Nghiên cứu triển khai dịch vụ truyền hình ra nước ngoài qua mạng internet

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG




NGUYỄN NHẬT THANH

NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI DỊCH VỤ TRUYỀN HÌNH RA
NƯỚC NGOÀI QUA MẠNG INTERNET

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
MÃ SỐ: 60.52.70


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS.NGUYỄN QUÝ SỸ


HÀ NỘI - 2012


Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: Ts. Nguyễn Quý Sỹ

Phản biện 1: ………………………………………

Phản biện 2: ………………………………………

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn
thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: giờ ngày tháng năm


Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn
thông

1

LỜI MỞ ĐẦU

Cơ sở nghiên cứu và mục đích của luận văn
Trên thế giới hiện nay, công nghệ tương tự đang dần dần nhường chỗ
cho công nghệ số, các thiết bị tương tự ngày càng giảm, nhiều nhà
sản xuất đã ngưng cung cấp thiết bị. Xu hướng hiện nay và tương lai
là công nghệ số với nhiều ưu điểm vượt trội.
Dựa trên nhu cầu thực tế của kiều bào nước ngoài muốn xem các
chương trình truyền hình trong nước là rất lớn và yêu cầu chất lượng
dịch vụ ngày càng cao, trong khi đó việc phát tín hiệu truyền hình
hiện tại của Việt Nam ra nước ngoài chủ yếu phát qua vệ tinh, truyền
đến cho người sử dụng sẽ bị ảnh hưởng do thời tiết, nên chất lượng
kênh truyền bị giảm sút như mất tín hiệu, hình bị nhòe, xé hình. Việc
lắp đặt chảo thu bị giới hạn ở một số thành phố do quy định về đô thị
cũng như chính quyền địa phương.Tại nước ngoài hệ thống truyền
hình cáp, truyền hình qua IP cung cấp hệ thống truyền dẫn có chất
lượng cao phổ biến tới từng hộ gia đình. Công ty VNPT Global với
lợi điểm có các POP đặt tại nước ngoài nên việc triền khai để đưa các

tín hiệu truyền hình VTV ra nước ngoài hết sức thuận lợi, có thể đáp
ứng được nhu cầu xem truyền hình của kiều bào ở nước ngoài.
Từ thực tế trên, mục đích của đề tài này chủ yếu làm rõ tiềm năng to
lớn của việc triển khai các kênh truyền hình VTV ra nước ngoài. Từ
đó đề xuất giải pháp kỹ thuật- công nghệ để triển khai các kênh
truyền hình VTV ra nước ngoài dự trên cơ sở hạ tầng của công ty
VNPT Global.

2

Tổ chức luận văn
 Phần mở đầu trình bày tóm tắt cơ sở nghiên cứu và mục đích
cũng như tổ chức của luận văn.
 Chương I Nghiên cứu tổng quan về hệ thống cung cấp dịch
vụ IPTV và những yêu cầu đặt ra cho việc cung cấp dịch vụ
như : Băng thông rộng, chất lượng của dịch vụ, tính sẵn sàng
của dịch vụ, từ đó xem xét các yếu tố cần thiết với mạng
truyền dẫn.
 Chương II Nghiên cứu một số vấn đề về công nghệ mạng
truy nhập sử dụng trong quá trình triển khai, phát triển hệ
thống truyền hình IPTV.
 Chương III Nghiên cứu đề xuất phương án triển khai kênh
truyền hình VTV ra nước ngoài trên cơ sở hạ tầng mạng của
công ty VNPT Global.

3

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ IPTV

1.1 Khái niệm IPTV
Khi mới bắt đầu IPTV được gọi là Truyền hình giao thức Internet
(Internet Protocol Television) hay Telco TV hoặc truyền hình băng
rộng (Broadband Television),thực chất tất cả các tên đều được sử
dụng để nói đến việc phân phối truyền hình băng rộng chất lượng cao
hoặc nội dung âm thanh và hình ảnh theo yêu cầu trên một mạng
băng rộng. IPTV là một định nghĩa chung cho việc áp dụng để phân
phối các kênh truyền hình truyền thống, phim truyện, nội dung video
theo yêu cầu trên một mạng riêng.
1.2. Sự khác nhau giữa IPTV và Internet TV
Khái niệm về IPTV đôi khi nhầm lẫn với việc cung cấp truyền hình
Internet. Mặc dù cả hai IPTV và Internet TV đều dựa trên cùng một
nền tảng công nghệ giống nhau qua giao thức Internet Protocol (IP)
nhưng chúng cũng có một số điểm khác nhau.
1.2.1 Sự khác biệt về nền tảng
1.2.2. Sự khác biệt về mặt địa lý
1.2.3. Sự khác biệt về cơ sở hạ tầng mạng
1.2.4. Sự khác biệt về cơ chế truy nhập
1.2.5. Sự khác nhau về giá thành
1.3. Cấu trúc mạng IPTV
Trong phần này trình bày cấu trúc mạng IPTV theo hai vấn đề. Thứ
nhất là cơ sở hạ tầng của mạng IPTV, đưa ra các thành phần của một
hệ thống IPTV end to end. Vấn đề thứ hai là cấu trúc chức năng cho
dịch vụ IPTV, nội dung phần này nói lên chức năng của từng thành

phần cụ thể tham gia vào công việc phân phối nội dung IPTV.

4

1.3.1. Cơ sở hạ tầng của mạng IPTV
1.3.2. Cấu trúc chức năng cho dịch vụ IPTV
1.3.3. Các công nghệ cho IPTV
Các kiểu lưu lượng mạng IP thời gian thực khác nhau được tạo ra bởi
các loại dịch vụ trên nền IP khác nhau như VoIP và truy cập Internet
tốc độ cao. Với mỗi loại dịch vụ có những đặc điểm riêng về nội
dung, vì thế cần phải có những phương thức phân phối thích hợp.
Hiện nay có ba phương thức dùng để phân phối nội dung IPTV qua
mạng IP là Unicast, Multicast và Broadcast.

1.4. Các công nghệ cho IPTV
Có nhiều công nghệ khác nhau được yêu cầu để thực thi đầy đủ hệ
thống IPTV trong thực tế, một số công nghệ chung đã được diễn giải
trong các tài liệu khác nhau. Trong phần này chỉ đề cập tới một số
công nghệ cơ bản được sử dụng cho các ứng dụng IPTV.
1.5. Các dịch vụ và ứng dụng của IPTV
Các ứng dụng cho triển khai IPTV cho triển khai IPTV cung cấp việc
phân phối truyền hình quảng bá cũng như dịch vụ VoD. Như vậy, nó
cho phép các nhà cung cấp đưa ra dịch vụ gọi là “ Triple play ” bao
gồm truyền hình, thoại và dữ liệu. Hạ tầng mạng IPTV cũng cung
cấp hầu hết các ứng dụng video cộng thêm sau khi lắp đặt hạ tầng
mạng tại vị trí phù hợp. Nhưng trong phần này chỉ trình bày một số
dịch vụ đã được triển khai bởi các nhà cung cấp dịch vụ IPTV tại
Việt Nam. Đó là truyền hình theo yêu cầu VoD, dịch vụ truyền hình
live Tivi, truyền hình tương tác.

5



CHƯƠNG II
CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN TẢI, TRUY NHẬP VÀ KỸ
THUẬT QUẢN LÝ TRONG IPTV

2.1. Các loại mạng truy cập băng rộng
Một thách thức cơ bản đặt ra đối với các nhà cung cấp dịch vụ là việc
cung cấp đủ dung lượng băng thông trong mạng “sống” giữa mạng
lõi backbone và thiết bị đầu cuối tại nhà thuê bao. Có một số định
nghĩa được sử dụng để diễn giải về loại mạng này như mạng mạch
vòng “ local loop”, mạng “last mile”, mạng biên “edge”. Nhưng
trong luận văn này sử dụng định nghĩa mạng truy cập băng rộng. Có
bốn loại mạng truy cập “có dây dẫn” băng rộng khác nhau có khả
năng cung cấp đủ các yêu cầu về băng thông của dịch vụ IPTV là:
 Mạng truy cập cáp quang
 Mạng DSL
 Mạng cáp truyền hình
 Mạng Internet
Các nhà cung cấp khác nhau lựa chọn các hệ thống phân phối tùy
thuộc vào điều kiện tài nguyên mạng và nhu cầu thực tế. Các phần
sau đưa ra một cách tổng quát các loại mạng truy cập băng rộng được
sử dụng trong hạ tầng mạng IPTV end to end.
2.1.2. IPTV phân phối trên mạng truy nhập các quang

2.1.3. IPTV phân phối trên mạng ADSL
2.1.4. IPTV phân phối trên mạng Internet
2.1.5. IPTV phân phối trên mạng truyền hình cáp
2.2. Các công nghệ mạng lõi IPTV
Hạ tầng mạng IPTV đòi hỏi phải truyền tải được một số lượng lớn
nội dung video tốc độ cao giữa trung tâm dữ liệu IPTV và mạng
6

phân phối băng thông rộng.Một số chuẩn truyền dẫn mạng lõi có các
khả năng bảo về cần thiết để đảm bảo độ tin cậy cao. Mỗi chuẩn có
một số đặc tính riêng biệt về tốc độ truyền dẫn tín hiệu và khả năng
mở rộng. Có ba loại công nghệ truyền dẫn mạng lõi chính thức được
sử dụng làm hạ tầng mạng IPTV là ATM trên nền SONET/SDH,IP
trên MPLS và Metro Ethernet.
2.2.1 ATM và SONET/SDH
ATM có thể hỗ trợ các ứng dụng như IPTV đòi hỏi băng thông cao
và các truyền dẫn có độ trễ thấp. ATM hoạt động trên các mạng khác
nhau bao gồm cả cáp đồng trục và cáp xoắn đôi, tuy nhiên nó chạy
tốc độ tốt nhất là trên cáp quang. Lớp vật lý gọi là mạng quang đồng
bộ SONET (Synchronous Otical Network) thường sử dụng để truyền
tải các cell ATM trên mạng lõi.
SONET là giao thức cung cấp truyền dẫn tốc độ cao sử dụng cáp
quang. Thuật ngữ SDH (Synchronous Digital Hierarchy) được đưa ra
cho công nghệ truyền dẫn quang theo tiêu chuẩn Châu Âu. Tốc độ tín
hiệu SONET được đo bằng các chuẩn sóng mang quang OC (Optical
Carrier ).
SONET sử dụng ghép kênh phân chia theo thời gian TDM (Time
Division Multiplexing) để truyền nhiều luồng dữ liệu cùng một lúc.
Với TDM, mạng SONET định rõ băng thông cho vị trí khe thời gian
cụ thể trên dải tần số. Việc gán trước các khe thời gian như vậy sẽ

hoạt động bất chấp có dữ liệu được truyền hay không.
Trong môi trường IPTV, thiết bị SONET nhận một luồng bit và kết
hợp thành một luồng đơn, các tốc độ được kết hợp thành một tốc độ
chung.

2.2.2 IP và MPLS
Một số lớn các công ty viễn thông đã bắt đầu triển khai giao thức
Internet IP trên mạng lõi của họ. Mặc dù IP nguyên bản không bao
giờ được thiết kế với các đặc tính như QoS hoặc khả năng phân biệt
7

lưu lượng, giao thức làm việc tốt nhất khi nó kết hợp với một công
nghệ gọi là chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS(Multiprotocol
Lable Switching). MPLS cho phép mạng hỗ trợ việc phân phối có
hiệu quả các dạng lưu lượng video khác nhau trên một nền mạng
chung.
MPLS được thiết kế và xây dựng bằng việc sử dụng các router
chuyển mạch nhãn LSR (Label Switch Router) tiên tiến. Các router
này chịu trách nhiệm thiết lập các tuyến kết nối có định hướng tới
các đích riêng biệt trên mạng IPTV. Các tuyến ảo này được gọi là
các tuyến chuyển mạch nhãn LSP (Label Switched Path) và được cấu
hình với đầy đủ tài nguyên để chắc chắn truyền dẫn trôi chảy lưu
lượng IPTV thông qua mạng MPLS. Việc sử dụng LSP làm đơn giản
hóa và tăng tốc độ định tuyến các gói thông qua mạng vì việc giữ gói
để kiểm tra chỉ xuất hiện tại các lối vào của mạng và không yêu cầu
tại mỗi router hop.
Chức năng chính khác của LSR là xác định các kiểu lưu lượng mạng.
Đây là điều đạt được bằng việc thêm MPLS header vào phần đầu của
mỗi gói tin IPTV. Trong khi lưu lượng IPTV đi ngang qua mạng,
MPLS thiết lập cho các router một số bảng định tuyến nội bộ gọi là

cơ sở thông tin nhãn LIB (Label Information Bases) được tham khảo,
một nhãn mới được ứng dụng để đóng gói và được chuyển tiếp tới
cổng ra router thích hợp. Lợi ích khác của mạng MPLS là hỗ trợ các
cấp độ phục hồi nhanh khi mạng xuất hiện lỗi.

2.2.3. Metro Ethernet
Một công nghệ khác có thể được triển khai trong mạng lõi là Metro
Ethernet. Một liên minh của các nhà cung cấp dịch vụ, cung cấp thiết
bị và các công ty về mạng nổi tiếng đã được thành lập với tên gọi là
MEF (Metro Ethernet Forum). MEF chịu trách nhiệm thiết lập các
chi tiết kỹ thuật tích hợp các công nghệ Ethernet vào mạng backbone
dung lượng cao và các mạng lõi. Ngoài việc phát triển các chi tiết kỹ
8

thuật,MEF có chứng nhận thiết bị Ethernet để sử dụng trong hạ tầng
mạng của các nhà cung cấp dịch vụ.
2.3 Quản lý mạng IPTV
2.4 Quản lý cài đặt
2.5 Giám sát thực thi và kiểm tra mạng
2.6 Quản lý dự phòng
2.7 Quản lý không gian địa chỉ IP
2.8. Xử lý các sự cố IPTV
2.9. Quản lý quyền nội dung số
2.10. Quản lý chất lượng dịch vụ QoS
2.11. Các cam kết tốc độ dịch vụ

9

CHƯƠNG III
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI KÊNH

TRUYỀN HÌNH VTV RA NƯỚC NGOÀI
3.1. Dự báo nhu cầu xem các kênh truyền hình Việt Nam ở Hoa
Kỳ
3.2. Hiện trạng phủ sóng kênh truyền hình Việt Nam ở Hoa Kỳ
3.2.1 Truyền dẫn vệ tinh
3.2.2 Xem truyền hình VTV qua Internet công cộng
3.3 Nghiên cứu đề xuất giải pháp cung cấp dịch vụ truyền hình
VTV trên mạng của công ty VNPT Global
3.3.1 Đề xuất phương án
3.3.2 Đề xuất phương án giải quyết
Dựa trên cơ sở hạ tầng hiện tại của công ty VNPT Global và các yêu
cầu đảm bảo QoS cho kênh truyền dẫn tín hiệu truyền hình VTV,
giải pháp tốt nhất để truyền dẫn tín hiệu truyền hình VTV là sử dụng
công nghệ MPLS điểm – điểm quốc tế, đây là giải pháp mới vừa
đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, tiết kiệm chi phí và đặc biệt rất linh hoạt
cho việc mở rộng dung lượng hệ thống khi cần.



10

Sơ đồ tổng quan về mạng của VNPTG

Hình 3.1 Sơ đồ tổng quan về mạng của VNPTGLOBAL
3.4 Lựa chọn công nghệ MPLS VPN
3.4.1 Các thành phần chính của kiến trúc MPLS VPN
Để giải quyết được MPLS VPN, ta cần xây dựng một số khối cơ
bảng trên PE. Những khối này là VRF, RD( Route Distinguisher) bộ
11

phân biệt tuyến, RT (Route Targets) tuyến đích, sự ánh xạ tuyến qua
MP-BGP và chuyển tiếp gói được gán nhãn.
3.4.2 Hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS VPN
Mặt phẳng điều khiển trong MPLS VPN chứa mọi thông tin định
tuyến lớp 3 và các tiến trình trao đổi thông tin của IP Prefix được gán
và phân phối nhãn LDP. Mặt phẳng dữ liệu thực hiện chức năng
chuyển tiếp các gói IP được gán nhãn đến trạm kế để về đích. Hình
vẽ cho thấy sự tương tác của cac giao thức trong mặt phẳng điều
kiển MPLS VPN/VNPTG.

Hình 3.6 Sự tương tác giữa các giao thức trong mặt phẳng điều
khiển

12

Các Router VTV# được kết nối với các PE, và một IGP được yêu cầu
trên VTV# cùng với PE để thu thập và quảng bá thông tin NLRI.
Trong MPLS VPN, LDP dùng để phân phối nhãn trong một miền
MPLS VPN/VNPTG. IGP dùng để trao đổi thông tin NLRI, ánh xạ
(map) các NLRI này vào MP-BGP. MB-BGP được duy trì giữa các
PE trong một miền MPLS VPN/VNPTG và trao đổi cập nhật MP-
BG. Các gói từ VTV# đến PE luôn được quảng bá như các gói IPv4.
Hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS VPN như hình vẽ sau:
Hình 3.7 Hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS VPN
13

Sau đây là các bước hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS
VPN.
Cập nhật IPv4 cho mạng 172.16.1.1/32 được nhận bởi Egress PE
(mặt phẳng dữ liệu). PE_VN(AS45896) nhận và vận chuyển tuyến

IPv4, 172.16.1.1/32, đến một tuyến VPNv4 gắn với RD 45896:1 dựa
trên cấu hình VRF trên PE_VN(AS45896). Nó định vị một nhãn
VPNv4 V1 tới cập nhật 172.16.1.1/32 và viết lại thuộc tính trạng kế
tiếp cho địa địa chỉ 111.91.233.1/30 của loopback trên
PE_VN(AS45896). Sự quảng bá cho 111.91.233.1/30 từ
PE_VN(AS45896) tới PE_US(AS45897) nhanh chóng được thay thế
ngay khi mạng MPLS VPN/VNPTG được thiết lập và thực hiện
quảng bá VPNv4 trong mạng. Các bước thực hiện quá trình quảng bá
nhãn cho 111.91.233.1/32.
 Router PE_VN (AS45896) yêu cầu một nhãn cho
111.91.233.1/32 sử dụng LDP ánh xạ nhãn yêu cầu từ láng
giềng xuôi dòng(downstream neighbor) của nó, P_VN
(AS45896). PE_VN (AS45896) xác định một nhãn implicit-
null cho 111.91.233.1/32, chỉnh sửa mức trong LFIB liên
quan đến 111.91.233.1/32 và gửi đến P_VN (AS45896) bằng
LDP reply.
 P_VN(AS45896) sử dụng nhãn implicit-null nhận được từ
PE_VN(45896) làm giá trị nhãn xuất (Outbound Label) của
14

nó,xác định một nhãn (L1) cho 111.91.233.1/32 và sửa mức
trong LFIB cho 111.91.233.1/32. Sau đó P_VN (AS45896)
gửi giá trị nhãn này đến P_US (AS45897) bằng LDP reply.
 P_US (AS45897) dùng nhãn L1 làm giá trị nhãn xuất, xác
định nhãn L2 cho 111.91.233.1/32 và sửa mức trong LFIB
cho 111.91.233.1/32. Sau đó P_US (AS45897) gửi giá trị
nhãn này đến PE_US (AS45897) bằng LDP reply. PE_VN
(AS45896) có cấu hình VRF để nhận các tuyến với RT
45896:1 nên chuyển cập nhật VPNv4 thành Ipv4 và chèn
tuyến trong VRF cho Customer VTV#1. Sau đó nó quảng bá

tuyến này tới VTV#2.
15

Hình 3.8 Hoạt động thực tế của mặt phẳng điều khiển MPLS
VPN/VNPTG
3.4.3 Hoạt động của mặt phẳng dữ liệu MPLS VPN
Việc chuyển tiếp trong mạng MPLS VPN đòi hỏi phải dùng chồng
nhãn (Label Stack). Nhãn trên (Top lable) được gán và hoán đổi
(Swap) để chuyển tiếp gói dữ liệu đi trong lõi MPLS. Nhãn thứ hai
(nhãn VPN) được kết hợp với VRF ở router PE để chuyển tiếp gói
đến các CE. Hình sau mô tả các bước trong chuyển tiếp dữ liệu
khách hàng của mặt phằng dữ liệu từ một site khách hàng CE2-A tới
CE1-A trong hạ tầng mạng của VNPTG.
16


Hình 3.9 Các bước chuyển tiếp trong mặt phẳng dữ liệu
Khi dữ liệu được chuyển tiếp tới một mạng cụ thể dọc theo mạng
VPN qua lõi MPLS VPN/VNPTG, chỉ có nhãn trên (top lable) trong
chồng nhãn bị hoán đổi (Swap) khi gói đi qua backbone. Nhãn VPN
vẫn giữ nguyên và được bóc ra khi đến Router PE ngõ ra (exgress)
xuôi dòng (downtream). Mạng gắn với một giao tiếp ngõ ra thuộc
vào một VRF cụ thể trên router phụ thuộc vào giá trị của nhãn VPN.
17

Sau đây là những bước trong việc chuyển tiếp của mặt phẳng dữ liệu
minh họa cho hình trên. VTV#2 tạo ra một gói dữ liệu với địa chỉ
nguồn 172.16.2.2 và địa chỉ đích là 172.16.1.1. PE_US (AS45897)
nhận gói dữ liệu, thêm vào nhãn VPN V1 và nhãn LDP L2 rồi
chuyển tiếp gói đến P_US(AS45897). P_US(AS45897) nhận gói dữ

liệu và chuyển đổi (Swap) nhãn LDP L2 thành L1. P_VN (AS45896)
nhận gói dữ liệu và bóc (pop) nhãn trên (top label) ra vì nó nhận một
ánh xạ nhãn implicit-null cho 111.91.233.1/32 từ PE_VN
(AS45896). Kết quả, gói được gán nhãn (nhãn VPN là V1) được
chuyển tiếp đến PE_VN (AS45896). PE_VN (AS45896) bóc nhãn
VPN V1 ra và chuyển tiếp gói dữ liệu đến VTV#1 nơi có địa chỉ
mạng 172.16.1.1 được định vị.
18


Hình 3.10 Hoạt động chuyển tiếp dữ liệu trong chế độ khung
MPLS
Các bước hoạt động của Data Plane trong chế độ khung MPLS
VPN/VNPTG
Như hình vẽ một gói dữ liệu được truyền từ PE_US tới địa chỉ đích
là 111.91.233.1/32

Bước 1: PE_US gán nhãn 17 cho gói dữ liệu và truyền tới P_US
Bước 2: P_US nhận được gói dữ liệu có nhãn là 17 và bắt đầu tìm
trong LFIB. P_US chuyển nhãn 17 sang nhãn 18 và gửi cho P_VN.
Bước 3: P_VN nhận được gói dữ liệu từ P_US vì là Hop gần cuối
nên P_VN gỡ nhãn 18 ra khỏi gói tin và truyền tới PE_VN.
19

3.4.5 Định tuyến VPNv4 trong mạng MPLS VPN
BGP là giao thức định tuyến cơ bản để mang bảng định tuyến truyền
Internet hoàn chỉnh. Bởi vì tuyến VPN của khách hàng được thực
hiện duy nhất bằng cách thêm RD vào mỗi tuyến IPv4 và chuyển nó
thành tuyến VPNv4- tất cả các khách hàng có thể được vận chuyển
an toàn qua mạng MPLS VPN.

3.4.6 Chuyển tiếp gói trong mạng MPLS VPN
Như đã nói trong phần trước, những gói không thể được chuyển tiếp
như gói IP đơn thuần giữa các Site. Bộ định tuyến PE sẽ không thể
chuyển tiếp chúng bởi vì nó không có thông tin VRF từ mỗi site.
MPLS không thể giải quyết vấn đề này bởi dán nhãn vào gói. Bộ
định tuyến P sau đó phải có thông tin chuyển tiếp đúng cho nhãn để
chuyển tiếp gói. Các chung nhất là cấu hình giao thức phân phối
nhãn LDP giữa tất cả các bộ định tuyến P và PE nên tất cả các lưu
lượng IP là chuyển mạch nhãn giữa chúng. Ta cũng có thể sử dụng
giao thức RSVP mở rộng cho điều khiển lưu lượng TE khi thực thi
MPLS TE, nhưng LDP là phương thức chung nhất cho MPLS VPN.
Gói IP sau đó được chuyển tiếp nhãn với một nhãn từ bộ định tuyến
PE vào tới bộ định tuyến PE ra. Bộ định tuyến P không bao giờ phải
thực hiện việc tìm kiếm địa chỉ IP đích. Đây là cách để các gói được
chuyển mạch giữa các bộ định tuyến PE vào và ra.Những nhãn này
được gọi là nhãn IGP, bởi vì nó là nhãn phải có trong tiền tố IPv4
20

trong bản định tuyến toàn cục của bộ định tuyến P, PE và IGP của
mạng nhà cung cấp dịch vụ được quảng bá nó.
Để bộ định tuyến PE biết được gói nào thuộc VRF nào. Thông tin
này không có trong mào đầu IP và nó không thể được nhận lấy từ
nhãn IGP, bởi vì đây chỉ được sử dụng để chuyển tiếp gói qua mạng
của nhà cung cấp dịch vụ. Giải pháp ở đây là thêm một nhãn khác
trong chồng nhãn MPLS. Nhãn này sẽ chỉ ra gói nào thuộc VRF. Do
đó tất cả các gói của khách hàng được tiếp với hai nhãn : IGP như là
nhãn trên cùng và nhãn VPN như là nhãn dưới cùng. Nhãn VPN phải
được đặt trên bộ định tuyến PE vào để chỉ bộ định tuyến PE ra nào
thuộc gói VRF đó. Để bộ định tuyến PE ra báo hiệu tới bộ định tuyến
PE vào nhãn được sử dụng cho tiền tố VRF bởi MP-BGP thực sự

được sử dụng để quảng bá tiền tố VPNv4, nó cũng báo hiệu nhãn
VPN (được biết đến nhãn BGP) mà được kết nối với tiền tố VPNv4.
Nhãn VPN thường chỉ ra nút tiếp theo mà gói được chuyển tiếp tới
bộ định tuyến PE ra. Do đó mục đích của nó là để chỉ bộ định tuyến
khách hàng đúng như bước tiếp theo của gói.
Nói tóm lại lưu lượng VRF tới VRF có hai nhãn trong mạng MPLS
VPN. Nhãn trên cùng là nhãn IGP và được phân phối bởi LDP hoặc
RSVP cho TE giữa tất cả các bộ định tuyến P và PE là hop by hop.
Nhãn dưới cùng là nhãn VPN mà được quảng bá bởi MP-iGBP từ PE
đến PE. Những bộ định tuyến P sử dụng nhãn IGP để chuyển tiếp gói
21

tới bộ định tuyến PE ra tương ứng. Bộ định tuyến PE ra sử dụng nhãn
VPN để chuyển tiếp gói IP tới bộ định tuyến CE tương ứng.
Hình sau đây mô tả việc chuyển tiếp gói trong mạng MPLS VPN.
Gói đi vào bộ định tuyến PE trên giao diện VRF như là gói IPv4. Nó
được chuyển tiếp qua mạng MPLS VPN với hai nhãn. Bộ định tuyến
P chuyển tiếp nhãn bằng việc tìm kiếm tại nhãn trên cùng. Nhãn trên
cùng được trao đổi với nhau tại mỗi bộ định tuyến P. Những nhãn
này được tách ra tại bộ định tuyến PE và gói được chuyển tiếp như
một gói IPv4 trên giao diện VRF tới bộ định tuyến khách hàng. Bộ
định tuyến khách hàng tương ứng được tìm thấy bởi việc tìm kiếm
nhãn VPN. Trong phần này ta sẽ xem xét về sự sống của gói IP vì nó
đi ngang qua mạng đường trục MPLS VPN từ một địa điểm của
khách hàng tới một địa điểm khác. Đầu tiên phải xét đến những khối
xây dựng cơ bản của MPLS VPN. Giữa các PE cần có giao thức
iBGP, giao thức này sẽ phân phối tuyến VPNv4 và nhãn VPN kết
hợp. Giữa các bộ định tuyến PE và P cần thiết phải có một giao thức
phân phối nhãn. Ở đây là giả thiết rằng giao thức phân phối nhãn này
là LDP. Giữa các bộ định tuyến PE và CE cần thiết phải có một giao

thức định tuyến để chạy và đặt những tuyến của khách hàng vào
trong bản định tuyến VRF trên PE. Cuối cùng, những bộ định tuyến
này cần được phân bố trong MP-iGBP và ngược lại.

22


Hình 3.13 Sự sống của một gói IPv4 qua mạng MPLS VPN tuyến
và quảng bá nhãn
Hình 3.13 chỉ tuyến quảng bá của VPNv4 và nhãn từ PE_VN ra tới
PE_US và sự quảng bá của tuyến IGP, BGP biểu diễn bước nhảy tiếp
theo BGP trên PE_VN và nhãn tới PE_US. Địa chỉ bước nhảy tiếp
theo BGP trên PE_VN là 111.91.233.2/32, mà một IGP quảng bá tới
PE_VN. PE_VN ra thêm RD 45896:1, chuyển nó vào trong tuyến
VPNv4 45896:1 172.16.1.1/32 và gửi nó đến PE_US với nhãn 19 qua
giao thức iBGP và eBGP.
Khi một gói IP đi vào PE từ khách hàng(VTV#), PE vào sẽ tìm kiếm
địa chỉ IP đích trong bảng CEF, VRF của khách hàng(VTV#). PE
vào tìm VRF đúng bằng việc tìm tại giao diện gói vào bộ định tuyến
PE và với bảng VRF mà giao diện này liên kết tới. Các mục vào
23

(entry) cụ thể trong bảng CEF VRF thường thể hiện rằng có hai nhãn
cần thiết được thêm vào.
Khi PE_VN và PE_US được kết nối trực tiếp, các gói sẽ chỉ có một
nhãn duy nhất-Nhãn VPN. Đầu tiên PE vào gắn nhãn VPN như được
quảng bá bởi BGP cho tuyến VNPv4. Nó trở thành nhãn cuối. Sau
đó, PE_US gắn nhãn IGP như nhãn trên cùng. Nhãn này là nhãn mà
liên kết với tuyến IGP/32 cho địa chỉ IP bước nhảy tiếp theo BGP,
đây là địa chỉ IP của giao diện Loopback trên PE_VN. Nhãn này

được quảng bá hop by hop giữa các bộ định tuyến P cho tới khi nó
tới được PE_VN. Mỗi bước nhảy thay đổi giá trị nhãn.