Trong những năm gần đây, với sự phát triển manh mẽ của công nghệ truyền thông và thông tin, nghành công nghiệp viễn thông đã và đang tìm một phương thức chuyển mạch có thể kết hợp ưu điểm của IP (như khả năng định tuyến mềm dẻo) và của ATM (khả năng chuyển mạch tốc độ cao) Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS – Multi Protocol Label Switching) là kết qủa phát triển của nhiều công nghệ chuyển mạch IP, sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn của ATM để tăng tốc độ truyền gói tin mà không cần thay đổi các giao thức định tuyến của IP.
MPLS tách chức năng của bộ định tuyến IP (IP router )ra làm hai phần riêng biệt : chức năng chuyển gói và chức năng điều khiển . phần chức năng chuyển gói tin, với nhiệm vụ gửi gói tin giữa các bộ định tuyến IP, sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn như của ATM. Trong MPLS nhãn là một thực thể có độ dài cố định và không phụ thuộc vào lớp mạng.Kỹ thuật hoán đổi nhãn thực chất là tìm nhãn của một gói tin trong bảng các nhãn để xác định tuyến của gói và nhãn mới của nó. việc này đơn giản hơn nhiều so với việc sử lý gói tin theo kiêu thông thường và do vậy cải thiện được khả năng của thiết bị.
MPLS có thể hoạt động được với nhiều giao thức định tuyến khác nhau như OSPF, IS-IS, BGP, ngoài ra nó còn có thể tương thích tốt với các mạng hiện tại như IP, ATM, Frame Relay
Ngoài ra MPLS cung cấp khả năng mở rộng mạng lớn, cung cấp việc quản lý chất lượng dịch vụ theo yêu cầu, khả năng điều khiển lưu lượng. là một lựa chọn lý tưởng cho nghành công nghiệp viễn thông đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng cả về chất lượng dịch vụ lẫn sự đa dạng hoá về loại hình trên một mạng duy nhất.
Với ý nghĩa như vậy mục đích của việc nghiên cứu đề tài bước đầu cung cấp cái nhìn tổng quan về công nghệ MPLS và tiến tới đi sâu nghiên cứu để có thể ứng dụng và triển khai trong thực tế. Với mục tiêu như vậy đề tài gồm các phần như sau:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS)
Chương 2: Các thành phần và hoạt động của MPLS
Chương 3: Các vấn đề kỹ thuật được sử dụng trong mạng MPLS
Chương 4 : Cấu hình MPLS trên thiết bị Cisco và mô phỏng .
119 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 4306 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Cấu hình MPLS trên thiết bị Cisco và mô phỏng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lêi c¶m ¬n
Em xin tá lßng kÝnh träng vµ biÕt ¬n s©u s¾c tíi thÇy gi¸o PGS.TS NguyÔn Kim Giao ®· tËn t×nh chØ b¶o vµ gióp ®ì em hoµn thµnh tèt kho¸ luËn tèt nhiÖp nµy.
§ång thêi em còng xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy c« gi¸o trêng §¹i Häc C«ng NghÖ _§¹i Häc Quèc Gia Hµ Néi, nh÷ng ngêi ®· bÞ cho em nh÷ng kiÕn thøc vµ t¹o ®iÒu kiÖn tèt nhÊt cho em trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp vµ gióp em hoµn thµnh kho¸ luËn tèt nghiÖp nµy.
Cuèi cïng t«i còng xin gi lêi c¶m ¬n c¸c b¹n bÒ cïng líp ®· nhiÖt t×nh gióp t«i hoµn thµnh kho¸ luËn nµy.
Xin chóc c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c b¹n søc kháe, h¹nh phóc.
Em Xin Ch©n Thµnh C¶m ¬n!
TÓM TẮT NỘI DUNG
Trong những năm gần đây với sự phát triển mạnh mẽ của internet và công nghệ truyền thông đã gây ra sự quá tải trên các mạng hiện có, vì vậy nhu cầu cấp thiết cần phải có một công nghệ mạng thế hệ mới đáp ứng được nhu cầu đó.
Công nghệ MPLS là hướng giải quyết cho vấn đề đó vì những khả năng ưu việt của nó. Trong đề tài này của em, em xin giới thiệu tổng quan về công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức ( MPLS ).
Trong đó em xin giới thiệu về những khái niệm cơ bản về mạng MPLS, những thành phần cơ bản để tạo nên mạng MPLS . Vì công nghệ MPLS là sự kết hợp của công nghệ IP và công nghệ ATM nên nó kế thừa những ưu điểm của mạng IP và mạng ATM là khả năng mềm dẻo của mạng IP cùng với khả năng chuyển mạch tốc độ cao của công nghệ ATM. Công nghệ mạng MPLS cho phép khả năng điều khiển lưu lượng và cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) theo yêu cầu của khách hàng. Trong luận văn này em xin nêu ra một số bước cấu hình cơ bản dự trên thiết bị Cisco để cấu hình cho mạng MPLS.
Đặc biệt trong đó em nêu ra một ví dụ và kết quả thu đượcmô phỏng mạng lõi chạy MPLS sử dụng phần mềm mô phỏng Dynapic.
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 2
Chương 1: Giới thiệu về công nghệ MPLS
1.1. Giới thiệu 3
1.2. Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS. 3
1.2.1 Sự ra đời của MPLS. 4
1.2.2 Quá trình phát triển và chuẩn hoá công nghệ MPLS 6
1.3. Một số đặc điểm của công nghệ MPLS 8
1.3.1. Tốc độ và độ trễ. 8
1.3.2. Độ dung pha. 8
1.3.3. Mở rộng cấp độ mạng . 9
1.3.4. Tính đơn giản . 9
1.3.5. Tiêu tốn nguồn tài nguyên . 9
1.4. Các ứng dụng của MPLS. 10
1.4.1. Tích hợp IP+ATM 10
1.4.2. Dịch vụ mạng riêng ảo IP (VPN) 10
1.4.3. Điều khiển lưu lượng và định tuyến IP rõ ràng 10
Kết luận chương 11
Chương 2: Các thành phần và hoạt động của MPLS
2.1. Một vài khái niện cơ bản: 12
2.1.1. Nhãn (label) 12
2.1.2. Ngăn xếp nhãn(Label stack): 14
2.1.3. Hoán đổi nhãn (Label Swapping). 15
2.1.4. Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR :label switching router): 15
2.1.5. Lớp chuyển tiếp tương đương(FEC) 15
2.1.6. Tạo nhãn 17
2.1.7. Bảng chuyển tiếp chuyển mạch nhãn 17
2.1.8. Cơ sở thông tin nhãn (label information base -LIB) 17
2.1.9. Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn LFIB 18
2.1.10. NHLFE (Next Hop Label Forwarding Entry) 19
2.1.11. Đường chuyển mạch nhãn (label switching path - LSP) 20
2.1.12.Gói tin gán nhãn. 20
2.1.13. Ấn định và phân phối nhãn 21
2.1.14. Không gian nhãn(Label spaces). 21
2.1.15. Cơ cấu báo hiệu. 21
2.2. Chuyển tiếp gói trong MPLS. 22
2.2.1 Hoạt động chuyển tiếp 22
2.2.2 Ví dụ về chuyển tiếp gói. 23
2.3. Các thành phần cơ bản của mạng MPLS 24
2.3.1. Bộ định tuyến biên nhãn (Label Edge router – LER). 24
2.3.2. Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (Label Switching Router - LSR) 25
2.3.3. ATM LSR : 25
2.3.4. ATM LSR biên: 25
2.4. Các giao thức cơ bản của MPLS. 25
2.4.1 Giao thức phân phối nhãn – LDP. 26
2.4.1.1 Phát hiện LSR lân cận : 26
2.4.1.2 Các bản tin LDP: 27
2.4.1.3 Các chế độ phân phối nhãn 31
2.4.2 Giao thức phân phối nhãn dựa trên ràng buộc CR-LDP. 33
2.4.3. giao thức đặt trước nguồn tài nguyên RSVP (Resource reservation protocol) 35
2.4.4. giao thức MPLS – BGP 37
2.5 Hoạt động của MPLS 37
2.5.1 Các hoạt động của MPLS 37
2.5.2 các chế độ hoạt động của MPLS 39
2.5.2.1 chế độ hoạt động khung . 39
2.5.2.2 Chế độ hoạt động tế bào MPLS 42
2.5.2.3 Hoạt động của MPLS khung trong mạng ATM-LSR 45
Kết luận chương 46
Chương 3: Các vấn đề kỹ thuật được sử dụng trong mạng MPLS
3.1. Kỹ thuật lưu lượng 47
3.1.1. Khái niện kỹ thuật lưu lượng. 47
3.1.2. Vận hành định hướng nguồn và định hướng lưu lượng . 47
3.1.3. Tối thiểu hoá tắc nghẽn 48
3.1.4. Phân cấp lưu lượng và điều khiển dịch vụ dựa trên nhu cầu QoS. 48
3.1.5. Hàm đợi lưu lượng 49
3.1.6. Các vấn đề tồn tại với các hoạt động định tuyến. 49
3.1.7. Sự tiệm cận đến mạng chồng lấn. 50
3.2. Quản lý lưu lượng trong mạng MPLS. 50
3.2.1 Các vấn đề cơ bản của quản lý lưu lượng qua MPLS 50
3.3. Định tuyến dựa trên ràng buộc 51
3.3.1. Ví dụ miêu tả định tuyến rằng buộc. 52
3.3.2 Định tuyến hiện(Explicit routing : ER) 53
3.3.3 Ví dụ thiết lập LSP với CR-LDP. 54
3.3.4 Các bản tin định tuyến ràng buộc và trường TLV : 54
3.4. Chất lượng dịch vụ: 55
3.4.1. Mô hình dịch vụ tích hợp(IntServ) 55
3.4.2. Mô hình dịch vụ Diffserv 56
3.4.3. Mô hình chất lượng dịch vụ MPLS. 57
3.5. Phát hiện và định tuyến vòng 58
Kết luận chương 58
Chương 4: Cấu hình MPLS trên thiết bị cisco và mô phỏng
4.1 Câu lệnh và các bước cấu hình. 60
4.1.1 Cấu hình MPLS mức điều khiển. 60
4.1.2 Cấu hình lưu lượng MPLS 65
4.1.2.1 Cấu hình một thiết bị hỗ trợ đường ống (tunnels) 65
4.1.2.2 Cấu hình một giao diện để hõ trợ RSVP-base tunnel signaling và IGP Flooding 65
4.1.2.3 Cấu hình kỹ thuật lưu lượng đường ống trên MPLS. 66
4.1.2.4 Cấu hình IS-IS cho kỹ thuật lưu lượng MPLS 66
4.1.3 Cấu hình những tuyến kỹ thuật lưu lượng. 67
4.1.4.1 Định nghĩa VPNs: 67
4.1.4.2 Cấu hình định tuyến PE to PE: 68
4.1.4.3 Cấu hình định tuyến BGP PE to CE: 69
4.1.4.4. Cấu hình định tuyến RIP PE to CE: 69
4.1.4.5 Cấu hình định tuyến tĩnh PE to CE: 69
4.1.4.6 Kiểm tra hoạt động của VPN: 70
4.1.5 Cấu hình đường trục hỗ trợ MPLS CoS 70
4.1.6 Cấu hình MPLS CoS: 72
4.1.6.1 Cấu hình chế độ PVC trong một Non-MPLS-Enable core: 73
4.1.6.2 Cấu hình chế độ Multi-VC trong MPLS-Enable core: 73
4.1.6.3 Cấu hình Multi-VCs sử dụng chức năng CoS-Map : 74
4.1.6.4 Cấu hình DWFQ và changing Queue Weight trên một giao diện ra: 75
4.1.6.5 Kiểm tra hoạt động CoS: 75
4.1.7 Cấu hình bộ điều khiển chuyển mạch nhãn: 75
4.1.7.1 Cấu hình MPLS trên một cổng LSC-controlled BPX: 77
4.2. Những ví dụ về cấu hình MPLS: 77
4.2.1 Ví dụ cho phép thực hiện MPLS trong một mạng. 78
4.2.2 Ví dụ cho phép MPLS cho một vùng mạng đích đặt trước. 78
4.2.2 Ví dụnlựa chọn những đích trước và những tuyến. 78
4.2.3 Ví dụ hiển thị MPLS LDP với các thông tin. 79
4.2.4 Ví dụ hiển thị thông tin bảng chuyển tiếp MPLS. 80
4.2.5 Ví dụ hiển thị thông tin về giao diện MPLS. 81
4.2.6 Ví dụ hiển thị thông tin MPLS LDP hàng xóm. 82
4.2.7 Ví dụ cho phép LSP tunnel signaling. 83
4.2.8 Ví dụ cấu hình một đường ống LSP. 83
4.2.9 Ví dụ Hiển thị thông tin đường ống LSP. 84
4.2.10 Ví dụ cấu hình một kỹ thuật lưu lượng đường ống MPLS. 84
4.2.11 Ví dụ cấu hình mạng riêng ảo MPLS. 86
4.2.12 Ví dụ cấu hình MPLS trên một LSC-Controlled BPX port. 88
4.2.13 Ví dụ thực hiện MPLS CoS. 91
4.3 Mô phỏng và thực nhiệm. 100
4.3.1. Các bước cấu hình như sau: 101
4.3.2. Kết quả thu được sau khi tiến hành mô phỏng : 102
Kết luận chương 110
KẾT LUẬN 111
THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT 112
Tài liệu tham khảo 116
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, với sự phát triển manh mẽ của công nghệ truyền thông và thông tin, nghành công nghiệp viễn thông đã và đang tìm một phương thức chuyển mạch có thể kết hợp ưu điểm của IP (như khả năng định tuyến mềm dẻo) và của ATM (khả năng chuyển mạch tốc độ cao) Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS – Multi Protocol Label Switching) là kết qủa phát triển của nhiều công nghệ chuyển mạch IP, sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn của ATM để tăng tốc độ truyền gói tin mà không cần thay đổi các giao thức định tuyến của IP.
MPLS tách chức năng của bộ định tuyến IP (IP router )ra làm hai phần riêng biệt : chức năng chuyển gói và chức năng điều khiển . phần chức năng chuyển gói tin, với nhiệm vụ gửi gói tin giữa các bộ định tuyến IP, sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn như của ATM. Trong MPLS nhãn là một thực thể có độ dài cố định và không phụ thuộc vào lớp mạng.Kỹ thuật hoán đổi nhãn thực chất là tìm nhãn của một gói tin trong bảng các nhãn để xác định tuyến của gói và nhãn mới của nó. việc này đơn giản hơn nhiều so với việc sử lý gói tin theo kiêu thông thường và do vậy cải thiện được khả năng của thiết bị.
MPLS có thể hoạt động được với nhiều giao thức định tuyến khác nhau như OSPF, IS-IS, BGP, ngoài ra nó còn có thể tương thích tốt với các mạng hiện tại như IP, ATM, Frame Relay…
Ngoài ra MPLS cung cấp khả năng mở rộng mạng lớn, cung cấp việc quản lý chất lượng dịch vụ theo yêu cầu, khả năng điều khiển lưu lượng. là một lựa chọn lý tưởng cho nghành công nghiệp viễn thông đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng cả về chất lượng dịch vụ lẫn sự đa dạng hoá về loại hình trên một mạng duy nhất.
Với ý nghĩa như vậy mục đích của việc nghiên cứu đề tài bước đầu cung cấp cái nhìn tổng quan về công nghệ MPLS và tiến tới đi sâu nghiên cứu để có thể ứng dụng và triển khai trong thực tế. Với mục tiêu như vậy đề tài gồm các phần như sau:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS)
Chương 2: Các thành phần và hoạt động của MPLS
Chương 3: Các vấn đề kỹ thuật được sử dụng trong mạng MPLS
Chương 4 : Cấu hình MPLS trên thiết bị Cisco và mô phỏng .
1.1. Giới thiệu
Với sự phát triển nhãn chóng của internet, internet đã trở nên phổ biến và đã trở thành công cụ hiệu quả phục vụ cho giáo dục, thương mại giải trí, thông tin liên lạc lạc giữa các cộng đồng… các ứng dụng mới phục vụ cho thông tin liên lạc cũng ngày càng phát triền cùng với đó la nhu cầu về truyền thông phục vụ cho các ứng dụng mới ngày càng cao như yêu cầu về đường truyền tốc độ cao, yêu cầu về chất lượng dịch vụ…do đó tài nguyên hạ tầng của mạng internet hiện nay không thể đáp ứng được nhu cầu đó.
Do đó yêu cầu cấp thiết cần phải có một công nghệ mạng thế hệ mới đáp ứng được yêu cầu đó.
Mạng MPLS ra đời cung cấp một nền tảng công nghệ cho quá trình tạo ra mạng đa người dung, đa dịch vụ, hiệu năng cao, tốc độ cao, khả năng mở rộng mạng lớn, nhiều chức năng cải tiến và đáp ứng được nhiều yêu cầu chất lượng dịch vụ. chuyển mạch nhãn là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình mở rộng mạng internet, nó cung cấp những ứng dụng quan trọng trong xử lý chuyển tiếp gói bằng cách đơn giản hoá quá trình xử lý, hạn chế tạo ra các bản sao mào đầu tại mỗi bước trong đường dẫn, tạo ra một môi trường có thể hỗ trợ cho điều khiển chất lượng dịch vụ. phát triển của MPLS cho phép tích hợp IP và ATM, hỗ trợ hội tụ dịch vụ cà sung cấp những cơ hội mới cho điều khiển lưu lượng và mạng riêng ảo. hiệu năng sử lý gói có thể cải tiến bằng cách thêm nhãn có kích thước có định vào các gói. điều khiển chất lượng dịch vụ có thể được cung cấp dễ dàng hơn và có thể xây dựng các mạng công cộng rất lớn.MPLS là kỹ thuật mới được mong đợi sẽ phát triển phổ biến trên phạm vi rộng ở cả các mạng IP riêng và công cộng mở đường cho việc hội tụ các dịch vụ mạng, video và thoại.
Tóm lại MPLS sẽ đóng vai trò quan trọng trong định tuyến, chuyển mạch và chuyển tiếp gói cho mạng thế hệ sau cũng như giải quyết các vấn đề lien quan tới mở rộng cấp độ mạng có thể hoạt độn với các mạng hiện có như ATM, Frame Relay để đáp ứng nhu cầu càng tăng cao của người sử dụng.
1.2. Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS.
Chuyển mạch nhãn đa giao thức – MPLS(MultiProtocol Label Switching) là một biện pháp linh hoạt để giải quyết những vấn đề gặp nhiều khó khăn trong mạng hiện nay như : tốc độ, quy mô, chất lượng dịch vụ(QoS), quản trị và kỹ thuật lưu lượng. MPLS thể hiện một giải pháp thông minh để đáp ứng những đòi hỏi dịch vụ và quản lý giải thông cho mạng IP thế hệ sau - dựa trên đường trục. MPLS giải quyết những vấn đề liên quan đến tính quy mô và định tuyến (dựa trên QoS và dạng chất lượng dịch vụ) và có thể tồn tại trên mạng ATM (phương thức truyền không đồng bộ - Asynchronous Transfer Mode ) và mạng Frame Relay đang tồn tại.
MPLS thực hiện một số chức năng sau:
Xác định cơ cấu quản lý nhiều mức độ khác nhau của các luồng lưu lượng , như các luồng giữa các cơ cấu, phần cứng khác nhau, thậm chí các luồng giữa những ứng dụng khác nhau.
Duy trì sự độc lập của các giao thức lớp 2 và lớp 3
Cung cấp phương pháp ánh xạ địa chỉ IP với các nhãn đơn giản , có độ dài cố định được sử dụng bởi các công nghệ chuyển tiếp gói và chuyển mạch gói khác nhau.
Giao diện với giao thức định tuyến hiện có như giao thức đặt trước tài nguyên (RSVP) và giao thức mở rộng theo mở rộng theo phương thức ưu tiên tuyến đường ngắn nhất (OSPF).
Hỗ trợ IP, ATM và giao thức lớp 2 Frame Relay.
1.2.1 Sự ra đời của MPLS.
MPLS là sự kết hợp một cách hoàn hảo các ưu điểm của công nghệ IP và ATM.
Công nghệ IP
IP (Giao thức internet – Internet Protocol) là thành phần chính của kiến trúc mạng internet . IP định nghĩa cơ cấu đánh số, cơ cấu chuyển tin, cơ cấu định tuyến và các chức năng điều khiển ở mức thấp (giao thức bản tin điều khiển internet - ICMP). Gói IP gồm địa chỉ bên nhận , địa chỉ là một số duy nhất trong toàn mạng và mang đầy đủ thông tin cần cho việc chuyển gói tin tới đích.
Cơ cấu định tuyến có nhiện vụ tính toán đường đi tới các nút trong mạng. do vậy, cơ cấu định tuyến phải được cập nhật các thông tin về đồ hình mạng và nó phải có khả năng hoạt động trong môi trường mạng gồm nhiều nút. kết quả tính toán của cơ cấu định tuyến được lưu trong các bảng chuyển tin chứa thông tin vè chặng tiếp theo để có thể gửi gói tin tới hướng đích .
Dựa trên các bảng chuyển tin, cơ cấu chuyển tin chuyển mạch các gói IP hướng tới đích. Phương thức chuyển tin truyền thống là theo từng chặng một.ở cách này mỗi nút mạng phải tính toán bảng chuyển tin một cách độc lập. do vậy phương thức này yêu cầu kết quả tính toán của phần định tuyến tại tất cả các nút phải nhất quán với nhau. sự không thống nhất của kết quả này đồng nghĩa với việc mất gói tin .
Kiểu chuyển tin theo từng chặng hạn chế khả năng của mạng. ví dụ với phương thức này, nếu các gói tin chuyển tới cùng một địa chỉ mà đi qua cùng một nút thì chúng sẽ được quyền qua cùng một tuyến tới điểm đích. điều này khiến mạng không thể thực hiện mộ số chức năng khác như định tuyến theo đích, theo loại hình dịch vụ …
Tuy nhiên, bên cạnh đó, phương thức định tuyến và chuyển tin này nâng cao độ tin cậy cũng như khả năng mở rộng của mạng. giao thức định tuyến mở rộng cho phép mạng phản ứng lại với sự cố bằng việc thay đổi tuyến khi bộ đinh tuyến biết được sự thay đổi về đồ hình mạng thông qua việc cập nhật thông tin về trạng thái kết nối . với các phương thức như định tuyến lien miền không phân cấp (classless interdomain routing - CIDR), kích thước của bảng chuyển tin được duy trì ở mức chấp nhận được và việc tính toán định tuyến đều do các nút để thực hiện, mạng có thể được mở rộng mà không cần thực hiện bất kỳ sự thay đổi nào.
Tóm lại, IP là một giao thức chuyển mành gói có độ tin cậy và khả năng mở rộng cao. Nhưng việc điều khiển lưu lượng rất khó thực hiện do phương thức định tuyến theo từng chặng. ngoài gia,IP khong hỗ trợ chất lượng dịch vụ.
- Công nghệ ATM
Công nghệ ATM ( Asychronous Transfer Mode – phương thức truyền tin không đồng bộ ) là một kỹ thuật truyền tin tốc độ cao, ATM nhận thông tin ở nhiều dạng khác nhau như thoại, số liệu, video và cắt nhau và cắt ra thành nhiều phần nhỏ gọi là tế bào. Các tế bào này sau đó được truyền qua các kết nối ảo goi là VC (virtual connection), vì ATM hỗ trợ thoại, số liệu và video với chất lượng lượng dịch vụ trên nhiều công nghệ băng rộng khác nhau. Nó được coi là công nghệ chuyển mạch hàng đầu và thu hút được nhiều quan tâm.
ATM khác với định tuyến IP ở một số điểm. nó là công nghệ chuyển mạch hướng kết nối . kết nối từ điểm đầu tới điểm cuối phải được thiết lập trước khi thông tin được gửi đi . ATM yêu cầu kết nối phải được thiết lập bằng nhân công hoặc thiết lập một cách tự động thông qua báo hiệu. một điểm khác nữa là ATM không thực hiện định tuyến tại các nút trung gian. tuyến kết nối xuyên suốt được xác định trước khi chao đổi dữ liệu và được giữ cố định trong thời gian kết nối , trong quá trình thiết lập kết nối các tổng đài ATM trung gian cấp cho kết nối một nhãn. việc này thực hiện hai điều : dành cho kết nối một số nguyên và xây dựng bảng chuyển tế bào tại mỗi tổng đài . Bảng chuyển tế bào này có tính cục bộ và chỉ chứa thông tin về các kết nối đang hoạt động đi qua tổng đài. điều này khác với thông tin về toàn mạng chứa trong bảng định tuyến của bộ định tuyến dùng IP.
Quá trình chuyển té bào qua tổng đài ATM cũng tương tự như việc chuyển gói tin qua bộ định tuyến. tuy nhiên ATM có thể chuyển mạch nhan hơn vì nhãn gắn trên các tế bào có kích thước cố định (nhỏ hơn của IP), kích thước của bảng định tuyến nhơ hơn nhiều so với bộ định tuyến IP, việc này được thực hiện trên các thiết bị phần cứng chuyên dụng. do vậy thông lượng của tổng đài ATM thường lớn hơn thông lượng của bộ định tuyến IP truyền thống.
Nói cách khác , công nghệ ATM là một công nghệ truyền thông tốc độ cao, đảm bảo thời gian thực và chất lượng dịch vụ theo yêu cầu đặt trước.
- Công nghệ MPLS - sự kết hợp giữa công nghệ IP và ATM
Ưu điểm nổi bật của giao thức truyền tin TCP/IP là khả năng định tuyến và truyền gói một cách hết sức mềm dẻo linh hoạt và rộng khắp toàn cầu, nhưng IP không đảm bảo chất lượng dịch vụ, tốc độ truyền tin theo yêu cầu, trong khi đó công nghệ ATM có thế mạng ưu việt về tốc độ truyền tin cao, đảm bảo thời gian thực và chất lượng dịch vụ theo yêu cầu đặt trước. sự kết hợp IP và ATM cóa thể là giải pháp kỳ vọng cho mạng viễn thông tương lai-mạng thế hệ sau NGN.
Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS đáp ứng nhu cầu đó . MPLS đã kết hợp ưu điểm của công nghệ IP và ATM tạo ra một giải pháp linh hoạt cho việc giải quyết các vấn đề mà các mạng trước đố phải đối mặt, đó là tốc độ, khả năng mở rộng cấp độ mạng, quản lý chất lượng dịch vụ (QoS) và kỹ thuật lưu lượng.
Thật vậy công nghệ chuyển mạch nhãn MPLS là kết quả phát triển của nhiều công nghệ chuyển mạch IP sử dụng công nghệ 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. Tư tưởng khi đưa ra MPLs là định tuyến tại biên chuyển mạch tại lõi.
Trong các mạng MPLS các gói được gán nhãn tại biên cả mạng và chúng được định tuyến xuyên qua mạng dựa trên các nhãn đơn giản.
Có thể nói MPLS là một công nghệ chuyển mạch IP có nhiều triển vọng, với tính chất cơ cấu định tuyến của mình, MPLS có khả năng lâng cao chất lượng dịch vụ cảu mạng IP truyền thống . bên cạnh đó thông tin lưu lượng của mạng sẽ được cải thiện rõ rệt.
1.2.2 Quá trình phát triển và chuẩn hoá công nghệ MPLS
- Tình hình triển khai cônng nghệ MPLS
BIG PIPE nhà khai thác dịch vụ IP của Canada đã lựa chọn Cisco Systems là nhà cung cấp thiết bị cho mạng trục IP OC-192 vào tháng 10 năm 2001- các bộ định tuyến của Cisco trong mạng trục này sẽ cho phép BIG PIPE cung cấp băng thông OC-192. các bộ định tuyến 12410 và 12416 của cisco sẽ cho pháp nhà cung cấp dịch vụ này triển khai dịch vụ IP thế hệ sau như MPLS-VPN, IP QoS và voice over IP (VOIP).
Juniper Network và Ericsson communication thông báo rằng thế hệ internet router trục mới (serie M) đã được triển khai trong mạng trục mới của TelstraSaturn. TelstraSaturn là công ty đầu tiên tại Newzealand triển khai mạng băng tần lớn nhất cung cấp cả IP và thoại. Các bộ định tuyến M160 và M20 đã được triển khai trong mạng trục tải lưu lượng qua MPLS. Đây là mạng thương mại đầu tiên triển khai đầy đủ STM-16(2.5Gb/s) tại New Zealand
Tháng 10 Alcatel thông báo đã ký hợp đồng cung cấp thiết bị băng rộng cho Deashe Telecom Group. Các sản phẩn của Acatel bao gồm : thiết bị chuyển mạch định tuyến (RSP) 7670 cho mạng chuyển đổi số liệu ATm của quốc nội tại đức. thiết bị này sẽ cho phép Deashe Telecom mở rộng mạng đa dịch vụ của họ từ