Tài liệu ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC, chương 8 docx

Chương 8: Các khuôn dạng và chức
năng của các TLV
Trong phạm vi đồ án này xin phép không nói đến.
Khuôn dạng bản tin LDP
Tất cả các bản tin LDP có khuôn dạng sau:
Hình 2.23. Khuôn dạng các bản tin LDP
 Bit U: bit bản tin chưa biết. Nếu bit này bằng 1 thì nó
không th
ể được thông dịch bởi phía nhận, lúc đó bản tin bị
bỏ qua mà không có phản hồi.
 Kiểu bản tin: Chỉ ra kiểu bản tin là gì.
 Chiều dài bản tin: Chỉ ra chiều dài của các phần nhận
dạng bản tin, các thông số bắt buộc, và các thông số tuỳ
chọn.
 Nhận dạng bản tin: là một số nhận dạng duy nhất bản tin.
Trường n
ày có thể được sử dụng để kết hợp các bản tin
Thông báo với một bản tin khác.
ID bản tin
Thông số bắt buộc
Thông số tuỳ chọn
U
Kiểu bản tin Độ dài bản tin
 Thông số bắt buộc, và Thông số tuỳ chọn tuỳ thuộc vào
t
ừng bản tin LDP.
Về mặt nguyên lý, mọi thứ xuất hiện trong bản tin LDP có
th
ể được mã hoá theo TLV, nhưng các đặc tả LDP không phải luôn
luôn s
ử dụng lược đồ TLV. Nó không được sử dụng khi nó không

c
ần thiết và sự sử dụng của nó sẽ gây lãng phí không gian. Chẳng
h
ạn không cần thiết phải sử dụng khuôn dạng TLV nếu chiều dài
c
ủa giá trị là cố định hay kiểu của giá trị được biết và không phải
ch
ỉ định một nhận dạng kiểu.
Khuôn dạng và chức năng các bản tin LDP
Phần này cung cấp thông tin về khuôn dạng và chức năng của
các b
ản tin LDP sau:
 Bản tin Notification - Bản tin Thông báo
 Bản tin Hello – Bản tin Chào hỏi
 Bản tin Initialization - Bản tin khởi tạo
 Bản tin Keepalive - Bản tin
 Bản tin Address - Bản tin Địa chỉ
 Bản tin Address Withdraw – Bản tin Thu hồi địa chỉ
 Bản tin Label Mapping - Bản tin Ràng buộc nhãn
 Bản tin Label Request – Bản tin Yêu cầu nhãn
 Bản tin Label Withdraw - Bản tin Thu hồi nhãn
 Bản tin Label Release – Bản tin Giải phóng nhãn
 Bản tin Label Abort Request - Bản tin Yêu cầu huỷ bỏ
nhãn
Bản tin Notification
Bản tin thông báo cho biết một lỗi không thể tránh khỏi, là
k
ết quả của quá trình xử lý bản tin hay trạng thái của phiên LDP.
N
ếu một LSR bắt gặp một điều kiện mà cần để thông báo tới

LSR ngang c
ấp cùng với thông tin tư vấn hay lỗi, nó gửi LSR đó
một thông báo chứa TLV trạng thái mà mã hóa thông tin và các
TLV tùy ch
ọn thêm. Nếu điều kiện là không thể tránh khỏi, sau khi
g
ửi bản tin thông báo, LSR chấm dứt phiên LDP bằng cách đóng
kết nối TCP và loại bỏ tất cả các trạng thái đã liên kết cùng với
phiên này.
Bản tin Initialization.
Các bản tin thuộc loại này được gửi khi bắt đầu một phiên
LDP gi
ữa 2 LSR để trao đổi các tham số, các tuỳ chọn cho phiên.
Các tham s
ố này bao gồm:
 Chế độ phân bổ nhãn
 Các giá trị bộ định thời
 Phạm vi các nhãn sử dụng trong kênh giữa 2 LSR đó.
Cả 2 LSR đều có thể gửi các bản tin Initialization và LSR
nh
ận sẽ trả lời bằng KeepAlive nếu các tham số được chấp nhận.
N
ếu có một tham số nào đó không được chấp nhận thì LSR trả lời
thông báo có l
ỗi và phiên kết thúc.
Bản tin KeepAlive.
Các bản tin KeeepAlive được gửi định kỳ khi không có bản
tin nào được gửi để đảm bảo cho mỗi thành phần LDP biết rằng
thành ph
ần LDP khác đang hoạt động tốt. Trong trường hợp không

xu
ất hiện bản tin KeepAlive hay một số bản tin khác của LDP
trong kho
ảng thời gian nhất định thì LSR sẽ xác định đối phưng
hoặc kết nối bị hỏng và phiên LDP bị dừng.
Bản tin Address.
Một LSR gửi một bản tin địa chỉ đến LSR ngang cấp để
thông báo các đị
a chỉ giao diện của nó. Một LSR nhận một thông
điệp bản tin địa chỉ sử dụng các địa chỉ nó biết để duy trì sở dữ liệu
cho ánh x
ạ giữa các bộ nhận dạng LDP ngang cấp và các địa chỉ
chặng tiếp theo. Khi một phiên LDP mới được khởi tạo và trước
khi g
ửi bản tin yêu cầu và gán nhãn, một LSR thông báo các địa
ch
ỉ giao diện của nó với một hay nhiều địa chỉ giao diện. Bất cứ
khi nào một LSR kích hoạt một địa chỉ giao diện mới, nó cần thông
báo địa chỉ mới đó cùng với bản tin địa chỉ. Khi nó muốn hủy kích
ho
ạt địa chỉ nào đó, nó cần thu hồi địa chỉ cùng với bản tin thu hồi
địa chỉ.
Bản tin Label Mapping
Các bản tin Label Mapping được sử dụng để quảng bá liên
k
ết giữa FEC (tiền tố điạ chỉ) và nhãn. Bản tin Label Withdrawal
th
ực hiện quá trình ngược lại, nó được sử dụng để xoá bỏ liên kết
v
ừa thực hiện. Bản tin này được sử dụng khi có sự thay đổi trong

b
ảng định tuyến (thay đổi tiền tố địa chỉ) hay thay đổi trong cấu
hình LSR làm t
ạm dừng việc chuyển nhãn các gói trong FEC đó.
Bản tin Lable Realease
Bản tin này được sử dụng bởi LSR khi nhận được chuyển đổi
nhãn mà nó không cần thiết nữa. Điều đó thường xảy ra khi LSR
giải phóng nhận thấy nút tiếp theo cho FEC đó không phải là LSR
qu
ảng bá liên kết nhãn/FEC đó.
Trong chế độ hoạt động gán nhãn theo yêu cầu từ phía trước,
LSR s
ẽ yêu cầu gán nhãn từ LSR lân cận phía trước sử dụng bản
tin Label Request. N
ếu bản tin Label Request cần phải huỷ bỏ
trước khi đượ
c chấp nhận (do nút kế tiếp trong FEC yêu cầu đã
thay đổi), thì LSR yêu cầu sẽ loại bỏ yêu cầu với bản tin Label
Request Abort.
Phát hành và sử dụng nhãn
Có một vài công cụ được sử dụng để phát hành và phân bổ
nhãn. Các đặc tả kiến trúc MPLS thiết lập các thủ tục đầy đủ cho
nh
ững hoạt động này. Những thủ tục này được tổ chức như sau.
Các LSR đườ
ng xuống đã định nghĩa 5 thủ tục, trong đó có 4
thủ tục phân bổ và 1 thủ tục thu hồi. Các thủ tục phân bổ là: (a)
Đẩy không điều kiện; (b) Đẩy có điều kiện; (c) Kéo không điều
ki
ện; (d) Kéo có điều kiện.

Các LSR đường lên đã định nghĩa 9 thủ tục, gồm 4 loại đó
là:
 Các thủ tục Yêu cầu gồm: (a) thủ tục Không bao giờ yêu
c
ầu, (b) thủ tục Yêu cầu khi cần, (c) thủ tục Yêu cầu theo
yêu cầu
 Các thủ tục Không khả dụng gồm: (a) thủ tục Yêu cầu có
thử lại, thủ tục Yêu cầu không thử lại
 Các thủ tục Giải phóng gồm: (a) thủ tục Giải phóng khi
thay đổi, (b) thủ tục Giải phóng khi không thay đổi.
 Các thủ tục Sử dụng nhãn gồm: (a) thủ tục Sử dụng ngay,
(b) thủ tục Sử dụng nếu lặp vòng không được phát hiện
Các thủ tục LSR đường xuống (Rd)
Hình 2.24 minh hoạ các thủ tục của LSR đường xuống.
Thủ tục Đẩy không điều kiện
Đẩy không có điều kiện là trường hợp phân bổ nhãn đường
xu
ống không theo yêu cầu trong chế độ điều khiển LSP độc lập.
Gi
ả sử X là tiền tố địa chỉ trong bảng định tuyến của LSR-Rd
và LSR-Ru là th
ực thể ngang cấp phân bổ của Rd. Nếu điều kiện
này tho
ả mãn, LSR-Rd phải ràng buộc 1 nhãn với X và gửi ràng
bu
ộc này tới LSR-Ru. Trách nhiệm của Ru là phải luôn cập nhật
ràng bu
ộc này và phải thông báo cho Rd biết mọi sự thay đổi.
Hình 2.24. Các thủ tục LSR đường xuống
Thủ tục Đẩy có điều kiện

Đẩy có điều kiện là trường hợp phân bổ nhãn đường xuống
không theo yêu c
ầu trong chế độ điều khiển theo lệnh.
Giả sử X là tiền tố địa chỉ trong bảng định tuyến của LSR-
Rd; LSR-Ru là l
ối ra của LSP; chặng tiếp theo của Rd là Rn. Hơn
nữa, Rn đã ràng buộc 1 nhãn với X và phân bổ ràng buộc đó tới
Rd. Trong tình hu
ống này, Rd nên ràng buộc 1 nhãn với X và gửi
nó t
ới Ru.
S
ự khác nhau giữa đẩy không có điều kiện và đẩy có điều
ki
ện là ở chỗ: đẩy không có điều kiện thực hiện phân bổ các ràng
bu
ộc nhãn cho tất cả các tiền tố địa chỉ trong bảng định tuyến, còn
đẩy có điều kiện chỉ thực hiện phân bổ ràng buộc nhãn cho các tiền
t
ố địa chỉ mà Rd đã nhận các ràng buộc từ chặng kế tiếp của LSP.
Thủ tục Kéo không điều kiện
Kéo không có điều kiện là trường hợp phân bổ nhãn đường
xu
ống theo yêu cầu, bằng việc sử dụng chế độ điều khiển LSP độc
l
ập.
G
ỉa sử X là tiền tố địa chỉ trong bảng định tuyến của LSR-
Rd. LSR-Ru yêu c
ầu LSR-Rd ràng buộc nhãn với X, và phân bổ

ràng buộc nhãn này cho tới nó. Rd phải tôn trọng yêu cầu ràng
bu
ộc này, và nếu nó không thể (chẳng hạn, nó không là đối tượng
ngang c
ấp phân bổ nhãn với Ru), thì nó cúng phải thông báo cho
Ru bi
ết. Nếu Rd đã gửi một ràng buộc, thì nó phải gửi một ràng
bu
ộc mới. Ràng buộc cũ vẫn giữ nguyên tác dụng. Kết quả cuối
cùng c
ủa hoạt động này là 2 nhãn được kết hợp với cùng 1 tiền tố
đị
a chỉ. Tại sao nhà điều hành mạng muốn làm điều này? MPLS
hi
ểu rõ điều này. Chúng ta nhớ lại rằng: Nếu các khía cạnh khác
c
ủa FEC bên cạnh tiền tố địa chỉ được xem xét, nó sẽ cho phép
ràng buộc các nhãn khác nhau với các FEC khác nhau có cùng tiền
t
ố địa chỉ.
Thủ tục Kéo có điều kiện
Kéo có điều kiện là trường hợp phân bổ nhãn đường xuống
theo yêu cầu, bằng việc sử dụng chế độ điều khiển LSP theo lệnh.
Gi
ả sử X là tiền tố địa chỉ trong bảng định tuan của LSR-Rd.
Ru yêu c
ầu Rd ràng buộc 1 nhãn với X và phân bổ ràng buộc này
t
ới Ru. Rd là lối ra của LSP, hay chặng kế tiếp lớp 3 của Rd của X
là Rn và Rn đã ràng buộc 1 nhãn với X và phân bổ ràng buộc đó

tới Rd. Nếu những điều kiện này thoả mãn, Rd phải ràng buộc 1
nhãn v
ới X và phân bổ ràng buộc đó tói Ru.
Thủ tục Thu hồi nhãn
Nếu một LSR quyết định phá vỡ ràng buộc nhãn và tiền tố
đị
a chỉ, bản tin huỷ ràng buộc nhãn LDP phải được phân bổ tới tất
c
ả các LSR mà ràng buộc nhãn này đã đi qua lúc đầu.
Các thủ tục LSR đường lên (Ru)
Các hoạt động LSR đường lên là đơn giản hơn những hoạt
động LSR đường xuống như đã nói ở trên. Những hoạt dộng này
được tóm tắt ngắn gọn ở đây, dựa trên phần 5.1.2 của RFC 3031.
Các thủ tục Yêu cầu
Thủ tục Không bao giờ yêu cầu
LSR không bao giờ yêu cầu 1 ràng buộc nhãn. Chẳng hạn,
trong hình 4.21
a và 4.21b, LSR đường xuống thực hiện các hành
động cần thiết để ràng buộc các nhãn với các tiền tố địa chỉ. LSR
đường lên không cần thiết phải thực hiện những nhiệm vụ này.
Th
ủ tục này có thể áp dụng khi 1 LSR sử dụng phân bổ nhãn
đường xuống không theo yêu cầu và trong chế độ duy trì nhãn đầy
đủ, nhưng không nên được sử dụng nếu Rd sử dụng các thủ tục
Kéo không có điều kiện hay Kéo có điều kiện.
Thủ tục Yêu cầu khi cần
Khi một router tìm một tiền tố địa chỉ mới hay khi 1 tiền tố
mới được cập nhật, thì thủ tục này được thực hiện - nếu 1 ràng
bu
ộc nhãn không tồn tại. Thủ tục này được thực hiện bởi 1 LSR

n
ếu chế độ duy trì nhãn hạn chế được sử dụng.
Thủ tục Yêu cầu khi có yêu cầu
Hoạt động này sinh ra một yêu cầu bất cứ khi nào nhận được
m
ột yêu cầu, điều này là khác với sinh ra yêu cầu khi cần. Nếu Ru
là không có kh
ả năng như một LSR lối vào, nó có thể sinh ra một
yêu c
ầu chỉ khi nó nhận được 1 yêu cầu từ router đường lên. Nếu
Rd nh
ận được 1 yêu cầu như vậy từ Ru về tiền tố địa chỉ mà Rd đã
phân b
ổ nhãn tới Ru, lúc đó Rd ấn định một nhãn mới, ràng buộc
nó v
ới X, và phân bổ ràng buộc đó.
Các thủ tục Không khả dụng
Thủ tục không khả dụng xác định Rd phản ứng như thế nào
v
ới tình huống sau:
1. Ru và Rd tương ứng là các thực thể đồng cấp phân bổ nhãn
v
ới tiền tố địa chỉ X.
2. Rd là ch
ặng kế tiếp lớp 3 của Ru với tiền tố địa chỉ X.
3. Ru yêu cầu 1 ràng buộc với X từ Rd.
4. Rd tr
ả lời rằng nó không thể cung cấp 1 ràng buộc tại thời
điểm này bởi vì nó không có chặng kế tiếp của X.
Có 2 th

ủ tục điều khiển hành vi của Ru đó là: Thủ tục Yêu
c
ầu có thử lại và Thủ tục Yêu cầu không thử lại.
Thủ tục Yêu cầu có thử lại
Ru phân tán lại yêu cầu tại một thời điểm sau đó. Thủ tục này
nên được sử dụng khi phân bổ nhãn theo yêu cầu đường xuống
được sử dụng.
Thủ tục Yêu cầu không thử lại
Ru không bao giờ phân tán lại yêu cầu, thay vào đó nó thừa
nh
ận rằng Rd sẽ cung cấp ràng buộc một cách tự động khi nó có
th
ể. Điều này là có ích nếu Rd sử dụng thủ tục đẩy không có điều
ki
ện, nghĩa là, nếu phân bổ nhãn đường xuống không theo yêu cầu
được sử dụng.
Các thủ tục giải phóng nhãn
Các thủ tục giải phóng nhãn có nghĩa đơn giản chỉ là ràng
bu
ộc nhãn với FEC bị xoá tại LSR. Kịch bản cho quá trình giải
phóng là như sau. Rd là một LSR đã ràng buộc 1 nhãn với tiền tố
đị
a chỉ X; nó đã phân bổ ràng buộc đó tới LSR Ru. Nếu Rd không
là ch
ặng kế tiếp của Ru với tiền tố địa chỉ X hay nó đã không sử
dụng chặng kế tiếp của Ru với tiền tố địa chỉ X, lúc đó Ru đang
không sử dụng nhãn, và nó không có lý do gì mà duy trì nhãn trừ
khi có khả năng là sự ràng buộc này xảy ra sau đó. Có 2 thủ tục để
điều khiển hành vi của Ru: Thủ tục Giải phóng khi thay đổi và thủ
tục Không giải phóng khi thay đổi.

Thủ tục Giải phóng khi thay đổi
Ru giải phóng ràng buộc và thông báo với Rd rằng nó đã giải
phóng. Th
ủ tục này được sử dụng để thực hiện chế độ duy trì nhãn
h
ạn chế.
Thủ tục Không giải phóng khi thay đổi
Ru duy trì ràng buộc nhãn để nó có thể sử dụng lại nếu sau
đó Rd trở thành chặng kế tiếp của Ru với tiền tố địa chỉ X. Thủ tục
này được sử dụng để thực hiện chế độ duy trì nhãn đầy đủ.
Các thủ tục sử dụng nhãn
Chúng ta hãy thừa nhận rằng Ru đã nhận được 1 ràng buộc
nhãn L v
ới tiền tố địa chỉ X từ LSR Rd, và Ru là router đường lên
c
ủa Rd tương ứng với tiền tố địa chỉ X, và Rd là chặng kế tiếp của
Ru. Ru s
ẽ sử dụng ràng buộc nếu Rd là chặng kế tiếp của Ru. Nếu
t
ại thời điểm ràng buộc nhãn, Ru biết được rằng Rd không là chặng
k
ế tiếp của Ru, thì Ru không sử dụng mọi ràng buộc nhãn tại thời
điểm đó. Tuy nhiên, Ru có thể bắt đầu sử dụng ràng buộc nhãn này
tài th
ời điểm sau đó nếu Rd trở thành chặng kế tiếp của Ru. Ru có
th
ể sử dụng 2 thủ tục: Sử dụng ngay lập tức và Sử dụng nếu lặp
vòng không
được phát hiện.
Thủ tục Sử dụng ngay lập tức

Ru có thể sử dụng ràng buộc nhãn ngay lập tức. Tại mọi thời
điểm khi Ru có ràng buộc nhãn với X từ Rd và Ru là chặng kết
tiếp của Ru, thì Rd cũng sẽ là chặng kế tiếp LSP của Ru. Thủ tục
này được sử dụng khi phát hiện lặp vòng không được sử dụng.
Thủ tục Sử dụng nếu lặp vòng không được phát hiện
Thủ tục này là giống như thủ tục Sử dụng ngay lập tức, trừ
khi Ru đ
ã phát hiện 1 vòng lặp trong LSP. Nếu 1 vòng lặp được
phát hi
ện, Ru sẽ không tiếp tục sử dụng nhãn L để chuyển tiếp gói
t
ới Rd. Thủ tục này được sử dụng khi phát hiện lặp vòng được sử
dụng và sẽ tiếp tục cho đến khi chặng kế tiếp của X thay đổi hay
cho đến khi lặp vòng không còn được phát hiện.