Đang tải... (xem toàn văn)
Tiểu luận kỹ thuật chuyển mạch MPLS
Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ---------- TIỂU LUẬN Kỹ thuật chuyển mạch MPLS Giáo viên hướng dẫn: Th.S Chu Tiến Dũng 5 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU.......................................................................................................................6 GIỚI THIỆU..........................................................................................................................7 1. CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS.......................................................9 1.1. Định nghĩa:.......................................................................................................................9 1.2. Đặc điểm MPLS:...........................................................................................................10 1.3. Các thành phần cơ bản trong MPLS. ...........................................................................11 1.4. Đường chuyển mạch nhãn: ..........................................................................................12 1.5. Nhãn và các vấn đề liên quan ........................................................................................14 1.6. Hoạt động của MPLS: ...................................................................................................18 1.7. Kiến trúc ngăn xếp trong MPLS:...................................................................................20 2. ƯU ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA MPLS.......................................................................24 2.1. Ưu điểm của MPLS........................................................................................................24 2.2. Nhược điểm của MPLS..................................................................................................24 2.3. Ứng dụng của MPLS. ....................................................................................................24 KẾT LUẬN..........................................................................................................................26 LỜI MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây,cùng với việc bùng nổ Internet trên toàn cầu kéo theo đó là các dịch vụ mới như truyền hình số đa phương tiện, video, xử lý ảnh đòi hỏi băng thông ngày càng cao lên tới cỡ gigabyte với khoảng cách xa, mật độ cao độ rủi ro thấp. Nhưng các giao thức hiện nay không thể đáp ứng được nhu cầu đó. Do đó xu thế tất yếu là cần phải có một giao thức mới ra đời nhằm thoả mãn các yêu cầu trên. Theo nghiên cứu thì các sợi quang với thuận lợi về băng thông (tần số sóng mang cỡ 200 THz), trong lượng và kích thước nhỏ; hoàn toàn cách biệt về điện, không có giao thoa cũng như suy hào về đường truyền thấp. Và những ưu điểm đó đã được phát triển cho các ứng dụng rộng rãi trong mạng truyền dẫn hiện nay. Để tận dụng được những ưu điểm trên thì việc phân luồng và gán bước sóng phù hợp cho tín hiệu đến và 6 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông đi cho các tuyến trên sợi quang là công việc rất có ý nghĩa nhằm phát huy năng lực tiềm tàng của sợi trong việc tăng dung lượng đường truyền. Trên thế giới mạng ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Division Multiplexing) đã được thương mại hoá từ năm 1996. Xu thế phát triển mạng hiện nay ở Việt Nam là mục tiêu xây dựng mạng truyền tải toàn quang cho mạng thế hệ sau NGN (Next Generation Network) dựa trên công nghệ WDM. Những lỗ lực phi thường về công nghệ truyền dẫn quang trong đó tập trung vào nghiên cứu vấn đề công nghệ mạng WDM trên thế giới hiện nay đang dần dần đáp ứng được nhu cầu tất yếu của mạng. Có nhiều vấn đề cần phải được giải quyết trong mạng WDM nhằm ngày càng hoàn thiện đặc tính mạng. Trong đó các vấn đề đó thì định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang nói chung và mạng WDM nói riêng được coi là một trong những kỹ thuật quan trọng nhất và có tính sống còn. Một mặt kỹ thuật này cho phép xây dựng được mạng truyền dẫn quang linh hoạt và đảm bảo thông suốt các lưu lượng tín hiệu lớn. Mặt khác nó cho phép tận dụng băng tần của sợi quang trong khi vẫn đơn giản hoá được rất nhiều cấu trúc mạng. Điều đó có tác động lớn tới việc xây dựng và bảo dưỡng mạng rất có hiệu quả sau này. Trong những năm gần đây ngành công nghiệp viễn thông đã và đang tìm một phương pháp chuyển mạch có thể kết hợp ưu điểm của IP (như cơ cấu định tuyến) và của ATM (như thông lượng chuyển mạch). Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS (Multi Protocol Label Switching) là kết quả phát triển của nhiều công nghệ chuyển mạch Ip sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn như của ATM để tăng tốc độ truyền gói tin mà không cần thay đổi các giao thức định tuyến của IP. GIỚI THIỆU Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp viễn thông đã và đang tìm một phương thức chuyển mạch có thể phối hợp ưu điểm của IP (như cơ cấu định tuyến) và của ATM (như thông lượng chuyển mạch). Mô hình IP-over-ATM của IETF coi IP như một lớp nằm trên lớp ATM và định nghĩa các mạng con IP trên nền mạng ATM. Phương thức tiếp cận xếp chồng này cho phép IP và ATM hoạt động với nhau mà không cần thay đổi giao thức của chúng. Tuy nhiên, cách này không tận dụng được hết khả năng của ATM. Ngồi ra, cách tiếp cận này không thích hợp với nhiều router và không thật hiệu quả trên một số mặt. Tổ chức ATM-Forum, dựa trên mô hình này, đã phát triển công nghệ LANE và MPOA. Các công nghệ này sử dụng các máy chủ để chuyển đổi địa chỉ nhưng đều không tận dụng được khả năng đảm bảo chất lượng dịch vụ của ATM. 7 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông Công nghệ MPLS (MultiProtocol Label Switching) là kết quả phát triển của nhiều công nghệ chuyển mạch IP (IP switching) sử dụng cơ chế chuyển gói của ATM để tăng tốc độ truyền gói tin mà không cần thay đổi các giao thức định tuyến của IP. Thiết bị CSR (Cell Switch Router) của Toshiba ra đời năm 1994 là tổng đài ATM đầu tiên được điều khiển bằng giao thức IP thay cho báo hiệu ATM. Tổng đài IP của Ipsilon về thực chất là một ma trận chuyển mạch ATM được điều khiển bởi khối xử lý sử dụng công nghệ IP. Công nghệ Tag switching của Cisco cũng tương tự nhưng có bổ sung thêm một số điểm mới như FEC (Forwarding Equivalence Class), giao thức phân phối nhãn, v.v… Từ những kết quả trên, nhóm làm việc về MPLS được thành lập năm 1997 với nhiệm vụ phát triển một công nghệ chuyển mạch nhãn IP thống nhất mà kết quả của nó là công nghệ MPLS. MPLS tách chức năng của IP router ra làm hai phần riêng biệt: chức năng chuyển gói tin và chức năng điều khiển: - Phần chức năng chuyển gói tin, với nhiệm vụ gửi gói tin giữa các IP router, sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn tương tự như của ATM. Trong MPLS, nhãn là một số có độ dài cố định và không phụ thuộc vào lớp mạng. Kỹ thuật hoán đổi nhãn về bản chất là việc tìm nhãn của một gói tin trong một bảng các nhãn để xác định tuyến của gói và nhãn mới của nó. Việc này đơn giản hơn nhiều so với việc xử lý gói tin theo kiểu thông thường, do vậy cải thiện khả năng của thiết bị. Các router sử dụng thuật này được gọi là LSR (Label Switching Router). - Phần chức năng điều khiển của MPLS bao gồm các giao thức định tuyến lớp mạng với nhiệm vụ phân phối thông tin giữa các LSR, và thủ tục gán nhãn để chuyển thông tin định tuyến thành các bảng định tuyến cho việc chuyển mạch. MPLS có thể hoạt động được với các giao thức định tuyến Internet khác như : OSPF (Open Shortest Path First) và BGP (Border Gateway Protocol). Do MPLS hỗ trợ việc điều khiển lưu lượng và cho phép thiết lập tuyến cố định nên việc đảm bảo chất lượng dịch vụ của các tuyến là hồn tồn khả thi. Đây là một tính năng vượt trội của MPLS so với các giao thức định tuyến cổ điển. Ngoài ra, MPLS còn có cơ chế chuyển tuyến (fast rerouting). Do MPLS là công nghệ chuyển mạch hướng kết nối, khả năng bị ảnh hưởng bởi lỗi đường truyền thường cao hơn các công nghệ khác. Trong khi đó, các dịch vụ tích hợp mà MPLS phải hỗ trợ lại yêu cầu chất lượng vụ cao. Do vậy, khả năng phục hồi của MPLS đảm bảo khả năng cung cấp dịch vụ của mạng không phụ thuộc vào cơ cấu khôi phục lỗi của lớp vật lý bên dưới. Bên cạnh độ tin cậy, công nghệ MPLS cũng khiến việc quản lý mạng được dễ dàng hơn. Do MPLS quản lý việc chuyển tin theo các luồn thông tin, các gói tin thuộc một FEC có để được xác định bởi giá trị của nhãn. Do vậy, trong miền MPLS. Các thiết bị đo lưu lượng mạng có thể dựa trên nhãn để phân loại các gói tin. Lưu lượng đi qua các đường chuyển nhãn (LSP) được giám sát một cách dễ dàng dùng RTFM 8 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông (Real-time Flow Measurement). Bằng cách giám sát lưu lượng tại các LSR, nghẽn lưu lượng sẽ được phát hiện và vị trí xảy ra nghẽn lưu lượng có thể được xác định nhanh chóng. Tuy nhiên, giám sát lưu lượng theo phương thức này không đưa ra được tồn bộ thông tin về chất lượng dịch vụ ( ví dụ như trễ từ điểm đầu đến điểm cuối của miền MPLS). Việc đo trễ có thể được thực hiện bởi giao thức lớp 2. Để giám sát tốc độ của mỗi luồng và đảm bảo các luồng lưu lượng tuân thủ tính chất lưu lượng đã được định trước, hệ thống giám sát có thể dùng một thiết bị nắn lưu lượng. Thiết bị này sẽ cho phép giám sát và đảm bảo tuân thủ tính chất lưu lượng mà không cần thay đổi các giao thức hiện có. 1. CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS 1.1. Định nghĩa: Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS - Multiprotocol Label Switching) : là một công nghệ lai kết hợp những đặc điểm tốt nhất giữa định tuyến lớp 3 (layer 3 routing) và chuyển mạch lớp 2 (layer 2 switching) cho phép chuyển tải các gói rất nhanh trong mạng lõi (core) và định tuyến tốt ở các mạng biên (edge) bằng cách dựa vào nhãn (label). 9 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông 1.2. Đặc điểm MPLS: 1.2.1. Tốc độ và trễ: Chuyển mạch nhãn nhanh hơn nhiều bởi vì giá trị nhãn được đặt ở header của gói được sử dụng để truy nhập bảng chuyển tiếp tại router, nghĩa là nhãn được sử dụng để tìm kiếm trong bảng. Việc tìm kiếm này chỉ yêu cầu một lần truy nhập tới bảng, khác với truy nhập bảng định tuyến truyền thống việc tìm kiếm có thể cần hàng ngàn lần truy nhập. Kết quả là lưu lượng người sử dụng trong gói được gửi qua mạng nhanh hơn nhiều so với chuyển tiếp IP truyền thống. Jitter: Là sự thay đổi độ trễ của lưu lượng người sử dụng do việc chuyển gói tin qua nhiều node trong mạng để chuyển tới đích của nó. Tại từng node, địa chỉ đích trong gói phải được kiểm tra và so sánh với danh sách địa chỉ đích khả dụng trong bảng định tuyến của node, do đó trễ và biến thiên trễ phụ thuộc vào số lượng gói và khoảng thời gian mà bảng tìm kiếm phải xử lý trong khoảng thời gian xác định. Kết quả là tại node cuối cùng, Jitter là tổng cộng tất cả các biến thiên độ trễ gại mỗi node giữa bên gửi và bên thu. Với gói là thoại thì cuộc thoại bị mất đi tính liên tục. Do chuyển mạch nhãn hiệu quả hơn, lưu lượng người dùng được gửi qua mạng nhanh hơn và ít Jitter hơn so với định tuyến IP truyền thống. Khả năng mở rộng mạng: Chuyển mạch nhãn cung cấp các giải pháp cho sự phát triển nhanh chóng và xây dựng các mạng lớn bằng việc cho phép một lượng lớn các địa chỉ IP được kết hợp với một hay vài nhãn. Giải pháp này giảm đáng kể kích cỡ bảng địa chỉ và cho phép router hỗ trợ nhiều người sử dụng hơn. Tính đơn giản: Chuyển mạch nhãn là giao thức chuyển tiếp cơ bản, chuyển tiếp gói chỉ dựa vào nhãn. Do tách biệt giữa điều khiển và chuyển tiếp nên kỹ thuật điều khiển dù phức tạp cũng không ảnh hưởng đến hiệu quả của dòng lưu lượng người sử dụng. Cụ thể là, sau khi ràng buộc nhãn được thực hiện, các hoạt động chuyển mạch nhãn để chuyển tiếp lưu lượng là đơn giản, có thể được thực hiện bằng phần mềm, bằng mạch tích hợp chuyên dụng hay bằng các bộ xử lý đặc biệt. 10 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông Sử dụng tài nguyên: Các mạng chuyển mạch nhãn không cần nhiều tài nguyên mạng để thực hiện các công cụ điều khiển trong việc thiết lập các đường đi chuyển mạch nhãn cho lưu lượng người sử dụng. Điều khiển đường đi: Chuyển mạch nhãn cho phép các đường đi qua một liên mạng được điều khiển tốt hơn. Nó cung cấp một công cụ để bố trí các node và liên kết lưu lượng phù hợp hơn, thuận lợi hơn, cũng như đưa ra phân lớp chính xác các phân lớp lưu lượng (dựa trên các yêu cầu về QoS) khác nhau của dịch vụ. 1.3. Các thành phần cơ bản trong MPLS. 1.3.1. Các thiết bị trong mạng MPLS: LSR là một thiết bị định tuyến tốc độ cao trong lõi của một mạng MPLS, nó tham gia trong việc thiết lập các đường dẫn chuyển mạch nhãn (LSP) bằng việc sử dụng giao thức báo hiệu nhãn thích ứng và thực hiện chuyển mạch tốc độ cao lưu lượng số liệu dựa trên các đường dẫn được thiết lập. LER là một thiết bị hoạt động tại biên của mạng truy nhập và mạng lõi MPLS. Các LER hỗ trợ đa cổng được kểt nối tới các mạng không giống nhau (chẳng hạn FR, ATM và Ethernet). LER đóng vai trò quan trọng trong việc chỉ định và huỷ bỏ nhãn, khi lưu lượng vào trong hay đi ra khỏi mạng MPLS. Sau đó, tại lối vào nó thực hiện việc chuyển tiếp lưu lượng vào mạng MPLS sau khi đã thiết lập LSP nhờ các giao thức báo hiệu nhãn và phân bổ lưu lượng trở lại mạng truy nhập tại lối ra. a. Miền MPLS (MPLS Domain). RFC 3031 mô tả miền MPLS là “một tập hợp các nút mạng thực hiện hoạt động định tuyến và chuyển tiếp MPLS”. Một miền MPLS thường được quản lý và điều khiển bởi một nhà quản trị. 11 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông - Hình 3.2.1: miền MPLS (MLPS Domain). Miền được chia ra là hai phần: phần mạng lõi (Core) và phần mạng biên (Edge). Các nút thuộc miền MPLS được gọi là Router chuyển mạch nhãn LSR (Label Switching Router). Các nút thuộc mạng lõi được gọi là Transit_LSR hay Core_LSR. Các nút ở biên gọi là LER (Label Edge Router). Nếu một LER là nút đầu tiên trên đường đi của một gói đi qua miền MPLS thì nó gọi là LER lối vào (Ingress_LER), còn nếu là nút cuối cùng thì nó gọi là LER lối ra (Egress_LER). Lưu ý các thuật ngữ này được áp dụng theo chiều của luồng lưu lượng trong mạng, do vậy một LER có thể là Ingress-LER vừa là Egress-LER tùy theo luồng lưu lượng đang sét. Ingress LER LSR Egress LER Chieàu ñi cuûa goùi tin - Hình 3.2.2: Ingress LER và Egress LER. 1.4. Đường chuyển mạch nhãn: 1.4.1. LSP: là một đường đi để gói tin qua mạng chuyển mạch nhãn trọn vẹn từ điểm bắt đầu dán nhãn đến điểm nhãn bị loại bỏ khỏi gói tin. Các LSP được thiết lập trước khi truyền dữ liệu. Kiến trúc MPLS cho phép nâng cấp các LSP, tương tự như ATM sử dụng VPI và VCI để tạo ra phân cấp kênh ảo (VC) nằm trong đường ảo (VP). Tuy nhiên ATM chỉ có thể hỗ trợ 2 mức phân cấp, trong khi với MPLS thì số mức phân cấp cho phép rất lớn nhờ khả năng chứa được nhiều Entry nhãn trong Stack nhãn. Về lý thuyết, giới hạn số lượng nhãn trong Stack phụ thuộc giá trị MTU (Maximum Transfer Unit) của các giao thức liên kết được dùng dọc theo một LSR. - Hình 4.1: Phân cấp LSP trong MPLS. 1.4.2. Đường hầm LSP: 12 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông LSP từ đầu tới cuối được gọi là đường hầm LSP, nó là chuỗi liên tiếp các đoạn LSP giữa hai node kề nhau. Các đặc trưng của đường hầm LSP, chẳng hạn như phân bổ băng tần, được xác định bởi sự thoả thuận giữa các node, nhưng sau khi đã thoả thuận, node lối vào (bắt đầu của LSP) xác định dòng lưu lượng bằng việc chọn lựa nhãn của nó. Khi lưu lượng được gửi qua đường hầm, các node trung gian không kiểm tra nội dung của tiêu đề mà chỉ kiểm tra nhãn. Do đó, phần lưu lượng còn lại được xuyên hầm qua LSP mà không phải kiểm tra. Tại cuối đường hầm LSP, node lối ra loại bỏ nhãn và chuyển lưu lượng IP tới node IP. Các đường hầm LSP có thể sử dụng để thực hiện các chính sách kỹ thuật lưu lượng liên quan tới việc tối ưu hiệu năng mạng. Chẳng hạn, các đường hầm LSP có thể được di chuyển tự động hay thủ công ra khỏi vùng mạng bị lỗi, tắc nghẽn, hay là node mạng bị nghẽn cổ chai. Ngoài ra, nhiều đường hầm LSP song song có thể được thiết lập giữa hai node, và lưu lượng giữa hai node đó có thể được chuyển vào trong các đường hầm này theo các chính sách cục bộ. Trong mạng MPLS các LSP được thiết lập bằng một trong ba cách đó là: Định tuyến từng chặng, định tuyến hiện (ER) và định tuyến cưỡng bức (CR). Một số khái niệm liên quan tới đường chuyển mạch nhãn là đường lên và đường xuống. Đường chuyển mạch nhãn được thiết lập từ Ingress LSR (dữ liệu đầu vào là gói IP truyền thống, Ingress LSR sẽ ấn định nhãn cho gói thông tin này) đến Egress LSR (sẽ gỡ bỏ nhãn cho gói dữ liệu khi đi ra khỏi miền MPLS). LSP được xây dựng bằng các giao thức LDP (Lablel Distributed Protocol), RSVP(Resource Reservation Protocol). Một LSP nối từ đầu đến cuối gọi là đường hầm (LSP Tunnel), liên kết các đoạn LSP giữa các nút. - Hình 4.2: Đường chuyển mạch nhãn LSP. - Đường lên (Upstream): Hướng đi dọc theo đường dẫn từ đích đến nguồn. Một router đường lên có tính chất tương đối so với một router khác, nghĩa là nó gần nguồn hơn router được nói đến đó dọc theo đường dẫn chuyển mạch nhãn. 13 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông - Đường xuống (Downstream): Hướng đi dọc theo đường dẫn từ nguồn đến đích. Một router đường xuống có tính chất tương đối so với một router khác, nghĩa là nó gần đích hơn router được nói đến đó dọc theo đường dẫn chuyển mạch nhãn. Khái niệm UpStream và DownStream được hiểu biết trong hoạt động phân phối nhãn và chuyển tiếp dữ liệu trong một miền MPLS và phụ thuộc vào chiều của luồng dữ liệu.Ví dụ như hình dưới: - Hình 4.3: Upstream và Downstream. 1.5. Nhãn và các vấn đề liên quan 1.5.1. Nhãn, ngăn xếp nhãn, không gian nhãn Tiêu đề MPLS: MPLS định nghĩa một tiêu đề có độ dài 32 bit, được đặt ngay sau tiêu đề lớp 2 bất kì và trước một tiêu đề lớp 3. Cấu trúc tiêu đề MPLS: Link Layer Header MPLS SHIM Network Layer Header Other Headers Layer and Data 32 bits 20 bits 3 bits 1bit 8 bits 14 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông Hình 5.1 Khuôn dạng tiêu đề nhãn Ý nghĩa các trường : Nhãn: là một thực thể có chiều dài cố định (20 bit) dùng làm cơ sở cho việc chuyển tiếp. Exp (Experimental): Các bit Exp được dự trữ về mặt kỹ thuật cho sử dụng thực tế. Chẳng hạn sử dụng những bit này để chỉ thị QoS - thường là một bản sao trực tiếp của các bit chỉ thị độ ưu tiên trong gói IP. Khi các gói MPLS bị xếp hàng, có thể sử dụng các bit Exp như cách sử dụng các bit chỉ thị độ ưu tiên IP. BS (Bottom of stack): Có thể có hơn một nhãn với một gói. Bit này dùng để chỉ thị cho nhãn ở cuối ngăn xếp nhãn. Nhãn ở đáy của ngăn xếp nhãn có giá trị BS bằng 1. Các nhãn khác có giá trị bit BS bằng 0. TTL (Time To Live): Thông thường các bit TTL là một bản sao trực tiếp của các bit TTL trong tiêu đề gói IP. Chúng giảm giá trị đi một đơn vị khi gói đi qua mỗi chặng để tránh lặp vòng vô hạn. TTL cũng có thể được sử dụng khi các nhà điều hành mạng muốn dấu cấu hình mạng nằm bên dưới. Ngăn xếp nhãn là một tập các nhãn có thứ tự được chỉ định cho gói. Việc xử lý các nhãn này cũng tuân theo một thứ tự . Tiêu đề MPLS Nhãn MPLS(20bit) Nhãn#m Nhãn#2 Nhãn#1 Gói IP EXP S TTL Gói IP Hình 5.2 Cấu trúc ngăn xếp nhãn Nếu ngăn xếp nhãn của gói có độ sâu m, nhãn tại đáy của ngăn xếp được xem như là nhãn mức 1, nhãn trên nó là nhãn mức 2, và nhãn trên cùng là nhãn mức m. 15 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông Mục đích ngăn xếp nhãn: tăng cường các dịch vụ (VPN, CoS), cho mở rộng mạng (phân cấp) … Không gian nhãn: Thuật ngữ không gian nhãn dùng để chỉ ra cách thức mà một nhãn được kết hợp với một LSR. Có hai phương pháp để phân nhãn giữa các LSR, tương ứng với hai dạng không gian nhãn, đó là: không gian nhãn theo từng giao diện và không gian nhãn theo từng node. Không gian nhãn theo từng giao diện: Nhãn được kết hợp với một giao diện đặc trưng ở một LSR, ví dụ như DS3 hoặc giao diện SONET. LSR sẽ dùng một giá trị giao diện để giữ dấu vết của các nhãn ở mỗi giao diện, nên nhãn có thể được dùng lại tại mỗi giao diện, miễn là thoả mãn điều kiện một nhãn là duy nhất trong không gian nhãn. Và khi này định danh giao diện này trở thành một nhãn nội bộ trong LSR đối với nhãn bên ngoài được gửi đi giữa các LSR. Không gian nhãn theo từng node (theo tất cả các giao diện): Ở đây, các nhãn đầu vào được xẻ dọc theo tất cả các giao diện tham gia vào một node. Nghĩa là, node này phải chỉ định không gian nhãn dọc theo tất cả các giao diện, 1.5.2. Ràng buộc FEC và nhãn Khái niệm FEC: FEC là một nhóm các gói, nhóm các gói này chia sẻ cùng yêu cầu trong sự chuyển tiếp chúng qua mạng. Tất cả các gói trong một nhóm như vậy được cung cấp cùng cách chọn đường tới đích. Dựa trên FEC, nhãn được thoả thuận giữa các LSR lân cận từ lối vào tới lối ra trong một vùng định tuyến. Mỗi LSR xây dựng một bảng để xác định xem một gói phải được chuyển tiếp như thế nào. Bảng này được gọi là cơ sở thông tin nhãn (LIB: Label Information Base), nó là tổ hợp các ràng buộc FEC với nhãn (FEC-to-label). Và nhãn lại được sử dụng để chuyển tiếp lưu lượng qua mạng. Lý do dùng FEC: Thứ nhất, nó cho phép nhóm các gói vào các lớp. Từ nhóm này, giá trị FEC trong một gói có thể được dùng để thiết lập độ ưu tiên cho việc xử lý các gói. Thứ hai, FEC có thể được dùng để hỗ trợ hiệu quả hoạt động QoS. Ví dụ, FEC có thể liên kết với độ ưu tiên cao, lưu lượng thoại thời gian thực, lưu lượng nhóm mới ưu tiên thấp… Sự kết hợp một FEC với một gói được thực hiện bởi việc dùng một nhãn để định danh một FEC đặc trưng. Với các lớp dịch vụ khác nhau, phải dùng các FEC khác nhau và các nhãn liên kết khác nhau. Đối với lưu lượng Internet, các định danh sử dụng là các tham số ứng cử cho việc thiết lập một FEC. Trong một vài hệ thống, chỉ địa chỉ đích IP được sử dụng. 1.5.3. Tạo, phân bổ, hợp nhất , duy trì và điều khiển nhãn a. Tạo nhãn Có một số phương pháp được sử dụng trong việc tạo nhãn: 16 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông •Phương pháp dựa trên đồ hình (topology-based): sử dụng các giao thức định tuyến thông thường như OSPF (Open Shortest Path First) và BGP (Border Gateway Protocol: Giao thức cổng đường biên). •Phương pháp dựa trên yêu cầu (request-based): sử dụng điều khiển lưu lượng dựa trên yêu cầu như RSVP (Resource Reservation Protocol: Giao thức dành trước tài nguyên). • Phương pháp dựa trên lưu lượng (trafic-based): sử dụng sự tiếp nhận của gói để phân bổ thông tin nhãn. Các phương pháp dựa trên đồ hình và dựa trên yêu cầu là các ví dụ về các ràng buộc nhãn điều khiển, trong khi phương pháp dựa trên lưu lượng là một ví dụ về các ràng buộc dữ liệu. 1.5.4. Phân bổ nhãn Kiến trúc MPLS không sử dụng một phương pháp báo hiệu riêng nào để phân bổ nhãn. Các giao thức định tuyến đang tồn tại đã được tăng cường để mang thông tin nhãn trong nội dung của giao thức: • LDP: ánh xạ các đích IP đơn hướng vào các nhãn. • nguyên. RSVP, CP-LDP: được sử dụng cho kĩ thuật lưu lượng và đặt trước tài • Multicast độc lập giao thức: được sử dụng cho việc ánh xạ nhãn các trạng thái đa hướng. • BGP: các nhãn bên ngoài (VPN). 1.5.5. Hợp nhất nhãn Dòng lưu lượng đến từ các giao diện khác nhau có thể được kết hợp cùng nhau và được chuyển mạch bằng cách sử dụng một nhãn chung nếu chúng đang đi qua mạng hướng tới cùng một đích cuối cùng. Điều này được gọi là sự hợp nhất luồng hay kết hợp các luồng. Nếu mạng truyền tải nằm bên dưới là một mạng ATM, các LSR có thể sử dụng hợp nhất đường ảo (VP) hay kênh ảo (VC). 1.5.6. Sự duy trì nhãn MPLS định nghĩa cách xử lý các ràng buộc nhãn nhận được từ các LSR, mà các LSR đó không phải là chặng kế tiếp với một FEC đã cho. Hai chế độ được định nghĩa: •Bảo toàn (conservative): Trong chế độ này, các ràng buộc giữa một nhãn và một FEC nhận được từ các LSR không là chặng kế tiếp cho một FEC cho trước bị huỷ bỏ. Chế độ này dùng để một LSR duy trì số nhãn ít hơn. Đây là chế độ được khuyến khích sử dụng cho các LSR ATM. 17 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông •Tự do (liberal): Trong chế độ này, các ràng buộc giữa một nhãn và một FEC nhận được từ các LSR không là chặng kế tiếp với một FEC cho trước được giữ nguyên. Chế độ này cho phép tương thích nhanh hơn với các thay đổi cấu hình và cho phép chuyển mạch lưu lượng tới các LSP khác trong trường hợp có sự thay đổi. 1.5.7. Điều khiển nhãn MPLS định nghĩa các chế độ cho việc phân bổ nhãn tới các LSR lân cận như sau: •Độc lập (Independent): Trong chế độ này, một LSR nhận dạng một FEC nào đó và ra quyết định ràng buộc một nhãn với một FEC một cách độc lập để phân bổ ràng buộc đến các thực thể đồng mức của nó. Các FEC mới được nhận dạng bất cứ khi nào các tuyến (route) trở nên rõ ràng với router. •Có thứ tự (ordered): Trong chế độ này, một LSR ràng buộc một nhãn với một FEC nào đó nếu và chỉ nếu nó là router lối ra hay nó đã nhận được một ràng buộc nhãn cho FEC từ LSR chặng kế tiếp của nó. Chế độ này được khuyến nghị sử dụng cho các LSR ATM. 1.6. Hoạt động của MPLS: Khi một gói tin vào mạng MPLS: LSR lối vào kiểm tra nhiều trường trong tiêu đề của gói để xác định xem gói thuộc FEC nào: Nếu chưa có một ràng buộc nhãn/FEC thì: gói được phân loại gói tin vào trong các FEC, sau đó nhãn được ánh xạ vào trong FEC. Nhiệm vụ ấn định và phân bổ các ràng buộc FEC/nhãn cho các LSR do LDP đảm nhiệm.Khi LDP hoàn thành nhiệm vụ , một LSP được xây dựng từ lối vào đến lối ra. Nếu đã có một ràng buộc nhãn/FEC thì: LSR lối vào gán nhãn cho gói và định hướng gói tới giao diện đầu ra tương ứng. Sau đó gói được hoán đổi nhãn qua mạng cho đến khi nó đến LSR đầu ra. Lúc này nhãn được loại bỏ và gói được xử lý tại lớp 3. Các lớp trên Mặt phẳng điều khiển Mặt phẳng chuyển tiếp Duy trì tuyến Định tuyến Lựa chọn cổng ra Nhận gói đầu vào Các cổng đầu vào Chuyển mạch Phát gói đầu ra Các cổng đầu ra 18 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông Hình 6.1 Xử lý gói Như vậy, với một gói dữ liệu để đi qua một miền MPLS, cần phải thực hiện các bước sau: • Tạo và phân bổ nhãn. • Tạo bảng tại mỗi router. • Tạo các đường dẫn chuyển mạch nhãn (LSP). • Chèn/tìm kiếm bảng nhãn. • Chuyển tiếp gói. Phân tích cụ thể các bước như sau: 1.6.1. Tạo & phân bổ nhãn: Trước khi lưu lượng bắt đầu, các router quyết định để ràng buộc một nhãn với một FEC xác định và xây dựng bảng của chúng. Trong LDP, các router đường xuống khởi tạo sự phân bổ các nhãn và ràng buộc nhãn/FEC. Ngoài ra, các đặc tính liên quan đến lưu lượng và khả năng MPLS được thoả thuận bằng việc sử dụng LDP. Hình 6.1 Hoạt động của mạng MPLS 1.6.2. Tạo bảng : Tại phía nhận các ràng buộc nhãn, mỗi LSR tạo các lối vào trong cơ sở thông tin nhãn (LIB : Label Information Base). 19 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông Nội dung của bảng sẽ xác định ánh xạ giữa một nhãn và một FEC. Ánh xạ giữa cổng vào và bảng nhãn đầu vào tới cổng ra và bảng nhãn đầu ra. Các lối vào được cập nhật bất cứ khi nào sự tái đàm phán về ràng buộc nhãn xảy ra. 1.6.3. Tạo đường dẫn chuyển mạch nhãn : Như được biểu diễn bằng đường ngắt quãng trong hình 6.1, các LSP được tạo ở phương ngược lại với sự tạo các lối vào trong các LIB. 1.6.4. Chèn/tìm kiếm bảng nhãn : Router đầu tiên (LER1 trong hình 6.1) sử dụng bảng trong LIB để tìm chặng kế tiếp và yêu cầu một nhãn cho FEC xác định. Các router lần lượt sử dụng nhãn để tìm chặng kế tiếp. Mỗi lần gói chạm tới LSR lối ra (LER4), nhãn được xoá bỏ và gói được cung cấp cho đích. 1.6.5. Chuyển tiếp gói : LER1 có thể không có nhãn nào cho gói này khi đó là lần đầu tiên xảy ra yêu cầu này. Trong một mạng IP, nó sẽ tìm sự phù hợp địa chỉ dài nhất để tìm chặng kế tiếp. Cho LSR1 là chặng kế tiếp của LER1. LER1 sẽ khởi tạo một yêu cầu nhãn chuyển tới LSR1. Yêu cầu này sẽ phát thông qua mạng. Mỗi router trung gian sẽ nhận một nhãn từ router phía sau nó bắt đầu từ LER2 và đi lên trên cho đến LER1. LSP được thiết lập bằng cách sử dụng LDP hay bất kì giao thức báo hiệu nào khác. Nếu kĩ thuật lưu lượng được yêu cầu, CR-LDP sẽ được sử dụng trong việc quyết định thiết lập đường dẫn thực sự để chắc chắn yêu cầu QoS/CoS được tuân thủ. LER1 sẽ chèn nhãn và chuyển tiếp gói tới LSR 1. Mỗi LSR lần lượt, nghĩa là LSR2 và LSR3, sẽ kiểm tra nhãn với các gói nhận được, thay thế nó với các nhãn đầu ra và chuyển tiếp nó. Khi gói tới LER4, nó sẽ xoá bỏ nhãn bởi vì gói sẽ rời khỏi miền MPLS và được phân phát tới đích. 1.7. Kiến trúc ngăn xếp trong MPLS: Từ việc phân tích hoạt động MPLS như trên ta có thể chia MPLS ra thành các thành phần cơ bản sau: •Các giao thức định tuyến (IP) lớp mạng. •Chuyển tiếp biên của lớp mạng. •Chuyển tiếp dựa trên nhãn mạng lõi. 20 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông •Lược đồ nhãn. •Giao thức báo hiệu để phân bố nhãn. •Kĩ thuật lưu lượng. •Khả năng tương thích với các lược đồ chuyển tiếp lớp 2 khác nhau (ATM, FR, PPP: Point to Point Protocol). Routing LDP CR LDP TCP UDP IP Fwd LIB MPLS Fwd PHY Hình7.1 Ngăn xếp giao thức MPLS Trong đó: • Module định tuyến: có thể là bất cứ giao thức nào trong các giao thức công nghiệp phổ biến. Phụ thuộc vào môi trường hoạt động, module định tuyến có thể là OSPF, BGP hay PNNI của ATM, etc… •Module LDP: sử dụng TCP để truyền dẫn tin cậy các dữ liệu điều khiển từ LSR này đến LSR khác trong suốt một phiên. LDP cũng duy trì LIB. LDP sử dụng UDP trong suốt quá trình khám phá của nó về trạng thái hoạt động. Trong trạng thái này, LSP cố gắng nhận dạng các phần tử lân cận và cũng như sự có mặt của chính các tín hiện của nó với mạng. Điều này được thực hiện thông qua trao đổi gói hello. • IP Fwd: là module chuyển tiếp IP cổ điển, nó tìm kiếm chặng kế tiếp bằng việc so sánh để phù hợp với địa chỉ dài nhất trong các bảng của nó. Với MPLS, điều này được thực hiện chỉ bởi các LER. • MPLS Fwd: là module chuyển tiếp MPLS, nó so sánh một nhãn với một cổng đầu ra và chọn sự phù hợp nhất với một gói đã cho. 21 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông • Các lớp được biểu diễn trong hộp với đường gãp khúc có thể được thực hiện bằng phần cứng để hoạt động nhanh và có hiệu quả. 1.7.1. Hoạt động trong mặt phẳng chuyển tiếp : FEC là một tập con các gói căn cứ theo một số thông tin trong Header IP được dùng bởi FIB. Một FEC được dùng thường dựa theo luật “Longest Prefix Match” trên địa chỉ địch. Ví dụ: các địa chỉ IP so trùng 16 bit đầu có dạng “a.b.*.*” (trong đó * biểu thị cho giá trị hợp lệ bất kì) được biễu diễn là “a.b/16” cho FEC đầu tiên trong bảng FIB. FEC còn có thể căn cứ bổ sung theo các trường khác nhau trong Header IP như ToS hay Diffserv. FIB sử dụng FEC để xác định ra giao tiếp đi đến hop kế cho các gói IP, cách thực hiện giống như các Router cổ điển. - Hình 7.1: Hoạt động trong mặt phẳng chuyển tiếp. Cho các ví dụ từng hoạt động LFIB ở hình 2-16. Phần ILM (Incoming Lable Map) của LFIB thao tác trên một gói có nhãn và ánh xạ một nhãn vào (Incoming Lable) tới một tập các entry NHLFE. ILM được thể hiện trong hình bởi các cột IN-IF và IN-LBL, nhưng cũng có thể là một bảng riêng rẽ cho một giao tiếp, FTN ( FEC-toNHLFE) của FIB ánh xạ một FEC tới một tập hợp gồm một hoặc nhiều NHLFE. Như ví dụ trong hình, nhãn A được gán (push) lên các gói IP thuộc FEC”d.e/16”. Lưu ý là ILM hoặc FTN có thể ánh xạ tới nhiều NHLFE, chẳng hạn chế để dùng trong cân bằng tải. 1.7.2. Gỡ nhãn ở Hop áp cuối PHP (Penultimate Hop Popping) Một tối ưu hóa quan trọng mà MPLS hỗ trợ là tránh việc tra cứu nhãn (Lable Lookup) phải xử lý ở Egress-LER trong trường hợp một gói đi trên một LSR mà yêu 22 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông cầu tra cứu IP (IP lookup) tiếp ngay sau đó. Ơû trong hình 23, một gói tin đến có nhãn A được gỡ nhãn (Pop) và chuyển sang FIB để tra cứu tiếp trên Header IP. Để tránh việc xử lý phát sinh thêm này, MPLS định nghĩa một tiến trình gọi là gỡ nhãn ở Hop áp cuối PHP (Penultimate Hop Popping), trong đó Router áp cuối trên LSP sẽ gỡ nhãn thay vì Egress-LER phải làm việc đó. Nhờ vậy cắt giảm được việc xử lý ở Router cuối cùng trên LSP. - Ví dụ hoạt động chuyển tiếp gói. Trong ví dụ này thể hiện đường đi và hoạt động chuyển tiếp được thực hiện ở mỗi nút cho 2 LSP là LSP-1 và LSP-2. LSP-1 bắt đầu từ LER E1, tại đó có một gói IP đến với địa chỉ đích là “a.b.c.d” LER E1 kiểm tra bảng FIB của nó và xác định rằng gói này thuộc về FEC “ a.b.c/24”, nó gán nhãn A lên gói và xuất ra trên giao tiếp số 2. Tiếp theo, LSR S1 thấy có gói gắn nhãn A đến giao tiếp số 1, LFIB của nó chỉ thị rằng gói sẽ xuất ra trên giao tiếp số 4 và nhãn sẽ được thay thế bằng nhãn D. Gói có nhãn đi ra trên giao tiếp số 4 trên LSR S1 nối đến giao tiếp số 1 trên LSR S4. - Hình 2-18: chuyển tiếp gói trong MPLS. Vì LSR S4 là Hop áp cuối của LSP-1 nên thao tác được chỉ thị trong LFIB của nó là gỡ nhãn (pop) và gởi gói đi ra trên giao tiếp số 4. Cuối cùng, ở đích là LER E4, entry FIB thao tác trên FEC”a.b.c/24” và chuyển phát gói đến hop kế trên giao tiếp ra số 3. Đối với ví dụ ở LSP-2, các entry trong FIB và LFIB cũng được thể hiện tương tự như đã trình bày đối với LSP-1. 23 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông 2. ƯU ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA MPLS. 2.1. Ưu điểm của MPLS. - Tích hợp các chức năng định tuyến, đánh địa chỉ, điều khiển, v.v… để tránh mức độ phức tạp của NHRP, MPOA và các công nghệ khác trong IPOA truyền thống. - Có thể giải quyết vấn đề độ phức tạp và nâng cao khả năng mở rộng đáng kể. - Tỉ lệ giữa chất lượng và giá thành cao. - Nâng cao chất lượng. Có thể thực hiện rất nhiều chức năng định tuyến mà các công nghệ trước đây không có khả năng, như định tuyến hiện, điều khiển lặp, v.v… Khi định tuyến thay đổi dẫn đến khóa một đường nào đó, MPLS có thể dễ dàng chuyển mạch luồng dữ liệu sang một đường mới. Điều này không thể thực hiện được trong IPOA truyền thống. - Sự kết hợp giữa IP và ATM cho phép tận dụng tối đa thiết bị, tăng hiệu quả đầu tư. - Sự phân cách giữa các đơn vị điều khiển với các đơn vị chuyển mạch cho phép MPLS hỗ trợ đồng thời MPLS và B-ISDN truyền thống. Và để thêm các chức năng mạng sau khi triển khai mạng MPLS, chỉ đòi hỏi thay đổi phần mềm đơn vị điều khiển. 2.2. Nhược điểm của MPLS. - Hỗ trợ đa giao thức sẽ dẫn đến các vấn đề phức tạp trong kết nối. - Khó thực hiện hỗ trợ QoS xuyên suốt trước khi thiết bị đầu cuối người sử dụng thích hợp xuất hiện trên thị trường. - Việc hợp nhất các kênh ảo đang còn tiếp tục nghiên cứu. Giải quyết việc chèn tế bào sẽ chiếm nhiều tài nguyên bộ đệm hơn. Điều này chắc chắn sẽ dẫn đến phải đầu tư vào công việc nâng cấp phần cứng cho các thiết bị ATM hiện tại. 2.3. Ứng dụng của MPLS. 2.3.1. Kỹ thuật lưu lượng: Ưu điểm lớn nhất của MPLS là ở khả năng thực hiện kỹ thuật lưu lượng (TE: traffic Engineering), nó đảm bảo lưu lượng được định tuyến đi qua một mạng theo một cách thức tin cậy và đảm bảo hiệu quả nhất. Kỹ thuật lưu lượng cho phép các ISP định tuyến lưu lượng theo cách họ có thể cung cấp dịch vụ tốt nhất cho khách hàng ở khía 24 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông cạnh thông lượng và độ trễ. MPLS-TE cho phép lưu lượng được phân bố hợp lý qua tồn bộ hạ tầng mạng, tối ưu hóa hiệu suất sử dụng mạng. 2.3.2. Định tuyến QoS từ nguồn: Định tuyến Qos từ nguồn là một cơ chế trong đó các LSR được xác định trước ở nút nguồn (LSR lối vào) dựa vào một số thông tin về độ khả dụng tài nguyên trong mạng cũng như yêu cầu Qos của lưu lượng. Nói cách khác, nó là một giao thức định tuyến có mở rộng chỉ tiêu chọn đường để bao gồm các tham số như băng thông khả dụng, việc sử dụng link và đường dẫn end-to-end, độ chiếm dụng tài nguyên của nút, độ trễ và biến động trễ. BẢNG SO SÁNH GIỮA CÁC CÔNG NGHỆ: Công IP nghệ Bản chất - Là một giao thức công chuyển mạch gói có nghệ độ tin cậy và khả năng mở rộng cao. - Do phương thức định tuyến theo từng chặng nên điều khiển lưu lượng rất khó thực hiện. Ưu điểm - Đơn giản, hiệu quả Nhược điểm - Không hổ trợ QoS ATM MPLS - Sử dụng gói tin có chiều dài cố định 53byte gọi là tế bào (cell). -Nguyên tắc định tuyến: chuyển đổi VPI/VCI. - Nền tảng phần cứng tốc độ cao. -Tốc độ chuyển mạch cao, mềm dẻo, hổ trợ QoS theo yêu cầu -Tích hợp ATM và IP. -Chuyển gói tin trên cơ sở nhãn qua các đường chuyển mạch nhãn LSP. -Có thể áp dụng trên nhiều môi trường mạng khác nhau như IP, ATM, Ethernet, FR…. - Giá thành cao, không mềm dẻo trong hổ trợ những ứng dụng IP, VoA - Tích hợp các chức năng định tuyến, đánh địa chỉ, điều khiển. - Khả năng mở rộng tốt. - Tỉ lệ giữa chất lượng và giá thành cao. - Kết hợp giữa IP và ATM cho phép tận dụng tối đa thiết bị, nâng cao hiệu quả đầu tư. - Sự phân tách giữa điều khiển và chuyển mạch cho phép MPLS được triễn khai trên nhiều phương tiện. - Hổ trợ đa giao thức dẫn đến phức tạp trong kết nối. - Khó thực thi QoS xuyên suốt cho đến khi thiết bị đầu cuối thích hợp cho người sử dụng xuất hiện trên thị trường. - Việc hợp nhất các kênh ảo 25 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông còn đang tiếp tục nghiên cứu. Giải quyết việc chèn tế bào sẻ chiếm nhiều tài nguyên bộ đệm hơn, dẫn đến cần phải nâng cấp cho các thiết bị ATM hiện tại. KẾT LUẬN Như vậy, trong tiểu luận này chúng ta đã tìm hiểu về công nghệ MPLS, các khái niệm, tổ chức và hoạt động cơ bản của công nghệ này. Có thể thấy rằng, công nghệ MPLS được thiết kế ban đầu chỉ nhằm mục đích tăng hiệu năng của chuyển mạch lớp 3, nhưng sau đó những lợi ích mà MPLS đem lại còn hơn cả mục đích ban đầu thiết kế. MPLS được dùng rất hữu hiệu cho các mạng đa dịch vụ, tích hợp các mạng kế thừa, kỹ thuật lưu lượng, bảo vệ path/link, hỗ trợ QoS và CoS, tăng cường khả năng mở rộng của IP và đặc biệt là các ứng dụng trong mạng riêng ảo. MPLS có thể hỗ trợ cung cấp mạng riêng ảo ở cả lớp 2 và lớp 3. 26 [...]... tại 2.3 Ứng dụng của MPLS 2.3.1 Kỹ thuật lưu lượng: Ưu điểm lớn nhất của MPLS là ở khả năng thực hiện kỹ thuật lưu lượng (TE: traffic Engineering), nó đảm bảo lưu lượng được định tuyến đi qua một mạng theo một cách thức tin cậy và đảm bảo hiệu quả nhất Kỹ thuật lưu lượng cho phép các ISP định tuyến lưu lượng theo cách họ có thể cung cấp dịch vụ tốt nhất cho khách hàng ở khía 24 Tiểu luận Công nghệ mạng... Kiến trúc ngăn xếp trong MPLS: Từ việc phân tích hoạt động MPLS như trên ta có thể chia MPLS ra thành các thành phần cơ bản sau: •Các giao thức định tuyến (IP) lớp mạng Chuyển tiếp biên của lớp mạng Chuyển tiếp dựa trên nhãn mạng lõi 20 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông •Lược đồ nhãn •Giao thức báo hiệu để phân bố nhãn •Kĩ thuật lưu lượng •Khả năng tương thích với các lược đồ chuyển tiếp lớp 2 khác... phẳng chuyển tiếp Duy trì tuyến Định tuyến Lựa chọn cổng ra Nhận gói đầu vào Các cổng đầu vào Chuyển mạch Phát gói đầu ra Các cổng đầu ra 18 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông Hình 6.1 Xử lý gói Như vậy, với một gói dữ liệu để đi qua một miền MPLS, cần phải thực hiện các bước sau: • Tạo và phân bổ nhãn • Tạo bảng tại mỗi router • Tạo các đường dẫn chuyển mạch nhãn (LSP) • Chèn/tìm kiếm bảng nhãn • Chuyển. .. cấp cho các thiết bị ATM hiện tại KẾT LUẬN Như vậy, trong tiểu luận này chúng ta đã tìm hiểu về công nghệ MPLS, các khái niệm, tổ chức và hoạt động cơ bản của công nghệ này Có thể thấy rằng, công nghệ MPLS được thiết kế ban đầu chỉ nhằm mục đích tăng hiệu năng của chuyển mạch lớp 3, nhưng sau đó những lợi ích mà MPLS đem lại còn hơn cả mục đích ban đầu thiết kế MPLS được dùng rất hữu hiệu cho các mạng... nào đó, MPLS có thể dễ dàng chuyển mạch luồng dữ liệu sang một đường mới Điều này không thể thực hiện được trong IPOA truyền thống - Sự kết hợp giữa IP và ATM cho phép tận dụng tối đa thiết bị, tăng hiệu quả đầu tư - Sự phân cách giữa các đơn vị điều khiển với các đơn vị chuyển mạch cho phép MPLS hỗ trợ đồng thời MPLS và B-ISDN truyền thống Và để thêm các chức năng mạng sau khi triển khai mạng MPLS, ... thông qua trao đổi gói hello • IP Fwd: là module chuyển tiếp IP cổ điển, nó tìm kiếm chặng kế tiếp bằng việc so sánh để phù hợp với địa chỉ dài nhất trong các bảng của nó Với MPLS, điều này được thực hiện chỉ bởi các LER • MPLS Fwd: là module chuyển tiếp MPLS, nó so sánh một nhãn với một cổng đầu ra và chọn sự phù hợp nhất với một gói đã cho 21 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông • Các lớp được biểu... giao thức công chuyển mạch gói có nghệ độ tin cậy và khả năng mở rộng cao - Do phương thức định tuyến theo từng chặng nên điều khiển lưu lượng rất khó thực hiện Ưu điểm - Đơn giản, hiệu quả Nhược điểm - Không hổ trợ QoS ATM MPLS - Sử dụng gói tin có chiều dài cố định 53byte gọi là tế bào (cell) -Nguyên tắc định tuyến: chuyển đổi VPI/VCI - Nền tảng phần cứng tốc độ cao -Tốc độ chuyển mạch cao, mềm dẻo,.. .Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông Hình 5.1 Khuôn dạng tiêu đề nhãn Ý nghĩa các trường : Nhãn: là một thực thể có chiều dài cố định (20 bit) dùng làm cơ sở cho việc chuyển tiếp Exp (Experimental): Các bit Exp được dự trữ về mặt kỹ thuật cho sử dụng thực tế Chẳng hạn sử dụng những bit này để chỉ thị QoS - thường là một bản sao trực tiếp của các bit chỉ thị độ ưu tiên trong gói IP Khi các gói MPLS. .. cho các LSR ATM 17 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông •Tự do (liberal): Trong chế độ này, các ràng buộc giữa một nhãn và một FEC nhận được từ các LSR không là chặng kế tiếp với một FEC cho trước được giữ nguyên Chế độ này cho phép tương thích nhanh hơn với các thay đổi cấu hình và cho phép chuyển mạch lưu lượng tới các LSP khác trong trường hợp có sự thay đổi 1.5.7 Điều khiển nhãn MPLS định nghĩa các... đề MPLS Nhãn MPLS( 20bit) Nhãn#m Nhãn#2 Nhãn#1 Gói IP EXP S TTL Gói IP Hình 5.2 Cấu trúc ngăn xếp nhãn Nếu ngăn xếp nhãn của gói có độ sâu m, nhãn tại đáy của ngăn xếp được xem như là nhãn mức 1, nhãn trên nó là nhãn mức 2, và nhãn trên cùng là nhãn mức m 15 Tiểu luận Công nghệ mạng viễn thông Mục đích ngăn xếp nhãn: tăng cường các dịch vụ (VPN, CoS), cho mở rộng mạng (phân cấp) … Không gian nhãn: Thuật ... Hot ng ca MPLS: 18 1.7 Kin trỳc ngn xp MPLS: 20 U IM V NG DNG CA MPLS .24 2.1 u im ca MPLS 24 2.2 Nhc im ca MPLS 24 2.3 ng dng ca MPLS ... hin vic chuyn tip lu lng vo mng MPLS sau ó thit lp LSP nh cỏc giao thc bỏo hiu nhón v phõn b lu lng tr li mng truy nhp ti li a Min MPLS (MPLS Domain) RFC 3031 mụ t MPLS l mt hp cỏc nỳt mng thc hin... gúi ti LER4, nú s xoỏ b nhón bi vỡ gúi s ri MPLS v c phõn phỏt ti ớch 1.7 Kin trỳc ngn xp MPLS: T vic phõn tớch hot ng MPLS nh trờn ta cú th chia MPLS thnh cỏc thnh phn c bn sau: Cỏc giao thc