Chương 6: Liên kết điều khiển và liên kết dữ liệu chuyển động Phạm trù lớn của liên kết điều khiển chống lại dữ liệu chuyển động hoặc luồng chuyển động được phân biệt như sau. Liên kết điều khiển được thiết lập trước với bản tin điều khiển hoặc dùng những lệnh thủ công tại nút. Liên kết dữ liệu (hoặc điều khiển luồng) xảy ra rất linh hoạt dựa trên sự phân tích dòng gói. Những ý tưởng này được minh hoạ trong hình 3.4. Luồng của lưu lượng Hình 3.4. Điều khiển với liên kết luồng Trong hầu hết hệ thống, cả hai khái niệm được sử dụng cùng nhau. Đầu tiên, một liên kết được thiết lập giữa hai nút thông qua việc dùng giao thức phân bổ nhãn để liên kết một nhãn với một FEC. Sau đó, khi các gói đến một nút LSR (thường là nút đầu vào với mạng chuyển mạch nhãn) nội dung của gói thích hợp với FEC này sẽ được kiểm tra. Giá trị nhãn thích hợp được đem về từ bảng và được đặt vào mào đầu nhãn của gói. Router Router Điều khiển: Chuẩn bị trước hoặc tìm kiếm bản tin điều khiển. Dữ liệu: tạo ra bởi khối dữ liệu 3.3. Không gian nhãn và sự phân nhãn Nhãn có thể được phân giữa các LSR bởi một hoặc hai phương pháp. Để giải thích điều này, thuật ngữ không gian nhãn để chỉ ra cách thức mà một nhãn được kết hợp với một LSR. Không gian nhãn giao diện Không gian nhãn 1-5000 Không gian nhãn 1-5000 Không gian nhãn nền Không gian nhãn 1-5000 Hình 3.5. Không gian nhãn và phân nhãn. Phương pháp đầu tiên là giao diện không gian nhãn. Nhãn được kết hợp với một giao diện đặc trưng ở một LSR như DS3 hoặc giao diện SONET. Hoạt động chung của phương pháp này thực hiện trên mạng ATM và Frame Relay, nơi các nhãn định danh kênh ảo được liên kết với một kênh ảo. Điều này chỉ được dùng khi hai nút ngang cấp kết nối trực tiếp thông qua một giao diện. Nếu một LSR dùng một giá trị giao diện để giữ dấu vết của các nhãn ở mỗi giao diện thì giá trị một nhãn có thể được dùng lại tại mỗi giao diện. Khi đó định danh giao diện này trở thành một nhãn nội bộ trong LSR đối với nhãn bên ngoài được gửi đi giữa các LSR. Giao diện A Giao di ện B Tất cả giao diện Phương pháp thứ hai là nền không gian nhãn. Ở đây, các nhãn đầu vào được chia xẻ dọc theo tất cả các giao diện tham gia tại một nút. Điều này nghĩa là nút này phải chỉ định không gian nhãn dọc theo tất cả các giao diện. Sự lựa chọn các phương pháp này là đặc trưng hoạt động mặc dù phương pháp giao diện không gian nhãn là phổ thông hơn. 3.4. Router biên và miền chuyển mạch nhãn Hình 3.6 chỉ ra ba LSR (A, B, C) và hai host với địa chỉ 191.168.1.1 và 191.168.1.2. LSR A và C được gói là LSR biên bởi chúng nằm ở biên của mạng chuyển mạch nhãn. User 191.168.1.2 1.Gửi gói 2. Phân Router biên A nhãn 21 Switch B 3.Phân nhãn 30 4. Phân nhãn 21 Router biên C Miền chuyển mạch 5.Phân nhãn 55 nhãn User a b - - d a - - c d - - a c 191.168.1.1 Hình 3.6. Sự phân nhãn. Miền chuyển mạch nhãn có thể chứa một hoặc nhiều hơn các mạng vật lý. Ranh giới của miền này được thiết lập bởi nhà quản lý mạng. Trong ví dụ này, hai host không nằm trong miền chuyển mạch nhãn. Điều này nghĩa là các host không thực hiện bất cứ một hoạt động chuyển mạch nhãn nào nếu chúng không được khởi xướng bởi các LSR biên. Chúng liên lạc với các địa chỉ IP thông thường (như 191.168.1.1 và 191.168.1.2) nhưng trong ví dụ này các luồng lưu lượng được phân nhãn bởi các router biên. Các host này có thể nằm trên một mạng cục bộ ở nơi kinh doanh sản xuất hoặc chúng kết nối tới các router thông qua các liên kết dial – up bình thường. Bước 1, nút phía trên gửi một gói tới LSR A. Gói này bị kiểm tra các trường thích hợp để thiết lập một FEC. Dựa trên sự kiểm tra này, LRS A đưa ra quyết định cách thức xử lý gói này. Nếu nó phụ thuộc vào các hoạt động của nhãn, LSR sẽ thông báo cho host 191.168.1.2 trong bước 2 bởi việc phân một nhãn (chỉ số 21) vào luồng FEC. Bước 3, 4 và 5 chỉ ra các liên kết dòng lên. Các liên kết này diễn ra thông qua giao thức phân bổ nhãn. Trong hình 3.6 thì a, b, c và d là các giao diện đầu vào và ra ở mỗi trạm host như SONET hay liên kết DS1. Trong ví dụ này, nhãn được liên kết với một giao diện đặc trưng ở mỗi nút. Vai trò của các host và LSR Các trạm host ở đây có thể không phải các thiết bị đầu cuối người dùng như PC hay điểm làm việc. Chúng là các router nội hạt hoặc các server đặt giữa mạng công ty và các LSR biên. Với cách nhìn này chúng là các thiết bị thụ động trong hoạt động chuyển mạch nhãn mặc dù phần mềm chuyển mạch nhãn phải thể hiện tất cả các thiết bị này. Điều này bắt nguồn từ mạng ATM và Frame Relay mà ở đó các nhãn được phân bởi switch của nhà cung cấp mạng tới các các router hoặc switch nội hạt của thuê bao. 3.5. Ống chuyển mạch nhãn Mạng Internet Hình 3.7. Ống chuyển mạch nhãn Hình vẽ miêu tả việc gửi một gói tới router biên. Router này kiểm tra các trường liên quan trong header của FEC. Nó quyết định phân một nhãn vào gói này cũng như xử lý gói theo các nào đó như chuyển tiếp gói tới hàng đợi lối ra. Gói này được đóng gói vào gói đầu ra và chỉ số nhãn 88888 được đặt vào mào đầu của gói đầu ra. Ý tưởng này gọi là ống chuyển mạch nhãn mà ở đó gói nội bộ không được kiểm tra bởi các LSR nội bộ trong mạng. Chúng chỉ liên quan tới quá trình xử lý nhãn của mào đầu gói đầu ra. Tại nút đầu ra gói được mở và địa chỉ IP đích cùng với các định danh khác được sử dụng để quyết định cách gói được xử lý ở nút nhận. IP nguồn =191.168.1.2 IP đích = 191.168.1.1 PID = “UDP”:17 C ổng nguồn=3500 C ổng đích=8000 IP nguồn =191.168.1.2 IP đích = 191.168.1.1 PID = “UDP”:17 C ổng nguồn=3500 C ổng đích=8000 IP nguồn =191.168.1.2 IP đích = 191.168.1.1 PID = “UDP”:17 C ổng nguồn=3500 C ổng đích=8000 8000 3.6. Sự trao đổi nhãn Nhãn bị thay đổi giá trị khi gói truyền qua miền chuyển mạch nhãn. Mỗi LSR chấp nhận một gói đi vào và thay đổi giá trị của nhãn trước khi nó gửi gói tới nút tiếp theo trong tuyến đường định tuyến. Hoạt động này gọi là thay đổi nhãn. User 191.168.1.2 Switch A Nhãn 21 Nhãn 30 Switch B Nhãn 21 Switch C Nhãn 55 User 191.168.1.1 Hình 3.8. Trao đổi nhãn Hình vẽ miêu tả đường đi trong bảng chuyển mạch nhãn cho một LSP giữa các người dùng 191.168.1.2 và 191.168.1.1. Trong đó: a b - - d a - - c d - - a c 191.168.1.2 =21.a 21.b-30.d 30.a-21.c 21.d-55a 191.168.1.1 =55.c Nhãn 21 : Định danh LSP giữa người dùng 191.168.1.2 với switch A 21.a : giao diện đầu ra tại 191.168.1.2 21.b : giao diện đầu vào tại switch A Nhãn 30 : Định danh LSP giữa switch A với switch B 30.d : giao diện đầu ra tại switch A 30.a : giao diện đầu vào tại switch B Nhãn 21 : Định danh LSP giữa switch B với switch C 21.c : giao diện đầu ra tại switch B 21.d : giao diện đầu vào tại switch C Nhãn 55 : Định danh LSP giữa switch C với người dùng 191.168.1.1 55.a : giao diện đầu ra tại switch C 55.c : giao diện đầu vào tại 191.168.1.1 Một số chú ý đối với ví dụ trên: - Thứ nhất, việc liên kết các nhãn với FEC phải thực hiện tại mỗi trạm tham gia trong LSP. - Thứ hai, một nhãn được tương đương với giao diện đầu ra bên gửi và giao diện đầu vào bên nhận. Khi các nhãn đã được liên kết, chúng có thể sử dụng lại tại giao diện của các switch hoặc trạm người dùng. Trong một ý nghĩa thì các chỉ số giao diện tại một switch diễn tả các nhãn nội bộ đối với kết nối này. - Thứ ba, sự lựa chọn các nhãn là vấn đề giữa người dùng và switch liền kề nó hoặc giữa các switch liền kề. Do vậy, không có yêu cầu nào đòi giữ các nhãn rõ ràng trong các giao diện và khi đi qua mạng (ví dụ nhãn 21 được dùng hai lần). - Thứ tư, ví dụ chỉ ra việc liên kết nhãn (giữa các nút) là theo một chiều duy nhất. Khi có sự liên kết theo hai hướng thì phải dùng bảng chuyển mạch nhãn. Ví dụ, khi lưu lượng được truyền từ switch C sang switch B thì bảng chuyển mạch nhãn sẽ hiện ra như sau: Nhãn 21 : Định danh LSP giữa switch C với switch B 21.d : giao diện đầu ra tại switch C 21.c : giao diện đầu vào tại switch B Tuy nhiên, một vài hoạt động chuyển mạch nhãn không cho phép hoạt động nhãn theo hai hướng. Điều này nghĩa là một kết nối hai hướng phải có các liên kết cho mỗi hướng của kết nối. . Chương 6: Liên kết điều khiển và liên kết dữ liệu chuyển động Phạm trù lớn của liên kết điều khiển chống lại dữ liệu chuyển động hoặc luồng chuyển. hơn. 3.4. Router biên và miền chuyển mạch nhãn Hình 3 .6 chỉ ra ba LSR (A, B, C) và hai host với địa chỉ 191. 168 .1.1 và 191. 168 .1.2. LSR A và C được gói là