Đang tải... (xem toàn văn)
Tiến trình chuyển tiếp gói tin gồm 3 hoạt động sau: + Tìm địa chỉ ngõ ra + Chuyển để xác định interface tiếp gói tin + Phân lịch. Đặc điểm: Chuyển tiếp IP yêu cầu hoạt động tìm kiếm địa chỉ IP phức tạp ở mỗi router dọc đường đi của gói tin. Tốn thời gian tìm kiếm, thời gian cập nhật, và tốn bộ nhớ xử lý, tốn CPU.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG GVHD : Nguyễn Thị Thu Hằng Sinh viên thực hiện : Phạm Bảo Long Trần Hữu Quyết Lê Thị Phương Nguyễn Thị Miên Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS CHUYÊN ĐỀ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS Nội dung trình bày: I. Giới thiệu chung II. Hoạt động của MPLS III. Các giao thức trong mạng MPLS IV. Kỹ thuật lưu lượng và ứng dụng I.GIỚI THIỆU CHUNG I.GIỚI THIỆU CHUNG I.1 Mạng IP và lý do ra đời mạng Mpls I.1 Mạng IP và lý do ra đời mạng Mpls Hình 1.1: Chuyển tiếp gói tin trong IP Tiến trình chuyển tiếp gói tin gồm 3 hoạt động sau: + Tìm địa chỉ ngõ ra + Chuyển để xác định interface tiếp gói tin + Phân lịch. Đặc điểm: - Chuyển tiếp IP yêu cầu hoạt động tìm kiếm địa chỉ IP phức tạp ở mỗi router dọc đường đi của gói tin. - Tốn thời gian tìm kiếm, thời gian cập nhật, và tốn bộ nhớ xử lý, tốn CPU. Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS I.1 Mạng IP và lý do ra đời mạng Mpls I.1 Mạng IP và lý do ra đời mạng Mpls - Tất cả tiến trình định tuyến và chuyển tiếp nói trên đây diễn ra ở lớp Network. - Các router có thể kết nối trực tiếp với nhau theo mô hình điểm-điểm, hoặc là có thể kết nối với nhau bằng các switch mạng LAN hay mạng WAN (ví dụ mạng Frame Relay, ATM). - Các vấn đề mà ta có thể gặp phải là: + Mỗi lần một router mới kết nối vào mạng WAN lõi, một kênh ảo phải được thiết lập giữa router này và router khác (nếu có nhu cầu cần chuyển tiếp gói tin tối ưu). + Kết xác bao nhiêu lưu lượng chạy giữa trên hâụ quả là tạo ra mô hình mạng full-mesh. + Khó mà biết chính router trong mạng. Đó là lý do ra đời của MPLS (Multiprotocol Label Switching) công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức. Hình 1.2: Mạng Frame-relay Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS • MPLS là một công nghệ kết hợp đặc điểm tốt nhất giữa định tuyến lớp ba và chuyển mạch lớp hai cho phép chuyển tải các gói rất nhanh trong mạng lõi (core) và định tuyến tốt ở mạng biên (edge) bằng cách dựa vào nhãn (label). • MPLS là một phương pháp cải tiến việc chuyển tiếp gói trên mạng bằng các nhãn được gắn với mỗi gói IP, tế bào ATM, hoặc frame lớp hai. • Lợi ích của MPLS - Làm việc với hầu hết các công nghệ liên kết dữ liệu như IP, ATM…. - Tương thích với hầu hết các giao thức định tuyến và các công nghệ khác liên quan đến Internet. - Hoạt động độc lập với các giao thức định tuyến (routing protocol). - Tìm đường đi linh hoạt dựa vào nhãn(label) cho trước. - Hỗ trợ việc cấu hình quản trị và bảo trì hệ thống (OAM). - Có thể hoạt động trong một mạng phân cấp. - Có tính tương thích cao. Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS Hình I.3 MÔ HÌNH MẠNG MPLS Mạng MPLS đầy đủ sẽ gồm có ba loại router CE (Customer Equipment hay router khách hàng), PE ( Provider Equipment hay router biên nhà cung cấp ) và P ( Provider hay router bên trong nhà cung cấp dịch cụ ), các router P và một phần PE sẽ chạy MPLS, các router CE và một phần PE còn lại sẽ chạy các giao thức khác ( có thể là IP, Frame-Relay, ATM…). Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS MỐI QUAN HỆ GIỮA MÔ HÌNH OSI, MÔ HÌNH TCP/IP VỚI MPLS OSI : Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở (Open Systems Interconnection). TCP/IP : Mô hình giao thức điều khiển giao vận và giao thức liên mạng (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) MPLS : Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MultiProtocol Label Switching). Chuyển mạch nhãn MPLS TCP/IP OSI Tầng vật lý Tầng liên kết dữ liệu Tầng mạngTầng mạng Tầng giao vậnTầng giao vận Tầng phiên Tầng trình diễn Tầng ứng dụng Tầng ứng dụng Tầng ứng dụng Tầng mạng Tầng giao vận Tầng liên kết dữ liệu Tầng liên kết dữ liệu Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS I.2 Các khái niệm cơ bản I.2 Các khái niệm cơ bản I I .2 .2 Nhãn (Label) trong MPLS Nhãn (Label) trong MPLS • Nhãn là giá trị có chiều dài cố định dùng để nhận diện một FEC nào đó. Nhãn được “dán ” lên một gói để báo cho LSR biết gói này cần đi đâu. • Một gói lại có thể được “dán chồng” nhiều nhãn, các nhãn này chứa trong một nơi gọi là stack nhãn (label stack). • Stack nhãn là một tập hợp gồm một hoặc nhiều entry nhãn tổ chức theo nguyên tắc LIFO. • Tại mỗi hop trong mạng chỉ xử lý nhãn hiện hành trên đỉnh stack. Chính nhãn này sẽ được LSR sử dụng để chuyển tiếp gói. Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS I.2 Các khái niệm cơ bản I.2 Các khái niệm cơ bản I I .2 .2 Nhãn (Label) trong MPLS Nhãn (Label) trong MPLS 20 bits 3 bits 8 bits Phần đầu lớp liên kết dữ liệu MPLS Phần đầu của lớp mạng Các lớp khác và dữ liệu Nhãn EXP S TTL Hình I.4 Dạng nhãn MPLS chung Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS I.2Các khái niệm cơ bản I.2Các khái niệm cơ bản I.2.1 I.2.1 Kiểu khung (Frame Mode) Kiểu khung (Frame Mode) + Label: Trường này gồm 20 bit, vậy chúdùng để chuyển ng ta sẽ có hơn 1 tỷ nhãn khác nhau sử dụng, đây là phần quan trọng nhất trong nhãn MPLS nó tiếp gói tin trong mạng. + Experimemtal (EXP):bao gồm 3bits dành cho thực nghiệm, sử dụng các bit này để giữ các thông báo cho QoS; khi các gói MPLS xếp hàng có thể dùng các bit EXP tương tự như các bit IP ưu tiên (IP Precedence). + Stack (S): là bít cuối ngăn xếp nhãn, bao gồm 1 bit. Nhãn cuối chồng bit này được thiết lập lên 1, các nhãn khác có bít này là 0. + Time-to-live (TTL):Thời gian sống là bản sao của IP TTL, bao gồm 8 bits. Giá trị của nó được giảm tại mỗi chặng để tránh lặp (giống như trong IP). Thường dùng khi người điều hành mạng muốn che dấu cấu hình mạng bên dưới khi tìm đường từ mạng bên ngoài. Hình I.5 Mô tả định dạng tiêu đề của MPLS Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS [...]... hoạt động như chuyển mạch ATM – chúng chuyển tiếp một tế bào dựa trên VPI/VCI vào và thông tin cổng ra tương ứng Cuối cùng, router ngõ ra (egress router) sắp xếp lại các tế bào thành một gói Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS III Các giao thức trong mạng MPLS - Giao thức phân phối nhãn (LDP) - Giao thức CR-LDP - Giao thức RSVP III.1 Giao thức phân phối nhãn - Giao thức phân phối nhãn được sử... Request Request Abort Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS III.2 Giao thức CR-LDP Giao thức CR-LDP được sử dụng để điều khiển cưỡng bức LDP Giao thức này là phần mở rộng của LDP cho quá trình định tuyến cưỡng bức của LSP Các phần tử định tuyến cưỡng bức - ĐỊnh tuyến cưỡng bức chọn đường ngắn nhất SPF Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS - Sử dụng MPLS làm phương tiện chuyển tiếp thông... tin trong MPLS Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS II.HOẠT ĐỘNG CỦA MPLS 2.4.Bảng chuyển mạch nhãn LIB và FLIB Cơ sở thông tin nhãn FIB sẽ ánh xạ từ một gói tin IP không nhãn thành gói tin MPLS có nhãn ở ngõ vào của router biên hoặc từ gói tin MPLS có nhãn thành gói tin IP không nhãn ở ngõ ra của router biên, bảng này được hình thành từ bảng routing table, từ giao thức phân phối nhãn LDP... này nhãn của MPLS là nhãn thực sự được thiết kế và gán cho các gói tin, mặt phẳng điều khiển sẽ đảm nhiệm vai trò gán nhãn và phân phối nhãn cho các route giữa các router chạy MPLS, và trong cơ chế này các router sẽ kết nối trực tiếp với nhau Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS II.HOẠT ĐỘNG CỦA MPLS 2.5 CẤU TRÚC MPLS Hình 2.5.Mạng MPLS trong chế độ hoạt động khung Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn. .. trị nhãn thích hợp cho gói dữ liệu và chuyển nó đến LSR tiếp theo LSR lõi nhận gói có nhãn và sử dụng bảng chuyển tiếp nhãn để thay đổi nhãn lối vào trong gói đến với nhãn lối ra tương ứng cùng với vùng FEC Egress LSR tháo bỏ nhãn cuối cùng của gói dữ liệu và từ đây gói dữ liệu sẽ được định tuyến như một gói IP thông thường Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS II.HOẠT ĐỘNG CỦA MPLS 2.3 .Chuyển. .. thông tin Có 2 lý do Cho phép tách các thông tin sử dụng để chuyển tiếp (nhãn) từ các thông tin có trong mào đầu của gói IP Việc chuyển đổi giữa FEC và LSP chỉ được giới hạn trong LSR tại một đầu của LSP Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS III.3 Giao thức RSVP - Giao thức RSVP là giao thức báo hiệu đóng vai trò quan trọng trong MPLS - RSVP cho phép các ứng dụng thông báo yêu cầu về QoS với... được sử dụng trong quá trình gán nhãn cho các gói thông tin yêu cầu Giao thức LDP là giao thức điều khiển tách biệt được các LSR sử dụng để trao đổi và điều phối quá trình gán nhãn/ FEC Giao thức này là một tập hợp các thủ tục trao đổi các bản tin cho phép các LSR sử dụng giá trị nhãn thuộc FEC nhất định để truyền các gói thông tin Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS III.1.1 Phát hiện LSR lân... - Forwarding Equivalence Class) Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS II.HOẠT ĐỘNG CỦA MPLS 2.1.Những điểm quan trọng của kỹ thuật chuyển mạch MPLS Thứ nhất thiết bị sử dụng trong MPLS có tên gọi LSR (Label Switch Router) LSR có khả năng định tuyến gói tại lớp 3 (lớp mạng) cũng như chuyển mạch gói tại lớp 2 (lớp liên kết dữ liệu) Thứ hai là nhãn Giá trị nhãn chứa trong vùng có chiều dài... mảng điều khiển và chuyển tiếp số liệu trên cơ chế chuyển mạch tế bào ATM trong mảng số liệu Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS II.HOẠT ĐỘNG CỦA MPLS 2.3 .Chuyển tiếp gói tin trong MPLS Quá trình chuyển tiếp một gói IP qua mạng MPLS được thực hiện qua một số bước cơ bản sau đây: Gói dữ liệu khi đến ingress LSR Căn cứ vào thông tin trong tiêu đề IP và bảng định tuyến nhãn LIB LSR sẽ ấn... Kiểm tra lỗi tiều đề Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS I.2 Các khái niệm cơ bản I.2.3 Một số khái niệm khác: + Không gian nhãn (Label Space) + Con đường chuyển nhãn (LSP – Label Switch Path) + Các bảng tra FIB và LFIB + Mặt phẳng chuyển tiếp (Forwarding plane) + Mặt phẳng điều khiển (Control Plane) + Giao thức phân phối nhãn LDP (Label Distribution Protocol) + Lớp chuyển tiếp tương đương