Multiprotocol Label Switching

Bài 6-3: MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)
T ng quan v MPLS:ổ ề
Đ nh tuy n IP truy n th ng có nhi u gi i h n , t v n đ kh năng m r ng cho đ nị ế ề ố ề ớ ạ ừ ấ ề ả ở ộ ế
vi c qu n lí l u l ng và tích h p các m ng l p 2 đã t n t i trong m ng c a các nhàệ ả ư ượ ợ ạ ớ ồ ạ ạ ủ
cung c p d ch v l n . Nh ng v i s phát tri n nhanh chóng c a Internet và h u h tấ ị ụ ớ ư ớ ự ể ủ ầ ế
trong các môi tr ng đ u ch n IP là giao th c l p 3 thì nh ng nh c đi m c a IPườ ề ọ ứ ớ ữ ượ ể ủ
truy n th ng ngày càng b c l rõ . MPLS ra đ i đ liên k t các u đi m c a đ nhề ố ộ ộ ờ ể ế ư ể ủ ị
tuy n l p 3 connectionless và chuy n ti p l p 2 connection-oriented. Trong c u trúcế ớ ể ế ớ ấ
c a MPLS chia thành 2 m t ph ng riêng bi t: ủ ặ ẳ ệ
M t ph ng đi u khi n (control plane): t i đây các giao th c đ nh tuy n l p 3 thi t l pặ ằ ề ể ạ ứ ị ế ớ ế ậ
các đ ng đi đ c s d ng cho vi c chuy n ti p gói tin . M t ph ng đi u khi n đápườ ượ ử ụ ệ ể ế ặ ẳ ề ể
ng cho vi c t o ra và duy trì thông tin chuy n ti p nhãn gi a các router ch y MPLSứ ệ ạ ể ế ữ ạ
(còn g i là binding). ọ
M t ph ng d li u (data plane): s d ng c s d li u chuy n ti p nhãn đ c duy trìặ ằ ữ ệ ử ụ ơ ở ữ ệ ể ế ượ
b i các router ch y MPLS đ th c hi n vi c chuy n ti p các gói tin d a trên thông tinở ạ ể ứ ệ ệ ể ế ự
nhãn. M i MPLS node ch y m t ho c nhi u giao th c đ nh tuy n IP (ho c có th sỗ ạ ộ ặ ề ứ ị ế ặ ể ử
d ng đ nh tuy n tĩnh ) đ trao đ i thông tin đ nh tuy n v i MPLS node khác trongụ ị ế ể ổ ị ế ớ
m ng. M i node MPLS (bao g m c ATM switch) là m t router ch y IP trong m tạ ỗ ồ ả ộ ạ ặ
ph ng đi u khi n. Trong MPLS , b ng đ nh tuy n IP đ c s d ng đ quy t đ nhẳ ề ể ả ị ế ượ ử ụ ể ế ị
vi c trao đ i nhãn , t i đó các node MPLS c n k trao đ i nhãn v i nhau theo t ngệ ổ ạ ậ ề ổ ớ ứ
subnet riêng bi t có trong b ng đ nh tuy n. Vi c trao đ i nhãn này đ c th c hi nệ ả ị ế ệ ổ ươ ự ệ
b ng 2 giao th c là TDP và LDP . TDP (tag distribution protocol) là s n ph m c aằ ứ ả ẩ ủ
Cisco, LDP (label distribution protocol) là phiên b n c a TDP nh ng do IETF t o nên.ả ủ ư ạ
Ti n trình đi u khi n đ nh tuy n IP MPLS s d ng vi c trao đ i nhãn v i các nodeế ề ể ị ế ử ụ ệ ổ ớ
MPLS đ xây d ng thành b ng chuy n ti p nhãn (Label Forwarding Table). B ng nàyể ự ả ể ế ả
là c s d li u c a m t ph ng d li u đ c s d ng đ chuy n ti p các gói tin cóơ ở ữ ệ ủ ặ ẳ ữ ệ ượ ử ụ ể ể ế
g n nhãn qua m ng MPLS.ắ ạ
Các thu t ng dùng trong MPLS : ậ ữ
LSR : Label Switching Router : là router ho c switch th c hi n các th t c phân ph iặ ự ệ ủ ụ ố
nhãn và có th chuy n ti p các gói tin d a trên thông tin nhãn . Ch c năng c b n c aể ể ế ự ứ ơ ả ủ
th t c phân ph i nhãn là cho phép m t LSR phân ph i nhãn c a nó đ n LSR khácủ ụ ố ộ ố ủ ế

trong m ng MPLS.ạ
Edge – LSR là router th c hi n ho c là g n nhãn (push) ho c là g nhãn ra (hành đ ngự ệ ặ ắ ặ ỡ ộ
này g i là pop ) biên c a m ng MPLS.ọ ở ủ ạ
Nh ng LSR mà có láng gi ng không ph i là MPLS node thì đ c xem nh là Edge-ữ ề ả ượ ư
LSR. N u LSR có b t kì interface nào n i qua m ng MPLS đ n m t ATM –LSR thì nóế ấ ố ạ ế ộ
đ c g i là ATM edge-LSR. Edge-LSR s d ng b ng chuy n ti p IP truy n th ng ,ượ ọ ử ụ ả ể ế ề ố
c ng thêm thông tin nhãn đ g n nhãn đ n các gói tin IP ho c đ g b nhãn t cácộ ể ắ ế ặ ể ỡ ỏ ừ
gói tin có g n nhãn tr c khi g i chúng đ n các node không ch y MPLS.ắ ướ ử ế ạ
ATM –LSR : ch y giao th c MPLS trong m t ph ng đi u khi n đ thi t l p các kênhạ ứ ặ ẳ ề ể ể ế ậ
o ATM , th c hi n chuy n ti p các gói tin có g n nhãn nh là các t bào ATM.ả ự ệ ể ế ắ ư ế
ATM edge-LSR : là router có th nh n các gói tin có g n nhãn ho c không có g nể ậ ắ ặ ắ
nhãn, phân đo n các gói tin đó thành các t bào và chuy n ti p các t bào đ n ATM-ạ ế ể ế ế ế
LSR k ti p . Có th nh n các t bào ATM t các ATM-LSR c n k , t p h p các tế ế ể ậ ế ừ ậ ề ậ ợ ế
bào này thành gói tin ban đ u và chuy n ti p gói tin đi.ầ ể ế
LSP: label-switched path : M i gói tin ti n vào m ng MPLS ingress LSR và đi ra kh iỗ ế ạ ở ỏ
m ng MPLS egress LSR . C ch này t o ra LSP , là t p h p các LSR mà các gói tinạ ở ơ ế ạ ậ ợ
có g n nhãn ph i đi qua đ đi đ n đích . LSP là đ ng đi m t h ng , có nghĩa là cóắ ả ể ế ườ ộ ướ
m t LSP khác dành cho vi c đi ng c l i c a l u l ng.ộ ệ ượ ạ ủ ư ượ
M i LSR gi hai b ng mang thông tin có liên quan đ n các thành ph n chuy n ti pỗ ữ ả ế ầ ể ế
MPLS. Th nh t, là Tag Information Base (TIB) là s n ph m c a Cisco (hay là Labelứ ấ ả ẩ ủ
information Base (LIB) là t ng chu n c a MPLS ) n m gi t t c các nhãn đ cừ ữ ẩ ủ ắ ữ ấ ả ượ
đăng kí b i LSR này và ánh x các nhãn đó thành các nhãn đ c nh n b i các lángở ạ ượ ậ ở
gi ng. Vi c ánh x nhãn đ c phân ph i thông qua vi c s d ng các giao th c phânề ệ ạ ượ ố ệ ử ụ ứ
b nhãn . B ng th hai là Tag Forwarding Information Base (TFIB – là s n ph m c aố ả ứ ả ẩ ủ
Cisco) đ c s d ng trong su t quá tr nh chuy n ti p gói tin và ch gi các nhãn đangượ ử ụ ố ị ể ế ỉ ữ
đ c s d ng b i các thành ph n chuy n ti p nhãn trong m ng MPLS. Nh v y , cácượ ử ụ ở ầ ể ế ạ ư ậ
gói tin t router khách hàng đi vào m ng c a nhà cung c p d ch v là các gói không cóừ ạ ủ ấ ị ụ
nhãn. Edge-LSR s áp đ t m t nhãn và chuy n ti p gói tin m i này (gói tin sau khi đãẽ ặ ộ ể ế ớ
g n nhãn) đ n LSR k ti p d c LSP. M i LSR d c LSP s chuy n m ch gói tin d aắ ế ế ế ọ ỗ ọ ẽ ể ạ ự
trên thông tin nhãn. Router k ti p cu i cùng trong đ ng d n s tháo nhãn ra thôngế ế ố ườ ẫ ẽ

qua c ch đ c g i là puniltimate hop popping, gói tin sau khi đ c tháo nhãn ra đ cơ ế ượ ọ ượ ượ
chuy n ti p đ n router c a khách hàng d a trên b ng đ nh tuy n.ể ế ế ủ ự ả ị ế
C u hìnhấ
C u hình m t bài lab v MPLS c b n , nêu rõ đ c quá trình ho t đ ng g n nhãn c aấ ộ ề ơ ả ượ ạ ộ ắ ủ
gói tin khi đi qua m t m ng c a các nhà cung c p d ch v .ộ ạ ủ ấ ị ụ
Mô hình m ng: Đây là mô hình t ng quát c a m ng service providerạ ổ ủ ạ
Các router CE1 và CE2 là các router c a khách hàng , các router PE1 , P1 , P2 , PE2 làủ
các router ch y trong m ng c a nhà cung c p d ch v . PE1, PE2 là các edge-LSR , P1ạ ạ ủ ấ ị ụ
và P2 là các LSR .Yêu c u các router ch y MPLS ph i s d ng Cisco IOS Release 12.1ầ ạ ả ử ụ
Enterprise plus (các IOS có ch js) ho c các phiên b n IOS service provider. ữ ặ ả
Đ a ch c a các interface : ị ỉ ủ
Thi t b Interface Đ a ch ế ị ị ỉ
CE1 E0
S0 204.138.83.1/24
128.107.10.1/30
PE1 E0/0
S0/0
Lo0 192.168.1.10/30
128.107.10.2/30
192.168.1.1/32
P1 F0/0
S0/0
Lo0 192.168.1.9/30
192.168.1.14/30
192.168.1.2/32
P2 S0/0
E0/0
Lo0 192.168.1.13/30
192.168.1.18/30
192.168.1.3/32

PE2 E0/0
S0/0
Lo0 192.168.1.17/30
128.107.10.5/30
192.168.1.4/32
CE2 E0
S0 209.100.164.1/24
128.107.10.6/30
C u hình toàn b : ấ ộ
Router CE1:
CE1#sh run
Building configuration...
Current configuration:
!
version 12.1
!
hostname CE1
!
ip subnet-zero
!
interface Ethernet0
ip address 204.134.83.1 255.255.255.0
no keepalive
!
interface Serial0
ip address 128.107.10.1 255.255.255.252
no fair-queue
!
ip classless
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 128.107.10.2

!
end
Router PE1:
PE1
!
hostname PE1
!
logging queue-limit 100
enable secret 5 $1$D5xF$G/ShevShmI1sTqKoJGytO.
enable password vnpro
!
ip cef
mpls ldp logging neighbor-changes
!
interface Loopback0
ip address 192.168.1.1 255.255.255.255
!
interface Ethernet0/0
ip address 192.168.1.10 255.255.255.252
half-duplex
tag-switching ip
!
interface Serial0/0
ip address 128.107.10.2 255.255.255.252
clockrate 64000
no fair-queue
!
router ospf 1
log-adjacency-changes
network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

!
router bgp 1
no synchronization
bgp log-neighbor-changes
network 192.168.1.1 mask 255.255.255.255
redistribute static
neighbor 192.168.1.4 remote-as 1
neighbor 192.168.1.4 update-source Loopback0
no auto-summary
!
ip http server
ip classless
ip route 204.134.83.0 255.255.255.0 128.107.10.1
!
end
Router P1 :
P1
!
hostname P1
!
enable password vnpro
!
ip cef
mpls ldp logging neighbor-changes
!
interface Loopback0
ip address 192.168.1.2 255.255.255.255
!
interface FastEthernet0/0
ip address 192.168.1.9 255.255.255.252

duplex auto
speed auto
tag-switching ip
!
interface Serial0/0
ip address 192.168.1.14 255.255.255.252
no ip mroute-cache
tag-switching ip
no fair-queue
!
router ospf 1
log-adjacency-changes
network 192.168.1.2 0.0.0.0 area 0
network 192.168.1.8 0.0.0.3 area 0
network 192.168.1.12 0.0.0.3 area 0
network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0
!
end
Router P2 :
P2
!
version 12.2
!
hostname P2
!
enable password vnpro
!
ip cef
mpls ldp logging neighbor-changes
!

interface Loopback0
ip address 192.168.1.3 255.255.255.255
!
interface Ethernet0/0
ip address 192.168.1.18 255.255.255.252
half-duplex
tag-switching ip
!
interface Serial0/0
ip address 192.168.1.13 255.255.255.252
tag-switching ip
clockrate 64000
no fair-queue
!
router ospf 1
log-adjacency-changes
network 192.168.1.3 0.0.0.0 area 0
network 192.168.1.12 0.0.0.3 area 0
network 192.168.1.16 0.0.0.3 area 0
network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0
!
end
Router PE2 :
PE2
!
version 12.2
!
hostname PE2
!
logging queue-limit 100

enable secret 5 $1$S6aw$fD8Rw3fMw9uoXf2DY68rN1
enable password vnpro
!
ip cef
mpls ldp logging neighbor-changes
!
interface Loopback0
ip address 192.168.1.4 255.255.255.255