Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC Ngêi thùc hiÖn : Lưu Anh Tú Hà Nội 10/2005 Lưu Anh Tú, D2001VT LƯU ANH TÚ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC gáy Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN Lưu Anh Tú, D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục Điểm : (Bằng chữ : ) Ngày tháng năm 2005 NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN Lưu Anh Tú, D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục Điểm : (Bằng chữ : ) Ngày tháng năm 2005 Lưu Anh Tú, D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục MỤC LỤC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT i LỜI NÓI ĐẦU iii CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ MPLS 1 1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ 1 1.2 Xu hướng phát triển công nghệ mạng 3 1.2.1 Định tuyến và chuyển mạch gói truyền thống 3 1.2.2 Công nghệ mạng dựa trên giao thức IP 3 1.2.3 Công nghệ ATM 4 1.2.4 IP và ATM 4 So sánh giữa IP và ATM 4 Giải pháp sử dụng mô hình xếp chồng 6 1.3 Sự ra đời công nghệ MPLS 8 1.3.1 Chuyển mạch nhãn là gì? 8 1.3.2 Tại sao sử dụng MPLS? 10 Tốc độ và trễ 10 Khả năng mở rộng mạng 11 Tính đơn giản 11 Sử dụng tài nguyên 12 Điều khiển đường đi 12 CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ MPLS 14 2.1 Một số vấn đề cơ bản 14 2.1.1 Các thuật ngữ, định nghĩa sử dụng trong MPLS 14 2.1.2 Một sồ vấn đề liên quan đến nhãn (Label) 16 Không gian nhãn 16 Lưu Anh Tú, D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục Sự duy nhất của nhãn trong không gian nhãn 17 Ngăn xếp nhãn 19 Sự duy trì nhãn 23 Tổng hợp FEC 23 Hợp nhất nhãn 25 2.1.3 Một số vấn đề liên quan đến ràng buộc nhãn (FEC/Label) 26 Các phương pháp ràng buộc nhãn với FEC 26 Các chế độ điều khiển ràng buộc nhãn với FEC 27 Phân bổ ràng buộc nhãn không theo yêu cầu và theo yêu cầu 29 2.2 Các loại thiết bị trong mạng MPLS 30 2.3 Các chế độ hoạt động của MPLS 32 2.3.1 Chế độ khung 32 2.3.2 Chế độ tế bào 33 2.4 Các giao thức phân bổ nhãn 35 2.4.1 Giao thức phân phối nhãn LDP 35 Giới thiệu 35 Các loại bản tin LDP 36 Thủ tục thăm dò LSR lân cận 37 Các bản tin LDP 38 Phát hành và sử dụng nhãn 43 2.4.2 Giao thức RSVP với việc phân bổ nhãn 48 2.4.3 Giao thức BGP với việc phân bổ nhãn 54 2.5 Định tuyến trong mạng MPLS 55 2.5.1 Định tuyến cưỡng bức (CR) với CR-LDP 56 Khái niệm 56 Định tuyến hiện (ER) và định tuyến cưỡng bức (CR) 57 Lưu Anh Tú, D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục LDP và định tuyến cưỡng bức (CR) 58 Thuật toán định tuyến cưỡng bức 58 Các bản tin và các TLV sử dụng trong CR 62 CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ MPLS 71 3.1 Mạng thế hệ kế tiếp (NGN) của Tổng công ty BCVT Việt Nam 71 3.1.1 Mở đầu 71 3.1.2 Cấu trúc phân lớp chức năng NGN 72 3.1.2 Nguyên tắc tổ chức mạng 72 3.1.3 Tổ chức các lớp chức năng trong NGN 73 Tổ chức lớp ứng dụng và lớp dịch vụ mạng 73 Tổ chức lớp điều khiển 74 Tổ chức lớp truyền tải 74 Tổ chức lớp truy nhập 74 3.1.4 Kết nối NGN với các mạng hiện thời 74 Kết nối với mạng PSTN 74 Kết nối với mạng Internet 75 3.1.5 Lộ trình chuyển đổi sang NGN 76 3.2 Khả năng ứng dụng MPLS tại Việt Nam 78 3.2.1 Những điểm cơ bản trong định hướng phát triển của ngành viễn thông Việt Nam 78 3.2.2 Các công nghệ và triển vọng triển khai 78 1. Công nghệ IP 79 2. Công nghệ ATM 79 3. Công nghệ MPLS 79 3.2.3 Các giải pháp ứng dụng MPLS 80 1. Giải pháp 1: MPLS trong mạng lõi 80 Lưu Anh Tú, D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục 2. Giải pháp 2: ATM lõi, MPLS ở các tổng đài đa dịch vụ 83 3. Giải pháp 3: Mạng MPLS hoàn toàn 86 4. Đánh giá các giải pháp 88 KẾT LUẬN 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Lưu Anh Tú, D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ và từ viết tắt THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dẫn không đồng bộ ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ ATMARP ATM Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ ATM BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng đường biên CoS Class of Service Lớp dịch vụ CLIP Classical IP IP trên ATM CR Constrained Routing Định tuyến cưỡng bức CR-LDP Constrained Routing-LDP Định tuyến cưỡng bức-LDP CR-LSP Constrained Routing-LSP Định tuyến cưỡng bức-LSP CSPF Constrained SPF SPF cưỡng bức DiffServ Differentiated Service Các dịch vụ được phân biệt DLCI Data Link Connection Identifer Nhận dạng kết nối liên kết dữ liệu ER Explicit Routing Định tuyến hiện FR Frame Relay Chuyển tiếp khung FEC Fowarding Equivalent Class Lớp chuyển tiếp tương đương IETF Internet Engineering Task Force Nhóm tác vụ kỹ thuật Internet IP Internet Protocol Giao thức Internet IntServ Integrated Service Các dịch vụ được tích hợp LAN Local Area Network Mạng cục bộ LANE LAN Emulation Mô phỏng LAN LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân bổ nhãn LER Label Edge Router Router biên nhãn LIB Label Information Base Cơ sở thông tin nhãn LSP Label Switched Path Đường dẫn chuyển mạch nhãn LSR Label Switch Router Router chuyển mạch nhãn MG Media Gateway Cổng đa phương tiện MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPOA Multiprotocol Over ATM Đa giao thức trên ATM NGN Next Generation Network Mạng thế hệ kế tiếp NHRP Next Hop Resolution Protocol Giao thức phân giải chặng kế tiếp OSPF Open Shortest Path First Giao thức đường đi ngắn nhất đầu tiên PID Protocol Identifier Nhận dạng giao thức PNNI Private Network-Network Interface Mạng riêng ảo QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RESV Resevation Bản tin dành trước RFC Request For Comment Yêu cầu ý kiến RSVP Resource Resevation Protocol Giao thức dành trước tài nguyên Lưu Anh Tú, D2001VT i Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ và từ viết tắt SG Signaling Gateway Cổng báo hiệu SPF Shortest Path First Đường đi ngắn nhất đầu tiên STM Synchronous Transmission Mode Chế độ truyền dẫn đồng bộ SVC Signaling Virtual Circuit Kênh ảo báo hiệu TCP Transission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TGW Traffic Gateway Cổng lưu lượng TLV Time To Live Thời gian sống TLV Type-Leng-Value Kiểu-Chiều dài-Giá trị ToS Type of Service Kiểu dịch vụ UDP User Datagram Protocol Giao thức lược đồ dữ liệu VC Virtual Circuit Kênh ảo VCI Virtual Circuit Identifier Nhận dạng kênh ảo VNPT Vietnam Post & Telecommunications Tổng công ty BCVT Việt Nam VP Virtual Path Đường ảo VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng đường ảo WAN Wide Area Network Mạng diện rộng Lưu Anh Tú, D2001VT ii [...]... Nhiều công nghệ mạng và công nghệ chuyển mạch đã được phát triển, trong số đó chúng ta phải kể đến công nghệ chuyển mạch nhãn (MPLS là tiêu chuẩn) MPLS cũng đang được nghiên cứu áp dụng ở nhiều nước, Tổng công ty BCVT Việt Nam cũng đã áp dụng công nghệ này cho mạng thế hệ kế tiếp NGN Đứng trước sự phát triển nhanh chóng của công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS, việc tìm hiểu các vấn đề về công nghệ. .. sinh viên Nhận thức được điều đó, đồ án tốt nghiệp Công nghệ MPLS và ứng dụng” giới thiệu về quá trình phát triển dịch vụ cũng như công nghệ mạng dẫn tới MPLS, tìm hiểu các vấn đề kỹ thuật của công nghệ, và ứng dụng của công nghệ MPLS trong mạng thế hệ kế tiếp NGN của Tổng công ty BCVT Việt Nam Bố cục của đồ án gồm 3 chương  Chương I : Giới thiệu về công nghệ MPLS  Chương II : Công nghệ MPLS  Chương... về công nghệ MPLS CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ MPLS Trong chương này, đầu tiên chúng ta nêu ra xu hướng phát triển dịch vụ và những vấn đề nảy sinh với các mạng truyền thống trong quá trình phát triển Tiếp đến là phần mô tả quá trình phát triển công nghệ mạng, các ưu nhược điểm của mỗi công nghệ và cuối cùng là phần giải thích cho việc ra đời của công nghệ chuyển mạch nhãn -tại sao các mạng chuyển. .. về công nghệ MPLS gian liên lạc Khi thiết lập kết nối, mỗi chuyển mạch ATM gán một giá trị nhận dạng hay một nhãn cho chuyển mạch, kết nối và các cổng ra/vào của chuyển mạch Kỹ thuật này cho phép hệ thống dành riêng tài nguyên cố định cho một đường kết nối cụ thể và mỗi chuyển mạch ATM riêng cần thiết phải xây dựng một bảng chuyển tiếp chỉ bao gồm các thực thể về các kết nối đang hoạt động qua chuyển. .. thức IP Đây là giao thức liên mạng phi kết nối Từ khi giao thức IP ra đời, nó nhanh chóng trở thành giao thức liên mạng thông dụng nhất, ngày nay gần như các liên mạng công cộng sử dụng giao thức IP Mạng IP có mặt ở khắp mọi nơi, đặc biệt mạng Internet toàn cầu chúng ta hiện nay cũng đang sử dụng giao thức IP Bên cạnh những ưu điểm tuyệt vời của giao thức IP (như khả năng định tuyến), nhưng cũng không... chỉ cùng với các giao thức định tuyến và báo hiệu cần thiết để quản lý các SVC động Khái niêm định tuyến đường tắt được minh hoạ như hình 1.2 Router Router Data Query Responsse  Nguồn Data Query Responsse Router Router Data LIS2 LIS1 LIS3 Shortcut SVC  Đích Hình 1.2 Khái niệm định tuyến đường tắt 1.3 Sự ra đời công nghệ MPLS 1.3.1 Chuyển mạch nhãn là gì? Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) là kết... chuyển mạch nhãn LSR Phần chức năng điều khiển của MPLS bao gồm các giao thức định tuyến lớp mạng với nhiệm vụ phân phối thông tin định tuyến giữa các LSR, và thủ tục gán nhãn để chuyển thông tin định tuyến thành bảng định tuyến chuyển mạch nhãn MPLS có thể hoạt động được với các giao thức định tuyến Internet như OSPF và BGP hay PNNI của ATM Khi một gói tin vào mạng MPLS, các bộ định tuyến chuyển mạch. .. của quá trình phát triển nhiều giải pháp chuyển mạch IP, được chuẩn hoá bởi IETF Tên gọi của nó bắt nguồn từ thực tế đó là hoán đổi nhãn được sử dụng như là kỹ thuật chuyển tiếp nằm ở bên Lưu Anh Tú, D2001VT 8 Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1 Giới thiệu về công nghệ MPLS dưới Sự sử dụng từ đa giao thức trong tên của nó có nghĩa là nó có thể hỗ trợ nhiều giao thức lớp mạng, không chỉ riêng IP Ngoải... thái chuyển tiếp Tất cả mạng có thể Kết nối chuyển tiếp tích cực nội bộ Cơ sở chuyển tiếp Sự phù hợp dài nhất của tiến tố địa chỉ mạng Nhãn có chiều dài cố định Lưu Anh Tú, D2001VT 5 Đồ án tốt nghiệp Đại học Thực hiện báo hiệu Chương 1 Giới thiệu về công nghệ MPLS Không Có Giải pháp sử dụng mô hình xếp chồng Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp viễn thông đã và đang tìm một phương thức chuyển mạch. .. Việt Nam Bố cục của đồ án gồm 3 chương  Chương I : Giới thiệu về công nghệ MPLS  Chương II : Công nghệ MPLS  Chương III : Ứng dụng của công nghệ MPLS Công nghệ MPLS là công nghệ tương đối mới mẻ, việc tìm hiểu về các vấn đề của công nghệ MPLS đòi hỏi phải có kiển thức sâu rộng, và lâu dài Do vậy đồ án không tránh khỏi những sai sót Rất mong nhận được sự phê bình, góp ý của các thầy cô giáo và các . VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC Ngêi thùc hiÖn : Lưu Anh Tú Hà Nội 10/2005 Lưu Anh Tú, D2001VT LƯU ANH TÚ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH. Switch Router Router chuyển mạch nhãn MG Media Gateway Cổng đa phương tiện MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPOA Multiprotocol Over ATM Đa giao thức trên ATM NGN. tầng mạng mới. Nhiều công nghệ mạng và công nghệ chuyển mạch đã được phát triển, trong số đó chúng ta phải kể đến công nghệ chuyển mạch nhãn (MPLS là tiêu chuẩn). MPLS cũng đang được nghiên cứu