tổng quan về công nghệ GMPLS

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG

TÌM HIỂU VỀ
CƠNG NGHỆ
MẠNG GMPLS
PGS.TS NGUYỄN TIẾN BAN

NHÓM 19


Các thành viên trong nhóm
Trần Mạnh Thắng – B17DCVT331
Nguyễn Hữu Phương – B17DCVT283
Hoàng Đức Nhân – B17DCVT267
Vũ Gia Hưng – B17DCVT163


NỘI DUNG
Tổng quan về cơng nghệ GMPLS.

CÁC CƠNG NGHỆ MẠNG TRUYỀN
THƠNG TIÊN TIẾN _ NHĨM 19

Báo hiệu, quản lý liên kết, kỹ thuật lưu lượng,
định tuyến trong mạng GMPLS.
Các biện pháp khôi phục và bảo vệ trong
GMPLS.

Các ứng dụng của GMPLS.

Free SlideSalad PowerPoint Template

Copyright (C) SlideSalad.com All rights reserved.


TỔNG QUAN VỀ CÔNG
NGHỆ GMPLS


Giới thiệu công nghệ GMPLS
Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS (Gener-alized
Multiprotocol Labed Switching)
-

-

Là bước phát triển theo của công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức
MPLS.
Cho phép kiến tạo mặt phẳng điểu khiển quản lý thống nhất khơng chỉ ở
lớp mạng mà cịn thực hiện đối với các lớp ứng dụng, truyền dẫn và lớp vật
lý.
Cho phép cung cấp các kết nối từ đầu cuối tới đầu, quản lý tài nguyên
mạng một cách hoàn toàn tự động và cung cấp các mức chất lượng dịch vụ
(QoS) khác nhau các ứng dụng trên mạng
5


Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
MPLS là gì?
-

-

-

MPLS là một công nghệ sẽ được sử dụng trong
nhiều hệ thống mạng core, gồm có cả mạng hội tụ
giữa thoại và dữ liệu.
Sẽ hoạt động song song với các công nghệ định
tuyến đang có và để cung cấp các chuyển tiếp dữ liệu
tốc độ cao giữa các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
LSR cùng với việc dự trữ băng thông cho lưu lượng
dữ liệu với các yêu cầu chất lượng dịch vụ khác
nhau.
Có thể hình dung MPLS như một lớp chèn thêm mới
đặt vào giữa lớp mạng và lớp liên kết dữ liệu

Hình 1.1: Chuyển mạch nhãn đa
giao thức MPLS

6


Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
Các chức năng của MPLS:
- Cơ chế để quản lý lưu lượng truyền giữa các thành phần khác
- Đưa ra cơ chế quản lý lưu lượng truyền giữa các thành phần khác nhau của mạng
như là giữa các thiết bị phần cứng khác nhau hay thậm chí là giữa các ứng dụng khác
nhau.
- Giữ nguyên sự độc lập của các giao thức lớp 2 và lớp 3.
- Cung cấp phương thức để map các địa chỉ IP theo các nhãn đơn giản, có độ dài cố

định để sử dụng cho các công nghệ gửi chuyển tiếp gói và chuyển mạch gói khác
nhau.
- Là giao diện cho các giao thức định tuyến hiện có như là giao thức dự trữ trước tài
nguyên (RSVP) hay giao thức mở lựa chọn đường đi ngắn nhất (OSPF).
- Hỗ trợ các giao thức lớp 2 của các mạng IP, ATM và Frame relay.
7


Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
Các thành phần của mạng MPLS
LSR và LER
- LSR là thiết bị định tuyến mạng tốc độ cao ở trung tâm của mạng MPLS, nó tham gia
vào việc thiết lập các LSP sử dụng các giao thức báo hiệu nhãn phù hợp và thực hiện
các chuyển mạch tốc độ cao cho dữ liệu dựa trên các đường kết nối đã được thiết lập.
- LER là thiết bị hoạt động ở biên của mạng truy nhập hoặc mạng MPLS,hỗ trợ nhiều
cổng để kết nối tới các mạng khác nhau (như là ATM, Frame Relay, hay Ethernet) và
chuyển tiếp các lưu lượng này tới mạng MPLS sau khi thiết lập LSP.
- Đường chuyển mạch nhãn LSP (Label switching path) là một đường bắt đầu tại LSR
đầu vào, qua các LSR trung gian và kết thúc tại LSR đầu ra.
8


Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
Khái niệm LSP

FEC - (Forward Equivalence Class)

- Đường chuyển mạch nhãn LSP
(Label switching path) là một
đường bắt đầu tại LSR đầu vào,

qua các LSR trung gian và kết
thúc tại LSR đầu ra

- Là một tập hợp các gói lớp mạng được chuyển
qua cùng một đường theo cùng một phương thức.
- Với mỗi nút MPLS, tập hợp tất cả các đích có
thể được phân chia thành các tập con riêng rẽ và
đó
chính
là
FEC.
- Sau khi nút MPLS đã phân loại các gói vào các
FEC, nó phải ánh xạ mỗi FEC vào một chặng
tiếp theo tương ứng cho q trình chuyển gói
hoạt động chính xác.

- Tất cả các gói chứa cùng một
giá trị nhãn được chuyển đi trên
cùng một LSP.

9


Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
Nhãn và quá trình gán nhãn
- Nhãn ở dạng đơn giản nhất là để chỉ ra đường mà gói tin sẽ được truyền đi và là một thành
phần nhận dạng ngắn, có chiều dài cố định được đóng gói trong mào đầu lớp 2 cùng với gói
tin.Bộ định tuyến tại nơi nhận sẽ phân tích nội dung nhãn của gói tin để quyết định chặng tiếp
theo.

- Nhãn có thể được chèn vào mào đầu
của lớp datalink hoặc trong một header
được gọi là shim nằm ở giữa mào đầu lớp
datalink (lớp 2) và mào đầu lớp mạng
(lớp 3).

Hình 1.2 : Định dạng nhãn MPLS

10


Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
Đường chuyển mạch nhãn LSP – Label Switching Path
*MPLS cung cấp hai tùy chọn để tạo *Hai loại LSP là:
nên LSP:
- LSP thiết lập tĩnh (Static LSP): là một
- Định tuyến theo từng chặng (hop
-by-hop routing): Mỗi LSR lựa chọn
một cách độc lập chặng tiếp theo cho
1 FEC cho trước
- Định tuyến thẳng: LSR ở đầu vào
xác định danh sách các nodes qua đó
các LSP sẽ đi qua

LSP được cấu hình nhân cơng tại mỗi LSR
- LSP thiết lập nhờ các giao thức báo hiệu
(Signaled LSP): Khi một giao thức báo
hiệu được sử dụng để thiết lập một LSP thì
một đường LSP được báo hiệu được tạo ra

11


Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
Giao thức báo hiệu và phân phối nhãn LDP
- Giao thức LDP là giao thức điều khiển tách biệt được các LSR sử dụng để trao
đổi và điều phối quá trình gán nhãn/FEC.
- Giao thức này là một tập hợp các luật và thủ tục mà một LSR có thể sử dụng
để thơng báo với một LSR khác về các giá trị nhãn sẽ được sử dụng để chuyển
lưu lượng MPLS giữa chúng.

12


Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
Khi một gói tin được truyền qua mạng MPLS thì sẽ
có những q trình xảy ra như sau:
- Tạo nhãn và phân phối nhãn
- Tạo bảng ở các bộ định tuyến (router)
- Tạo đường chuyển mạch nhãn (LSP)
- Chèn nhãn / kiểm tra bảng
- Chuyển tiếp gói tin
Hình 1.3: Mơ tả các q trình hoạt động của
MPLS với gói tin truyền trên mạng

13


Sự phát triển MPLS hướng tới GMPLS
- Tổ chức IETF đã tập trung hướng phát triển các giao thức MPLS hỗ trợ các phần tử

mạng chuyển mạch hoạt động bởi các phương thức khác nhau như theo thời gian,
theo bước sóng (DWDM), khơng gian (OXC) thành các chuẩn của giao thức GMPLS
- Cho phép mạng GMPLS xác định và cung ứng kết nối trên mạng một cách tối ưu
theo yêu cầu lưu lượng của người sử dụng và có khả năng truyền tải thông suốt trên
mạng
IP
- Một trong những điểm hấp dẫn nhất của GMPLS đó là sự thống nhất về giao thức
điều khiển để thực hiện thiết lập, duy trì và quản lý kỹ thuật lưu lượng theo đường
xác định từ điểm đầu đến điểm cuối một cách có hiệu quả.
- Dòng lưu lượng của người sử dụng bắt đầu từ điểm nguồn của có thể được
14
truyền tải qua nhiều phạm vi mạng.


Các giao thức trong GMPLS
Giao
thức

Mô tả

Định tuyến

Báo hiệu

Quản lý đường

OSPF–TE, IS–IS–TE

RSVP–TE, CR– LDP

LMP

- Là các giao thức tự
động báo hiệu to-po
mạng thơng báo tài
ngun khả dụng.
- Thơng báo về loại
hình bảo vệ tường
- Thực hiện tìm đường

- Thực hiện kỹ thuật lưu
lượng giữa các LSP
- Chức năng chính: Chuyển
giao lưu lượng; báo hiệu 2
chiều giữa các LSP và gán
nhãn cho phương thức
chuyển mạch nhãn bước
sóng.

- Quản lý kênh điều khiển
- Kiểm tra các kết nối trên
mạng

15


BÁO HIỆU, QUẢN LÝ LIÊN KẾT,
KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG, ĐỊNH
TUYẾN TRONG MẠNG GMPLS

Báo Hiệu
▪

Báo hiệu là quá trình trao đổi các bản tin trong mặt phẳng điều khiển để
thiết lập, duy trì, sửa đổi, và kết thúc các đường dữ liệu trong mặt phẳng
dữ liệu

▪

Báo hiệu trong GMPLS được IETF nâng cấp và phát triển từ giao thức báo
hiệu RSPV-TE được sử dụng trong MPLS.

▪

Nó cho phép thực hiện báo hiệu và diễn trình về các đường kênh quang
trong mạng truyền tải quang và các môi trường mạng không kết nối
khác.
17


Báo Hiệu
▪

Ngồi ra cịn thêm một số các chức năng cho GMPLS để khắc phục
hạn chế của mặt phẳng điều khiển MPLS như:

Không thiết lập được các kết
nối 2 chiều trong một u
cầu

Khơng có cơ chế tính đến việc
bảo vệ băng thông.

18


Báo hiệu
▪

Thiết lập đường chuyển mạch nhãn

Hình 2.1: Thiết lập đường chuyển mạch nhãn

19


Báo hiệu
▪

Kiến trúc báo hiệu

Hình 2.2: Kiến trúc báo hiệu

20


Quản lý liên kết
▪

Trong GMPLS, mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu được tách biệt.
Lý do chính là tại các nút có các giao diện như TDM, LSC và FSC khơng
có khả năng nhận diện và xử lý các gói

▪

Khi phát hiện lỗi xảy ra đối với kênh dữ liệu lỗi này phải được nhận diện
vị trí và khôi phục càng nhanh càng tốt. => giao thức LMP( quản lý liên
kết ) ra đời

21


Quản lý liên kết
▪

Chức năng giao thức LMP:

- Quản lý kênh điều khiển
- Tương quan đặc tính liên
kết
- Xác nhận kết nối
- Quản lý lỗi

22


Kĩ thuật lưu lượng
▪

Là một công nghệ liên quan đến việc tối ưu hóa vận hành
các mạng lưới, nó là một tập các ứng dụng, cơ chế, công cụ
và các ngun lý tốn học cho phép đo đạc, mơ phỏng, đặc
tả, và điều khiển lưu lượng dữ liệu gói của người sử dụng
nhằm mục đích thu được các mục tiêu hiệu năng riêng

23


Kĩ thuật lưu lượng
▪

Kỹ thuật GMPLS được sử dụng để đáp ứng các mở rộng cần
thiết cho mạng truyền tải đồng thời cũng đáp ứng tốt cho các
mạng chuyển mạch gói.

24


“
Hình 2.3: Các thành phần mạng truyền tải
25