến.

- Phương pháp này rất ít được sử dụng.

Dễ dàng thấy, với một cấu hình mạng cho trước như giả thiết, nếu sử dụng chính sách định tuyến này sẽ xuất hiện một vấn đề mới đó là tính chủ quan trong việc phân tải. Việc phân chia luồng lưu lượng đi trên các hướng chưa chắc đã triệt để. Có hai lí do. Thứ nhất, việc phân chia luồng lưu lượng trên các tuyến được thực hiện một cách cảm tính thiếu chính xác. Thứ hai, giả sử việc phân chia luồng lưu lượng một cách cảm tính là chính xác thì cũng chỉ chính xác tại một thời điểm nhất định chứ không phải là mãi mãi.

Chúng ta tiếp tục xem xét trường hợp sử dụng một trong các giao thức định tuyến (như OSPF). Sẽ có hai giải pháp có thể áp dụng. Thứ nhất, kích hoạt tính năng chọn đa đường của giao thức định tuyến. Khi đó giao thức định tuyến không chỉ tìm ra một đường đi ngắn nhất mà là một tập các đường đi ngắn nhất. Trong trường hợp cụ thể này, chọn số đường đi ngắn nhất là 2. Nếu vậy, bộ định tuyến R1 sẽ sử dụng cùng một lúc hai đường đi cho các luồng lưu lượng. Cần chú ý rằng giao thức định tuyến OSPF không hỗ trợ cân bằng tải không đều mà chỉ hỗ trợ cân bằng tải đều. Muốn cân bằng tải kiểu không đều thì phải sử dụng giao thức định tuyến EIGRP.

Thứ hai, có thể kết hợp giao thức định tuyến với ‘điều kiện mở rộng’ khi quyết định hướng các gói tin theo các tuyến tới đích. Thông thường, để đưa ra ứng xử của mình với các gói tin, các bộ định tuyến chỉ cần phân tích thông tin về địa chỉ đích của gói tin IP đó. Khi áp dụng các ‘điều kiện mở rộng’ tại các bộ định tuyến, ngoài địa chỉ đích ra còn một số thông tin sau có thể xem xét khi đưa ra quyết định ứng xử:

- Địa chỉ nguồn

- Kích cỡ gói

- Loại ứng dụng (căn cứ vào địa chỉ cổng ứng dụng)

Một khi sử dụng phương pháp này không chỉ giải quyết vấn đề cân bằng tải mà còn giải quyết được phần nào vấn đề QoS. Khi đó, các phần tử của mạng được kích hoạt giao thức định tuyến và tính năng multipath để đảm bảo trong router bảng định tuyến mô tả nhiều đường đi tới mạng đích. Các tham số về địa chỉ nguồn, chiều dài gói, ToS được phân tích trước khi địa chỉ đích của gói tin IP được so sánh với các thực thể trong bảng định tuyến. Ngoài ra có thể sử dụng phương pháp áp đặt (thay đổi) tham số cost của các liên kết.

Hình 3: Phân loại lưu lượng dựa trên địa chỉ nguồn

Hình 4: Phân loại lưu lượng dựa trên ToS hoặc kích cỡ gói PS

Nhận xét:

- Kỹ thuật điều khiển lưu lượng dựa trên IP thực chất vẫn dựa trên các chính sách định tuyến bổ xung.

- Các nút mạng vẫn phải xử lý thông tin trong phần tiêu đề của gói tin IP (hướng gói).

- Nếu sử dụng PBR, thông tin cần phải xử lý các các nút nhiều hơn thông thường do cần phân tích các trường địa chỉ nguồn, ToS, PS.

- Việc phân chia luồng lưu lượng vẫn dựa trên phân tích cảm tính lưu lượng tại thời điểm tức thời.

- Cần có sự thống nhất về chính sách trên toàn mạng.

- “Tính động” trong điều khiển lưu lượng hầu như không có. Nó chỉ có ưu điểm hơn định tuyến tĩnh là khả năng nhận biết thay đổi topo mạng.

Lê Sơn Hà – VnPro