BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
VŨ THẾ DŨNG
CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ VÀ KHÔI PHỤC
TRONG MẠNG GMPLS
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG
Hà Nội - Năm 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
VŨ THẾ DŨNG
CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ VÀ KHÔI PHỤC
TRONG MẠNG GMPLS
Chuyên ngành: Kỹ thuật truyền thông
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸTHUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DN:
TS TRẦN THỊ NGỌC LAN
Hà Nội - Năm 2015
i
MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIT TẮT ............................................................................. iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... ix
LỜI MỞ ĐU ............................................................................................................. 1
CHƯƠNG I:CÔNG NGHỆ MPLS VÀ CHUYỂN ĐỔI TỪ MPLS SANG GMPLS .... 2
1.1. Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS ............................................................. 2
1.1.1. Khái niệm ....................................................................................................... 2
1.1.2. Lý do lựa chọn công nghệ MPLS ................................................................... 2
1.1.3. Nguyên lý hoạt động ...................................................................................... 3
1.1.4. MPLS TE ..................................................................................................... 11
1.2. Mạng truyền tải ............................................................................................... 21
1.2.1. Khái niệm ..................................................................................................... 21
1.2.2. Các công nghệ truyền tải .............................................................................. 22
1.2.3. Các mô hình mạng truyền tải ........................................................................ 25
1.3. Nguồn gốc của GMPLS ................................................................................... 27
1.3.1. Chuyển mạch bước sóng .............................................................................. 27
1.3.2. Khái quát về công nghệ ................................................................................ 28
1.4. Những yêu cầu cơ bản của GMPLS ................................................................. 29
1.4.1. Nhãn............................................................................................................. 29
1.4.2. Các loại chuyển mạch ................................................................................... 29
1.4.3. LSP .............................................................................................................. 30
1.4.4. Băng thông ................................................................................................... 31
1.4.5. Kết nối truyền tải hai chiều ........................................................................... 31
1.4.6. Sự tách rời mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu ................................ 31
1.4.7. Đường hầm và phân bậc ............................................................................... 32
1.5. Kết luận chương .............................................................................................. 33
CHƯƠNG II:GIAO THỨC BÁO HIU, GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MNG
GMPLS...................................................................................................................... 34
2.1. Quá trình báo hiệu ........................................................................................... 34
2.2. Quá trình báo hiệu cơ bản trong GMPLS ......................................................... 37
ii
2.2.1. Phiên, đường hầm và LSP ............................................................................ 37
2.2.2. Các tuyến LSP .............................................................................................. 39
2.2.3. Nhãn và các tài nguyên ................................................................................. 41
2.3. Sự thiết lập và duy trì LSP ............................................................................... 42
2.3.1. Các thông điệp cơ bản .................................................................................. 42
2.3.2. Các thông điệp và bản tin RSVP-TE ............................................................. 43
2.3.3. Thiết lập LSP ............................................................................................... 44
2.3.4. Duy trì LSP .................................................................................................. 45
2.3.5. Kết thúc LSP ................................................................................................ 46
2.3.6. Thay đổi LSP ............................................................................................... 46
2.4. Định tuyến trong GMPLS ................................................................................ 48
2.4.1. Định tuyến trong các mạng IP và các mạng kỹ thuật lưu lượng .................... 48
2.4.2. Dữ liệu kỹ thuật lưu lượng cơ bản ................................................................ 49
2.4.3. Thông tin định tuyến GMPLS ...................................................................... 50
2.4.4. Các giao thức định tuyến IP .......................................................................... 53
2.4.5. Vận hành các giao thức định tuyến trong các mạng GMPLS ........................ 54
2.4.6. Các phần mở rộng giao thức cụ thể ............................................................... 55
2.5. Kết luận chương .............................................................................................. 56
CHƯƠNG III:CÁC BIỆN PHÁP KHÔI PHỤC VÀ BẢO VỆ TRONG GMPLS ....... 58
3.1. Các sự cố trong mạng truyền tải....................................................................... 58
3.2. Các định nghĩa về tính tồn tại của mạng lưới ................................................... 59
3.3. Chu trình khôi phục dịch vụ ............................................................................. 60
3.4. Các lớp phục hồi dịch vụ ................................................................................. 63
3.5. Các mức và phạm vi khôi phục ........................................................................ 63
3.6. Khôi phục chặng .............................................................................................. 67
3.6.1. Bảo vệ chặng 1 + 1 đơn hướng dành riêng .................................................... 67
3.6.2. Bảo vệ chặng 1 + 1 song hướng dành riêng .................................................. 68
3.6.3. Bảo vệ chặng 1:1 dành riêng có hỗ trợ lưu lượng phụ ................................... 70
3.6.4. Bảo vệ chặng M:N dùng chung .................................................................... 73
3.6.5. Bảo vệ chặng nâng cao ................................................................................. 76
3.7. Khôi phục tuyến .............................................................................................. 77
iii
3.7.1. Miền khôi phục tuyến ................................................................................... 78
3.7.2. Khôi phục toàn tuyến ................................................................................... 79
3.7.3. Khôi phục đoạn ............................................................................................ 93
3.7.4. Kết hợp khôi phục đoạn và khôi phục toàn tuyến ......................................... 98
3.7.5. Tái định tuyến nhanh .................................................................................... 99
3.8. Khôi phục mặt phẳng điều khiển.................................................................... 104
3.8.1. Các hỏng hóc mặt phẳng điều khiển ........................................................... 106
3.8.2. Tái đồng bộ hóa mặt phẳng điều khiển thông qua báo hiệu ......................... 108
3.8.3. Sửa chữa mặt phẳng điều khiển bằng các cơ sở dữ liệu cục bộ ................... 109
3.8.4. Sửa chữa mặt phẳng điều khiển bằng trạng thái mặt phẳng dữ liệu ............. 110
3.8.5. Quản lý các LSP bị chia cắt mặt phẳng điều khiển...................................... 111
3.8.6. Kết luận chương ......................................................................................... 118
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 119
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 120
iv
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT
AB Available Bandwidth Băng thông sẵn sàng
ABR Area Border Router Bộ định tuyến vùng biên
ANSI
American National Standards
Institute
Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ
AS Autonomous System Hệ thống tự trị
ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng bộ
BLSR Bidirectional Line Switched Ring
Vòng chuyển mạch đường dây hai
chiều
CBR Constraint Based Routing Định tuyến theo các ràng buộc
CLI Command-Line Interface Giao diện dòng lệnh
CSMA/CD
Carrier Sense Multiple
Access/Collision Detect
Đa truy cập nhận biết sóng mang
phát hiện xung đột
ERO Explicit Route Object Đối tượng tuyến tường minh
FEC Forwarding Equivalence Class Lớp chuyển tiếp tương đương
FIB Forwarding Information Base Cơ sở thông tin chuyển tiếp
FIS Fault Indication Signal Tín hiệu chỉ thị hỏng hóc
FRR Fast Re-route Tái định tuyến nhanh
FRS Fault Restoration Signal Tín hiệu khôi phục lỗi
FSC Fiber-Switch Capable Khả năng chuyển mạch sợi
GMPLS
Generalized Multiprotocol Label
Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
tổng quát
IETF Internet Engineering Task Force Nhóm đặc trách kỹ thuật Internet
IGP Interior Gateway Protocol Giao thức nội vùng
IP Internet Protocol Giao thức Internet
ITU
International Telecommunication
Union
Liên minh viễn thông quốc tế
v
L2SC Layer-2 Switch Capable Khả năng chuyển mạch lớp 2
LAN Local Area Network Mạng nội bộ
LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn
LFIB Label Forwarding Information Base Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn
LIB Label Information Base Cơ sở thông tin nhãn
LMP Link Management Protocol Giao thức quản lý kết nối
LSA Link-State Advertisement Quảng bá trạng thái liên kết
LSC Lambda Switch Capable Khả năng chuyển mạch bước sóng
LSP Label Switched Path Tuyến chuyển mạch nhãn
LSR Label Switched Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
MB Maximum Bandwidth Băng thông tối đa
MN Merge Node Nút nối
MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MPλS Multiprotocol Lamda Switching
Chuyển mạch bước sóng đa giao
thức
NMS Network Management System Hệ thống quản lý mạng
OSC Optical Supervisory Channel Kênh giám sát quang
PCX Photonic Cross-connect
Thiết bị chuyển mạch đấu nố
i chéo
quang tử
PDU Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức
PLR Point of Local Repair Điểm sửa chữa cục bộ
PSC Packet Switch Capable Khả năng chuyển mạch gói
PVC Permanent Virtual Circuit Mạch ảo cố định
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
RIB Routing Information Base Cơ sở thông tin định tuyến
RRO Recorded Route Object Đối tượng ghi lưu tuyến đường
vi
RSVP Resource ReSerVation Protocol Giao thức đặt trước tài nguyên
SDH Synchronous Digital Hierarchy Hệ thống phân cấp số đồng bộ
SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
SRLG Shared Risk Link Group Nhóm liên kết chia sẻ rủi ro
TDM Time-DivisionMultiplex
Ghép kênh phân chia theo thời
gian
TE Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng
TED Traffic Engineering Database Cơ sở dữ liệu kĩ thuật lưu lượng
VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo
WDM Wavelength Division Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo bước
sóng
WRT Wait-to-Restore Timer Bộ định thời chờ để khôi phục
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Chèn nhãn .................................................................................................... 4
Hình 1.2: Nhãn MPLS ................................................................................................. 4
Hình 1.3: Ngăn xếp nhãn MPLS .................................................................................. 4
Hình 1.4: Các thành phần của Mặt phẳng điều khiển và Mặt phẳng dữ liệu ................. 6
Hình 1.5: Thiết lập phiên LDP ..................................................................................... 7
Hình 1.6: Các nhãn đặc biệt ......................................................................................... 8
Hình 1.7: Quá trình gán nhãn và phân phối nhãn ......................................................... 9
Hình 1.8: Quá trình đổi nhãn ..................................................................................... 10
Hình 1.9: Mạng IP truyền thống ................................................................................ 12
Hình 1.10: MPLS TE ................................................................................................. 12
Hình 1.11: Bản tin RSVP PATH và RESERVATION ............................................... 14
Hình 1.12: Bản tin RSVP PATH/RESERVATION và các giá trị của Object ............. 16
Hình 1.13: OSPF TLV/Sub-TLV TE Extensions ....................................................... 20
Hình 1.14: Unequal Cost Load Balancing .................................................................. 20
Hình 1.15: MPLS TE tái định tuyến nhanh ................................................................ 21
Hình 1.16: Mạng truyền tải cung cấp kết nối cho các mạng người dùng độc lập ........ 22
Hình 1.17: Cấu tạo của khung TDM .......................................................................... 23
Hình 1.18: Mạng vòng đơn ........................................................................................ 25
Hình 1.19: Mạng vòng hai hướng và được bảo vệ ...................................................... 25
Hình 1.20: Mạng liên vòng ........................................................................................ 26
Hình 1.21: Mạng lưới vòng ....................................................................................... 26
Hình 1.22: Mạng kết nối điểm – điểm........................................................................ 26
Hình 1.23: Mạng dạng lưới ........................................................................................ 27
Hình 1.24: Phân bậc các loại chuyển mạch ................................................................ 32
Hình 2.1: Các cấu hình của các b điều khiển báo hiệu và các b chuyển mạch dữ liệu ... 34
Hình 2.2. Trao đổi thông điệp để thiết lập và tháo bỏ LSP ......................................... 45
Hình 3.1: Bảo vệ chặng ............................................................................................. 67
Hình 3.2: SONET BLSR bốn sợi quang .................................................................... 77
Hình 3.3 Miền khôi phục tuyến. ................................................................................ 78
Hình 3.4: Bảo vệ 1 + 1 toàn tuyến. ............................................................................ 81
viii
Hình 3.5 Bảo vệ 1:N toàn tuyến có hỗ trợ lưu lượng phụ. .......................................... 82
Hình 3.6 Tái định tuyến hoạch định trước .................................................................. 84
Hình 3.7 Tái định tuyến toàn bộ ................................................................................ 87
Hình 3.8 Khôi phục đoạn ........................................................................................... 94
Hình 3.9 Khôi phục đoạn chồng lấn ........................................................................... 95
Hình 3.10 Các miền khôi phục đoạn nối nhau, chồng lấn hoặc lồng nhau. ................. 96
Hình 3.11 Kết hợp khôi phục toàn tuyến và khôi phục đoạn. ..................................... 98
Hình 3.12 Bảo vệ FRR với các đường hầm NHOP. ................................................. 101
Hình 3.13 Bảo vệ FRR với các đường hầm NNHOP. .............................................. 102
Hình 3.14 Bảo vệ FRR với các đường hầm đổi lộ trình NHOP. ............................... 102
Hình 3.15 Bảo vệ FRR với các đường hầm bỏ qua phần tử NHOP. ......................... 103
Hình 3.16: LSP với một bộ điều khiển trong trạng thái hỏng hóc. ............................ 112
ix
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bng 2.1. Các thông đip tru tượng GMPLS và các thông đip giao thc RSVP-TE ............. 43
Bng 2.2:Thông tin k thuật lưu lượng mô t kh năng ca các liên kết TE .............................. 52
1
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, mạng Intenet phát triển rất nhanh, rộng và trở nên phổ biến, với xu thế
đó Internet đã trở thành một phương tiện thông tin rất hiệu quả và tiện lợi phục vụ cho
giáo dục, thương mại, giải trí, mạng hội… Khi mạng Internet ngày càng phát triển,
nhu cầu về lưu lượng mạng cũng như đòi hỏi về chất lượng dịch vụ, nh bảo mật, đ
tin cậy ngày càng cao. Với việc ng nổ các dịch vụ giá trgia tăng, kéo theo sự phát
triển mạnh mẽ cho hệ thống mạng, với c dịch vụ thời gian thực, băng thông rộng
như: VoIP, MPEG, Video Conference hay các dịch vụ liên quan đến tính kinh tế, bảo
mật, chất lượng dịch vụ cao như mạng riêng ảo (VPN - Virtual Private Network…).
Sự ra đời phát triển của công nghệ MPLS đã được khẳng định nhằm đáp ứng
cho nhu cầu đa dịch vụ, đa phương tiện của khách hàng. Công nghệ GMPLS là bước
phát triển tiếp theo của ng nghệ MPLS sẽ đáp ứng tốt hơn vdịch vcũng như chất
lượng đối với khách hàng. Với xu thế hiện nay, việc chuyển đổi sang công nghệ
GMPLS là tất yếu và cần thực hiện trên cơ sở khoa học, đảm bảo yếu tố cạnh tranh với
những nhà khai thác tiềm năng. GMPLS phát triển nâng cao từ MPLS sẽ công nghệ
mạng lõi hỗ trợ phương thức chuyển mạch gói, chuyển mạch kênh, chuyển mạch bước
sóng và chuyển mạch quang. Đối với một nhà cung cấp dịch vụ, bên cạnh thế mạnh về
công nghệ, hạ tầng mạng lưới xây dựng cần đáp ứng mọi yêu cầu chất lượng dịch vụ
của khách hàng, đảm bảo tính ổn định, độ tin cậy với nhiều loại dịch vụ khác nhau,
tính sống n. Nhận thức được tầm quan trọng ý nghĩa đó, dưới sự hướng dẫn của
TS. Trần Thị Ngọc Lan, em đã tập trung nghiên cứu đề tài “Các biện pháp bảo vệ
khôi phục trong mạng GMPLS”, nội dung đồ án gồm các chương sau:
Chương I: Công nghệ MPLS và chuyển đổi từ MPLS sang GMPLS.
Chương II: Giao thức báo hiệu, giao thức định tuyến trong mạng GMPLS
Chương III: Các biện pháp bảo vệ và khôi phục trong mạng GMPLS.
2
CHƯƠNG I:
CÔNG NGHỆ MPLS VÀ CHUYỂN ĐỔI TỪ MPLS SANG GMPLS
1.1. Chuyển mạch nhãn đa giao thứcMPLS
1.1.1. Khái niệm
Multiprotocol Label Switching (MPLS) – chuyển mạch nhãn đa giao thức, là cơ
chế chuyển mạch không dựa vào địa chỉ mạng, mà dựa vào nhãn.
1.1.2. Lý do lựa chọn công nghệ MPLS
So với chuyển mạch IP chuyển mạch ATM, chuyển mạch nhãn mềm dẻo,
nhiều ưu điểm vượt trội, thể hiện qua các ứng dụng. Tìm hiểu các ứng dụng của MPLS
sẽ thấy được các ưu điểmy và tại sao c nhà cung cấp dịch vụ hiện nay đều sử dụng
công nghệ MPLS cho hệ thống mạng của mình. Các ứng dụng của MPLS bao gồm:
- MPLS VPN: chế tạo các đường VPN kết nối các vtrí của khách hàng
thông qua mạng của nhà cung cấp dịch vụ với chất lượng tốt giá thành rẻ. Trước
đây, các vị trí của khách hàng có thể kết nối với nhau bằng cách sử dụng kỹ thuật VPN
hoặc chuyển mạch ATM:
+ Với kỹ thuật VPN: hạn chế trong việc giải quyết các bài toán về sử
dụng lại địa chỉ, cung cấp các chế ra ngoài Internet, phải triển khai quá nhiều c
công cụ lọc tuyến, gặp vấn đề về hiệu năng của bộ định tuyến lõi khi số lượng tuyến
phải xử lý lớn.
+ Với chuyển mạch ATM: phải khai báo tĩnh trên toàn bộ tuyến, không
cung cấp được cơ chế ra Internet, và giữa các chi nhánh của khách hàng khi muốn đảm
bảo tính dự phòng phải triển khai cấu hình full-mesh, trong khi giá thành thuê kênh
không hề rẻ.
- Traffic Engineering: là kỹ thuật lưu lượng, bẻ đường đi của lưu lượng,
quyết định cả đường đi từ nguồn đến đích. Chỉnh đường đi theo địa chỉ nguồn.
+ Các kthuật QoS chỉ tác dụng khi trong mạng nghẽn xảy ra, còn
kỹ thuật lưu lượng cho phép lựa chọn nhiều đường đi từ nguồn đến đích, đảm bảo c
điều kiện ràng buộc về tài nguyên sử dụng.
+ Một kỹ thuật sử dụng tương đối phổ biến trong các giao thức định tuyến
để bẻ đường đi của lưu lượng thiết lập các chính sách dựa vào định tuyến (Policy
Base Routing). Phương pháp y hữu dụng trong các hệ thống mạng vừa nhỏ, còn
3
trong các hệ thống mạng lớn sẽ gặp khó khăn trong việc triển khai qnhiều các công
cụ lọc tuyến (route map, distributed list, prefix list) trên quá nhiều bộ định tuyến,
tốn nhiều năng lực xử lý của bộ định tuyến.
- AToM (Any Transport over MPLS): giải pháp vận chuyển các giao thức
lớp 2 trên mạng IP/MPLS backbone. Hỗ trợ các giao thức lớp 2 như: ATM, Ethernet,
Frame Relay, PPP, hoặc High-Level Data Link Control (HDLC).
- Chuyển mạch nhanh hơn so với chuyển mạch IP truyền thống: kích thước
nhãn là 4 byte, nhỏ hơn so với kích thước của IP header 20 byte + 40 byte.
- QoS trên MPLS. Các chế QoS triển khai QoS trong mạng IP đều th
triển khai trong MPLS.
- BGP free core: Trước đây, các bộ định tuyếnlõi của các nhà cung cấp dịch
vụ chạy BGP, bảng định tuyến lên tới hàng trăm nghìn tuyến, nhưng trong MPLS chỉ
các bộ định tuyến biên mới phải chạy BGP, các bộ tính tuyến lõi chỉ làm nhiệm vụ
chuyển mạch MPLS.
Từ những ưu điểm trên, đặc biệt nh chất đa giao thức đã m nên ưu điểm
vượt trội của MPLS đó là: hợp nhất hạ tầng. MPLS cho phép hợp nhất nhiều mạng
thông tin lớn, riêng biệt như mạng di động, mạng Internet, mạng truyền hình,…là nền
tảng cho sự ra đời của mạng thế hệ sau (NGN).
1.1.3. Nguyên lý hoạt động
a. Một số thuật ngữ
- Forwarding Equivalence Class (FEC): nhóm các gói tin được chuyển đi theo
cùng một cách xử lý.
+ MPLS Label Switch Router (LSR): chức năng chuyển mạch nhãn,
nhận các gói tin chứa nhãn, tùy theo vị trí của LSR trong miền MPLS thực hiện
một trong các nhiệm vụ sau:
+ Pop: gỡ bỏ nhãn
+ Push: gán nhãn
+ Đổi: bóc tách nhãn đầu tiên của ngăn xếp nhãn thay thế bằng nhãn
mới thích hợp với giao diện đầu ra.
- MPLS Edge-Label Switch Router (E-LSR): LSR nằm tại vùng biên của
miền MPLS. Thực hiện Pop hoặc Push.
4
b. Cấu trúc nhãn
- Nhãn được chèn vào giữa Frame header và IP header của gói tin:
Hình 1.1: Chèn nhãn
- Cấu trúc nhãn bao gồm 4 byte:
Hình 1.2: Nhãn MPLS
+ 20 bit đầu: xác định giá trị của nhãn
+ 3-bit experimental field: dùng để định nghĩa các lớp QoS. thể dùng 3
bit này để ánh xạ 8 gtrị IP precedence được gán cho các gói tin khi đi qua miền MPLS.
+ 1 bit chỉ thịngăn xếp nhãn: được sử dụng khi một gói tin IP được gán
nhiều hơn một nhãn (label stack). Khi bit S của nhãn giá trị 0 tức ngăn xếp nhãn
đã được triển khai, quá trình đổi nhãn tiếp tục được thực hiện cho đến khi nhận được
một nhãn có giá trị bit S bằng 1. [1].
Hình 1.3: Ngăn xếp nhãn MPLS
5
+ Trường Time-to-Live8-bit: chức năng tương tnhư trường TTL trong
IP header, khi TTL giảm về 0 thì gói tin sẽ bị hủy.
c. MPLS mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu
- Kiến trúc của một bộ định tuyến bao gồm có 2 phần:
+ Mặt phẳng điều khiển: m nhiệm vụ định tuyến, chạy các giao thức
định tuyến để có được bảng định tuyến.
+ Mặt phẳng dữ liệu: m nhiệm vụ chuyển mạch, thực hiện các kết quả
tính toán của mặt phẳng điều khiển. Chuyển mạch trên bộ định tuyến được gọi
chuyển mạch IP. Gồm 3 loại chuyển mạch:
Process switching: mặt phẳng điều khiển thực hiện luôn nhiệm vụ
chuyển mạch. Bất kỳ một gói tin nào đi vào bộ định tuyến đều thực hiện tra bảng định
tuyến, CPU ra quyết định chuyển mạch và gói tin được chuyển sang cổng khác.
Chuyển mạch kiểu process switching CPU phải xử nhiều tốc độ chuyển mạch
chậm.
Fast Switching: khi nhiều gói tin đi vào bộ định tuyến, chỉ gói
tin đầu tiên thực hiện tra bảng định tuyến, sau đó thông tin được u lại bộ nhớ đệm
của mặt phẳng dữ liệu, các gói tin tiếp theo đi vào không phải tra bảng định tuyến
thực hiện chuyển mạch bằng phần cứng. Chuyển mạch kiểu Fast Switching nhanh n
nhưng một nhược điểm: thông tin lưu lại bộ nhớ đệm của mặt phẳng dữ liệu
không được cập nhật khi bảng định tuyến có sự thay đổi.
CEF (Cisco Express Forwarding): bộ định tuyến xây dựng bảng
chuyển mạch gọi bảng FIB (Forwarding Information Base). Bảng RIB (Routing
Information Base) sẽ được cập nhật liên tục xuống bảng FIB, khi đó gói tin đi vào bộ
định tuyến sẽ không phải tra bảng định tuyến, mà chỉ tra bảng FIB và chuyển mạch đi
ngay lập tức.
- Khi thực hiện chuyển mạch nhãn: cấu trúc của Mặt phẳng điều khiển và Mặt
phẳng dữ liệu có thêm 2 bảng:
+ LIB (Label Information Base): bảng sở dliệu chứa thông tin
các bộ định tuyến khác quảng bá.
+ LFIB (LabelForwarding Information Base): bảng chuyển mạch nhãn
sau khi đã tính toán các giá trị tối ưu về tuyến đường [1].