Đồ án Chuyển mạch nhãn đa giao thức không dây WMPLS

MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI NÓI ĐẦU iii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC HÌNH VẼ viii DANH MỤC BẢNG BIỂU x CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS 1 1.1. Giới thiệu chung về chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS 1 1.1.1. Khái niệm MPLS 1 1.1.2. Lý do ra đời 1 1.1.3. Đặc điểm MPLS 1 1.2. Các thành phần của MPLS 3 1.2.1. Các thiết bị trong mạng 3 1.2.2. Đường chuyển mạch nhãn LSP 3 1.2.3. Nhãn và các vấn đề liên quan 4 1.3. Hoạt động của MPLS 7 1.3.1 Hoạt động cơ bản 7 1.3.2. Định tuyến 8 1.3.3. Các chế độ hoạt động 10 1.4. Các giao thức trong MPLS 12 1.4.1. Giao thức phân bổ nhãn LDP 12 1.4.2. Giao thức dành trước tài nguyên RSVP 19 1.5 Kết luận chương 1 24 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC KHÔNG DÂY WMPLS 25 2.1. Giới thiệu chung về IP di động 25 2.1.1. Xu hướng và thách thức 25 2.1.2. Định tuyến trong các mạng IP di động 26 2.2. Chuyển mạch nhãn đa giao thức không dây WMPLS 29 2.2.1. Nhu cầu phát triển của WMPLS 29 2.2.2. Cấu trúc gói tin WMPLS 30 2.2.3. Giao thức sử dụng trong WMPLS 31 2.2.4. Lựa chọn phổ tần cho WMPLS 34 2.2.5. Kỹ thuật WMPLS 37 2.2.6. Mạng MPLS di động 39 2.3. Kết luận chương 2 42 CHƯƠNG 3: QUẢN LÝ DI ĐỘNG CHO CÁC MẠNG WMPLS 43 3.1. Giới thiệu 43 3.2. Một số giải pháp liên quan 44 3.3. Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS di động Micro 46 3.3.1. Thủ tục đăng ký trong MPLS di động Micro 46 3.3.2. Hỗ trợ chuyển giao trong MPLS di động Micro 48 3.3.3. Các cơ chế chuyển giao trong MPLS di động Micro 50 3.3.4. Phân tích và ước lượng hiệu suất 55 3.4. Kết luận chương 3 67 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành công nghiệp viễn thông cũng phát triển không ngừng. Số người sử dụng các dịch vụ mạng tăng đáng kể, theo dự đoán con số này đang tăng theo hàm mũ. Ngày càng có nhiều các dịch vụ mới và chất lượng dịch vụ cũng được yêu cầu cao hơn. Trước tình hình này, các vấn đề về mạng bắt đầu bộc lộ, các nhà cung cấp mạng và các nhà cung cấp dịch vụ cũng đã có nhiều nỗ lực để nâng cấp cũng như xây dựng hạ tầng mạng mới. Nhiều công nghệ mạng đã ra đời nhằm đáp ứng tốt nhất nhu cầu của khách hàng và giải quyết các vấn đề nảy sinh. Trong số đó chúng ta phải kể đến công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS. Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS 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. Bên cạnh độ tin cậy, công nghệ MPLS cũng hỗ trợ quản lý mạng dễ dàng và đơn giản hơn. Bằng cách giám sát lưu lượng tại các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR), nghẽn lưu lượng sẽ được phát hiện và vị trí xảy ra nghẽn lưu lượng có thể được xác định nhanh chóng. Hiện nay, công nghệ mạng không dây đang có xu hướng phát triển rất mạnh mẽ. Do đó, việc mở rộng MPLS sang lĩnh vực không dây là một xu hướng tất yếu. Chuyển mạch nhãn đa giao thức không dây WMPLS đang là vấn đề được quan tâm nhiều hiện nay. Đồ án của em sẽ trình bày các vấn đề liên quan đến WMPLS trong 3 chương theo bố cục sau đây: Chương 1: Tổng quan về công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS Chương 2: Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức không dây WMPLS Chương 3: Quản lý di động cho các mạng WMPLS Do công nghệ WMPLS còn tương đối mới, việc tìm hiểu các vấn đề WMPLS đòi hỏi phải có kiến 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 bạn. Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Lê Nhật Thăng đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Viễn thông đã giúp đỡ em trong thời gian qua và xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân những người đã giúp đỡ động viên em trong quá trình học tập. Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2006 Sinh viên Đào Thị Minh Ngọc THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Thuật ngữ  Tên Tiếng Anh  Chú giải   AP  Access Point  Điểm truy nhập   ARP  Address Resolution Protocol  Giao thức phân giải địa chỉ   ATM  Asynchronous Transfer Mode  Truyền dẫn không đồng bộ   BGP  Border Gateway Protocol  Giao thức cổng đường biên   BS  Base Station  Trạm gốc   CMR  Call-to-Mobility Ratio  Tỉ số tốc độ gói đến và tốc độ di động   CoS  Class of Service  Phân lớp dịch vụ   CQR  Classing-Queing-Scheduling  Phân lớp-Hàng đợi và lập lịch   CRC  Cycle Redundant Check  Kiểm tra dư chu trình   CR  Constrained Routing  Định tuyến cưỡng bức   CR-LDP  Constrained Routing - LDP  Định tuyến cưỡng bức - LDP   CTMC  Continuous-Time Markov Chain  Chuỗi Markov thời gian liên tục   ER  Explicit Routing  Định tuyến hiện   FA  Foreign Agent  Đại diện ngoại trú   FCC  Frequence Control Community  Cục quản lý tần số   FEC  Fowarding Equivalent Class  Lớp chuyển tiếp tương đương   FMIP  Fast-handoff Mobile IP  Cơ chế chuyển giao nhanh cho IP di động   FR  Frame Relay  Chuyển tiếp khung   HA  Home Agent  Đại diện thường trú   ICMP  Internet-Control-Message Protocol  Giao thức bản tin điều khiển Internet   ID  Identifier  Nhận dạng ID   IETF  Internet Engineering Task Force  Nhóm tác vụ kỹ thuật Internet   IGMP  Internet Group Management Protocol  Giao thức quản lý nhóm Internet   IP  Internet Protocol  Giao thức liên mạng   LC-ATM  Label Controlled-ATM  ATM được điều khiển nhãn   LDP  Label Distribution Protocol  Giao thức phân bổ nhãn   LER  Label Edge Router  Bộ chuyển mạch nhãn biên   LFIB  Label Forwarding Information Base  Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn   LMDS  Local Multipoint Distribution System  Hệ thống phân bố đa điểm cục bộ   LSP  Label Switched Path  Đường dẫn chuyển mạch nhãn   LSR  Label Switch Router  Router chuyển mạch nhãn   MAC  Media Access Controller  Bộ điều khiển truy nhập phương tiện   MH  Mobile Host  Host di động   MIP-RR  Mobile IP- Regional Registration  Cơ chế cập nhật đăng ký cho IP di động   MMDS  Multichannel Multipoint Distribution Service  Dịch vụ phân bố đa điểm - đa kênh   MPLS  Multiprotocol Label Switching  Chuyển mạch nhãn đa giao thức   MSO  Mobile Switching Office  Trung tâm chuyển mạch di động   PDU  Protocol Data Unit  Đơn vị dữ liệu giao thức   PHB  Per Hop Behavior  Bộ ứng xử trên từng chặng   PNNI  Pravite-Network-Network Interface  Giao diện mạng riêng   PPP  Point to Point Protocol  Giao thức điểm - điểm   QoS  Quality of Service  Chất lượng dịch vụ   RA  Routing Area  Vùng định tuyến   RESV  Resevation  Bản tin dành trước   RFC  Request For Comment  Yêu cầu ý kiến   RSVP  Resource Resevation Protocol  Giao thức dành trước tài nguyên   SONET  Synchronous Optical Network  Mạng truyền dẫn quang đổng bộ   TCP  Transission Control Protocol  Giao thức điều khiển truyền dẫn   TLV  Type-Length-Value  Kiểu mã hóa độ dài-giá trị   TTL  Time To Live  Thời gian sống   UDP  User Datagram Protocol  Giao thức lược đồ dữ liệu   UMTS  Universe-Mobile Telecommunication System  Hệ thống thông tin di động toàn cầu   UNI  User-Network Interface  Giao diện người sử dụng-mạng   UNII  Unlicensed National Information Infrastructure  Hệ thống thông tin quốc gia không được cấp phép   VCI  Virtual Circuit Identifier  Nhận dạng kênh ảo   VPI  Virtual Path Identifier  Nhận dạng đường ảo   VPN  Virtual Private Network  Mạng riêng ảo   WAN  Wide Area Network  Mạng diện rộng   WATM  Wireless-ATM  Phương thức truyền tải không đồng bộ không dây   WMPLS  Wireless-MPLS  Chuyển mạch nhãn đa giao thức không dây   DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Khuôn dạng tiêu đề nhãn MPLS 4 Hình 1. 2: Cấu trúc ngăn xếp nhãn 5 Hình 1.3: Định tuyến hiện 9 Hình 1. 4: Khung MPLS với PPP/Ethernet là lớp liên kết dữ liệu 10 Hình 1. 5: Khung MPLS với ATM là lớp liên kết dữ liệu 11 Hình 1. 6: Khung MPLS với FR là lớp liên kết dữ liệu 11 Hình 1.7: Vị trí giao thức LDP trong bộ giao thức MPLS 13 Hình 1.8: Tiêu đề LDP 14 Hình 1.9: Mã hoá TLV 15 Hình 1.10: Khuôn dạng các bản tin LDP 15 Hình 1.11: Thủ tục phát hiện LSR lân cận 18 Hình 1.12: Các thực thể hoạt động RSVP 20 Hình 1.13: Các bản tin PATH và RESV 20 Hình 1.14: Nhãn phân phối trong bảng tin RESV 22 Hình 2.1: Chức năng cơ bản mạng IP di động 27 Hình 2.2a: Tiêu đề WMPLS khi không có trường Control và CRC 30 Hình 2.3a: Mở rộng cho bản tin yêu cầu nhãn CR-LDP 32 Hình 2.3b: Mở rộng cho bản tin liên kết nhãn CR-LDP 32 Hình 2.4a: Khuôn dạng của bản tin PATH 33 Hình 2.4b: Khuôn dạng của bản tin RESV 33 Hình 2.5: Khuôn dạng của LABEL_REQUEST 33 Hình 2.6a: Thực thể SESSION trong đường hầm LSP_IPv4 34 Hình 2.6b: Thực thể SESSION trong đường hầm LSP_IPv6 34 Hình 2.7: Cấu trúc mạng MMDS với một anten bao phủ một vùng 35 Hình 2.8: Cấu trúc mạng LMDS với nhiều anten bao phủ một vùng 36 (có hơn một cột thu phát) 36 Hình 2.9: Kiến trúc lớp WMPLS 36 Hình 2.10: Thiết lập đường với thủ tục chuyển giao WMPLS 38 Hình 2.11: Mạng di động MPLS 39 Hình 2.12: Thiết lập đường chuyển mạch nhãn trong một mạng di động 40 Hình 3.1: Kiến trúc của một mạng truy nhập không dây MPLS di động Micro 46 Hình 3.2: Đăng ký nút di động trong MPLS Micro di động 47 Hình 3.3: Thủ tục chuyển giao ngoài LER trong MPLS Micro di động 50 Hình 3.4a: Hoạt động của FH-Micro trước chuyển giao 52 Hình 3.4b: FH-Micro trong quá trình chuyển giao 52 Hình 3.5: Hoạt động của FC-Micro 54 Hình 3.6: Cây nhị phân đầy đủ độ sâu ℓ của một mạng truy nhập 56 Hình 3.8: Chi phí sử dụng liên kết 63 Hình 3.9: Chi phí cập nhật đăng ký theo ℓ tại mỗi chuyển giao lớp 3 64 Hình 3.10: Ảnh hưởng của Lth đến chi phí cập nhật đăng ký trong FC-Micro 65 Hình 3.11: Ảnh hưởng của CMR đến chi phí cập nhật đăng ký 65 Hình 3.12: Tổng các gói tin bị mất trong một phiên liên lạc theo thời gian cư trú tại FA 67 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Giá trị các bit cờ trong tiêu đề gói tin WMPLS 31 Bảng 2.2: Các bit điều khiển báo nhận lỗi và điều khiển luồng trong tiêu đề WMPLS 31 Bảng 3.1: Bảng nhãn của LERG sau đăng ký 47 Bảng 3.2: Bảng nhãn của một LER/FA sau khi chuyển giao trong LER 49 Bảng 3.3: Bảng nhãn của LERG sau khi chuyển giao ngoài LER 50 Bảng 3.4: Thiết lập các tham số 62 Bảng 3.5: Thời gian chuyển giao trung bình của các cơ chế tính theo ms 66 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS 1.1. Giới thiệu chung về chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS 1.1.1. Khái niệm MPLS MPLS là một giải pháp chuyển mạch IP và được chuẩn hoá bởi IETF. MPLS là viết tắt của cụm từ: chuyển mạch nhãn đa giao thức (Multiprotocol Label Switching). Gọi là chuyển mạch nhãn vì nó sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn làm kỹ thuật chuyển tiếp ở lớp bên dưới (lớp 2). Gọi là đa giao thức vì MPLS có thể hỗ trợ nhiều giao thức lớp mạng (lớp 3), không chỉ riêng IP. 1.1.2. Lý do ra đời Với mục tiêu kết hợp hai kỹ thuật IP và ATM với nhau, cụ thể là kết hợp ưu điểm của IP (ví dụ cơ cấu định tuyến) và của ATM (như phương thức chuyển mạch), MPLS gồm hai chức năng quan trọng sau: Chức năng chuyển tiếp gói tin: sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn. Bản chất là: tìm chặng kế tiếp của gói tin trong một bảng chuyển tiếp nhãn, sau đó thay thế giá trị nhãn của gói, rồi chuyển ra cổng ra của bộ định tuyến. Chức năng điều khiển: gồm (a) các giao thức định tuyến lớp mạng có nhiệm vụ phân phối thông tin giữa các LSR và (b) thủ tục gán nhãn để chuyển thông tin định tuyến thành bảng định tuyến chuyển mạch nhãn. 1.1.3. Đặc điểm MPLS Tốc độ và trễ: Với mạng chuyển mạch gói, các tham số hiệu năng cơ bản là tốc độ, tỷ lệ mất gói, trễ và độ biến thiện trễ của lưu lượng người sử dụng. Cơ chế chuyển tiếp IP truyền thống là quá chậm để xử lý tải lưu lượng lớn trên mạng Internet toàn cầu hay trong các liên mạng. Ngược lại với chuyển tiếp IP, chuyển mạch nhãn đạt được tốc độ cao vì giá trị nhãn nhỏ được đặt ở tiêu đề của gói và được sử dụng để truy nhập bảng chuyển tiếp tại bộ định tuyến, nghĩa là nhãn được sử dụng để tìm kiếm trong bảng định tuyến. Việc tìm kiếm này chỉ yêu cầu một lần truy nhập tới bảng, khác với truy nhập bảng định tuyến truyền thống, khi mà việc tìm kiếm có thể cần đến hàng ngàn lần truy nhập. Kết quả của hoạt động này là lưu lượng người sử dụng trong gói sẽ được chuyển qua mạng nhanh hơn nhiều, đồng thời sự tích lũy trễ cũng giảm được một cách đáng kể so với trong mạng 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 tại mỗi node giữa bên gửi và bên thu. Với gói là thoại thì do Jitter 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 không chỉ cung cấp các dịch vụ tốc độ cao mà nó còn có thể hỗ trợ khả năng mở rộng tương đối mềm dẻo cho mạng. Khả năng mở rộng liên quan đến năng lực điều chỉnh của hệ thống để phù hợp với sự tăng nhanh của số người sử dụng mạng. Chuyển mạch nhãn cung cấp 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 bộ định tuyến 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. 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 chính xác các phân lớp lưu lượng (dựa trên các yêu cầu về QoS) khác nhau của dịch vụ. 1.2. Các thành phần của MPLS 1.2.1. Các thiết bị trong mạng LSR là một thiết bị định tuyến tốc độ cao trong lõi của một mạng MPLS, nó tham gia vào việc thiết lập các đường dẫn chuyển mạch nhãn (LSP) bằng cách 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 kết nối tới các mạng khác 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. 1.2.2. Đường chuyển mạch nhãn LSP 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 Đường hầm LSP: 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. Có thể sử dụng các đường hầm LSP 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 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. 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. 1.2.3. Nhãn và các vấn đề liên quan 1.2.3.1. 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 và trước một tiêu đề lớp 3. Cấu trúc tiêu đề MPLS
Hình 1. 1: Khuôn dạng tiêu đề nhãn MPLS 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): 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 giấu 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 .
Hình 1. 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. 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 nào đó trên một LSR, ví dụ như DS3 hoặc giao diện SONET. Không gian nhãn loại này thường được sử dụng với các mạng ATM và FR, trong đó các nhãn nhận dạng kênh ảo được kết hợp với một giao diện.