Để đáp ứng nhu cầu phát triển không ngừng của người sửdụng, nhà cung cấp
dịch vụcần phải có các thiết bị định tuyến và chuyển mạch tốc độcao. Mặc dù vậy,
mạng lõi của nhà điều hành và nhà cung cấp dịch vụthường chạy trên mạng đường
trục ATM, nhưng phần lớn các kết nối tới nhà cung cấp vẫn duy trì tốc độchuyển
mạch chậm và các kiểu kết nối điểm-điểm, dẫn tới trễvà tắc nghẽn tại các điểmtruy
cập biên. Các bộ định tuyến lõi cũng góp phần vào trễ đường đi, vì mỗi bộ định tuyến
phải thực hiện các giải pháp độc lập trên đường tốt nhất đểchuyển tiếp gói. Thông
thường IP phải được định tuyến trên ATM bằng việc sửdụng IP qua ATM qua các
kênh ảo hoặc các giao thức trên ATM. Các phương thức chuyển tiếp này đã được
chứng minh là không thuận tiện và phức tạp.
Hơn nữa với sựphát triển rộng khắp của mạng Internet đã làm ra đời một loạt
các ứng dụng mới trong thương mại. Những ứng dụng này đòi hỏi phải tăng và đảm
bảo băng thông trong mạng đường trục. Ngoài ra bên cạnh các dịch vụdữliệu truyền
thống, thoại và các dịch vụ đa phương tiện đang được phát triển và triển khai. Nó đã
làm nảy sinh vấn đềcần phải có một mạng hội tụcung cấp đầy đủcác dịch vụ.
Nhu cầu vềmột mạng hội tụvới phương thức chuyển tiếp đơn giản, thông
minh mà có các đặc tính quản lý lưu lượng và chất lượng dịch vụlà một nhu cầu cấp
thiết. Tất cảcác yêu cầu đó có thể được đáp ứng bởi chuyển mạch nhãn đa giao thức
MPLS, nó không bịhạn chếbởi các giao thức lớp 2 và lớp 3. Cùng với kĩthuật điều
khiển lưu lượng, MPLS là một giải pháp quan trọng trong việc định tuyến, chuyển
mạch và cung cấp chất lượng dịch vụ để đáp ứng được sựphát triển của các ứng dụng
cũng nhưcác nhu cầu dịch vụcủa khách hàng.
53 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 3867 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Khóa luận Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
----------------------
Đỗ Tiến Dũng
CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành : Điện tử - Viễn Thông
HÀ NỘI - 2005
Khoá luận tốt nghiệp
MỞ ĐẦU
Để đáp ứng nhu cầu phát triển không ngừng của người sử dụng, nhà cung cấp
dịch vụ cần phải có các thiết bị định tuyến và chuyển mạch tốc độ cao. Mặc dù vậy,
mạng lõi của nhà điều hành và nhà cung cấp dịch vụ thường chạy trên mạng đường
trục ATM, nhưng phần lớn các kết nối tới nhà cung cấp vẫn duy trì tốc độ chuyển
mạch chậm và các kiểu kết nối điểm-điểm, dẫn tới trễ và tắc nghẽn tại các điểm truy
cập biên. Các bộ định tuyến lõi cũng góp phần vào trễ đường đi, vì mỗi bộ định tuyến
phải thực hiện các giải pháp độc lập trên đường tốt nhất để chuyển tiếp gói. Thông
thường IP phải được định tuyến trên ATM bằng việc sử dụng IP qua ATM qua các
kênh ảo hoặc các giao thức trên ATM. Các phương thức chuyển tiếp này đã được
chứng minh là không thuận tiện và phức tạp.
Hơn nữa với sự phát triển rộng khắp của mạng Internet đã làm ra đời một loạt
các ứng dụng mới trong thương mại. Những ứng dụng này đòi hỏi phải tăng và đảm
bảo băng thông trong mạng đường trục. Ngoài ra bên cạnh các dịch vụ dữ liệu truyền
thống, thoại và các dịch vụ đa phương tiện đang được phát triển và triển khai. Nó đã
làm nảy sinh vấn đề cần phải có một mạng hội tụ cung cấp đầy đủ các dịch vụ.
Nhu cầu về một mạng hội tụ với phương thức chuyển tiếp đơn giản, thông
minh mà có các đặc tính quản lý lưu lượng và chất lượng dịch vụ là một nhu cầu cấp
thiết. Tất cả các yêu cầu đó có thể được đáp ứng bởi chuyển mạch nhãn đa giao thức
MPLS, nó không bị hạn chế bởi các giao thức lớp 2 và lớp 3. Cùng với kĩ thuật điều
khiển lưu lượng, MPLS là một giải pháp quan trọng trong việc định tuyến, chuyển
mạch và cung cấp chất lượng dịch vụ để đáp ứng được sự phát triển của các ứng dụng
cũng như các nhu cầu dịch vụ của khách hàng.
Luận văn của em sẽ trình bày những kiến thức cơ bản về công nghệ chuyển
mạch nhãn đa giao thức, về chất lượng dịch vụ và việc triển khai, hỗ trợ chất lượng
dịch vụ trong mạng MPLS.
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
1
Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………………………………….......
MỤC LỤC …………………………………………………………………..….
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT………………………………………………….......
CHƯƠNG 1 : CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS…………
1.1. Tổng quan chuyển mạch nhãn đa giao thức……………………………..
1.1.1. Giới thiệu………………………………………………………………...
1.1.2. Định tuyến và chuyển mạch gói truyền thống…………………………...
1.1.3. MPLS là gì ?..............................................................................................
1.1.4. Lợi ích của MPLS………………………………………………………..
1.2. MPLS và các thành phần………………………………………………….
1.2.1. LERs và LSRs……………………………………………………………
1.2.2. Lớp chuyển tiếp tương đương FEC………………………………………
1.2.3. Nhãn……………………………………………………………………...
1.2.4. Tuyến chuyển mạch nhãn (LSP)…………………………………………
1.2.5. Giao thức phân phối nhãn………………………………………………..
1.2.6. Kĩ thuật điều khiển lưu lượng……………………………………………
1.2.7. Định tuyến ràng buộc……………………………………………….........
1.3. Hoạt động của mạng MPLS……………………………………………….
1.4. Đường hầm trong MPLS…………………………………………………..
1.5. Kiến trúc hệ thống giao thức MPLS………………………………………
1.6. Các ứng dụng của MPLS………………………………………………….
1.7. Tóm tắt chương……………………………………………………….........
CHƯƠNG 2 : CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ…………………………………….
2.1. Mở đầu……………………………………………………………………...
2.1.1. Động lực QoS…………………………………………………………….
1
2
4
8
8
8
8
9
10
10
10
11
11
16
16
17
17
17
20
21
23
24
25
25
25
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
2
Khoá luận tốt nghiệp
2.2. Các định nghĩa cơ bản……………………………………………………..
2.2.1. QoS là gì ?..................................................................................................
2.2.2. Một số khái niệm cơ bản của QoS………………………………….........
2.2.3. Điều kiện cần thiết cho QoS………………. .…………………………...
2.3. Kiến trúc cơ bản của QoS………………………………………………….
2.3.1. Phân biệt và đánh dấu…………………………………………………….
2.3.2. QoS trong các phần tử mạng riêng lẻ…………………………………….
2.3.3. Quản lý chất lượng dịch vụ………………………………………………
2.4. Mức chất lượng dịch vụ đầu cuối-đầu cuối……………………………....
2.5. Tóm tắt chương……………………………………………………….........
CHƯƠNG 3 : CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS…………
3.1. Mở đầu……………………………………………………………………...
3.2. Mô hình QoS và TE ban đầu………………………………………………
3.2.1. IntServ với RSVP………………………………………………………...
3.2.2. DiffServ…………………………………………………………………..
3.2.3. MPLS……………………………………………………………….........
3.3. MPLS với DiffServ…………………………………………………………
3.3.1. MPLS hỗ trợ DiffServ……………………………………………………
3.3.2. Kĩ thuật điều khiển lưu lượng DiffServ-Aware MPLS…………………..
3.4. Thực hiện quản lý hàng đợi trong MPLS-DiffServ………………………
3.5. Các thành phần QoS trong MPLS UNI…………………………………..
3.6. Tóm tắt chương……..………………………………………………………
KẾT LUẬN……………………………………………………………………...
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………
26
26
27
28
29
29
30
31
32
33
34
34
34
34
35
36
39
39
42
45
47
49
51
52
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
3
Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
ATM Asynchnorous Tranfer Mode Truyền dẫn không đồng bộ
BA Behavior Aggregate Hành vi toàn thể
BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên
CAPEX Capital Expenditure Vốn chi
CE Custom Edge Biên phía khách hàng
CoS Class of Service Cấp độ dịch vụ
CQ Custom Queue Hàng đợi tuỳ ý
CR Constraint-based routing Định tuyến ràng buộc
CR-LDP Constraint-based routing-Label
Distribution Protocol
Giao thức phân phối nhãn-
định tuyến ràng buộc
CT Class Type Kiểu cấp độ
DiffServ Differentiated Services Dịch vụ khác biệt
DSCP DiffServ Code Point Mã điểm dịch vụ khác biệt
DS-TE DiffServ-aware MPLS Traffic
Engineering
Công nghệ điều khiển luồng
MPLS quan tâm tới DiffServ
E-LSR Egress LER LER biên ra
E-LSP EXP-Infered-PSC-LSP LSP có PSC được suy ra từ
EXP
FEC Forwarding Equivalency Class Lớp chuyển tiếp tương đương
FTP File Tranfer Protocol Giao thức truyền file
IETF Internet Engineering Task
Force
Uỷ ban tư vấn kĩ thuật
Internet
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
4
Khoá luận tốt nghiệp
IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến trong
phạm vi miền
I-LSR Ingress LSR LSR biên vào
IntServ Integrated Services Dịch vụ tích hợp
IP Internet Protocol Giao thức Internet
IS-IS Intermediate System to
Intermediate System Protocol
Giao thức hệ thống trung
gian-tới-hệ thống trung gian
LAN Local Area Network Mạng địa phương
LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn
LER Label Edge Router Bộ định tuyến nhãn biên ra
L-LSP Label-only-Infered-PSC-LSP LSP có PSC chỉ được suy ra
từ nhãn
LIB Label Information Base Bảng cơ sở dữ liệu nhãn
LSP Label Switch Path Tuyến chuyển mạch nhãn
LSR Label Switch Router Bộ định tuyến chuyển mạch
nhãn
MAC Media Access Control Điều khiển truy cập môi
trường
MAM Maximun Allocation Model Mô hình cấp phát tối đa
MPLS Multiprotool Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao
thức
OA Orded Aggregate Thứ tự toàn thể
OPEX Operating Expenditure Chi phí hoạt động
OSPF Open Shortest Path First Giao thức OSPF
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
5
Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
PE Provider Edge Biên nhà cung cấp
PHB Per-Hop Behaviour Hành vi cư xử mỗi chặng
PNNI Private network-to-network
Interface
Giao diện kín mạng-tới-mạng
PPP Point-to-Point Protocol Giao thức điểm-điểm
PQ Priority Queue Hàng đợi ưu tiên
PSC PHB Scheduling Class Cấp độ sắp xếp PHB
PVC Permanent Virtual Circuit Mạch ảo cố định
QoS Quanlity of Service Chất lượng dịch vụ
Rd down-stream Router Bộ định tuyến luồng xuống
RDM Russian Doll Model Mô hình búp bê Liên Xô
RFC Request for comment Các tài liệu chuẩn do IETF
đưa ra
RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dành sẵn tài
nguyên
Ru up-stream Router Bộ định tuyến luồng lên
SLA Service Level Agreements Thoả thuận cấp độ dịch vụ
SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
SP Service Provider Nhà cung cấp
SVC Switch Virtual Connection Chuyển mạch kết nối ảo
TA Traffic Aggregate Lưu lượng toàn thể
TCP Tranmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền
dẫn
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
6
Khoá luận tốt nghiệp
TE Traffic Engineering Kĩ thuật điều khiển lưu lượng
TLV Type Length Value Kiểu giá trị độ dài
TT Traffic Trunk Tuyến lưu lượng
TTL Time To Live Thời gian sống
UDP User Datagram Protocol Giao thức UDP
UNI User-to-Network Interface Giao diện ngưòi dùng tới
mạng
VC Virtual Channel Kênh ảo
VCI Virtual Channel Identifier Định danh kênh ảo
VoATM Voice over ATM Thoại qua ATM
VoIP Voice over IP Thoại qua IP
VP Virtual Path Tuyến ảo
VPI Virtual Packet Indentifier Định danh gói ảo
VPN Virtual Pravite network Mạng riêng ảo
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
7
Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
CHƯƠNG 1: CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS
1.1. Tổng quan về chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
1.1.1. Giới thiệu
Trong một vài năm gần đây, Internet đã phát triển thành một mạng lưới rộng
khắp và tạo ra một loạt các ứng dụng mới trong thương mại. Những ứng dụng này
mang đến đòi hỏi phải tăng và bảo đảm được yêu cầu băng thông trong mạng đường
trục. Thêm vào đó, ngoài các dịch vụ dữ liệu truyền thống được cung cấp qua Internet,
thoại và các dịch vụ đa phương tiện đang được phát triển và triển khai. Internet đã làm
nảy sinh vấn đề hình thành một mạng hội tụ cung cấp đầy đủ các dịch vụ. Tuy nhiên
vấn đề đặt ra đối với mạng bởi các dịch vụ và ứng dụng mới là yêu cầu về băng thông
và tốc độ lại đặt gánh nặng cho nguồn tài nguyên trên cơ sở hạ tầng Internet có sẵn.
Bên cạnh vấn đề quá tải nguồn tài nguyên mạng. Một thách thức khác liên
quan tới việc truyền các byte và bit qua mạng đường trục để cung cấp các cấp độ dịch
vụ khác nhau đối với người dùng. Sự phát triển nhanh chóng của số người dùng và lưu
lượng đã làm tăng thêm sự phức tạp của vấn đề. Vấn đề cấp độ dịch vụ ( CoS ) và chất
lượng dịch vụ ( GoS ) phải được quan tâm để có thể đáp ứng được những yêu cầu khác
nhau của lượng lớn người dùng mạng.
Nhu cầu về một phương thức chuyển tiếp đơn giản mà các đặc tính quản lý lưu
lượng và chất lượng với phương thức định tuyến, chuyển tiếp thông minh là một yêu
cầu cấp thiết. Tất cả các yêu cầu đó có thể được đáp ứng bởi chuyển mạch nhãn đa
giao thức, là một phương thức không bị hạn chế bởi các giao thức lớp 2 và lớp 3. Với
các đặc tính đó MPLS đóng một vai trò quan trọng trong việc định tuyến, chuyển
mạch và chuyển tiếp gói thông qua các mạng thế hệ sau để đáp ứng các yêu cầu của
người dùng mạng.
1.1.2.Định tuyến và chuyển mạch gói truyền thống
Bước phát triển khởi đầu của mạng Internet chỉ quan tâm tới những yêu cầu
truyền dữ liệu qua mạng. Internet chỉ cung cấp các ứng dụng đơn giản như truyền file
hay remote login. Để thực hiện những yêu cầu này , môt định tuyến nền dựa trên phần
mền đơn giản, với giao diện mạng để hỗ trợ mạng đường trục dựa trên T1/E1- hay
T3/E3 đã có là đủ. Với những yêu cầu đòi hỏi tốc độ cao và băng thông lớn, các thiết
bị có khả năng chuyển mạch ở lớp 2 ( Lớp liên kết dữ liệu ) và lớp 3 ( Lớp mạng ) ở
ngay mức phần cứng phải được phát triển. Thiết bị chuyển mạch lớp 2 quan tâm đến
vấn đề nghẽn trong mạng con của môi trường mạng cục bộ. Thiết bị chuyển mạch lớp
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
8
Khoá luận tốt nghiệp
3 giúp giảm bớt nghẽn trong định tuyến lớp 3 bằng cách chuyển việc tìm kiếm tuyến
cho một chuyển mạch phần cứng tốc độ cao.
Các giải pháp trước đây chỉ quan tâm tới tốc độ truyền của các gói khi chúng
truyền qua mạng chứ không quan tâm tới thông tin yêu cầu dịch vụ có trong gói. Hầu
hết các giao thức định tuyến sử dụng ngày nay đều dựa trên thuật toán được thiết kế để
tìm ra con đường ngắn nhất trong mạng với các gói truyền tải mà không quan tâm tới
các yếu tố khác ( như trễ, rung pha, nghẽn), mà có thể làm giảm bớt đáng kể chức năng
mạng.
1.1.3. MPLS là gì?
MPLS là một framework do IETF đưa ra , cung cấp thiết kế hiệu quả cho việc
định tuyến, chuyển tiếp, chuyển mạch cho luồng lưu lượng qua mạch.
MPLS thực hiện những chức năng sau:
o Định quá trình quản lý lưu lượng luồng của các mạng khác nhau, như luồng
giữa các máy, phần cứng khác nhau hoặc thậm chí luồng giữa các ứng dụng
khác nhau.
o Duy trì sự độc lập của giao thức lớp 2 và lớp 3.
o Cung cấp cách thức để ánh xạ các địa chỉ IP thành các nhãn đơn giản có độ
dài không đổi được sử dụng bởi các công nghệ chuyển tiếp gói và chuyển
mạch gói khác nhau.
o Giao diện chung đối với các giao thức định tuyến như RSVP và OSFP.
o Hỗ trợ IP, ATM, Frame Relay.
Trong MPLS, dữ liệu được chuyển theo LSP. LSP là một chuỗi các nhãn ở
mỗi node từ nguồn tới đích. LSP được thiết lập theo chu kì để truyền dữ liệu (control-
driven) hoặc dựa trên sự phát hiện có một luồng dữ liệu nào đó (data-driven). Các
nhãn, theo giao thức đã được định sẵn sẽ được phân phối sử dụng LDP hoặc RSVP
hoặc được “cõng” trên một giao thức định tuyến như BGP và OSFP. Mỗi gói dữ liệu
được đóng gói và mang nhãn trong suốt hành trình từ nguồn tới đích. Tốc độ chuyển
mạch cao vì nhãn có chiều dài cố định được chèn vào đầu gói hay tế bào và có thể
được sử dụng bởi phần cứng để chuyển tiếp gói nhanh chóng giữa các tuyến.
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
9
Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
1.1.4. Lợi ích của MPLS
MPLS mang lại nhiều lợi ích như :
o Kỹ thuật lưu lượng : Cung cấp các khả năng thiết lập đường truyền mà lưu
lượng sẽ truyền qua mạng và khả năng thiết lập chất lượng cho các cấp độ
dịch vụ (CoS) và chất lượng dịch vụ (QoS) khác nhau. MPLS là sự phát
triển chủ yếu trong các công nghệ Internet mà hỗ trợ việc bổ sung các khả
năng cần thiết cho mạng IP ngày nay.
o Cung cấp IP dựa trên các mạng riêng ảo : Bằng việc sử dụng MPLS, các
nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp đường hầm IP đi qua mạng của họ mà
không cần thiết mã hoá hay các ứng dụng đầu cuối-người sử dụng.
o Loại bỏ cấu hình đa lớp : Thông thường, phần lớn các nhà điều hành mạng
cung cấp mô hình chồng lấn mà ATM được sử dụng tại lớp 2 và IP được sử
dụng tại lớp 3. Bằng việc sử dụng MPLS, các nhà điều hành mạng có thể
mang chức năng của mặt điều khiển ATM vào lớp 3, do đó sẽ làm đơn giản
hóa mạng và việc quản lý mạng.
o Tuyến hiện : Một đặc điểm chính của MPLS là sự hỗ trợ của nó đối với các
tuyến hiện. Các đường chuyển mạch nhãn được định tuyến sẵn hiệu quả
hơn so với tuỳ chọn tuyến nguồn trong IP. Chúng cũng có thể cung cấp một
vài chức năng cần thiết cho kĩ thuật lưu lượng.
o Hỗ trợ đa liên kết và đa giao thức : Thành phần chuyển tiếp chuyển mạch
nhãn là không xác định với một lớp mạng cụ thể. Ví dụ cùng một thành
phần chuyển tiếp cũng có thể được sử dụng khi đang thực hiện chuyển
mạnh nhãn với IP cũng như IPX. Chuyển mạch nhãn cũng có thể hoạt động
ảo trên mọi giao thức liên kết dữ liệu thông qua ATM.
1.2.MPLS và các thành phần
1.2.1. LSRs và LERs
Thiết bị trong giao thức MPLS có thể được phân loại thành LERs và LSRs
Một LSR là một thiết bị định tuyến tốc độ cao trong lõi của mạng MPLS tham
gia vào quá trình thiết lập LSP sử dụng giao thức thích hợp và chuyển mạch tốc cao
luồng dữ liệu dựa trên con đường đã được thiết lập.
Một LER là một thiết bị hoạt động ở biên của mạng truy cập và mạng MPLS.
LER hỗ trợ nhiều cổng (port) nối tới các mạng không tương đồng ( như ATM, Frame
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
10
Khoá luận tốt nghiệp
Relay, Ethenet) và chuyển những luồng lưu lượng này tới mạng MPLS sau khi thiết
lập các LSP, sử dụng giao thức báo hiệu nhãn ở đầu vào và phân phối lưu lượng trở lại
mạng truy cập ở đầu ra. LER đóng vai trò rất quan trọng trong việc gán và bỏ nhãn khi
các luồng lưu lượng vào và tồn tại trong mạng MPLS.
Hình 1 : Vị trí của LSR và LER trong mạng MPLS
1.2.2. Lớp chuyển tiếp tương đương FEC
FEC là biểu diễn một nhóm các gói chia sẻ những yêu cầu như nhau về việc
truyền tải. Tất cả các gói trong một nhóm được đối xử như nhau trên tuyến cho tới
đích. Ngược lại so với chuyển tiếp của gói IP, trong MPLS việc gán một nhãn nhất
định cho một FEC nhất định chỉ được thực hiện một lần, khi gói vào mạng. Các FEC
dựa trên yêu cầu dịch vụ đối với một tập các gói cho sẵn. Mỗi LSR xây dựng một bảng
để xác định một gói được chuyển tiếp như thế nào. Bảng này gọi là bảng cơ sở dữ liệu
nhãn (LIB), gồm các ràng buộc FEC-tới-nhãn.
1.2.3. Nhãn
Một nhãn, dạng đơn giản nhất, phân biệt con đường một gói sẽ đi. Nhãn được
mang hoặc đóng gói ở tiêu đề lớp 2 của gói. Bộ định tuyến nhận được sẽ kiểm tra nội
dung nhãn của gói để xác định chặng kế tiếp. Khi một gói được gán nhãn , cuộc hành
trình của gói qua mạng đường trục sẽ dựa trên chuyển mạch nhãn. Giá trị của nhãn chỉ
có giá trị địa phương, nghĩa là chỉ gắn liền với chặng giữa các LSR.
Một khi một gói được xếp vào một FEC đã có hay mới, thì nhãn sẽ được gán
cho gói. Giá trị nhãn được lấy từ lớp liên kết dữ liệu. Với lớp liên kết dữ liệu ( như
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
11
Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
Frame Relay hay ATM), định danh lớp 2, như DLCI trong trường hợp mạng Frame
Relay hay VPIs/VCIs trong trường hợp mạng ATM có thể được sử dụng trực tiếp như
nhãn. Các gói được chuyển dựa trên giá trị nhãn.
Nhãn được ràng buộc tới một FEC theo một vài sự kiện hoặc một vài cách
thức chỉ ra sự cần thiết đối với sự ràng buộc.Những sự kiện có thể là ràng buộc data-
driven hay ràng buộc control-driven.
Gán nhãn có thể được quyết định dựa trên cơ sở tiêu chuẩn chuyển tiếp như:
o Định tuyến đơn hướng
o Công nghệ điều khiển lưu lượng (TE)
o Multicast
o Chất lượng dịch vụ (QoS)
Định dạng thông thường của nhãn được cho như hình 2. Nhãn có thể được
nhúng trong tiêu đề của lớp liên kết dữ liệu ( ATM VCI/VPI như hình 3 và Frame
Relay DLCI như hình 4) hoặc được chèn vào ( giữa tiêu đề lớp 2 và tiêu đề lớp 3 như
trong hình 5)
Hình 2 : Định dạng chung của nhãn MPLS
Tiêu đề lớp mạng
20 bit
Tiêu đề lớp
liên kết
8 bit 1 bit 3 bit
BS TTL Bit ExpNhãn
32 bit
Dữ liệu và các tiêu đề các lớp khác MPLS SHIM
Tiêu đề IP Data
Gói IP
Đánh nhãn gói Shim header Tiêu đề IP Data
VPI/VCI data VPI/VCI data ……..Tế bào ATM
Hình 3 : ATM với lớp liên kết dữ liệu
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
12
Khoá luận tốt nghiệp
IP header data
Shim header IP header data
DLCI data DLCI data
Gói IP
Đánh nhãn gói
Khung FR
Hình 4 : Frame Relay với lớp liên kết dữ liệu
Tiêu đề PPP
(gói qua
SONET/SDH)
PPP header Shim header Tiêu đề lớp 3
Tiêu đề MAC Shim header Tiêu đề lớp 3
Tiêu đề MAC
Tạo nhãn
Hình 5 : Nhãn được chèn vào giữa lớp 2 và lớp 3
Tạo nhãn
Có một vài phương pháp để tạo nhãn:
o Phương pháp dựa trên giao thức ( topology-base method) sử dụng quá trình
của các giao thức định tuyến ( như OSPF và BGP).
o Phương pháp dựa trên yêu cầu (Request-base method) sử dụng quá trình
yêu cầu dựa trên điều khiển lưu lượng.
o Phương pháp dựa trên lưu lượng (Traffic-base method) sử dụng một gói để
kích hoạt sự gán và phân phối nhãn.
Phương pháp dựa trên giao thức và dựa trên yêu cầu là ví dụ của ràng buộc
nhãn control-driven, trong khi phương pháp dựa trên lưu lượng là ví dụ của ràng buộc
data-driven
Phân phối nhãn
Kiến trúc MPLS không giao chỉ một phương pháp báo hiệu cho việc phân phối
nhãn. Các giao thức định tuyến đang tồn tại, như BGP đã được nâng cao để có thể
Đỗ Tiến Dũng-Lớp K46ĐA
13
Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
“cõng” thông tin nhãn trong nội dung của giao thức. RSVP cũng đã được mở rộng để
hỗ trợ chuyển giao nhãn. IETF đã định nghĩa một giao thức mới gọi là giao thức phân
phối nhãn (LDP) để thực hiện báo hiệu và quản lý không gian nhãn. Mở rộng dựa trên
cơ sở giao thức LDP có thể hỗ trợ thực hiện định tuyến dựa trên các yêu cầu QoS và
CoS. Sự mở rộng này tạo