Tweet
Đầu tiên chúng ta cùng trả lời câu hỏi: Thế nào là định tuyến?
Định tuyến (Routing) là quá trình xác định đường đi cho các gói dữ liệu từ nguồn (source) đến đích (destination) trong một mạng máy tính. Đây là một chức năng cốt lõi của các thiết bị mạng như router, switch lớp 3, hoặc các thiết bị có khả năng định tuyến. Nếu không có định tuyến, dữ liệu sẽ không thể di chuyển qua các mạng khác nhau.
Gộp định tuyến (Route Summarization) hay tổng hợp tuyến đường, tổng hợp định tuyến, là một kỹ thuật quan trọng trong việc tối ưu hóa bảng định tuyến, giúp giảm số lượng tuyến đường cần được quảng bá (broadcast) và xử lý bởi các router. Kỹ thuật này đặc biệt hữu ích trong các mạng lớn, nơi có nhiều mạng con (subnets) và việc quản lý bảng định tuyến trở nên phức tạp.
Tại sao cần gộp định tuyến?
- Giảm kích thước bảng định tuyến: Gộp định tuyến giúp giảm số lượng tuyến đường trong bảng định tuyến, từ đó tiết kiệm tài nguyên bộ nhớ và CPU trên router.
- Cải thiện hiệu suất mạng: Ít tuyến đường hơn đồng nghĩa với việc ít thông tin cần được xử lý và quảng bá, giúp mạng hoạt động hiệu quả hơn.
- Giảm độ phức tạp: Việc quản lý một bảng định tuyến nhỏ gọn và dễ hiểu hơn so với một bảng chứa hàng nghìn tuyến đường riêng lẻ.
Ví dụ, nếu bạn có các mạng con sau:
192.168.0.0/24
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.3.0/24
Giờ hãy thử chuyển đổi các địa chỉ này sang dạng nhị phân và tách các octet ra, có tổng cộng 32 bit tương đương 4 octet tất cả:
| 192.168.0.0 | 11000000 | 10101000 | 00000000 | 00000000 |
| 192.168.1.0 | 11000000 | 10101000 | 00000001 | 00000000 |
| 192.168.2.0 | 11000000 | 10101000 | 00000010 | 00000000 |
| 192.168.3.0 | 11000000 | 10101000 | 00000011 | 00000000 |
Hãy để ý, hai octet đầu và octet thứ hai của cả 3 mạng đều giống nhau, tức là 16 bit đầu giống nhau.
Ở octet thứ 3:
| 00000000 |
| 00000001 |
| 00000010 |
| 00000011 |
Tổng hợp lại, chúng ta có 2 octet đầu và 6 bit trong octet thứ 3 có bit giống nhau, tổng số là: 8 + 8 + 6 = 22 bit
Vì thế địa chỉ gộp sẽ có dạng: 192.168.0.0/22
Còn một cách nữa để có thể tính ra được địa chỉ gộp: nếu ta có 4 mạng thì đây là công thức:
Lấy 256 – số mạng = mặt nạ mạng con (subnet mask) trong địa chỉ gộp
Ví dụ: 256 – 4 mạng = 252 => Mặt nạ mạng con sẽ là 255.255.252.0
Vẫn còn một cách nữa là sử dụng ký hiệu CIDR. Nếu /24 có 256 địa chỉ, /23 là có 256x2 thì /22 là 256x4 địa chỉ
Hãy xem một ví dụ khác. Giả sử chúng ta muốn gộp các mạng sau:
- 172.16.0.0 / 16 subnet mask 255.255.0.0
- 172.17.0.0 / 16 subnet mask 255.255.0.0
- 172.18.0.0 / 16 subnet mask 255.255.0.0
- 172.19.0.0 / 16 subnet mask 255.255.0.0
- 172.20.0.0 / 16 subnet mask 255.255.0.0
- 172.21.0.0 / 16 subnet mask 255.255.0.0
- 172.22.0.0 / 16 subnet mask 255.255.0.0
- 172.23.0.0 / 16 subnet mask 255.255.0.0
| 16 | 00010000 |
| 17 | 00010001 |
| 18 | 00010010 |
| 19 | 00010011 |
| 20 | 00010100 |
| 21 | 00010101 |
| 22 | 00010110 |
| 23 | 00010111 |
Để ý rằng 5 bit đầu tiên của tất cả các octet của địa chỉ này đều giống nhau. Octet đầu tiên có 8 bit giống nhau nên 8 + 5 = 13 bit.
Vậy suy ra: địa chỉ tóm tắt sẽ là 172.16.0.0 /13 (mặt nạ mạng con sẽ là 255.248.0.0).
Tính toán dưới dạng nhị phân như thế này rất bài bản nhưng hơi chậm. Hãy thử sử dụng thủ thuật thứ hai:
256 – số mạng = mặt nạ mạng con cho địa chỉ tóm tắt.
Suy ra: 256 – 8 = 248. Subnet Mask sẽ là 255.248.0.0
Ta cũng có thể tìm thấy nó bằng cách nhìn vào các ký hiệu CIDR:
- 172.16.0.0 /16 là một mạng.
- 172.16.0.0 /15 là hai mạng.
- 172.16.0.0 /14 là bốn mạng.
- 172.16.0.0 /13 là tám mạng.
Các lưu ý khi sử dụng gộp định tuyến:
- Đảm bảo không mất thông tin: Khi gộp định tuyến, hãy đảm bảo rằng không có mạng con nào bị bỏ sót hoặc không thể truy cập được.
- Sử dụng đúng subnet mask: Subnet mask phải được chọn sao cho bao phủ tất cả các mạng con cần tổng hợp.
- Kiểm tra kỹ lưỡng: Trước khi áp dụng gộp định tuyến vào mạng thực tế, hãy kiểm tra kỹ lưỡng trước khi áp dụng để tránh phát sinh các vấn đề về định tuyến.
Mặc dù mang lại nhiều lợi ích như giảm kích thước bảng định tuyến, tiết kiệm băng thông và tăng tính ổn định của mạng, nhưng kỹ thuật này cũng tồn tại một số nhược điểm cần lưu ý:
1, Chuyển tiếp lưu lượng đến các mạng không tồn tại:
Mô tả: Khi sử dụng gộp định tuyến, router có thể tạo ra các tuyến đường bao phủ cả những mạng con không thực sự tồn tại. Nếu một gói tin được gửi đến một địa chỉ trong phạm vi của tuyến đường tổng hợp nhưng không thuộc về bất kỳ mạng con nào thực tế, router sẽ chuyển tiếp gói tin này theo tuyến đường tổng hợp, dẫn đến việc gói tin có thể bị rơi hoặc không đến được đích mong muốn.
Ví dụ: Giả sử router tổng hợp các mạng 192.168.0.0/24 đến 192.168.3.0/24 thành 192.168.0.0/22. Nếu không có mạng 192.168.2.0/24 thực sự tồn tại, nhưng gói tin được gửi đến 192.168.2.50, router sẽ chuyển tiếp gói tin này dựa trên tuyến đường tổng hợp, dẫn đến việc gói tin không đến được đích.
2, Định tuyến không tối ưu:
Mô tả: Gộp định tuyến có thể dẫn đến việc mất thông tin chi tiết về các tuyến đường cụ thể, khiến router không thể chọn đường đi tối ưu cho một số lưu lượng. Điều này có thể dẫn đến việc lưu lượng đi qua các tuyến đường dài hơn hoặc kém hiệu quả hơn.
Ví dụ: Nếu một router nhận được cả tuyến đường tổng hợp 192.168.0.0/22 và một tuyến đường cụ thể hơn như 192.168.1.0/24 từ các nguồn khác nhau, router có thể ưu tiên tuyến đường cụ thể hơn, dẫn đến việc một số lưu lượng không đi theo tuyến đường tổng hợp như mong đợi.
3, Khó khăn trong quản lý và khắc phục sự cố:
Mô tả: Việc gộp định tuyến có thể làm mất đi chi tiết về cấu trúc mạng, khiến việc xác định và khắc phục sự cố trở nên khó khăn hơn. Khi xảy ra sự cố, việc xác định chính xác vị trí và nguyên nhân có thể phức tạp do thiếu thông tin chi tiết về các tuyến đường cụ thể.
Ví dụ: Khi một sự cố xảy ra trong một mạng con cụ thể, nhưng do sử dụng tuyến đường tổng hợp, thông tin chi tiết về mạng con đó không có trong bảng định tuyến, dẫn đến việc khó xác định và khắc phục sự cố nhanh chóng.
Tóm lại, mặc dù gộp định tuyến mang lại nhiều lợi ích cho quản lý và hiệu suất mạng, nhưng cần được triển khai cẩn thận.
Kết luận
Gộp định tuyến là một kỹ thuật quan trọng giúp tối ưu hóa bảng định tuyến và cải thiện hiệu suất mạng. Bằng cách gộp các tuyến đường có chung phần đầu, nó có thể giảm kích thước bảng định tuyến và đơn giản hóa việc quản lý mạng. Tuy nhiên hãy áp dụng kỹ thuật này một cách cẩn thận. Người quản trị viên mạng nên xem xét cấu trúc mạng cụ thể và cân nhắc các nhược điểm tiềm ẩn để đảm bảo rằng việc gộp định tuyến không ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất và khả năng quản lý mạng.
✍️ Ngự Bình - phòng kỹ thuật