chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát gmpls

Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
LỜI CẢM ƠN
Có thể nói đây là một đề tài rất mới và cũng rất khó. Nhưng với sự nỗ lực
của bản thân và trên hết là sự chỉ bảo và tận tình hướng dẫn của PGS, TS Nguyễn
Kim Giao em đã hoàn thành luận án này. Vì vậy lời đầu tiên em xin chân thành
cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ chỉ bảo và hướng dẫn của thầy.
Ngoài ra em cũng xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo trong Khoa Điện
Tử Viễn Thông - trường Đại học Công Nghệ - Đại học quốc gia Ha Nội đã giảng
dạy và tạo môi trường tôt cho em nghiên cứu và học tập.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn các bạn học cùng khoá K49 những
người luôn sát cánh bên tôi trong suốt quá trình học tập cũng như trong thời gian
làm khoá luận tốt nghiệp.
Hà Nội, tháng 5 năm 2008
Sinh viên
Đinh Mạnh Hải
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
1
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
TÓM TẮT NỘI DUNG
Vấn đề RWA hiện nay rất được quan tâm nghiên cứu với một số lượng công
trình đáng kể đã được công bố. Với cùng một cấu trúc vật lý, bằng các phương pháp
định tuyến và gán bước sóng hợp lý trong cấu trúc mạng quang cho ta truyền được
lưu lượng cao và mang lại hiệu quả sử dụng băng tần cũng như chất lượng dịch vụ
Luận văn trình bày tổng quan về chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS và
chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quátGMPLS.
Trên cơ sở một số giải pháp điển hình cho bài toán RWA, luận văn đã xây
dựng được mô hình mô phỏng các bài toán đã đề xuất bằng OMNET++ cho mạng
quang thông minh ION.
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
2
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS

MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Mục lục
Thuật ngữ viết tắt
Lời mở đầu
1
Chương 1:Tổng quan về công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS và
GMPLS
3
11. Giới thiệu
3
1.2. Công nghệ IP
4
1.3. Công nghệ ATM
4
1.4. Công nghệ MPLS
6
1.4.1. Các khái niệm cơ bản MPLS
9
1.4.2. Thành phần cơ bản của MPLS
11
1.4.3. Các giao thức sử dụng trong MPLS
11
A. Giao thức phân phối nhãn (LDP)
12
B. Giao thức RSVP
24
C. Giao thức CR – LDP
29
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB

3
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
D. Giao thức MPLS – BGP
30
1.5.Công nghệ GMPLS
30
1.5.1.Nhãn tổng quan của GMPLS
31
1.5.2.Bộ giao thức GMPLS
32
Chương 2: Giới thiệu bài toán định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang.

33
2.1. Giới thiệu
33
2.2.Các loại bài toán RWA
34
2.2.1. Thiết lập luồng quang tĩnh (SLE)
34
2.2.2. Thiếp lập luồng quang động (DLE)
34
2.3.Các phương pháp giải quyết bài toán
34
2.4.Cơ sở lý thuyết
35
2.4.1. Giới thiệu lý thuyết đồ thị
35
2.4.2. Giải thuật Dijkstra
35
2.5. Bài toán RWA trong thiết lập luồng quang tĩnh (SLE)

36
2.6. Bài toán RWA trong thiết lập luồng quang động (DLE)
37
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
4
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
2.6.1. Bài toán định tuyến
38
A. Định tuyến cố định
38
B. Định tuyến thay thế cố định
38
C. Định tuyến thích nghi dựa trên thông tin tổng thể
39
D. Định tuyến thích nghi dựa trên thông tin cục bộ
43
2.6.2. Bài toán gán bước sóng
47
A. Thuật toán gán bước sóng theo thứ tự bước sóng
47
B. Thuật toán gán bước sóng ngẫu nhiên
47
C. Thuật toán gán bước sóng dựa trên bước sóng sử dụng nhiều nhất ít nhất
48
2.6.3. Báo hiệu và đặt trước tài nguyên
48
A. Đặt trước sóng sóng
48
B. Đặt trước theo chặng
49

Chương 3:Phương pháp định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang dựa
trên kỹ thuật GMPLS
50
3.1 MPLS và mạng quang thông minh
50
3.1.1. Tầm bao quát rộng lớn của MPLs
50
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
5
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
3.1.2. Các giao thức định tuyến và phân phối nhãn trong nền MPLS
51
3.1.3. Hướng tới ngăn xếp giao thức đơn giản hơn: IP/MPLS qua DWDM
51
3.1.4. Tương quan giữa MPLS và mạng quang
51
3.1.5. Liên kết và quản lý ba mặt phẳng điều khiển
52
3.2 Bài toán định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang tổ chức trên kỹ thuật
GMPLS
53
3.2.1. Tổng quan về kỹ thuật GMPLS
53
3.2.2.Thiết lập và khôi phục luồng quang
54
3.3. Các điều kiện ràng buộc trong định tuyến quang
54
3.3.1. Điều kiện ràng buộc trong lớp vật lý
55
3.3.2. Các ràng buộc bước sóng

55
3.3 Kiến trúc GMPLS
55
3.4. Bộ định tuyến GMPLS thực tế: Bộ định tuyến Hikari
56
3.5 Kết luận chương
58
Chương 4: Xây dựng mô hình bài toán định tuyến và gán bước sóng trong
mạng quang sử dụng kỹ thuật GMPLs
59
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
6
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
4.1. Tổng quan về OMNET++
59
4.1.1. Giới thiệu chung
59
4.1.2. Các thành phần chính của OMNET++
59
4.1.3. Ứng dụng
60
4.1.4. Mô hình thuật toán trong OMNET++
60
4.1.5. Lập trình thuật toán
61
4.1.6. Sử dụng OMNET++
61
4.1.7. Hệ thống file
63
4.2. Phương pháp thực luận nghiệm

65
4.2.1. Các giả thuyết
65
A. Định nghĩa bài toán
65
B. Xem xét thời gian thiết lập yêu cầu
65
C. Yêu cầu đến
66
D. Xem xét kiến trúc của mạng quang thông minh ION
67
E. Các điều kiện ràng buộc vật lý
67
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
7
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
4.2.2. Xây dựng hàm mục tiêu
69
4.2.3. Mô tả bài toán RWA
70
A. Giải thuật định tuyến
70
B. Mô tả bài toán định tuyến
72
4.3. Xây dựng mô hình
76
4.3.1 Đường lối thực thi
76
A. Mô hình mạng
76

B. Các tham số hệ thống
78
4.4. Kết quả và so sánh
78
4.4.1. So sánh các bài toán gán bước sóng
78
4.4.2. Tắc nghẽn và trung bình tuyến liên kết sử dụng
79
4.4.3. Nhận xét chung về tắc nghẽn trong mạng ION
80
4.4.4. So sánh giữa các thước đo TAW đơn giản và nâng cao
81
Kết luận
82


Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
8
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
ADM Add-Drop Multiplexer Bộ ghép kênh xen rẽ
ARIS Aggregate Route-Based IP Chuyển mạch IP theo phương
pháp tập hợp tuyến
ASE Amplified Spontaneous Emission Phát xạ tự phát được khuyếch tán
ATM Asynchronous Tranfer Mode Phương thức truyền tải không
đồng bộ
BGP Boder Gateway Protocol Giao thức định tuyến cổng miền
CLNP Connectionless Network Protocol Giao thức mạng phi kết nối
CPU Central Processor Unit Bộ xử lý trung tâm
CR-LDP Constraint-Based routing Labed Giao thức phân bố nhãn được xác

Distribution protocol định tuyến dựa trên ràng buộc
CSR Cell Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch tế bào
DLCI Data Link Connection Identifier Nhận dạng kết nối lớp lien kết dữ
liệu
DLE Dynamic Lightpath Establishment Thiết lập luồng quang động
DWDM Dense Wavelength Division Ghép kênh phân chia theo bước
Muntiplexing sóngmật độ cao (40 hoặc 80 kênh
quang trên mộ sợi)
FEC Forwarding Equivalence Class Lớp chuyển tiếp tương đương
FIB Forwarding Information Base Cơ sở dữ liệu chuyển tiếp trong
bộ định tuyến
GMPLS Generalized Multi Protocol Label Chuyển mạch nhãn đa giao thức
Switching tổng quát
IETF International Engineering Task Tổ chức tiêu chuẩn kỹ thuật Quốc
Force tế cho Internet
IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến trong miền
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
9
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
ILP Integer Linear Program Quy hoạch tuyến tính nguyên
IP Internet Protocol Giao thức Internet
ISCD Interface Switching Capability Bộ mô tả khả năng chuyển mạch
Descriptor giao diện
IS-IS Intermediate System to Giao thức định tuyến IS-IS
Intermediate System
IS-IS-TE Intermediate System to Giao thức định tuyến IS-IS có kỹ
Intermediate System – Traffic thuật lưu lượng
Engineering
LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân bổ nhãn
LMP Link Management Protocol Giao thức quản lý kênh

LSA Link State Advertisement Bản tin quảng bá trạng thái liên
kết
LSP Label Switching Path Đường chuyển mạch nhãn
LSR Label Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau
NP Subset op class NP problems Tập hợp con của lớp các bài toán
Complete NP mà nó được xem rất khó giải
OSPF Open Shortest Path First Giao thức định tuyến OSPF
OSPF-TE Open Shortest Path First-Traffic Giao thức định tuyến OSPF
Engineering có kỹ thuật lưu lượng
OXC Optical Cross-Connect Đấu nối chéo quang
PMD Polarization Mode Dispersion Tán sắc mốt phân cực
PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm - điểm
RIP Realtime Internet Protocol Giao thức báo hiệu IP thời gian thực
RSVP Wavelength Resvation Protocol Giao thức đặt trước tài nguyên
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
10
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
RSVP-TE Wavelength Resvation Protocol- Giao thức đặt trước tài nguyên có
Traffic Engineering kỹ thuật lưu lượng
RWA Routing and Wavelength Định tuyến và gán bước sóng
Assignment
SDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp truyền dẫn số đồng bộ
SLE Static Lightpath Establishment Thiết lập luồng quang tĩnh
Sonet Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
TCP Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải
TE Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng
TED Traffic Engineering Database Cơ sỡ dữ liệu có kỹ thuật lưu lượng
TLV Type Length Value Giá trị chiều dài tuyến (số nút)

TWA Total Wavelength and Available Tổng số bước sóng và bước sóng
Có thể sử dụng
UDP User Data Protocol Giao thức dữ liệu người sử dụng
UNI User Network Interface Giao diện mạng- người sử dụng
VCI Virtual Circuit Identifier Trường nhận dạng kênh ảo
VPI Virtual Path Identifier Trường nhận dạng đường ảo
WCC Wavelegth Continuity Ràng buộc bước sóng liên tục
Constraint
WRN Wavelength Routed Network Mạng đinh tuyến bước sóng
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
11
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây,cùng với việc bùng nổ Internet trên toàn cầu kéo theo
đó là các dịch vụ mới như truyền hình số đa phương tiện, video, xử lý ảnh đòi hỏi
băng thông ngày càng cao lên tới cỡ gigabyte với khoảng cách xa, mật độ cao độ rủi
ro thấp. Nhưng các giao thức hiện nay không thể đáp ứng được nhu cầu đó. Do đó
xu thế tất yếu là cần phải có một giao thức mới ra đời nhằm thoả mãn các yêu cầu
trên.Theo nghiên cứu thì các sợi quang với thuận lợi về băng thông (tần số sóng
mang cỡ 200 THz), trong lượng và kích thước nhỏ; hoàn toàn cách biệt về điện,
không có giao thoa cũng như suy hào về đường truyền thấp. Và những ưu điểm đó
đã được phát triển cho các ứng dụng rộng rãi trong mạng truyền dẫn hiện nay. Để
tận dụng được những ưu điểm trên thì việc phân luồng và gán bước sóng phù hợp
cho tín hiệu đến và đi cho các tuyến trên sợi quang là công việc rất có ý nghĩa nhằm
phát huy năng lực tiềm tàng của sợi trong việc tăng dung lượng đường truyền
Trên thế giới mạng ghép kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Division
Multiplexing) đã được thương mại hoá từ năm 1996. Xu thế phát triển mạng hiện
nay ở Việt Nam là mục tiêu xây dựng mạng truyền tải toàn quang cho mạng thế hệ
sau NGN (Next Generation Network) dựa trên công nghệ WDM. Những lỗ lực phi
thường về công nghệ truyền dẫn quang trong đó tập trung vào nghiên cứu vấn đề

công nghệ mạng WDM trên thế giới hiện nay đang dần dần đáp ứng được nhu cầu
tất yếu của mạng. Có nhiều vấn đề cần phải được giải quyết trong mạng WDM
nhằm ngày càng hoàn thiện đặc tính mạng. Trong đó các vấn đề đó thì định tuyến
và gán bước sóng trong mạng quang nói chung và mạng WDM nói riêng được coi
là một trong những kỹ thuật quan trọng nhất và có tính sống còn. Một mặt kỹ thuật
này cho phép xây dựng được mạng truyền dẫn quang linh hoạt và đảm bảo thông
suốt các lưu lượng tín hiệu lớn. Mặt khác nó cho phép tận dụng băng tần của sợi
quang trong khi vẫn đơn giản hoá được rất nhiều cấu trúc mạng. Điều đó có tác
động lớn tới việc xây dựng và bảo dưỡng mạng rất có hiệu quả sau này.
Trong những năm gần đây ngành công nghiệp viễn thông đã và đang tìm một
phương pháp chuyển mạch có thể kết hợp ưu điểm của IP (như cơ cấu định tuyến)
và của ATM (như thông lượng chuyển mạch). Công nghệ chuyển mạch nhãn đa
giao thức MPLS (Multi Protocol Label Switching) 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. Nhưng
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
12
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
gần đây nền công nghiệp viễn thông lại bị hút về chuyển mạch nhãn đa giao thức
tổng quát GMPLS (Generalized MPLS) do giải pháp về mặt phẳng điều khiển cho
mạng quang thế hệ sau.GMPLS hỗ trợ không chỉ các thiết bị thực hiện chuyển mạch
gói mà còn thực hiện chuyển mạch theo miền thời gian, theo bước sóng và theo
không gian. GMPLS nhằm hiện đại hoá việc định tuyến qua mạng thông tin quang
bằng việc tạo ra một mặt phẳng chung giữa các lớp quản lý dịch vụ IP và các lớp
thông tin quang, đặc biệt cho phép chúng phản ứng rất linh hoạt với các yêu cầu
thay đổi băng thông, cho phép thiết lập các dịch vụ thông tin quang năng động hơn.
Với ý nghĩa đó công việc nghiên cứu tìm hiểu và đánh giá các thuật toán
định tuyến và gán bước sóng trong mạng quang dựa trên GMPLS được tiến hành
trong luận văn này là rất cần thiết, đặc biệt khi xu thế mạng NGN yêu cầu việc cấp
phát tài nguyên.Với toàn bộ nội dung trình bày trong luận văn này, đề tài mong

muốn được tiếp tục nghiên cứu về vấn đề này nhằm tham gia và trao đổi một vấn đề
học thuật trong một lĩnh vực mạng thông tin quang còn rất rộng lớn và hấp dẫn.
Mục đích của đề tài luận văn là nghiên cứu các kỹ thuật định tuyến và gán
bước sóng trong mạng quang dựa trên GMPLS. Với mục tiêu đó nội dung của luận
văn bao gồm các vấn đề sau:
Chưong 1: Giới thiệu tổng quan về công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao
thức (MPLS) và chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát (GMPLS)
Chương 2: Giới thiệu về vấn đề định tuyến và gán bước sóng trong mạng
quang (RWA) và cách thức chung để giải quyết bài toán này
Chương 3: Tập trung trình bày về phương pháp định tuyến và gán bước sóng
trong mạng quang dựa trên kỹ thuật chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát
GMPLS
Chương 4: Tập trung vào việc xây dựng mô hình bài toán định tuyến và gán
bước sóng trong mạng quang dựa trên kỹ thuật chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng
quát GMPLS
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
13
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH
NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS VÀ GMPLS
1.1 GIỚI THIỆU
Trong những năm gần đây cùng với sự bùng nổ của Internet trên toàn cầu thì
các dịch vụ thoại và đa phương tiện cũng ngày càng phát triển với tốc độ chóng
mặt. Kéo theo đó là vấn đề về tốc độ và dải thông của các dịch vụ này đã vượt quá
tài nguyên hạ tầng của Internet hiện nay.
Như chúng ta đã biết giao thức định tuyến TCP/IP có ưu điểm là khả năng
định tuyến và truyền gói tin một cách hết sức mềm dẻo và linh hoạt. Tuy nhiên
nhược điểm của nó là không đảm bảo được chất lượng dịch vụ, tốc độ truyền tin
theo yêu cầu. Trong khi đó công nghệ ATM có thế mạnh ưu việt về tốc độ truyền

tin cao, đảm bảo thời gian thực và chất lượng dịch vụ theo yêu cầu định trước
nhưng nó lại không có được khả năng định tuyến mềm dẻo như của TCP/IP. Giải
pháp được đặt ra đối với các nhà khoa học là tìm ra một phương thức chuyển mạch
có thể kết hợp đồng thới ưu điểm của TCP/IP và ATM. Sự kết hợp đó có thể là giải
pháp kỳ vọng cho mạng viễn thông tương lai- mạng thế hệ sau NGN.
Chuyển mạch nhãn là giải pháp đáp ứng được nhu cầu đó. Có lẽ yếu tố thúc
đẩy quan trọng nhất đằng sau chuyển mạch nhãn là nhu cầu phát triển chức năng
định tuyến của Internet và IP. Và đó cũng là điều tất yếu do đòi hỏi của sự phát triển
nhanh chóng của Internet.
Sự ra đời của chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS đã góp phần giải quyết
các vấn đề mà các mạng ngày nay đang phải đối mặt như tốc độ, lưu lượng truyền
khả năng mở rộng cấp độ mạng, quản lý chất lượng dịch vụ (QoS). MPLS đã xuất
hiện để đáp ứng các yêu cầu dịch vụ và quản lý băng thông cho giao thức Internet
(IP) thế hệ sau dựa trên mạng đường trục.
Nói tóm lại, sự ra đời của MPLS đóng một vai trò quan trọng trong việc định
tuyến, chuyển mạch và chuyển tiếp các gói qua mạng thế hệ sau cũng như giải
quyết các vấn đề liên quan tới khả năng mở rộng mạng. Nó có thể hoạt động với các
mạng Frame Relay và chế độ truyền tải không đồng bộ ATM hiện nay để đáp ứng
các nhu cầu dịch vụ của người sử dụng.

Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
14
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
1.2. CÔNG NGHỆ IP
Như đã nhắc ở trên MPLS là sự kết hợp của hai công nghệ IP và ATM. Nên
chúng ta sẽ giới thiệu khái quát về hai công nghệ này.
Sự phát triển đột biến của IP, sự tăng trưởng theo cấp số nhân của thuê bao
Internet đã là một thực tế không ai có thể phủ nhận. Hiện nay, lượng dịch vụ lớn
nhất trên các mạng đường trục trên thực tế đều là từ IP. Trong công tác tiêu chuẩn
hoá các loại kĩ thuật, việc đảm bảo tốt hơn cho IP đã trở thành trọng điểm của công

tác nghiên cứu.
IP là giao thức liên mạng phi kết nối. Việc chuyển gói tin thực hiện theo cơ
chế phi kết nối. IP định nghĩa cơ cấu đánh số, cơ cấu chuyển tin, cơ cấu định tuyến
và các chức năng điều khiển ở mức thấp (ICMP). Gói tin IP gồm địa chỉ của bên
nhận địa chỉ là số duy nhất trong toàn mạng và mang đầy đủ thông tin cần cho việc
chuyển gói tới đích. Từ khi giao thức này ra đời, nó nhanh chóng trở thành giao
thức liên mạng thông dụng nhất. Ngày nay gần như các liên mạng công cộng sử
dụng giao thức IP. Mạng IP có mặt ở khắp mọi nơi, mạng Internet toàn cầu chúng ta
hiện nay cũng đang sử dụng giao thức IP.
Bên cạnh những ưu điểm tuyệt vời của giao thức IP (như khả năng định
tuyến), nó cũng có không ít những nhược điểm (như khả năng quản lý chất lượng
dịch vụ), các nhà cung cấp mạng trong quá trình phát triển đã liên tục bổ sung các
giao thức, thuật toán mới (chẳng hạn các giao thức QoS như: RSVP, IntServ,
DiffServ; giao thức IPSec, RTP/RTCP hay các thuật toán tăng tốc độ tìm kiếm địa
chỉ trong bảng định tuyến) để có thể khắc phục các nhược điểm của mạng IP. Nhưng
cái gì cũng có giới hạn của nó, khi nhu cầu sử dụng dịch vụ của người sử dụng tăng
lên cả về loại hình lẫn chất lượng dịch vụ thì mọi sự bổ sung là không đủ và cần có
những công nghệ mạng mới có bản chất khác (không là giải pháp phi kết nối) đáp
ứng yêu cầu QoS tốt hơn. Và thế là nhiều công nghệ mạng đã ra đời, điển hình là FR
và ATM.
Tóm lại, IP là một giao thức chuyển mạch gói có độ tin cậy và khả năng mở
rộng cao. Tuy nhiên, việc điều khiển lưu lượng rất khó thực hiện do phương thức
định tuyến theo từng chặng. Mặt khác, IP cũng không hỗ trợ chất lượng dịch vụ.
1.3. CÔNG NGHỆ ATM
Cùng với sự phát triển của Internet và tăng tốc độ xử lý của bộ định tuyến là
sự phát triển mạnh trong lĩnh vực chuyển mạch. Mạng số dịch vụ tích hợp băng
rộng (B-ISDN) là một kỹ thuật cho phép truyền thông thời gian thực giữa các thiết
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
15
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS

bị truyền thông đầu cuối, sử dụng kỹ thuật ATM. ATM có thể mang mọi luồng
thông tin như thoại, dữ liệu, video, phân mảnh nó thành các gói có kích thước cố
định (gọi là cell), và sau đó truyền tải các cell trên đường dẫn đã được thiết lập
trước, gọi là kết nối ảo.
Công nghệ ATM dựa trên cơ sở phương pháp chuyển mạch gói, thông tin
được nhóm vào các gói tin có chiều dài cố định, trong đó vị trí của gói không phụ
thuộc vào đồng hồ đồng bộ, và dựa trên nhu cầu bất kì của kênh trước. Các chuyển
mạch ATM cho phép hoạt động với nhiều tốc độ và dịch vụ khác nhau.
ATM có hai đặc điểm quan trọng:
- Thứ nhất ATM sử dụng các gói có kích thước nhỏ và cố định gọi là các tế
bào ATM, các tế bào nhỏ với tốc độ truyền lớn sẽ làm cho trễ truyền lan và biến
động trễ giảm đủ nhỏ đối với các dịch vụ thời gian thực, cũng sẽ tạo điều kiện cho
việc kết hợp kênh ở tốc độ cao được dễ dàng hơn.
- Thứ hai ATM có khả năng nhóm một vài kênh ảo thành một đường ảo
nhằm giúp cho việc định tuyến được dễ dàng.
ATM khác với định tuyến IP ở một số điểm. Nó là công nghệ chuyển mạch
hướng kết nối. Kết nối từ điểm đầu đến điểm cuối phải được thiết lập trước khi
thông tin được gửi đi. ATM yêu cầu kết nối phải được thiết lập bằng nhân công
hoặc thiết lập một cách tự động thông qua báo hiệu. Mặt khác, ATM không thực
hiện định tuyến tại các nút trung gian. Tuyến kết nối xuyên suốt được xác định
trước khi trao đổi dữ liệu và được giữ cố định trong suốt thời gian kết nối. Trong
quá trình thiết lập kết nối, các tổng đài ATM trung gian cung cấp cho kết nối một
nhãn. Việc này nhằm thực hiện hai điều: dành cho kết nối một số tài nguyên và xây
dựng bảng chuyển tế bào tại mỗi tổng đài. Bảng chuyển tế bào có tính cục bộ và chỉ
chứa thông tin về các kết nối đang hoạt động đi qua tổng đài. Điều này khác với
thông tin về toàn mạng chứa trong bảng chuyển tin của router dùng IP.
Quá trình chuyển tiếp tế bào qua tổng đài ATM cũng tương tự việc chuyển
gói tin qua router. Tuy nhiên, ATM có thể chuyển mạch nhanh hơn vì nhãn gắn trên
cell có kích thước cố định (nhỏ hơn của IP), kích thước bảng chuyển tin nhỏ hơn
nhiều so với của IP router, và việc này được thực hiện trên các thiết bị phần cứng

chuyên dụng. Do vậy, thông lượng của tổng đài ATM thường lớn hơn thông lượng
của IP router truyền thống.
Do có khả năng hỗ trợ truyền dữ liệu, thoại, và video với chất lượng cao trên
một số các công nghệ băng tần cao khác nhau, ATM từng được xem như là công
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
16
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
nghệ chuyển mạch hứa hẹn và thu hút nhiều sự quan tâm. Tuy nhiên, hiện nay cũng
như trong tương lai hệ thống toàn ATM sẽ không phải là sự lựa chọn phù hợp nhất.
Đối với các ứng dụng có thời gian kết nối ngắn, thì môi trường hướng kết nối
dường như lại không thích hợp do thời gian để thiết lập kết nối cũng như tỷ lệ phần
thông tin mào đầu lại quá lớn. Với các loại lưu lượng như vậy thì môi truờng phi kết
nối với phương thức định tuyến đơn giản, tránh phải sử dụng các giao thức báo hiệu
phức tạp sẽ phù hợp hơn.
1.4. CÔNG NGHỆ MPLS
Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) là kết quả của quá trình phát triển
nhiều giải pháp chuyển mạch IP, được chuẩn hoá bởi IETF. Tên gọi của nó bắt
nguồn từ thực tế đó là hoán đổi nhãn được sử dụng như là kỹ thuật chuyển tiếp nằm
ở bên dưới. Sử dụng từ “đa giao thức” trong tên của nó có nghĩa là nó có thể hỗ trợ
nhiều giao thức lớp mạng, không chỉ riêng IP. Ngoài ra các nhà cung cấp mạng có
thể cấu hình và chạy MPLS trên các công nghệ lớp 2 khác nhau như Fram Relay …
không chỉ riêng ATM. Về mặt kiến trúc điều này là đúng, nhưng trong thực tế
MPLS thường tập trung vào việc vận chuyển các dịch vụ IP trên nền ATM.
MPLS là giải pháp nhằm liên kết định tuyến lớp mạng và cơ chế hoán đổi
nhãn thành một giải pháp đơn nhất để đạt được các mục tiêu sau:
 Cải thiện hiệu năng định tuyến
 Cải thiện tính mềm dẻo của định tuyến trên các mô hình xếp chồng truyền
thống.
 Tăng tính mềm dẻo trong quá trình đưa và phát triển các loại hình dịch vụ
mới.

Mạng MPLS có khả năng chuyển các gói tin tại lớp 3 bằng việc sử dụng xử
lý từng gói và chuyển tiếp gói tin tại lớp 2 sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn. MPLS
dựa trên mô hình ngang cấp, vì vậy mỗi một thiết bị MPLS chạy một giao thức định
tuyến IP, trao đổi thông tin định tuyến với các thiết bị lân cận, và chỉ duy trì một
không gian cấu hình mạng và một không gian địa chỉ.
MPLS chia bộ định tuyến 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.Trong MPLS nhãn là một thực thể có độ dài cố định và không phụ thuộc vào
lớp mạng. Kỹ thuật hoán đổi nhãn về bản chất là việc tìm chặng kế tiếp của gói tin
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
17
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
trong một bảng chuyển tiếp nhãn, sau đó thay thế giá trị nhãn của gói rồi chuyển ra
cổng ra của bộ định tuyến. Việc này đơn giản hơn nhiều so với việc xử lý gói tin
thông thường và do vậy cải tiến khả năng của thiết bị. Các bộ định tuyến sử dụng
thiết bị này gọi là bộ định tuyến chuyển mạch nhãn LSR (Label switching Router).
Phần chức năng điều khiển của MPLS bao gồm các giao thức định tuyến lớp mạng
với nhiệm vụ phân phối thông tin định tuyến giữa các LSR, và thủ tục gán nhãn để
chuyển thông tin định tuyến thành bảng định tuyến chuyển mạch nhãn. MPLS có
thể hoạt động được với các giao thức định tuyến Internet như OSPF (Open Shortest
Path First) và BGP (Boder Gateway Protocol) hay PNNI của ATM. Do MPLS hỗ
trợ điều khiển lưu lượng và cho phép thiết lập tuyến cố định nên việc đảm bảo dịch
vụ của các tuyến là hoàn toàn khả thi. Ngoài ra, MPLS còn có cơ chế định tuyến lại
nhanh (fast rerouting).
Bên cạnh độ tin cậy, công nghệ MPLS cũng hỗ trợ việc quản lý mạng được
dễ dàng hơn. Do MPLS quản lý việc chuyển tin theo các luồng thông tin, các gói tin
thuộc một FEC (Forwarding Equivalence Class - lớp chuyển tiếp tương đương) có
thể được xác định bởi giá trị của nhãn. Do vậy, trong miền MPLS, các thiết bị đo
lưu lượng mạng có thể dựa trên nhãn để phân loại các gói tin. Bằng cách giám sát

lưu lượng tại các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn LSR, nghẽn lưu lượng nhanh
chóng được phát hiện và vị trí xảy ra nghẽn lưu lượng có thể xác định. Tuy nhiên,
giám sát lưu lượng theo phương thức này không đưa ra được toàn bộ thông tin về
chất lượng dịch vụ (ví dụ như trễ xuyên xuốt của miền MPLS). Việc đo trễ có thể
được thực hiện bởi giao thức lớp hai. Để giám sát tốc độ của mỗi luồng và đảm bảo
các luồng lưu lượng tuân thủ tính chất lưu lượng đã được định trước, hệ thống giám
sát có thể dùng một thiết bị định dạng lưu lượng. Thiết bị này sẽ cho phép giám sát
và đảm bảo tuân thủ đặc tính lưu lượng mà không cần thay đổi các giao thức hiện
có.
Khi một gói tin vào mạng MPLS, các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
không thực hiện chuyển tiếp theo từng gói mà thực hiện phân loại gói tin vào trong
các lớp tương đương chuyển tiếp FEC, sau đó các nhãn được ánh xạ vào trong các
FEC. Một giao thức phân bổ nhãn LDP được xác định và chức năng của nó là để ấn
định và phân bổ các ràng buộc FEC/nhãn cho các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
LSR. Khi LDP hoàn thành nhiệm vụ của nó, một đường dẫn chuyển mạch nhãn
LSP được xây dựng từ lối vào tới lối ra. Khi các gói vào mạng, LSR lối vào kiểm
tra nhiều trường trong tiêu đề gói để xác định xem gói thuộc về FEC nào. Nếu đã có
một ràng buộc nhãn/FEC thì LSR lối vào gắn nhãn cho gói và định hướng nó tới
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
18
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
giao diện đầu ra tương ứng. Sau đó gói được hoán đổi nhãn qua mạng cho đến khi
nó đến LSR lối ra, lúc đó nhãn bị loại bỏ và gói được xử lý tại lớp 3. Hiệu năng đạt
được ở đây là nhờ việc đưa quá trình xử lý lớp 3 tới biên của mạng và chỉ thực hiện
một lần tại đó thay cho việc xử lý tại từng node trung gian như của IP. Tại các node
trung gian việc xử lý chỉ là tìm sự phù hợp giữa nhãn trong gói và thực thể tương
ứng trong bảng kết nối LSR và sau đó hoán đổi nhãn- quá trình này thực hiện bằng
phần cứng.
Mặc dù hiệu năng và hiệu quả là 2 kết quả quan trọng, song chúng không
phải là các lợi ích duy nhất mà MPLS cung cấp. Trong mắt của những nhà cung cấp

các mạng lớn, thì khả năng để thực hiện kỹ thuật lưu lượng tiên tiến mà không phải
trả giá về hiệu năng của MPLS được quan tâm đặc biệt.
MPLS thực hiện các chức năng sau:
+ Xác định cơ cấu quản lý các tính hạt khác nhau của các luồng lưu lượng,
như các luồng giữa các máy, phần cứng khác nhau hoặc thậm chí các luồng giữa
những ứng dụng khác nhau.
+ Duy trì sự độc lập của các giao thức lớp 2 và 3
+ Cung cấp phương pháp ánh xạ địa chỉ IP với các nhãn đơn giản, có độ dài
cố định được sử dụng bởi các công nghệ chuyển tiếp gói và chuyển mạch gói khác
nhau
+ Giao diện với các giao thức định tuyến hiện có như giao thức đặt trước tài
nguyên RSVP (Resource Reservation Protocol) và giao thức mở đường ngắn nhất
đầu tiên (OSPF)
+ Hỗ trợ IP, ATM và giao thức lớp 2 Frame – Relay
Trong MPLS việc truyền dữ liệu xảy ra trên các đường chuyển mạch nhãn LSPs
(Label Switch Path) tạo ra từ đầu vào đến đầu ra của mạng MPLS dùng để chuyển
tiếp gói của FEC nào đó sử dụng cơ chế chuyển đổi nhãn. LSPs được thiết lập trước
khi truyền dữ liệu (kích thích điều khiển). Các nhãn (tên nhận dạng chính xác giao
thức) được phân bổ bằng việc sử dụng giao thức phân bổ nhãn LDP (Label
Ditribution Protocol) hoặc RSVP hoặc được đội lên (piggybacked) các giao thức
định tuyến như giao thức định tuyến cổng miền (BGP) và OSPF. Mỗi gói dữ liệu
bọc và mang các nhãn trong suốt hành trình của chúng từ nguồn tới đích. Bởi vì các
nhãn có độ dài cố định được chèn ở đầu gói hoặc tế bào nên có thể chuyển mạch gói
nhanh giữa các tuyến liên kết bằng phần cứng.
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
19
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
1.4.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN MPLS
Nhãn
Nhãn là một thực thể có độ dài ngắn, cố định và không có cấu trúc bên trong.

Nhãn xác định đường mà gói sẽ đi qua. Nhãn không trực tiếp mã hoá thông tin của
mào đầu lớp mạng, như địa chỉ lớp mạng. Nhãn được gắn vào một gói tin cụ thể sẽ
đại diện cho một FEC mà gói tin đó được ấn định.
Thường thì một gói được ấn định cho một FEC (hoàn toàn hoặc một phần)
dựa địa chỉ đích lớp mạng của nó. Tuy nhiên nhãn không bao giờ là mã hoá của địa
chỉ đó. Dạng của nhãn phụ thuộc vào phương tiện truyền mà gói tin được đóng gói.
Ví dụ các gói ATM (tế bào) sử dụng giá trị VPI/ VCI như nhãn, Frame Relay sử
dụng DLCI như nhãn, một đoạn đệm được chèn thêm sử dụng cho nhãn. Khuôn
dạng đoạn đệm gồm 4 byte có cấu trúc như hình sau.
Hình 1.1: Dạng nhãn MPLS chung
Đối với các khung PPP hay Ethernet giá trị nhận dạng giao thưc P-ID (hoặc
Ethertype) được chèn thêm vào mào đầu khung tương ứng để thông báo khung là
MPLS unicast hay multicast
Ngăn xếp nhãn (Label stack)
Đó là một tập hợp có thứ tự các nhãn gắn theo gói để truyền tải thông tin về
nhiều FEC mà gói nằm trong và về các LSP tương ứng mà gói đi qua. Ngăn xếp
nhãn cho phép MPLS hỗ trợ định tuyến phân cấp (một nhãn cho EGP và một nhãn
cho IGP) và tổ chức đa LSP trong một trung kế LSP. Mỗi mức trong ngăn xếp nhãn
gắn liền với mức phân cấp nào đó. Điều này tạo thuận lợi cho chế độ hoạt động
đường hầm trong MPLS
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
20
1 bit
Link Layer
Header
MPLS Shim Network Layer
Header
Other Layers Headers
and data
Label Exp.bi

t
BS TTL

20 bits 3 bits 8 bits
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn LSR (Label switching Router)
Là thiết bị (Router hay Switch) sử dụng trong mạng MPLS để chuyển các
gói tin bằng thủ tục phân phối nhãn. Có một số loại LSR cơ bản như sau: LSR, LSR
biên, ATM-LSR, ATM-LSR biên
Các lớp chuyển tiếp tương đương FEC (Forwarding Equivalence Classes)
Các lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) là khái niệm được dùng để chỉ một
lớp các gói được ưu tiên như sau (chúng đều gửi tới chặng tiếp theo như nhau) qua
mạng MPLS ngay cả khi có sự khác biệt giữa các gói tin này thể hiện trong mào
đầu lớp mạng.
+ Bảng chuyển tiếp chuyển mạch nhãn
Là bảng chuyển tiếp nhãn có chứa thông tin về nhãn vào, nhãn ra, giao diện
vào, giao diện ra.
Đường chuyển mạch nhãn LSP (Label Switching Path)
Là tuyến tạo ra từ đầu vào đến đầu ra của mạng MPLS dùng để chuyển tiếp
gói của một FEC nào đó sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn. LSP được thiết lập trước
khi truyền dữ liệu. MPLS cung cấp hai lựa chọn cho việc thiết lập LSP.
Định tuyến theo chặng - Mỗi LSR lựa chọn chặng tiếp theo một cách độc
lập cho một FEC nhất định. Phương pháp này giống với hiện nay đã được sử dụng
trong mạng IP. LSR sử dụng giao thức định tuyến có sẵn nào đó như OSPF, giao
diện mạng - mạng riêng ATM (PNNI)
Định tuyến rõ ràng (explicit) Định tuyến rõ ràng giống như định tuyến
nguồn. LSR lối vào (tức là LSR mà dữ liệu bắt đầu truyền) xác định danh sách các
nút mà ER-LSP truyền qua. Đường dẫn đã xác định có thể không tối ưu cũng được.
Dọc đường đi tài nguyên có thể được đặt trước để đảm bảo QoS cho lưu lượng dữ
liệu. Điều này làm giảm nhẹ kỹ thuật lưu lượng khắp mạng, và các dịch vụ phân

biệt được cung cấp bằng việc sử dụng các luồng dựa trên các chính sách hoặc
phương thức quản lý mạng.
Cơ sở dữ liệu nhãn.
Là bảng kết nối trong LSR. Có chứa giá trị nhãn FEC được gắn vào cổng ra
cũng như thông tin về đóng gói phương tiện truyền.
Gói tin dán nhãn
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
21
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
Gói tin dán nhãn là gói tin mà nhãn được mã hoá trong đó. Trong một vài
trường hợp, nhãn nằm trong mào đầu của gói tin dành riêng cho mục đích dán nhãn.
Trong các trường hợp khác, nhãn có thể được đặt chung vào trong mào đầu lớp
mạng và lớp liên kết dữ liệu miễn là ở đây có trường có thể dùng cho mục đích dán
nhãn. Công nghệ mã hoá được sử dụng phải phù hợp với cả thực thể mã hoá và thực
thể giải mã.
Ấn định và phân phối nhãn.
Trong mạng MPLS, quyết định để kết hợp nhãn L cụ thể với một FEC M cụ
thể là do LSR phía trước thực hiện. LSR phía trước sau khi kết hợp sẽ thông báo với
LSR phía sau về kết hợp đó. Do vậy, các nhãn được LSR phía trước ấn định và các
kết hợp nhãn được phân phối theo hướng từ LSR phía trước tới LSR phía sau.
1.4.2. THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MPLS
LSR: Là thành phần quan trọng cơ bản của mạng MPLS. LSR là thiết bị định
tuyến chuyển mạch nhãn (Label Switching Router). Thiết bị này thực hiện chức
năng chuyển tiếp gói thông tin trong phạm vi mạng MPLS bằng thủ tục phân phối
nhãn.
LSR biên: Là thiết bị nằm ở biên của mạng MPLS. LSRs biên gửi hay nhận
các gói thông tin từ hay đến mạng khác nhau (Frame – Relay,ATM….) và chuyển
tiếp lưu lượng của các mạng này lên mạng MPLS sau khi thiết lập LSPs bằng việc
sử dụng giao thức báo hiệu nhãn ở lối vào và phân bổ lưu lượng trở lại mạng truy
nhập ở lối ra. LSR biên gán hay loại bỏ nhãn cho các gói thông tin đến hoặc đi ra

khỏi mạng MPLS. Các LSR biên có thể là Igress Router (router lối vào) hay Egress
Router (router lối ra).
ATM- LSR: Sử dụng giao thức MPLS trong bảng điều khiển thiết lập kênh
ảo ATM. Chuyển tiếp tế bào đến nút ATM-LSR tiếp theo.
ATM-LSR biên: Nhận gói có nhãn hoặc không có nhãn, phân vào các tế bào
ATM và gửi các tế bào đến nút ATM-LSR tiếp theo. Nhận các tế bào ATM từ
ATM-LSR cận kề, tái tạo các gói từ các tế bào ATM và chuyển tiếp gói có
nhãn hoặc không nhãn.
1.4.3. CÁC GIAO THỨC SỬ DỤNG MPLS
Tham gia vào quá trình truyền thông tin trong mạng MPLS có một số giao
thức như LDP, RSVP, CR-LDP, MPLS-BGP. Các giao thức như RIP, OSPF sử
dụng trong mạng router định tuyến các gói IP sẽ không được đề cập đến ở phần này.
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
22
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
A. Giao thức phân phối nhãn LDP
Giao thức phân phối nhãn được nhóm nghiên cứu MPLS của IETF xây dựng
và ban hành dưới tên RFC 3036. Phiên bản mới nhất được công bố năm 2001 đưa ra
những định nghĩa và nguyên tắc hoạt động của giao thức LDP.
Giao thức phân phối nhãn được sử dụng trong quá trình gán nhãn cho các gói
thông tin. Vị trí của giao thức LDP và các mối liên kết chức năng cơ bản của LDP
với các giao thức khác thể hiện trên hình 2.6. 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 thủ tục trao đổi các bản tin cho phép các LSR sử
dụng giá trị nhãn thuộc FEC nhất định để truyền các gói thông tin.
Một kết nối TCP được thiết lập giữa các LSR đồng cấp để đảm bảo các bản
tin LDP được truyền một cách trung thực theo đúng thứ tự. Các bản tin LDP có thể
xuất phát từ bất cứ một LSR (điều khiển đường chuyển mạch nhãn LSR độc lập)
hay từ LSR biên lối ra (điều khiển LSP theo lệnh) và chuyển từ LSR phía trước đến
LSR phía sau cận kề. Việc trao đổi các bản tin LDP có thể được khởi phát bởi sự

phát hiện của luồng số liệu đặc biệt, bản tin lập dự trữ RSVP hay cập nhập thông tin
định tuyến. Khi một cặp LSR đã trao đổi bản tin LDP cho một FEC nhất định thì
một đường chuyển mạch LSP từ đầu vào đến đầu ra được thiết lập sau khi mỗi LSR
ghép nhãn đầu vào với nhãn đầu ra tương ứng trong LIB của nó. LDP có thể hoạt
động giữa các LSR kết nối trực tiếp hay không trực tiếp.
Hình 1.2. Vị trí giao thức LDP trong bộ giao thức MPLS
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
23
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
Các loại bản tin LDP
LDP định nghĩa 4 loại bản tin: Bản tin thăm dò, Bản tin phiên, Bản tin phát
hành, Bản tin thông báo. Bốn loại bản tin này cũng nói lên chức năng mà nó thực
hiện.
 Bản tin thăm dò (Discovery): Dùng để thông báo và duy trì sự có mặt
của 1 LSR trong mạng. Theo định kỳ, LSR gửi bản tin Hello qua cổng
UDP với địa chỉ multicast của tất cả các router trên mạng con.
 Bản tin phiên (Session): Để thiết lập, duy trì, và xoá các phiên giữa các
LSR. Hoạt động này yêu cầu gửi các bản tin Initialization trên TCP. Sau
khi hoạt động này hoàn thành các LSR trở thành các đối tượng ngang cấp
LDP
 Bản tin phát hành (Advertisement): Dùng để tạo, thay đổi và xoá các
ràng buộc nhãn với các FEC. Những bản tin này cũng mang trên TCP.
Một LSR có thể yêu cầu 1 ánh xạ nhãn từ LSR lân cận bất kỳ khi nào nó
cần. Nó cũng phát hành các ánh xạ nhãn bất cứ khi nào nó muốn một đối
tượng ngang cấp LDP nào đó sử dụng ràng buộc nhãn.
 Bản tin thông báo (Notification): Dùng để cung cấp các thông báo lỗi,
thông tin chẩn đoán, và thông tin trạng thái. Những bản tin này cũng mang
trên TCP.
Đa số các bản tin LDP chạy trên giao thức TCP để đảm bảo độ tin cậy của
các bản tin (ngoại trừ bản tin thăm dò).

LDP được thiết kế để dễ dàng mở rộng, sử dụng kiểu bản tin đặc biệt để thu
thập các đối tượng mã hoá TVL (kiểu, độ dài, giá trị).
Thủ tục thăm dò LSR lân cận
Thủ tục phát hiện LSR lân cận của LDP chạy trên UDP thực hiện như sau
(hình 1.3):
 Một LSR định kỳ gửi bản tin Hello tới các cổng UDP đã biết trong tất cả
các bộ định tuyến trong mạng con của nhóm multicast.
 Tất cả các LSR tiếp nhận bản tin Hello này trên cổng UDP. Như vậy, tại một
thời điểm nào đó LSR sẽ biết được tất cả các LSR khác mà nó có kết nối trực
tiếp.
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
24
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng quát GMPLS
 Khi LSR nhận biết được địa chỉ của LSR khác bằng cơ chế này thì nó sẽ
thiết lập kết nối TCP đến LSR đó.
 Khi đó phiên LDP được thiết lập giữa 2 LSR. Phiên LDP là phiên hai chiều
có nghĩa là mỗi LSR ở hai đầu kết nối đều có thể yêu cầu và gửi ràng buộc
nhãn.
Trong trường hợp các LSR không kết nối trực tiếp trong một mạng con,
người ta sử dụng một cơ chế bổ sung như sau:
LSR định kỳ gửi bản tin Hello đến cổng UDP đã biết tại địa chỉ IP xác định
được khai báo khi lập cấu hình. Đầu nhận bản tin này có thể trả lời lại bằng bản tin
HELLO khác truyền một chiều ngược lại đến LSR gửi và việc thiết lập các phiên
LDP được thực hiện như trên.
Thông thường trường hợp này hay được áp dụng khi giữa 2 LSR có một
đường LSP cho điều khiển lưu lượng và nó yêu cầu phải gửi các gói có nhãn qua
đường LSP đó.
Hình 1.3. Thủ tục phát hiện LSR lân cận
Tiêu đề bản tin LDP
Mỗi một bản tin LDP được gọi là đơn vị dữ liệu giao thức PDU, được bắt

đầu bằng tiêu đề bản tin và sau đó là các bản tin LDP như đã được trình bày ở trên.
Hình 2.8 chỉ ra các trường chức năng của tiêu đề LDP và các trường này thực hiện
các chức năng sau:
Đinh Mạnh Hải - Lớp K49ĐB
25