Khóa luận Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS

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.

pdf53 trang | Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 3867 | Lượt tải: 2download
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