LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là : Trần Phương Nhung
Sinh ngày: 04/01/1986
Học viên cao học khóa 2011-2013
Tôi xin cam đoan, toàn bộ kiến thức và nội dung trong bài luận văn của mình
là các kiến thức tự nghiên cứu từ các tài liệu tham khảo trong và ngoài nước, không
có sự sao chép hay vay mượn dưới bất kỳ hình thức nào để hoàn thành bản luận
văn tốt nghiệp cao học chuyên ngành Điện tử Viễn thông. Tôi xin chịu hoàn toàn
trách nhiệm về nội dung của luận văn này trước Trung tâm Đào tạo và Bồi dưỡng
sau Đại học – Trường Đại học Bách khoa Hà nội.
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT
LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHUYỂN MẠCH NHÃN MPLS ........................ 3
1.1 Giới thiệu MPLS ............................................................................................... 3
1.2 Phƣơng thức hoạt động:................................................................................... 4
1.3 Các khái niệm cơ bản trong MPLS ................................................................ 5
1.4 Cấu trúc mạng và phƣơng thức hoạt động .................................................... 7
1.4.1 Cấu trúc nút của MPLS .................................................................................. 7
1.4.2. Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn (LFIB) ................................................... 10
1.5 Thuật toán chuyển tiếp nhãn (Label Forwarding Algorithm) .................. 11
1.5.1 Hoạt động chuyển tiếp của MPLS .............................................................. 11
1.5.2 Module điều khiển trong MPLS .................................................................. 13
1.6.1 Giao Thức TDP ............................................................................................ 14
1.6.2 Giao Thức LDP ............................................................................................ 15
1.6.3 Sự duy trì nhãn MPLS ................................................................................ 15
1.6.4 Routing với nhãn......................................................................................... 16
1.7 Các loại nhãn ra đặc biệt ............................................................................ 203
1.8 Kết Luận Chƣơng ........................................................................................... 21
CHƢƠNG 2: VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN LƢU LƢỢNG VÀ BÀI TOÁN ĐIỀU
KHIỂN LƢU LƢỢNG TRONG MPLS ................................................................ 22
2.1 Giới thiệu chung ............................................................................................. 22
2.2 Quản lý lƣu lƣợng trong MPLS .................................................................... 24
2.2.1 Khái niệm trung kế lưu lượng MPLS .......................................................... 24
2.2.2 Hoạt động cơ bản của các trung kế lưu lượng ............................................. 25
2.2.3 Các thuộc tính kỹ thuật lưu lượng cơ bản của trung kế lưu lượng. ............. 26
2.3 Bài toán điều khiển lƣu lƣợng trong MPLS ................................................. 26
2.3.1 Đặt vấn đề .................................................................................................... 26
2.3.2 Một số kĩ thuật điều khiển lưu lượng trong MPLS ...................................... 34
2.4 Kết luận chƣơng.............................................................................................. 40
CHƢƠNG 3: KỸ THUẬT LƢU LƢỢNG VỚI MPLS TE ................................ 41
3.1 Tổng quan về Kỹ thuật MPLS TE ................................................................ 41
3.2 Bài toán minh họa ........................................................................................... 41
3.3 Thiết lập đƣờng truyền thiết kế lƣu lƣợng sử dụng MPLS-TE ................. 43
3.3.1 Thuộc tính ưu tiên (priority) và sự chiếm trước (preemption) LSP ............ 43
3.3.2 Phân phối thông tin – IGP mở rộng ............................................................. 43
3.3.3 Tính toán đường truyền – CSPF .................................................................. 44
3.3.4 Thiết lập đường truyền - RSVP mở rộng và điều khiển chấp nhận
(admission control) ............................................................................................... 46
3.4 Sử dụng đƣờng truyền thiết kế lƣu lƣợng .................................................... 47
3.5 Kết luận chƣơng.............................................................................................. 50
CHƢƠNG 4: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MPLS TẠI VIỆT NAM ....................... 52
4.1 Tại VNPT........................................................................................................ 52
4.2 Ứng Dụng MPLS tại tập đoàn Viettel .......................................................... 55
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 62
THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮT
AAL5
ATM Adaptation Layer 5
Lớp thích ứng ATM 5
API
Application Programming
Interface
Giao Diện chương trình ứng Dụng
ASN.1
Abstract Syntax Notation
Number One
Chuyển mạch IP theo phương pháp tổng
hợp tuyến
ARP
Addresss Resolution
Protocol
Giao thức phân tích địa chỉ
AS
Autonomous System
Hệ tự quản
ATM
Asynchronous Transfer
Mode
Phương thức truyền tải không đồng bộ
BBRAS
BroadBand Remote Access
Server
Máy chủ truy nhập từ xa băng rộng
BCF
Bearer Contrrol Function
Khối chức năng điều khiển tải tin
BGP
Border Gateway Protocol
Giao thức định tuyến cổng miền.
BOF
Board Of a Founders
Cuộc họp trù bị WG-IETF
COS
Class of Service
Lớp dịch vụ
CPE
Customer Premise Equipment
Thiết bị phía khách hàng
CR
Cell Router
Bộ định tuyến tế bào
CSPF
Constrained Shortest Path
First
Giao thức định tuyến tìm đường ngắn
nhất.
DNS
Domain Name System
Hệ thống tên miền
DLCI
Data Link Connection
Identifier
Nhận dạng kết nối lớp liên kết dữ liệu
DS
Differentiated Service
Các dịch vụ khác nhau
ECR
Egress Cell Router
Thiết bị định tuyến tế bào lối ra
EGP
Edge Gateway Protocol
Giao thức định tuyến cổng biên
EMS
Element Management
System
Hệ thống quản lý phần tử
FEC
Forwarding Equivalence
Class
Nhóm chuyển tiếp tương đương
FIB
Forwarding Infomation Base
Cơ sở dữ liệu chuyển tiếp trong bộ định
tuyến
FR
Frame Relay
Chuyển dịch khung
FTN
FEC - to – NHLFE
Sắp xếp FEC vào NHLFE
IBM
International Bussiness
Machine
Công ty IBM
ICMP
Internet Control Message
Protocol
Giao thức bản tin điều khiển Internet
ICR
Ingress Cell Router
Thiết bị định tuyến tế bào lối vào
IETF
International Engineering
Task Force
Tổ chức tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế cho
Internet
IGP
Interior Gateway Protocol
Giao thức định tuyến trong miền
IN
Intelligent Network
Mạng thông minh
INTSERV
Integrated services
Dịch vụ tích hợp
IP
Internet Protocol
Giao thức định tuyến Internet
IPv4
IP version 4
IP phiên bản 4.0
ISC
International Softswitch
Consortium
Tổ chức chuyển mạch mềm quốc tế.
ISDN
Intergrated Service Digital
Network
Mạng số liên kết đa dịch vụ
ISIS
Intermediate System –
Intermediate System
Giao thức định tuyến IS-IS
IT
Information Technology
Kỹ thuật thông tin
LAN
Local Area Network
Mạng cục bộ
LC-ATM
Label Controlled ATM
Interface
Giao diện ATM điều khiển bởi nhãn
LDP
Label Distribution Protocol
Giao thức phân phối nhãn
LFIB
Label Forwarding
Information Base
Cơ sở dữ liệu chuyển tiếp nhãn
LIB
Label Information Base
Bảng thông tin nhãntrong bộ định tuyến
L2TP
Layer 2 tunnel protocol
Giao thức đường hầm lớp 2
LMP
Link Management Protocol
Giao thức quản lý kênh
LPF
Logical Port Fuction
Khối chức năng cổng logic
LSP
Label Switched Path
Tuyến chuyển mạch nhãn
LSR
Label Switching Router
Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
MAC
Media Access Controller
Thiết bị điều khiển truy nhập mức
phương tiện truyền thông
MG
Media Gateway
Cổng chuyển đổi phương tiện
MGC
Media Gateway Controller
Thiết bị điều khiển MG
MIB
Management Information
Base
Cơ sở dữ liệu thông tin quản lý
MPLS
MultiProtocol Label
Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MPOA
MPLS over ATM
MPLS trên ATM
MSF
MultiService Switch Forum
Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ
NGN
Next Generation Network
Mạng thế hệ sau
NHLFE
NextHop Label Forwarding
Entry
Phương thức gửi chuyển tiếp gói tin dán
nhãn
NHRP
Next Hop Resolution
Protocol
Giao thức phân tích địa chỉ nút tiếp theo
NLPID
Network Layer Protocol
Nhận dạng giao thức lớp mạng
NNI
Network Network Interface
Giao diện mạng - mạng
NMS
Network Management
system
Hệ thống quản lý mạng
OID
Object Identifier
Nhận dạng đối tượng
OOD
Object- Oriented Design
Thiết kế đối tượng định hướng
OPSF
Open Shortest Path First
Giao thức định tuyến OSPF
OSI
Open Systems
Interconnection
Kết nối các hệ thống mở
OSS
Operation Support system
Hệ thống hỗ trợ vận hành
PDU
Protocol Data Unit
Đơn vị dữ liệu giao thức
PSTN
Public switch telephone
Network
Mạng chuyển mạch thoại công cộng
PVC
Permanent Virtual Circuit
Kênh ảo cố định
QOS
Quality Of Service
Chất lượng dịch vụ
RFC
Request for Comment
Các tài liệu về tiêu chuẩn IP do IETF đưa ra
RIP
Realtime Internet Protocol
Giao thức báo hiệu IP thời gian thực
RSVP
Resource Reservation
Protocol
Giao thức giành trước tài nguyên (hỗ trợ
QoS)
SLA
Service Level Agreement
Thoả thuận mức dịch vụ giữa nhà cung
cấp và khác hàng
SNAP
Service Node Access Point
Điểm truy nhập nút dịch vụ
SNI
Signalling Network Interface
Giao diện mạng báo hiệu
SNMP
Simple Network
Management Protocol
Giao thức quản lý mạng đơn giản
SONET
Synchronous Optical
Network
Mạng truyền dẫn quang đồng bộ
SP
Service Provider
Nhà cung cấp dịch vụ
SPF
Shortest Path First
Giao thức định tuyến đường ngắn nhất
SVC
Switched Virtual Circuit
Kênh ảo chuyển mạch
TCP
Transport Control Protocol
Giao thức điều khiển truyền tải
TDP
Tag Distribution Protocol
Giao thức phân phối thẻ
TE
Terminal Equipment
Thiết bị đầu cuối
TGW
Trunking Gateway
Cổng trung kế
TLV
Type-Length- Value
Giá trị chiều dài tuyến (số nút)
TMN
Telecommunication
Mângement Network
Mạng quản lý thông tin
TOM
Telecommunications
Operations MAP
Hoạt động thông tin MAP
TOS
Type of Service
Các kiểu dịch vụ
USM
User – based security Model
Kiểu bảo mật cơ sở người sử dụng
UDP
User Data Protocol
Giao thức dữ liệu người sử dụng
VC
Virtual Circuit
Kênh ảo
VCI
Virtual Circuit Identifier
Trường nhận dạng kênh ảo trong tế bào
VNS
Virtual Network Service
Dịch vụ mạng ảo
VPI
Virtual Path Identifier
Nhận dạng đường ảo
VPN
Virtual Private Network
Mạng riêng ảo
VR
Virtual Router
Bộ định tuyến ảo
VSC
Virtual Switched Controller
Khối điều khiển chuyển mạch ảo
VSCF
Virtual Switched Control
Fuction
Khối chức năng điều khiển chuyển mạch ảo
VSF
Virtual Switched Fuction
Khối chức năng chuyển mạch ảo
WAN
Wide Area Network
Mạng diện rộng
WDM
Wave Division Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo bước sóng
WFQ
Weighted Factor Queque
Hàng đợi theo trọng số
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1:Cấu trúc mạng MPLS ................................................................................... 6
Hình 1.2: Cấu trúc nhãn MPLS ................................................................................... 6
Hình 1.3 : Mặt Phẳng điều khiển và chuyển tiếp trong MPLS ................................... 7
Hình 1.4: Định dạng tiêu đề của MPLS ...................................................................... 9
Hình 1.5 : Cấu trúc nhãn dạng tế bào .......................................................................... 9
Hình 1.6 : Cấu trúc bảng LFIB.................................................................................. 10
Hình 1.7 : Sơ đồ thuật toán chuyển tiếp nhãn ......................................................... 11
Hình 1.8: Control Plane trong MPLS ........................................................................ 12
Hình 1.9: Mạng MPLS .............................................................................................. 16
Hình 1.10: Nexthop trong MPLS .............................................................................. 17
Hình 1.11 :Gán nhãn trong MPLS ............................................................................ 17
Hình 1.12 :Quảng bá nhãn trong MPLS ................................................................... 17
Hình 1.13 :Bảng nhãn trong router MPLS .............................................................. 18
Hình 1.14 :LIB và LFIB trong Router MPLS ........................................................... 18
Hình 1.15 :FIB và LFIB trên các router .................................................................... 19
Hình 1.16 : Gán nhãn cho các gói tin đi vào ............................................................. 19
Hình 1.17 :Chuyển tiếp gói tin dựa vào nhãn ........................................................... 20
Hình 1.18 : POP nhãn tại router biên ........................................................................ 20
Hình 2.1: So sánh giữa chuyển tiếp MPLS và chuyển tiếp IP .................................. 28
Hình 2.2.: Tắc nghẽn gây ra bởi kỹ thuật chon đường ngắn nhất ............................. 31
Hình 2.3: Giải pháp cho vấn đề sử dụng kỹ thuật lưu lượng. ................................... 32
Hình 2.4: Cấu hình bộ đệm ....................................................................................... 36
Hình 3.1 : Đường đi LSP trong MPLS...................................................................... 43
Hình 3.2: LSP trong MPLS ....................................................................................... 46
Hình 3.3: Metric của LSP trong MPLS .................................................................... 49
Hình 4.1: Kết nối các văn phòng và trụ sở chính ...................................................... 53
Hình 4.2: Sơ đồ MPLS L2VPN ................................................................................ 53
Hình 4.3 : Sơ Đồ MPLS L3VPN............................................................................... 54
Hình 4.4: Sơ đồ kết nối Mạng MPBN ....................................................................... 55
1
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.
MPLS tách chức năng của bộ định tuyến IP ra làm hai phần riêng biệt: Chức năng
chuyển gói tin 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 tương tự như
của ATM. Kĩ thuật hoán đổi nhãn về bản chất là việc tìm nhãn của một gói tin trong
một bảng các nhãn để xác định tuyến của gói và nhãn mới của nó. Việc này đơn
giản hơn nhiều so với việc xử lý gói tin theo kiểu thông thường, và do vậy cải thiện
khả năng của thiết bị. MPLS có thể hoạt động được với các giao thức định tuyến
Internet khác như OSPF (Open Shortest Path First) và BGP (Border Gateway
Protocol). Do MPLS hỗ trợ việc điều khiển lưu lượng và cho phép thiết lập tuyến cố
định, nên việc đảm bảo chất lượng dịch vụ của các tuyến là hoàn toàn khả thi. Đây
là một tính năng vượt trội của MPLS so với các giao thức định tuyến trước đây.
Ngoài ra MPLS còn có cơ chế tái định tuyến lại (fast rerouting).
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
2
nhãn (LSR), nghẽn lưu lượng sẽ được phát hiện và vị trí xảy ra nghẽn lưu lượng có
thể được xác định nhanh chóng.
MPLS là một công nghệ chuển mạch IP có triển vọng ứng dụng rất cao. Nhờ
đặc tính cơ cấu định tuyến của mình, MPLS có khả năng nâng cao chất lượng dịch
vụ của mạng IP truyền thống. Bên cạnh đó, thông lượng của mạng cũng được cải
thiện rõ rệt.
Do MPLS có nhiều ưu điểm như vậy nên việc tìm hiểu các vấn đề về công
nghệ MPLS là vấn đề quan trọng đối với sinh viên ngành điện tử - viễn thông. Nhận
thức được điều đó tôi đã lựa chọn đồ án tốt nghiệp “Điều khiển lưu lượng trong
chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS”.
Nội dung đồ án được chia thành 4 chương.
Chương 1: Tổng quan về công nghệ MPLS
Chương 2: Vấn đề điều khiển lưu lượng và bài toán điều khiển lưu lượng trong MPLS
Chương 3: Kỹ thuật lưu lượng với MPLS TE
Chương 4: Ứng dụng công nghệ MPLS tại Việt Nam
Do công nghệ MPLS còn tương đối mới, việc tìm hiểu các vấn đề của công nghệ
MPLS 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. Nguyễn Vũ Sơn 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 tôi trong quá trình học tập.
Hà Nội, ngày 20 tháng 9 năm 2013
Học viên
3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
VỀ CHUYỂN MẠCH NHÃN MPLS
1.1 Giới thiệu MPLS
Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp viễn thông đã và đang tìm
một phương thức chuyển mạch có thể phối hợp ưu điểm của IP (như cơ cấu định
tuyến) và của ATM (như thông lượng chuyển mạch). Mô hình IP-over-ATM của
IETF coi IP như một lớp nằm trên lớp ATM và định nghĩa các mạng con IP trên nền
mạng ATM. Phương thức tiếp cận xếp chồng này cho phép IP và ATM hoạt động
với nhau mà không cần thay đổi giao thức của chúng. Tuy nhiên, cách này không
tận dụng được hết khả năng của ATM. Ngoài ra, cách tiếp cận này không thích hợp
với mạng nhiều router và không thật hiệu quả trên một số mặt. Tổ chức ATM-
Forum, dựa trên mô hình này, đã phát triển công nghệ LANE và MPOA. Các công
nghệ này sử dụng các máy chủ để chuyển đổi địa chỉ nhưng đều không tận dụng
được khả năng đảm bảo chất lượng dịch vụ của ATM.
MPLS – multi protocol lable switching. MPLS là một công nghệ kết hợp đặc
điểm tốt nhất giữa định tuyến lớp ba và chuyển mạch lớp hai cho phép chuyển tải
các gói rất nhanh trong mạng lõi (core) và định tuyến tốt ở mạng biên (edge) bằng
cách dựa vào nhãn (label). MPLS là một phương pháp cải tiến việc chuyển tiếp gói
trên mạng bằng các nhãn được gắn với mỗi gói IP, tế bào ATM, hoặc frame lớp hai.
Phương pháp chuyển mạch nhãn giúp các Router và MPLS-enable ATM switch ra
quyết định theo nội dung nhãn tốt hơn việc định tuyến phức tạp theo địa chỉ IP đích.
MPLS kết nối tính thực thi và khả năng chuyển mạch lớp hai với định tuyến lớp ba.
Cho phép các ISP cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau mà không cần phải bỏ đi cơ sở
hạ tầng sẵn có. Cấu trúc MPLS có tính mềm dẻo trong bất kỳ sự phối hợp với công
nghệ lớp hai nào.
MPLS hỗ trợ mọi giao thức lớp hai, triển khai hiệu quả các dịch cụ IP trên
một mạng chuyển mạch IP. MPLS hỗ trợ việc tạo ra các tuyến khác nhau giữa
nguồn và đích trên một đường trục Internet. Bằng việc tích hợp MPLS vào kiến trúc
4
mạng, Các ISP có thể giảm chi phí, tăng lợi nhuận, cung cấp nhiều hiệu quả khác
nhau và đạt được hiệu quả cạnh tranh cao.
MPLS là một công nghệ kết hợp đặc điểm tốt nhất giữa định tuyến lớp ba và
chuyển mạch lớp hai cho phép chuyển tải các gói rất nhanh trong mạng lõi (core) và
định tuyến tốt ở mạng biên (edge) bằng cách dựa vào nhãn (label). MPLS là một
phương pháp cải tiến việc chuyển tiếp gói trên mạng bằng các nhãn được gắn với
mỗi gói IP, tế bào ATM, hoặc frame lớp hai. Phương pháp chuyển mạch nhãn giúp
các Router và MPLS-enable ATM switch ra quyết định theo nội dung nhãn tốt hơn
việc định tuyến phức tạp theo địa chỉ IP đích. MPLS kết nối tính thực thi và khả
năng chuyển mạch lớp hai với định tuyến lớp ba. Cho phép các ISP cung cấp nhiều
dịch vụ khác nhau mà không cần phải bỏ đi cơ sở hạ tầng sẵn có. Cấu trúc MPLS có
tính mềm dẻo trong bất kỳ sự phối hợp với công nghệ lớp hai nào.
MPLS hỗ trợ mọi giao thức lớp hai, triển khai hiệu quả các dịch cụ IP trên một
mạng chuyển mạch IP. MPLS hỗ trợ việc tạo ra các tuyến khác nhau giữa nguồn và
đích trên một đường trục Internet. Bằng việc tích hợp MPLS vào kiến trúc mạng,
Các ISP có thể giảm chi phí, tăng lợi nhuận, cung cấp nhiều hiệu quả khác nhau và
đạt được hiệu quả cạnh tranh cao.
1.2 Phƣơng thức hoạt động:
Thay thế cơ chế định tuyến lớp ba bằng cơ chế chuyển mạch lớp hai.
MPLS hoạt động trong lõi của mạng IP. Các Router trong lõi phải enable MPLS
trên từng giao tiếp. Nhãn được gắn thêm vào gói IP khi gói đi vào mạng MPLS.
Nhãn được tách ra khi gói ra khỏi mạng MPLS. Nhãn (Label) được chèn vào giữa
header lớp ba và header lớp hai. Sử dụng nhãn trong quá trình gửi gói sau khi đã
thiết lập đường đi. MPLS tập trung vào quá trình hoán đổi nhãn (Label Swapping).
Một trong những thế mạnh của khiến trúc MPLS là tự định nghĩa chồng nhãn
(Label Stack).
- Công thức để gán nhãn gói tin là:
Network Layer Packet + MPLS Label Stack
5
- Không gian nhãn (Label Space): có hai loại. Một là, các giao tiếp dùng
chung giá trị nhãn (per-platform label space). Hai là, mỗi giao tiếp mang giá trị
nhãn riêng, (Per-interface Label Space).
- Bộ định tuyến chuyển nhãn (LSR – Label Switch Router): ra quyết định
chặng kế tiếp dựa trên nội dung của nhãn, các LSP làm việc ít và hoạt động gần
giống như Switch.
- Con đường chuyển nhãn (LSP – Label Switch Path): xác định đường đi của
gói tin MPLS. Gồm hai loại: Hop by hop signal LSP – xác định đường đi khả thi nhất
theo kiểu best effort và Explicit route signal LSP – xác định đường đi từ nút gốc.
Một số ứng dụng của MPLS:
- Internet có ba nhóm ứng dụng chính: voice, data, video với các yêu cầu
khác nhau. Voice yêu cầu độ trễ thấp, cho phép thất thoát dữ liệu để tăng hiếu quả.
Video cho phép thất thoát dữ liệu ở mức chấp nhận được, mang tính thời gian thực
(realtime). Data yêu cầu độ bảo mật và chính xác cao. MPLS giúp khai thác tài
nguyên mạng đạt hiệu quả cao.
Một số ứng dụng đang được triển khai là:
- MPLS VPN: Nhà cung cấp dịch cụ có thể tạo VPN lớp 3 dọc theo mạng
đường trục cho nhiều khách hàng, chỉ dùng một cơ sở hạ tầng công cộng sẵn có,
không cần các ứng dụng encrytion hoặc end-user.
- MPLS Traggic Engineer: Cung cấp khả năng thiết lập một hoặc nhiều đường
đi để điều khiển lưu lượng mạng và các đặc trưng thực thi cho một loại lưu lượng.
- MPLS QoS (Quality of service): Dùng QoS các nhà cung cấp dịch vụ có
thể cung cấp nhiều loại dịch vụ với sự đảm bảo tối đa về QoS cho khách hàng.
MPLS Unicast/Multicast IP routing.
1.3 Các khái niệm cơ bản trong MPLS
Để hiểu được nguyên tắc hoạt động của MPLS, trước hết ta phải làm quen
với một số khái niệm mới được dùng trong MPLS.
6
Hình 1.1:Cấu trúc mạng MPLS
• MPLS domain: Là tập hợp của các node mạng MPLS được quản lý và điều
khiển bởi cùng một quản trị mạng, hay nói một cách đơn giản hơn là một MPLS domain,
có thể coi như hệ thống mạng của một tổ chức nào đó (chẳng hạn nhà cung cấp dịch vụ).
• LSR (Label Switching Router): Là node mạng MPLS. Có hai loại LSR chính:
- LSR cạnh (gồm LSR hướng vào, LSR hướng ra): LSR nằm ở biên của
MPLS domain và kết nối trực tiếp với mạng người dùng.
- LSR chuyển tiếp (Transit LSR): LSR nằm bên trong MPLS domain, các
LSR này chính là các bộ định tuyến lõi (core router) của nhà cung cấp dịch vụ.
• Nhãn (Label): Thường được tổ chức dưới dạng ngăn xếp nhãn (Label
Stack), có độ dài 32 bit được thể hiện như sau:
Hình 1.2: Cấu trúc nhãn MPLS
Trường Label: Có độ dài 20 bit, đây chính là giá trị nhãn.
Trường Exp (Experimental): Có độ dài 3 bit dùng cho mục đích dự trữ
nghiên cứu và phân chia lớp dịch vụ (COS – Class Of Service).
Trường S: Có độ dài 1 bit, dùng chỉ định nhãn cuối cùng của Label Stack.
Với nhãn cuối cùng, S=1.
