Giới thiệu tổng quan về QOS trong MPLS

CH NG 1: GI I THI U M T S TH H M NGƯƠ Ớ Ệ Ộ Ố Ế Ệ Ạ
1.1 M NG IPẠ
a. Chuy n ti p IP và nh ng h n ch c a nó ể ế ữ ạ ế ủ
Nh ta đã bi t, Internet là m t t p h p các m ng k t n i v i nhau dùng đ chuy nư ế ộ ậ ợ ạ ế ố ớ ể ể
ti p gói tin gi a các host s d ng IP. IP cung c p d ch v đóng gói vô h ng, không cóế ữ ử ụ ấ ị ụ ướ
s đ m b o phân ph i gói tin. Trong mô hình Internet các h th ng dùng đ chuy nự ả ả ố ệ ố ể ể
ti p gói tin g i là Router dùng đ chuy n ti p gói tin đ n đích. Đ th c hi n đi u nàyế ọ ể ể ế ế ể ự ệ ề
router c n xác đ nh nexthop và interface ngõ ra đ chuy n ti p gói tin. Thông tin này cóầ ị ể ể ế
đ c thông qua các thông tin đ nh tuy n đ c s d ng đ xây d ng b ng chuy n ti pượ ị ế ượ ử ụ ể ự ả ể ế
gói tin (Forwarding Information Base –FIB).
Ti n trình chuy n ti p gói tin g m 3 ho t đ ng sau:ế ể ế ồ ạ ộ
+ Tìm đ a ch đ xác đ nh interface ngõ raị ỉ ể ị
+ Chuy n ti p gói tinể ế
+ Phân l ch.ị
Hình 1.1: Chuy n ti p gói tin trong IPể ế
M i router duy trì m t b ng đ nh tuy n h c đ c thông qua các giao th c đ nh tuy nỗ ộ ả ị ế ọ ượ ứ ị ế
ho c đ nh tuy n tĩnh. B ng đ nh tuy n này có th có kích th c c c kì l n, trongặ ị ế ả ị ế ể ướ ự ớ
Internet nó có th có đ n 50 ngàn entry. Đ i v i m i gói tin đi vào router, đ a ch IPể ế ố ớ ỗ ị ỉ
đích s đ c ki m tra, d a vào thông tin trong b ng đ nh tuy n s xác đ nh hop kẽ ượ ể ự ả ị ế ẽ ị ế
ti p và interface ngõ ra đ chuy n ti p gói tin. Quy t đ nh chuy n ti p đ c th c hi nế ể ể ế ế ị ể ế ượ ự ệ
đ c l p trên m i router trong m ng. Ngoài ra, vi c s d ng subnet mask yêu c u đ aộ ậ ỗ ạ ệ ử ụ ầ ị
ch IP đích trong mào đ u c a gói tin đi vào ph i thích h p v i mask trong b ng đ nhỉ ầ ủ ả ợ ớ ả ị
tuy n, nghĩa là d a trên quy t c "longest match" đ xem th entry nào có mask v i sế ự ắ ể ử ớ ố
bit đúng nh t v i đ a ch gói tin s đ c dùng làm thông tin chuy n ti p. Do đó,ấ ớ ị ỉ ẽ ượ ể ế
chuy n ti p IP có th đ c xem là ti n trình ánh x m i đ a ch IP đích đ n hop kể ế ể ượ ế ạ ỗ ị ỉ ế ế
ti p. Vì m i router có s l ng next-hop gi i h n, nên chuy n ti p IP có th đ cế ỗ ố ượ ớ ạ ể ế ể ượ
xem nh là quá trình ánh x t p h p các gói tin vào s next-hop gi i h n đó ho cư ạ ậ ợ ố ớ ạ ặ
t ng đ ng v i s l ng subnet trên router. T t c các gói tin trong m t subnetươ ươ ớ ố ượ ấ ả ộ
không có s phân bi t nhau và đ c chuy n ti p theo cùng m t ph ng th c xác đ nh,ự ệ ượ ể ế ộ ươ ứ ị
chúng đi qua cùng m t đ ng d n đ n m ng. M t nhóm gói tin nh v y đ c g i làộ ườ ẫ ế ạ ộ ư ậ ượ ọ
l p chuy n ti p t ng đ ng FEC (Forwarding Equivalence Class). Khi gói tin diớ ể ế ươ ươ

chuy n đ n đích cu i cùng, m i router d c đ ng đi s ki m tra đ a ch đích c a góiể ế ố ỗ ọ ườ ẽ ể ị ỉ ủ
tin và đăng kí nó đ n FEC. ế
Ta có th th y rõ r ng chuy n ti p IP yêu c u ho t đ ng tìm ki m đ a ch IP ph c t pể ấ ằ ể ế ầ ạ ộ ế ị ỉ ứ ạ
m i router d c đ ng đi c a gói tin. B t c s thay đ i nào v thông tin đi u khi nở ỗ ọ ườ ủ ấ ứ ự ổ ề ề ể
vi c chuy n ti p c a gói tin s đ c thông báo cho t t c các thi t b trong mi n đ nhệ ể ế ủ ẽ ượ ấ ả ế ị ề ị
tuy n, d n đ n đ x lý cho xong m t gói tin làm t n th i gian cho nh ng vi c sau:ế ẫ ế ể ử ộ ố ờ ữ ệ
th i gian tìm ki m, th i gian c p nh t, và t n b nh x lý, t n CPU.ờ ế ờ ậ ậ ố ộ ớ ử ố
T t c ti n trình đ nh tuy n và chuy n ti p nói trên đây di n ra l p Network. Cácấ ả ế ị ế ể ế ễ ở ớ
router có th k t n i tr c ti p v i nhau theo mô hình đi m-đi m, ho c là có th k tể ế ố ự ế ớ ể ể ặ ể ế
n i v i nhau b ng các switch m ng LAN hay m ng WAN (ví d m ng Frame Relay,ố ớ ằ ạ ạ ụ ạ
ATM).
Hình 1.2: M ng Frame-relayạ
Nh ng không may, các switch l p 2 này không có kh năng n m gi thông tin đ như ớ ả ắ ữ ị
tuy n l p 3 ho c đ ch n đ ng đi cho gói tin b ng cách phân tích đ a ch đích l p 3ế ớ ặ ể ọ ườ ằ ị ỉ ớ
c a gói tin. Do đó, các switch l p 2 không tham gia vào quá trình chuy n ti p gói tinủ ớ ể ế
trong l p 3, chúng ch ch a thông tin v MAC Address c a đích đ n. Các đ ng đi ớ ỉ ứ ề ủ ế ườ ở
LAN l p 2 đ c thi t l p khá đ n gi n - t t c LAN switch đ u trong su t v i cácớ ượ ế ậ ơ ả ấ ả ề ố ớ
thi t b k t n i v i chúng. Nh ng vi c thi t l p đ ng đi trong m ng WAN l p 2 l iế ị ế ố ớ ư ệ ế ậ ườ ạ ớ ạ
ph c t p h n nhi u. Đ ng đi c a gói tin trong m ng WAN l p 2 đ c thi t l p thứ ạ ơ ề ườ ủ ạ ớ ượ ế ậ ủ
công và ch đ c thi t l p khi có yêu c u. Thi t b đ nh tuy n biên m ng l p 2ỉ ượ ế ậ ầ ế ị ị ế ở ạ ớ
(ingress router) mu n chuy n d li u đ n thi t b ngõ ra (egress router) c n thi t l pố ể ữ ệ ế ế ị ầ ế ậ
ho c là k t n i tr c ti p đ n egress router (k t n i này đ c g i là các kênh o VC)ặ ế ố ự ế ế ế ố ượ ọ ả
ho c là g i d li u c a nó đ n m t thi t b khác đ truy n d n đ n đích. Đ đ mặ ử ữ ệ ủ ế ộ ế ị ể ề ẫ ế ể ả
b o chuy n ti p gói tin t i u trong m ng WAN l p 2, các kênh o ph i t n t i gi aả ể ế ố ư ạ ớ ả ả ồ ạ ữ
hai router b t kì k t n i vào m ng WAN đó. Đi u này có v đ n gi n đ xây d ng nóấ ế ố ạ ề ẻ ơ ả ể ự
nh ng l i g p m t v n đ khác là kh năng m r ng b h n ch . Các v n đ mà ta cóư ạ ặ ộ ấ ề ả ở ộ ị ạ ế ấ ề
th g p ph i là:ể ặ ả
+ M i l n m t router m i k t n i vào m ng WAN lõi, m t kênh o ph i đ c thi tỗ ầ ộ ớ ế ố ạ ộ ả ả ượ ế
l p gi a router này và router khác (n u có nhu c u c n chuy n ti p gói tin t i u).ậ ữ ế ầ ầ ể ế ố ư
+ V i vi c c u hình giao th c đ nh tuy n, m i router g n vào m ng WAN l p 2 (đ cớ ệ ấ ứ ị ế ỗ ắ ạ ớ ượ

xây d ng v i các ATM hay Frame Relay switch) c n có m t kênh o dành tr c v iự ớ ầ ộ ả ướ ớ
m i router khác k t n i vào m ng lõi đó. Đ đ t đ c đ d phòng mong mu n, m iỗ ế ố ạ ể ạ ượ ộ ự ố ỗ
router cũng ph i thi t l p m i quan h c n k đ nh tuy n v i router khác. K t qu làả ế ậ ố ệ ậ ề ị ế ớ ế ả
t o ra mô hình m ng full-mesh, trong đó b n thân m i router s n m gi m t s l ngạ ạ ả ỗ ẽ ắ ữ ộ ố ượ
l n láng gi ng có m i quan h c n k v giao th c đ nh tuy n, t đó t o ra l u l ngớ ề ố ệ ậ ề ề ứ ị ế ừ ạ ư ượ
đ nh tuy n v i s l ng l n.ị ế ớ ố ượ ớ
+ Khó mà bi t chính xác bao nhiêu l u l ng ch y gi a trên hai router trong m ng.ế ư ượ ạ ữ ạ
T nh ng h n ch nói trên rõ ràng c n ph i có m t c ch khác đ có th trao đ iừ ữ ạ ế ầ ả ộ ơ ế ể ể ổ
thông tin l p m ng gi a các router và WAN switch, và đ cho phép các switch tham giaớ ạ ữ ể
vào ti n trình quy t đ nh chuy n ti p gói tin t c là không c n ph i có các kênh o gi aế ế ị ể ế ứ ầ ả ả ữ
các router biên n a. Đ đ t đ c s chuy n ti p nh v y thì trong b t kì môi tr ngữ ể ạ ượ ự ể ế ư ậ ấ ườ
m ng nào các thi t b chuy n ti p không nên ph thu c vào thông tin có trong mào đ uạ ế ị ể ế ụ ộ ầ
gói tin, thi t b này ch c n chuy n m ch gói tin t ingress router đ n egress router màế ị ỉ ầ ể ạ ừ ế
không c n phân tích đ a ch IP ầ ị ỉ
đích có trong gói tin. Do đó, đ i v i m i gói tin đ c chuy n ti p s có m t nhãnố ớ ỗ ượ ể ế ẽ ộ
đ c thêm vào, nhãn này s đ m trách các v n đ chuy n ti p gói tin đ n đích, cácượ ẽ ả ấ ề ể ế ế
v n đ v QoS, v.v... nghĩa là chuy n ti p gói tin d a trên nhãn. B t kỳ s thay đ iấ ề ề ể ế ự ấ ự ổ
nào trong ti n trình quy t đ nh s đ c thông báo cho router khác trong m ng thôngế ế ị ẽ ượ ạ
qua vi c phân ph i m t nhãn m i. Đó là lý do ra đ i c a MPLS (Multiprotocol Labelệ ố ộ ớ ờ ủ
Switching) - công ngh chuy n m ch nhãn đa giao th c.ệ ể ạ ứ
1.2 M NG MPLSẠ
MPLS là công ngh th ng dùng trong m ng core, b i vì trong m ng core là n i màệ ườ ạ ở ạ ơ
m i d li u c a c a các m ng thuê bao đ u đ v đây tr c khi t i đích, vì v y nó sọ ữ ệ ủ ủ ạ ề ổ ề ướ ớ ậ ẽ
ch u m t t i tr ng r t l n n u ch s d ng các công ngh bình th ng thì vi c x y raị ộ ả ọ ấ ớ ế ỉ ử ụ ệ ườ ệ ả
ngh n m ng là không th tránh kh i, m ng MPLS có th đáp ng đ c các yêu c uẽ ạ ể ỏ ạ ể ứ ượ ầ
kh c khe trên, nó s d ng chuy n m ch nhãn (Swithcing Label) ch không routing nhắ ử ụ ể ạ ứ ư
m ng IP.ạ
M t m ng MPLS đi n hình:ộ ạ ể
Hình 1.3: M ng MPLSạ
M ng MPLS đ y đ s g m có ba lo i router CE (Customer Equipment hay routerạ ầ ủ ẽ ồ ạ

khách hàng), PE ( Provider Equipment hay router biên nhà cung c p ) và P ( Providerấ
hay router bên trong nhà cung c p d ch c ), các router P và m t ph n PE s ch yấ ị ụ ộ ầ ẽ ạ
MPLS, các router CE và m t ph n PE còn l i s ch y các giao th c khác ( có th là IP,ộ ầ ạ ẽ ạ ứ ể
Frame-Relay, ATM…).
CH NG 2: T NG QUAN V M NG MPLSƯƠ Ổ Ề Ạ
2.1 Gi i thi u:ớ ệ
Ngày nay m ng máy tính đã phát tri n r ng kh p, đ c bi t là m ng Internet nó đã trạ ể ộ ắ ặ ệ ạ ở
thành ph bi n trên toàn th gi i. Và nó đang phát tri n c v s l ng l n ch tổ ế ế ớ ể ả ề ố ượ ẫ ấ
l ng, bên c nh vi c tăng v t s user trong m ng thì vi c gia tăng d ch v cũng là v nượ ạ ệ ọ ố ạ ệ ị ụ ấ
đ r t l n, tr c đây n u nh ta ch có nhu c u truy n data thì bây gi ta c n truy nề ấ ớ ướ ế ư ỉ ầ ề ờ ầ ề
c tín hi u tho i tín hi u video và m t s d ch v m r ng khác, V i m ng Internetả ệ ạ ệ ộ ố ị ụ ở ộ ớ ạ
truy n th ng thì ngu n tài nguyên v băng thông và t c đ là h n ch , vì v y đ th cề ố ồ ề ố ộ ạ ế ậ ể ự
hi n truy n tín hi u tho i và video có ch t l ng là không th .ệ ề ệ ạ ấ ượ ể
Nhi u m ng th h m i h n đã ra đ i nh :Frame-Relay, ISDN, ATM, chúng đã gi iề ạ ế ệ ớ ơ ờ ư ả
quy t ph n nào nh ng yêu c u trên nh ng v n còn nhi u h n ch , theo đà phát tri nế ầ ữ ầ ư ẫ ề ạ ế ể
c a công ngh m ng MPLS đã ra đ i v i ý t ng dùng nhãn đ chuy n m ch nó đãủ ệ ạ ờ ớ ưở ể ể ạ
gi i quy t và kh c ph c nh ng h n ch mà các m ng tr c đây v n còn t n t i nh :ả ế ắ ụ ữ ạ ế ạ ướ ẫ ồ ạ ư
T c đ , băng thông không h u ích, delay….ố ộ ữ
M ng MPLS là s k th a và k t h p c a routing thông minh trong m ng IP vàạ ự ế ừ ế ợ ủ ạ
chuy n m ch t c đ cao trong m ng ATM, có c routing layer 3 (IP) và switching ể ạ ố ộ ạ ả ở ở
layer 2 (VPI/VCI c a ATM).ủ
MPLS là c ch chuy n m ch nhãn do Cisco phát tri n và đ c IETF chu n hóa, hơ ế ể ạ ể ượ ẩ ỗ
tr kh năng chuy n m ch, đ nh tuy n lu ng thông tin m t cách hi u qu .ợ ả ể ạ ị ế ồ ộ ệ ả
MPLS là m t công ngh k t h p đ c đi m t t nh t gi a đ nh tuy n l p ba và chuy nộ ệ ế ợ ặ ể ố ấ ữ ị ế ớ ể
m ch l p hai cho phép chuy n t i các gói r t nhanh trong m ng lõi (core) và đ nhạ ớ ể ả ấ ạ ị
tuy n t t m ng biên (edge) b ng cách d a vào nhãn (label). MPLS là m t ph ngế ố ở ạ ằ ự ộ ươ
pháp c i ti n vi c chuy n ti p gói trên m ng b ng các nhãn đ c g n v i m i gói IP,ả ế ệ ể ế ạ ằ ượ ắ ớ ỗ
t bào ATM, ho c frame l p hai. Ph ng pháp chuy n m ch nhãn giúp các Router vàế ặ ớ ươ ể ạ
MPLS-enable ATM switch ra quy t đ nh theo n i dung nhãn t t h n vi c đ nh tuy nế ị ộ ố ơ ệ ị ế
ph c t p theo đ a ch IP đích. MPLS k t n i tính th c thi và kh năng chuy n m chứ ạ ị ỉ ế ố ự ả ể ạ

l p hai v i đ nh tuy n l p ba, cho phép các ISP cung c p nhi u d ch v khác nhau màớ ớ ị ế ớ ấ ề ị ụ
không c n ph i b đi c s h t ng s n có. C u trúc MPLS có tính m m d o trongầ ả ỏ ơ ở ạ ầ ẵ ấ ề ẻ
b t kỳ s ph i h p v i côngấ ự ố ợ ớ
ngh l p hai nào. MPLS h tr m i giao th c l p hai, tri n khai hi u qu các d ch vệ ớ ỗ ợ ọ ứ ớ ể ệ ả ị ụ
IP trên m t m ng chuy n m ch IP. MPLS h tr vi c t o ra các tuy n khác nhau gi aộ ạ ể ạ ỗ ợ ệ ạ ế ữ
ngu n và đích trên m t đ ng tr c Internet. B ng vi c tích h p MPLS vào ki n trúcồ ộ ườ ụ ằ ệ ợ ế
m ng, các ISP có th gi m chi phí, tăng l i nhu n, cung c p nhi u hi u qu khác nhauạ ể ả ợ ậ ấ ề ệ ả
và đ t đ c hi u qu c nh tranh cao.ạ ượ ệ ả ạ
L i ích c a MPLSợ ủ
- Làm vi c v i h u h t các công ngh liên k t d li u nh IP, ATM….ệ ớ ầ ế ệ ế ữ ệ ư
- T ng thích v i h u h t các giao th c đ nh tuy n và các công ngh khác liên quanươ ớ ầ ế ứ ị ế ệ
đ n Internet.ế
- Ho t đ ng đ c l p v i các giao th c đ nh tuy n (routing protocol).ạ ộ ộ ậ ớ ứ ị ế
- Tìm đ ng đi linh ho t d a vào nhãn(label) cho tr c.ườ ạ ự ướ
- H tr vi c c u hình qu n tr và b o trì h th ng (OAM).ỗ ợ ệ ấ ả ị ả ệ ố
- Có th ho t đ ng trong m t m ng phân c p.ể ạ ộ ộ ạ ấ
- Có tính t ng thích cao.ươ
Đ c đi m m ng MPLSặ ể ạ
- Không có thành ph n giao th c phía host.ầ ứ
- MPLS ch n m trên các router.ỉ ằ
- MPLS là m t giao th c đ c l p nên có th ho t đ ng v i các giao th c m ng khác IPộ ứ ộ ậ ể ạ ộ ớ ứ ạ
nh IPX, ATM, Frame-Relay, PPP ho c tr c ti p v i t ng Data Link.ư ặ ự ế ớ ầ
- Đ nh tuy n trong MPLS đ c dùng đ t o các lu ng băng thông c đ nh t ng tị ế ượ ể ạ ồ ố ị ươ ự
nh kênh o c a ATM hay Frame Relay.ư ả ủ
- MPLS đ n gi n hoá quá trình đ nh tuy n, đ ng th i tăng c ng tính linh đ ng v iơ ả ị ế ồ ờ ườ ộ ớ
các t ng trung gian.ầ
M t s ng d ng c a MPLS:ộ ố ứ ụ ủ
Internet có ba nhóm ng d ng chính: voice, data, video v i các yêu c u khác nhau.ứ ụ ớ ầ
Voice yêu c u đ tr th p, cho phép th t thoát d li u đ tăng hi u qu . Video choầ ộ ễ ấ ấ ữ ệ ể ế ả
phép th t thoát d li u m c ch p nh n đ c, mang tính th i gian th c (realtime).ấ ữ ệ ở ứ ấ ậ ượ ờ ự

Data yêu c u đ b o m t và chính xác cao. MPLS giúp khai thác tài nguyên m ng đ tầ ộ ả ậ ạ ạ
hi u qu cao.ệ ả
M t s ng d ng đang đ c tri n khai là:ộ ố ứ ụ ượ ể
- MPLS VPN: Nhà cung c p d ch c có th t o VPN l p 3 d c theo m ng đ ng tr cấ ị ụ ể ạ ớ ọ ạ ườ ụ
cho nhi u khách hàng, ch dùng m t c s h t ng công c ng s n có, không c n cácề ỉ ộ ơ ở ạ ầ ộ ẵ ầ
ng d ng encrytion ho c end-user. ứ ụ ặ
- MPLS Traggic Engineer: Cung c p kh năng thi t l p m t ho c nhi u đ ng đi đấ ả ế ậ ộ ặ ề ườ ể
đi u khi n l u l ng m ng và các đ c tr ng th c thi cho m t lo i l u l ng.ề ể ư ượ ạ ặ ư ự ộ ạ ư ượ
- MPLS QoS (Quality of service): Dùng QoS các nhà cung c p d ch v có th cung c pấ ị ụ ể ấ
nhi u lo i d ch v v i s đ m b o t i đa v QoS cho khách hàng. ề ạ ị ụ ớ ự ả ả ố ề
Đi m v t tr i c a MPLS so v i các mô hình IP over ATMể ượ ộ ủ ớ
- Khi h p nh t v i chuy n m ch ATM, chuy n m ch nhãn t n d ng nh ng thu n l iợ ấ ớ ể ạ ể ạ ậ ụ ữ ậ ợ
c a các t bào ATM - chi u dài thích h p và chuy n v i t c đ cao. Trong m ng đaủ ế ề ợ ể ớ ố ộ ạ
d ch v chuy n m ch nhãn cho phép chuy n m ch BPX/MGX nh m cung c p d ch vị ụ ể ạ ể ạ ằ ấ ị ụ
ATM, Frame Replay và IP Internet trên m t m t ph ng đ n trong m t đ ng đi t c độ ặ ẳ ơ ộ ườ ố ộ
cao. Các m t ph ng (Platform) công c ng h tr các d ch v này đ ti t ki m chi phíặ ẳ ộ ỗ ợ ị ụ ể ế ệ
và đ n gi n hóa ho t đ ng cho nhà cung c p đa d ch v . ISP s d ng chuy n m chơ ả ạ ộ ấ ị ụ ử ụ ể ạ
ATM trong m ng lõi, chuy n m ch nhãn giúp các các dòng Cisco, BPX8600,ạ ể ạ
MGX8800, Router chuy n m ch đa d ch v 8540 và các chuy n m ch Cisco ATM giúpể ạ ị ụ ể ạ
qu n lí m ng hi u qu h n x p ch ng (overlay) l p IP trên m ng ATM. Chuy nả ạ ệ ả ơ ế ồ ớ ạ ể
m ch nhãn tránh nh ng r c r i gây ra do có nhi u router ngang hàng và h tr c u trúcạ ữ ắ ố ề ỗ ợ ấ
phân c p (hierarchical structure) trong m t m ng c a ISP.ấ ộ ạ ủ
S tích h p:ự ợ
MPLS xác nh p tính năng c a IP và ATM ch không x p ch ng l p IP trên ATM.ậ ủ ứ ế ồ ớ
MPLS giúp cho c s h t ng ATM th y đ c đ nh tuy n IP và lo i b các yêu c uơ ở ạ ầ ấ ượ ị ế ạ ỏ ầ
ánh x gi a các đ c tính IP và ATM. MPLS không c n đ a ch ATM và k thu t đ nhạ ữ ặ ầ ị ỉ ỹ ậ ị
tuy n.ế
Đ tin c y cao h n:ộ ậ ơ
V i t c đ chuy n m ch, MPLS có kh năng cung c p cho m ng s an toàn và nhanhớ ố ộ ể ạ ả ấ ạ ự
chóng, đ m b o d li u không b th t thoát nhi u, ngoài ra còn có các c ch và cácả ả ữ ệ ị ấ ề ơ ế

mode trong kĩ thu t MPLS giúp b o m t cho thông tin khách hàng.ậ ả ậ
Tr c ti p th c thi các lo i d ch v :ự ế ự ạ ị ụ
MPLS s d ng hàng đ i và b đ m c a ATM đ cung c p nhi u lo i d ch v khácử ụ ợ ộ ế ủ ể ấ ề ạ ị ụ
nhau. Nó h tr quy n u tiên IP và lo i d ch v (class of service–cos) trên chuy nỗ ợ ề ư ạ ị ụ ể
m ch ATM mà không c n chuy n đ i ph c t p sang các l p ATM Forum Service.ạ ầ ể ổ ứ ạ ớ
H tr hi u qu cho Mulicast và RSVP:ỗ ợ ệ ả
Khác v i MPLS, x p l p IP trên ATM n y sinh nhi u b t l i, đ c bi t trong vi c hớ ế ớ ả ề ấ ợ ặ ệ ệ ỗ
tr các d ch v IP nh IP muticast và RSVP( Resource Reservation Protocol - RSVP).ợ ị ụ ư
MPLS h tr các d ch v này, k th a th i gian và công vi c theo các chu n vàỗ ợ ị ụ ế ừ ờ ệ ẩ
khuy n khích t o nên ánh x x p x c a các đ c tr ng IP&ATM.ế ạ ạ ấ ỉ ủ ặ ư
Gi m t i trên m ng lõi:ả ả ạ
Các d ch v VPN h ng d n cách MPLS h tr m i thông tin đ nh tuy n đ phân c p.ị ụ ướ ẫ ỗ ợ ọ ị ế ể ấ
H n n a,có th tách r i các đ nh tuy n Internet kh i lõi m ng cung c p d ch v .ơ ữ ể ờ ị ế ỏ ạ ấ ị ụ
Gi ng nh d li u VPN, MPLS ch cho phép truy su t b ng đ nh tuy n Internet t iố ư ữ ệ ỉ ấ ả ị ế ạ
đi m ra vào c a m ng. V i MPLS, kĩ thu t l u l ng truy n biên c a AS đ c g nể ủ ạ ớ ậ ư ượ ề ở ủ ượ ắ
nhãn đ liên k t v i đi m t ng ng. S tách r i c a đ nh tuy n n i kh i đ nh tuy nể ế ớ ể ươ ứ ự ờ ủ ị ế ộ ỏ ị ế
Internet đ y đ cũng giúp h n ch l i, n đ nh và tăng tính b o m tầ ủ ạ ế ỗ ổ ị ả ậ
Kh năng đi u khi n l u l ng:ả ề ể ư ượ
MPLS cung c p các kh năng đi u khi n l u l ng đ s ng d ng hi u qu tài nguyênấ ả ề ể ư ượ ể ử ụ ệ ả
m ng. K thu t l u l ng giúp chuy n t i t các ph n quá t i sang các ph n còn r iạ ỹ ậ ư ượ ể ả ừ ầ ả ầ ỗ
c a m ng d a vào đi m đích, lo i l u l ng, t i, th i gian,…ủ ạ ự ể ạ ư ượ ả ờ
Các hình th c ho t đ ng c a MPLS:ứ ạ ộ ủ
M ng MPLS dùng các nhãn đ chuy n ti p các gói. Khi m t gói đi vào m ng, Nodeạ ể ể ế ộ ạ
MPLS l i vào đánh d u m t gói đ n l p chuy n ti p t ng đ ng (FEC –ở ố ấ ộ ế ớ ể ế ươ ươ
Forwarding Equivalence Class) c th . ụ ể
Trong m ng MPLS nhãn đi u khi n m i ho t đ ng chuy n ti p. Đi u này có nhi uạ ề ể ọ ạ ộ ể ế ề ề
thu n l i h n s chuy n ti p thông th ng:ậ ợ ơ ự ể ế ườ
1. S chuy n ti p MPLS có th th c hi n b ng các b chuy n m ch (switch), có thự ể ế ể ự ệ ằ ộ ể ạ ể
tra c u (lookup) thay th nhãn mà không nh h ng đ n header l p m ng. Các bứ ế ả ưở ế ớ ạ ộ
chuy n m ch ATM th c hi c các ch c năng chuy n các t bào d a trên giá tr nhãn.ể ạ ự ệ ứ ể ế ự ị

ATM-switch c n đ c đi u khi n b i m t thành ph n đi u khi n MPLS d a vào IPầ ượ ề ể ở ộ ầ ề ể ự
(IP-base MPLS control element) nh b đi u khi n chuy n m ch nhãn (LSC - Labelư ộ ề ể ể ạ
Switch Controller).
2. Khi m t gói vào m ng nó đ c chuy n đ n l p chuy n ti p t ng đ ng (FEC -ộ ạ ượ ể ế ớ ể ế ươ ươ
Forwarding Equivalence Class). Router có th s d ng thông tin gói, nh c ng vàoể ử ụ ư ổ
(ingress) hay giao ti p (interface). Các gói đi vào m ng đ c gán các nhãn khác nhau.ế ạ ượ
Quy t đ nh chuy n ti p đ c th c hi n d dàng b i router ngõ vào. Đi u này khôngế ị ể ế ượ ự ệ ễ ở ề
có trong s chuy n ti p thông th ng, vì s xác đ nh l trình c a các router khác v iự ể ế ườ ự ị ộ ủ ớ
thông tin l trình trên gói.ộ
3. M ng đ c qu n lý l u l ng bu c gói đi theo m t con đ ng c th , m t conạ ượ ả ư ượ ộ ộ ườ ụ ể ộ
đ ng ch a đ c s d ng. Con đ ng đó đ c ch n tr c ho c ngay khi gói đi vàoườ ư ượ ử ụ ườ ượ ọ ướ ặ
m ng t t h n s l a ch n b i các thu t toán đ nh tuy n thông th ng. Trong MPLS,ạ ố ơ ự ự ọ ở ậ ị ế ườ
m t nhãn có th đ c dùng đ đ i di n cho tuy n, không c n kèm trong gói. Đây làộ ể ượ ể ạ ệ ế ầ
d ng c b n c a MPLS Traffic Engineering.ạ ơ ả ủ
4. "L p d ch v (Class of service)" c a gói đ c xác đ nh b i nút MPLS vào (ingressớ ị ụ ủ ượ ị ở
MPLS node). M t nút MPLS vào có th hu tuy n hay s a đ i l ch trình đ đi u khi nộ ể ỷ ế ử ổ ị ể ề ể
các gói khác nhau. Các tr m sau có th đ nh l i ràng bu c d ch v b ng cách thi t l pạ ể ị ạ ộ ị ụ ằ ế ậ
PHB (per-hop behavior). MPLS cho phép (không yêu c u) đ u tiên m t ph n ho cầ ộ ư ộ ầ ặ
hoàn toàn c a l p d ch v t nhãn. Tr ng h p này nhãn đ i di n cho s k t h p c aủ ớ ị ụ ừ ườ ợ ạ ệ ự ế ợ ủ
m t FEC v i đ u tiên ho c l p d ch v . Đây là d ng c b n c a MPLS QoS.ộ ớ ộ ư ặ ớ ị ụ ạ ơ ả ủ
2.2 Công ngh chuy n m chệ ể ạ
2.2.1 Nhãn MPLS
Thay th c ch đ nh tuy n l p ba b ng c ch chuy n m ch l p hai. MPLS ho tế ơ ế ị ế ớ ằ ơ ế ể ạ ớ ạ
đ ng trong lõi c a m ng IP. Các Router trong lõi ph i enable MPLS trên t ng giao ti p.ộ ủ ạ ả ừ ế
Nhãn đ c g n thêm vào gói IP khi gói đi vào m ng MPLS. Nhãn đ c tách ra khi góiượ ắ ạ ượ
ra kh i m ng MPLS. Nhãn (Label) đ c chèn vào gi a header l p ba và header l p hai.ỏ ạ ượ ữ ớ ớ
S d ng nhãn trong quá trình g i gói sau khi đã thi t l p đ ng đi. MPLS t p trungử ụ ử ế ậ ườ ậ
vào quá trình hoán đ i nhãn (Label Swapping). M t trong nh ng th m nh c a khi nổ ộ ữ ế ạ ủ ế
trúc MPLS là t đ nh nghĩa ch ng nhãn (Label Stack).ự ị ồ
1. Công th c đ gán nhãn gói tin là:ứ ể

Network Layer Packet + MPLS Label Stack
2. Không gian nhãn (Label Space): có hai lo i. M t là, các giao ti p dùng chung giá trạ ộ ế ị
nhãn (per-platform label space). Hai là, m i giao ti p mang giá tr nhãn riêng, (Per-ỗ ế ị
interface Label Space). B đ nh tuy n chuy n nhãn (LSR – Label Switch Router): raộ ị ế ể
quy t đ nh ch ng k ti p d a trên n i dung c a nhãn, các LSP làm vi c ít và ho tế ị ặ ế ế ự ộ ủ ệ ạ
đ ng g n nh Switch.ộ ầ ư
3. Con đ ng chuy n nhãn (LSP – Label Switch Path): xác đ nh đ ng đi c a gói tinườ ể ị ườ ủ
MPLS. G m hai lo i: Hop by hop signal LSP - xác đ nh đ ng đi kh thi nh t theoồ ạ ị ườ ả ấ
ki u best effort và Explicit route signal LSP - xác đ nh đ ng đi t nút g c.ể ị ườ ừ ố
Nhãn là giá tr có chi u dài c đ nh dùng đ nh n di n m t FEC nào đó. S k t h pị ề ố ị ể ậ ệ ộ ự ế ợ
gi a FEC và nhãn đ c g i là ánh x nhãn - FEC. MPLS đ c thi t k đ s d ng ữ ượ ọ ạ ượ ế ế ể ử ụ ở
b t kì môi tr ng và hình th c đóng gói l p 2 nào, h u h t các hình th c đóng gói l pấ ườ ứ ớ ầ ế ứ ớ
2 là d a trên frame, và MPLS ch đ n gi n thêm vào nhãn 32 bit gi a mào đ u l p 2 vàự ỉ ơ ả ữ ầ ớ
l p 3, g i là shim header. Ph ng th c đóng gói này g i là Frame-mode MPLS. ớ ọ ươ ứ ọ
ATM là m t tr ng h p đ c bi t s d ng cell có chi u dài c đ nh. Do đó nhãn khôngộ ườ ợ ặ ệ ử ụ ề ố ị
th đ c thêm vào trong m i cell. MPLS s d ng các giá tr VPI/VCI trong mào đ uể ượ ỗ ử ụ ị ầ
ATM đ làm nhãn. Ph ng th c đóng gói này đ c g i là Cell-mode MPLS.ể ươ ứ ượ ọ
Nhãn c a gói tin đi ra là nhãn ngõ ra, t ng t cho nhãn c a gói tin đi vào là nhãn ngõủ ươ ự ủ
vào. M t gói tin có th có c nhãn ngõ ra và ngõ vào, có th có nhãn ngõ vào mà khôngộ ể ả ể
có nhãn ngõ ra ho c là ng c l i. Th ng th ng, m t gói tin có th có nhi u nhãnặ ượ ạ ườ ườ ộ ể ề
đ c g i là ch ng nhãn (lable stack). Các nhãn trong ch ng nhãn đ c t ch c theoượ ọ ồ ồ ượ ổ ứ
ki u ch ng nhãn LIFO (last-in, first-out). M t gói tin không có g n nhãn đ c xem làể ồ ộ ắ ượ
có chi u sâu ch ng nhãn b ng 0. Chi u sâu d c a ch ng nhãn t ng ng v i trình tề ồ ằ ề ủ ồ ươ ứ ớ ừ
c a nhãn trong ch ng nhãn <1,2,3....,d-1,d> v i nhãn 1 đáy ch ng nhãn và nhãn d ủ ồ ớ ở ồ ở
đ nh c a ch ng nhãn. ỉ ủ ồ
(Trong khuôn kh lu n văn này ch trình bày đóng gói MPLS–PPP và LAN l p tuy nổ ậ ỉ ở ớ ế
d li u).ữ ệ
Nhãn MPLS là m t s đ t phá, nó d a trên ý t ng VPI/VCI c a m ng ATM nh ngộ ự ộ ự ưở ủ ạ ư
cao c p h n, g m 32 bit.ấ ơ ồ
Hình 2.1: Nhãn MPLS

+ Label: Tr ng này g m 20 bit, nh v y chúng ta s có h n 1 t nhãn khác nhau sườ ồ ư ậ ẽ ơ ỷ ử
d ng, đây chính là ph n quan tr ng nh t trong nhãn MPLS nó dùng đ chuy n ti p góiụ ầ ọ ấ ể ể ế
tin trong m ng.ạ
+ Experimemtal (EXP): Tr ng này g m 3 bit, nó dùng đ mapping v i tr ng ToSườ ồ ể ớ ườ
ho c DSCP trong gói tin t i đ th c hi n QoS.ặ ớ ể ự ệ
+ Stack (S): Ch có 1 bit, khi m t gói tin đi qua m t tunnel, nó s có nhi u h n 1 nhãnỉ ộ ộ ẽ ề ơ
g n vào, khi đó ta s m t stack nhãn, bit S này dung đ ch ra r ng nhãn này có n mắ ẽ ộ ể ỉ ằ ằ
đáy Stack không, n u đáy thì S=1, ng c l i S=0.ế ở ượ ạ
Hình 2.2: Nhãn c a stackủ
+ Time-to-live (TTL): Tr ng này nh tr ng TTL trong IP header, khi chuy n ti pườ ư ườ ể ế
gói tin n u nh router không tìm th y destination mà v n c ch y trong m ng thì sế ư ấ ẫ ứ ạ ạ ẽ
x y ra loop làm ngh m ng (congestion). TTL dùng đ kh c ph c đi u này, giá tr banả ẽ ạ ể ắ ụ ề ị
đ u ầ
c a nó là 255, m i khi đi qua m t router thì giá tr này s gi m đi 1, n u nh giá tr nàyủ ỗ ộ ị ẽ ả ế ư ị
đã gi m v 0 mà gói tin v n ch a t i đích thì nó s b r t (dropped). Khi gói tin đ nả ề ẫ ư ớ ẽ ị ớ ế
router biên thì tr ng TTL trong IP header s gi m đi m t và copy qua tr ng TTLườ ẽ ả ộ ườ
trong nhãn MPLS, giá tr này s gi m d n khi đi qua m ng MPLS, khi ra kh i mangị ẽ ả ầ ạ ỏ
MPLS thì tr ng nay l i đ c copy qua tr ng TTL trong IP header, n u giá tr là 0 thìườ ạ ượ ườ ế ị
gói s b r t (drop). ẽ ị ớ
Các giá tr qui c cho tr ng TTL:ị ướ ườ
0: Chính nó (Host g i tin đ n chính nó)ở ế
1: Trong cùng m t subnetộ
32: Trong cùng m t site (M t m ng)ộ ộ ạ
64: Trong cùng m t vùng (Có cùng AS)ộ
128: Trong cùng m t m t l c đ aộ ộ ụ ị
255: Không gi i h nớ ạ
Các cách đóng gói tin:
Hình 2.3: Nhãn l p 2ớ
Nh v y: Đ i v i m ng IP cách đóng gói tin s là Ethernet hay PPP và nhãn là m tư ậ ố ớ ạ ẽ ộ
shim đ c chèn vào nh trình bày trên. Đ i m ng Frame-Relay nhãn s là giá trượ ư ở ố ạ ẽ ị

DLCI, v i m ng ATM thì nhãn s là VPI ho c VCI.ớ ạ ẽ ặ
Các lo i nhãn đ c bi tạ ặ ệ
- Untagged: gói MPLS đ n đ c chuy n thành m t gói IP và chuy n ti p đ n đích.ế ượ ể ộ ể ế ế
- Nhãn Implicit-null hay POP: Nhãn này đ c gán khi nhãn trên (top label) c a góiượ ủ
MPLS đ n b bóc ra và gói MPLS hay IP đ c chuy n ti p t i tr m k xuôi dòng. Giáế ị ượ ể ế ớ ạ ế
tr c a nhãn này là 3 (tr ng nhãn 20 bit). Nhãn này đ c dùng trong m ng MPLS choị ủ ườ ượ ạ
nh ng tr m k cu i.ữ ạ ế ố
- Nhãn Explicit-null: Ch mang giá tr EXP, giá tr nhãn b ng 0, đ c gán đ gi giá trỉ ị ị ằ ượ ể ữ ị
EXP cho nhãn trên (top label) c a gói đ n. Nhãn trên đ c hoán đ i v i giá tr 0 vàủ ế ượ ổ ớ ị
chuy n ti p nh m t gói MPLS t i tr m k xuôi dòng. Nhãn này s d ng khi th cể ế ư ộ ớ ạ ế ử ụ ự
hi n QoS v i MPLS trong mô hình Pipe Mode. ệ ớ
- Nhãn Aggregate: v i nhãn này, khi gói MPLS đ n nó b bóc t t c nhãn trong ch ngớ ế ị ấ ả ồ
nhãn ra đ tr thành m t gói IP và th c hi n tra c u trong FIB đ xác đ nh giao ti pể ở ộ ự ệ ứ ể ị ế
ngõ ra cho nó.
2.2.2 Chuy n ti p gói tin trong MPLSể ế
Thu t toán chuy n ti p nhãn (Label Forwarding Algorithm)ậ ể ế
B chuy n nhãn s d ng m t thu t toán chuy n ti p d a vào vi c hoán đ i nhãn. Nútộ ể ử ụ ộ ậ ể ế ự ệ ổ
MPLS l y giá tr trong nhãn c a gói v a đ n làm ch m c đ n LFIB. Khi giá tr nhãnấ ị ủ ừ ế ỉ ụ ế ị
t ng ng đ c tìm th y, MPLS s thay th nhãn trong gói đó b ng nhãn ra (outgoingươ ứ ượ ấ ẽ ế ằ
label) và g i gói qua giao ti p ngõ ra t ng ng đ n tr m k đã đ c xác đ nh. N uử ế ươ ứ ế ạ ế ượ ị ế
nút MPLS ch a nhi u LFIB trên m i giao ti p, nó s d ng giao ti p v t lý n i gói đ nứ ề ỗ ế ử ụ ế ậ ơ ế
đ ch n m t LFIB c th ph c v chuy n ti p gói. Các thu t toán chuy n ti p thôngể ọ ộ ụ ể ụ ụ ể ế ậ ể ế
th ng s d ng nhi u thu t toán nh unicast, multicast và các gói unicast có thi t l pườ ử ụ ề ậ ư ế ậ
bit ToS. Tuy nhiên, MPLS ch dùng m t thu t toán chuy n ti p d a trên s hoán đ iỉ ộ ậ ể ế ự ự ổ
nhãn (Label swapping). M t nút MPLS truy xu t b nh đ n đ l y ra các thông tinộ ấ ộ ớ ơ ể ấ
nh quy t đ nh ư ế ị
dành ra tài nguyên c n thi t đ chuy n ti p gói. Kh năng chuy n ti p và tra c u t cầ ế ể ể ế ả ể ế ứ ố
đ nhanh giúp chuy n nhãn (label switching) tr thành công ngh chuy n m ch có tínhộ ể ở ệ ể ạ
th c thi cao. MPLS còn có th dùng đ chuy n v n các giao th c l p ba khác nhự ể ể ể ậ ứ ớ ư
IPv6, IPX, ho c Apple Talk. Các thu c tính này giúp MPLS có th t ng thích t t v iặ ộ ể ươ ố ớ

vi c chuy n đ i các m ng t IPv4 lên IPv6.ệ ể ổ ạ ừ
Th c hi n chuy n ti p d li u v i MPLS g m các b c sau:ự ệ ể ế ữ ệ ớ ồ ướ
• Gán nhãn MPLS (trên LSR).
• Giao th c phân ph i nhãn (LDP - label distribution protocol hay TDP - tag distributionứ ố
protocol ) th c hi n gán nhãn và trao đ i nhãn gi a các LSR trong mi n MPLS đ thi tự ệ ổ ữ ề ể ế
l p các phiên làm vi c (session). Vi c gán nhãn có th gán c c b trên router ho c trênậ ệ ệ ể ụ ộ ặ
giao ti p c a router.ế ủ
• Thi t l p LSP gi a LSR/E_LSR.ế ậ ữ
• M c đ nh trên router s d ng LDP.ặ ị ử ụ
Trong các m ng thu n túy thì vi c chuy n ti p gói tin đ c th c hi n b ng cách traạ ầ ệ ể ế ượ ự ệ ằ
b ng routing có trong m i router, công vi c này th c hi n layer 3, nó t n khá nhi uả ỗ ệ ự ệ ở ố ề
th i gian cho các router trong vi c tra b ng routing n u nh b ng này có kích th cờ ệ ả ế ư ả ướ
l n (trong m ng bình th ng b ng này có th có t i vài trăm ngàn rout). ớ ạ ườ ả ể ớ
Trong nguyên lý đ nh tuy n c đi n, thì đ tìm ra next hop m i router ph i th c hi nị ế ổ ễ ể ỗ ả ự ệ
vi c tra b ng routing nh sau:ệ ả ư
Hình 2.4: Chuy n ti p IPể ế
Nh trên hình v ta th y: đ có đ c thông tin v m ng 10.0.0.0/8 thì các router trongư ẽ ấ ể ượ ề ạ
m ng ph i th ng xuyên update cho nhau v tình tr ng up hay down c a m ng này,ạ ả ườ ề ạ ủ ạ
vi c update này còn tùy vào kĩ thu t áp d ng cho m ng là Link-state hay Distanceệ ậ ụ ạ
vector, nh ng nói chung nó chi m m t l ng băng thông không mong mu n trongư ế ộ ượ ố
m ng, sau khi đã có b ng routing thì đ g i gói tin đ n đích các router ph i tra b ngạ ả ể ở ế ả ả
routing m i khi gói tin t i nó đ chuy n ti p đ n next hop. ỗ ớ ể ể ế ế
Vì v y trong MPLS s không th c hi n nh v y, vi c chuy n ti p nhãn trong MPLSậ ẽ ự ệ ư ậ ệ ể ế
s th c hi n layer 2, nó không ph i tra b ng routing nên s r t nhanh chóng đ tìmẽ ự ệ ở ả ả ẽ ấ ể
ra next hop ti p theo. ế
Hình 2.5: Chuy n ti p MPLSể ế
Theo hình v trên, thì vi c chuy n ti p gói tin trong MPLS ch th c hi n trên nhãn,ẽ ệ ể ế ỉ ự ệ
m i khi gói tin đ n router các router s th c hi n vi c gán nhãn (router biên), swapỗ ế ẽ ự ệ ệ
nhãn (router core), và pop nhãn (router biên), vi c này th c hi n layer 2 r t nhanhệ ự ệ ở ấ
chóng (chúng ta s tìm hi u kĩ h n các ph n sau).ẽ ể ơ ở ầ

2.2.3 Các b ng tra FIB và LFIBả
B ng tra FIB (Forwarding information based) s ánh x t m t gói tin IP không nhãnả ẽ ạ ừ ộ
thành gói tin MPLS có nhãn ngõ vào c a router biên ho c t gói tin IP không nhãnở ủ ặ ừ
thành gói tin IP không nhãn ngõ ra c a router biên, b ng này đ c hình thành t b ngở ủ ả ượ ừ ả
routing table, t giao th c phân ph i nhãn LDP và t b ng tra LFIB.ừ ứ ố ừ ả
Hình 2.6: B ng tra FIB v LFIBả ả
B ng tra LFIB (Label Forwarding Information Based) là b ng ch a đ ng thông tin cácả ả ứ ự
nhãn đ n các m ng đích, m t gói tin có nhãn khi đi vào m t router nó s s d ng b ngế ạ ộ ộ ẽ ử ụ ả
tra LFIB đ tìm ra hop k ti p, ngõ ra c a gói tin này có th là gói tin có nhãn cũng cóể ế ế ủ ể
th là gói tin không nhãn.ể
Hai b ng tra FIB và LFIB có giá tr nh b ng routing table trong m ng IP, nh ng trongả ị ư ả ạ ư
m ng IP thì b ng routing table có s entry r t l n kho ng vài ngàn, còn v i FIB vàạ ả ố ấ ớ ả ớ
LFIB s nhãn mà nó n m gi a r t ít kho ng vài ch c là t i đa.ố ắ ữ ấ ả ụ ố
2.3 C U TRÚC MPLSẤ
Có hai c ch ho t đông trong MPLS là:ơ ế ạ
a. C ch Frame Modeơ ế
C ch này đ c s d ng v i các m ng IP thông th ng, trong c ch này nhãn c aơ ế ượ ử ụ ớ ạ ườ ơ ế ủ
MPLS là nhãn th c s đ c thi t k và gán cho các gói tin, trong m t ph ng Controlự ự ượ ế ế ặ ẳ
plane s đ m nhi m vai trò gán nhãn và phân ph i nhãn cho các route gi a các routerẽ ả ệ ố ữ
ch y MPLS, và trong c ch này các router s k t n i tr c ti p v i nhau ạ ơ ế ẽ ế ố ự ế ớ
qua 1 giao di n Frame mode nh là PPP, các router s s d ng đ a ch IP thu n túy đệ ư ẽ ử ụ ị ỉ ầ ể
trao đ i thông tin cho nhau nh là: Thông tin v nhãn và b ng đ nh tuy n routing table.ổ ư ề ả ị ế
Còn v i m ng ATM hay Frame-relay chúng không có các k t n i tr c ti p gi a cácớ ạ ế ố ự ế ữ
interface, nghĩa là không th dùng đ a ch IP thu n đ trao đ i thông tin cho nhau, vìể ị ỉ ầ ể ổ
v y ta ph i thi t l p các kênh o gi a chúng (PVC - permanent virtual circuit)ậ ả ế ậ ả ữ
b. C ch cell mode. ơ ế
Thu t ng này dùng khi có m t m ng g m các ATM LSR dùng MPLS trong m tậ ữ ộ ạ ồ ặ
ph ng đi u khi n đ trao đ i thông tin VPI/VCI thay vì dùng báo hi u ATM. Trongẳ ề ể ể ổ ệ
ki u t bào, nhãn là tr ng VPI/VCI c a t bào. Sau khi trao đ i nhãn trong m tể ế ườ ủ ế ổ ặ
ph ng đi u khi n, m t ph ng chuy n ti p, router ngõ vào (ingress router) phân táchẳ ề ể ở ặ ẳ ể ế

gói thành các t bào ATM, dùng giá tr VCI/CPI t ng ng đã trao đ i trong m t ph ngế ị ươ ứ ổ ặ ẳ
đi u khi n và truy n t bào đi. Các ATM LSR phía trong ho t đ ng nh chuy nề ể ề ế ở ạ ộ ư ể
m ch ATM – chúng ạ
chuy n ti p m t t bào d a trên VPI/VCI vào và thông tin c ng ra t ng ng. Cu iể ế ộ ế ự ổ ươ ứ ố
cùng, router ngõ ra (egress router) s p x p l i các t bào thành m t gói.ắ ế ạ ế ộ
Trong đó:
• GFC (Generic Flow Control): Đi u khi n lu ng chungề ể ồ
• VPI (Virtual Path Identifier): nh n d ng đ ng oậ ạ ườ ả
• VCI (Virtual Channel Identifier): nh n d ng kênh oậ ạ ả
• PT (Payload Type): Ch th ki u tr ng tinỉ ị ể ườ
• CLP (Cell Loss Priority): Ch c năng ch th u tiên hu b t bàoứ ỉ ị ư ỷ ỏ ế
• HEC (Header error check): Ki m tra l i tiêu đ .ể ỗ ề
MPLS chia thành 2 m t ph ngặ ẳ
2.3.1 Control plane (trao đ i thông tin đ nh tuy n và label)ổ ị ế
M t ph ng đi u khi n MPLS ch u trách nhi m t o ra và l u tr LIB. T t c các nútặ ẳ ề ể ị ệ ạ ư ữ ấ ả
MPLS ph i ch y m t giao th c đ nh tuy n IP đ trao đ i thông tin đ nh tuy n đ n cácả ạ ộ ứ ị ế ể ổ ị ế ế
nút
MPLS khác trong m ng. Các nút MPLS enable ATM s dùng m t b đi u khi n nhãnạ ẽ ộ ộ ề ể
(LSC–Label Switch Controller) nh router 7200, 7500 ho c dùng m t môđun x lýư ặ ộ ử
tuy n (RMP – Route Processor Module).ế
• Các giao th c đ nh tuy n Link-state nh OSPF và IS-IS là các giao th c đ c ch n vìứ ị ế ư ứ ượ ọ
chúng cung c p cho m i nút MPLS thông tin c a toàn m ng. Trong các b đ nh tuy nấ ỗ ủ ạ ộ ị ế
thông th ng, b n đ nh tuy n IP dùng đ xây d ng b l u tr chuy n m ch nhanhườ ả ị ế ể ự ộ ư ữ ể ạ
(Fast switching cache) ho c FIB .Tuy nhiên v i MPLS, b n đ nh tuy n IP cung c pặ ớ ả ị ế ấ
thông tin c a m ng đích và subnet prefix. Các giao th c đ nh tuy n link-state g i thôngủ ạ ứ ị ế ử
tin đ nh tuy n (flood) gi a m t t p các router n i tr c ti p, thông tin liên k t nhãn chị ế ữ ộ ậ ố ự ế ế ỉ
đ c phân ph i gi a các router n i tr c ti p v i nhau b ng cách dùng giao th c phânượ ố ữ ố ự ế ớ ằ ứ
ph i (LDP – Label Distribution Protocol) ho c TDP (Cisco proproetary Tag Distributionố ặ
protocol).
• Các nhãn đ c trao đ i gi a các nút MPLS k c n đ xây d ng nên LFIB. MPLSượ ổ ữ ế ậ ể ự

dùng m t m u chuy n ti p d a trên s hoán đ i nhãn đ k t n i v i các node đi uộ ẫ ể ế ự ự ổ ể ế ố ớ ề
khi n khác nhau. M i node đi u khi n ch u trách nhi m đánh d u và phân ph i m tể ỗ ề ể ị ệ ấ ố ộ
t p các nhãn cũng nh l u tr các thông tin đi u khi n có liên quan khác. Các giaoậ ư ư ữ ề ể
th c c ng n i (IGP – Interior Gateway Potocols) đ c dùng đ xác nh n kh năng đ nứ ổ ộ ượ ể ậ ả ế
đ c, s liên k t, và ánh x gi a FEC và đ a ch tr m k (next-hop address).ượ ự ế ạ ữ ị ỉ ạ ế
2.3.2 Data plane (chuy n ti p gói tin d a trên label)ể ế ự
M t ph ng chuy n ti p s d ng m t c s thông tin chuy n ti p nhãn (LFIB - Labelặ ẳ ể ế ử ụ ộ ơ ở ể ế
Forwarding Information Base) đ chuy n ti p các gói. M i nút MPLS có hai b ng liênể ể ế ỗ ả
quan đ n vi c chuy n ti p là: c s thông tin nhãn (FIB - Forwarding Informationế ệ ể ế ơ ở
Base) và LFIB. FIB ch a t t c các nhãn đ c nút MPLS c c b đánh d u và ánh xứ ấ ả ượ ụ ộ ấ ạ
c a các nhãn này đ n các nhãn đ c nh n t láng gi ng (MPLS neighbor) c a nó.ủ ế ượ ậ ừ ề ủ
LFIB s d ng m t t p con các nhãn ch a trong FIB đ th c hi n chuy n ti p gói.ử ụ ộ ậ ứ ể ự ệ ể ế
Hình 2.7: Data plane và Control Plane
Các thành ph n data plane và control plane c a MPLS:ầ ủ
Cisco Express Forwarding (CEF) là n n t ng cho MPLS và ho t đ ng trên các routerề ả ạ ộ
c a Cisco. Do đó, CEF là đi u ki n tiên quy t trong th c thi MPLS trên m i thi t bủ ề ệ ế ự ọ ế ị
c a Cisco ngo i tr các ATM switch ch h tr ch c năng c a m t ph ng chuy n ti pủ ạ ừ ỉ ỗ ợ ứ ủ ặ ẳ ể ế
d li u. ữ ệ
CEF là m t c ch chuy n m ch thu c s h u c a Cisco nh m làm tăng tính đ n gi nộ ơ ế ể ạ ộ ở ữ ủ ằ ơ ả
và kh năng chuy n ti p gói IP. CEF tránh vi c vi t l i overhead c a cache trong môiả ể ế ệ ế ạ ủ
tr ng lõi IP b ng cách s d ng m t c s thông tin chuy n ti p (FIB – Forwardingườ ằ ử ụ ộ ơ ở ể ế
Information Base) đ quy t đ nh chuy n m ch. Nó ph n ánh toàn b n i dung c aể ế ị ể ạ ả ộ ộ ủ
b ng đ nh tuy n IP (IP routing table), ánh x 1-1 gi a FIB và b ng đ nh tuy n. Khiả ị ế ạ ữ ả ị ế
router s d ng CEF, nó duy trì t i thi u 1 FIB, ch a m t ánh x các m ng đích trongử ụ ố ể ứ ộ ạ ạ
b ng đ nh tuy n v i các tr m k ti p (next-hop adjacencies) t ng ng. FIB trongả ị ế ớ ạ ế ế ươ ứ ở
m t ph ng d li u, n i router th c hi n c ch chuy n ti p và x lý các gói tin. Trênặ ẳ ữ ệ ơ ự ệ ơ ế ể ế ử
router còn duy trì hai c u trúc khác là c s thông tin nhãn (LIB – Label Informationấ ơ ở
Base) và c s thông tin chuy n ti p nhãn (LFIB – Label Forwarding Informationơ ở ể ế
Base). Giao th c phân ph i s d ng gi a các láng gi ng MPLS có nhi m v t o ra cácứ ố ử ụ ữ ề ệ ụ ạ
ch m c (entry) trong hai b ng này. LIB thu c m t ph ng đi u khi n và đ c giaoỉ ụ ả ộ ặ ẳ ề ể ượ

th c phân ph i nhãn s d ng khi đ a ch m ng đích trong b ng đ nh tuy n đ c ánhứ ố ử ụ ị ỉ ạ ả ị ế ượ
x v i nhãn nh n đ c t router xuôi dòng. LFIB thu c m t ph ng d li u và ch aạ ớ ậ ượ ừ ộ ặ ẳ ữ ệ ứ
nhãn c c b (local label) đ n nhãn tr m k ánh x v i giao ti p ngõ ra (outgoingụ ộ ế ạ ế ạ ớ ế
interface), đ c dùng đ chuy n ti p các gói đ c gán nhãn. Nh v y, thông tin vượ ể ể ế ượ ư ậ ề
các m ng đ n đ c do các ạ ế ượ
giao th c đ nh tuy n cung c p dùng đ xây d ng b ng đ nh tuy n (RIB - Routingứ ị ế ấ ể ự ả ị ế
Information Base). RIB cung c p thông tin cho FIB. LIB đ c t o nên d a vào giaoấ ượ ạ ự
th c phân ph i nhãn và t LIB k t h p v i FIB t o ra LFIB.ứ ố ừ ế ợ ớ ạ
2.4 PHÂN PH I NHÃN TRONG MPLSỐ
2.4.1 TDP
Tr c đây, trong quá trình "thai nghén" ra MPLS, Cisco đ a ra công ngh tag-switchingướ ư ệ
và h tr t IOS 11.1CT. MPLS đ c h tr b i các router cisco t IOS 12.1(3)T.ỗ ợ ừ ượ ỗ ợ ở ừ
Tag-switching chính là ti n thân c a mpls nên r t gi ng, ch có m t s khác bi t nh :ề ủ ấ ố ỉ ộ ố ệ ư
Giao th c s d ng phân ph i nhãn c a tag-switching là TDP - s d ng tcp/udp portứ ử ụ ố ủ ử ụ
711, còn mpls là LDP s d ng tcp/udp port 646. Đ cho phép chuy n m ch nhãn ho tử ụ ể ể ạ ạ
đ ng thì IOS 11.1 là tag-switching ip, IOS 12.1 là mpls ip. Cú pháp l nh tùy vào IOS.ộ ệ
2.4.2 LDP
MPLS là th h sau c a tag-switching, nó s d ng giao th c LDP đ phân ph i nhãn,ế ệ ủ ử ụ ứ ể ố
ho t đ ng nh TDP ch khác là nó s d ng LDP đ phân ph i nhãn, LDP ph i đ cạ ộ ư ỉ ử ụ ể ố ả ượ
c u hình trên t ng interface ch y MPLS, các láng gi ng c a chúng s t đ ng nh n raấ ừ ạ ề ủ ẽ ự ộ ậ
các interface có ch y LDP k t n i v i chúng. S d ng UDP broadcast và mulicast đạ ế ố ớ ử ụ ể
tìm ra các láng gi ng c a chúng.ề ủ
Đ kích ho t LDP MPLS trên các router ta dùng các l nh sau:ể ạ ệ
P1#config t
P1(config)#ip cef
P1(config)#mpls ip
P1(config-if)#interface serial 0/0
P1(config-if)#mpls ip
Trong m t mi n MPLS, m t nhãn gán t i m t đ a ch (FIB) đích đ c phân ph i t iộ ề ộ ớ ộ ị ỉ ượ ố ớ
các láng gi ng ng c dòng sau khi thi t l p session. Vi c k t n i gi a m ng c thề ượ ế ậ ệ ế ố ữ ạ ụ ể

v i nhãn c c b và m t nhãn tr m k (nh n t router xuôi dòng) đ c l u tr trongớ ụ ộ ộ ạ ế ậ ừ ượ ư ữ
LFIB và LIB.
2.4.3 S duy trì nhãn MPLSự
Có hai ch đ duy trì nhãn:ế ộ
- Ch đ duy trì nhãn t do (liberal label retention mode): duy trì k t n i gi a nhãn vàế ộ ự ế ố ữ
m ng đích nh ng không l u gi tr m k cho đích đ n đó. LSR có th chuy n ti p góiạ ư ư ữ ạ ế ế ể ể ế
ngay khi IGP h i t và s l ng nhãn l u gi r t l n cho t ng đích đ n c th nên t nộ ụ ố ượ ư ữ ấ ớ ừ ế ụ ể ố
b nh .ộ ớ
- Ch đ duy trì nhãn th ng xuyên (conservative label retention mode): duy trì nhãnế ộ ườ
d a vào h i đáp LDP hay TDP c a tr m k . Nó h y các k t n i t LSR xuôi dòng màự ồ ủ ạ ế ủ ế ố ừ
không ph i tr m k c a đích đ n ch đ nh nên gi m thi u đ c b nh .ả ạ ế ủ ế ỉ ị ả ể ượ ộ ớ
2.4.4 Routing v i nhãnớ
Gi s ta có m t m ng đ n gi n nh sau trong đó Router A là Ingress router (routerả ử ộ ạ ơ ả ư
biên ngõ vào), Router C là Egress router (router biên ngõ ra).
Hình 2.8: M ng MPLSạ
đây s trình bày cách các router xây d ng b ng FIB và LFIB cho Network X là m ngỞ ẽ ự ả ạ
mà c n truy n d li u đ n.ầ ề ữ ệ ế
Ph ng th c gán và phân tán nhãn g m nh ng b c nh sau:ươ ứ ồ ữ ướ ư
– Step 1: Giao th c đ nh tuy n (OSPF hay IS IS …) xây d ng b ng routing table.ứ ị ế ự ả
– Step 2: Các LSR l n l t gán 1 nhãn cho m t dest-IP trong b ng routing Table m tầ ượ ộ ả ộ
cách đ c l p.ộ ậ
– Step 3: LSR l n l t phân tán nhãn cho t t c các router LSR k c n.ầ ượ ấ ả ế ậ
– Step 4: T t c các LSR xây d ng các b ng LIB, LFIB, FIB d a trên label nh n đ c.ấ ả ự ả ự ậ ượ
Đ u tiên các router s dùng các gi i thu t đ nh tuy n nh OSPF hay IS IS… đ tìmầ ẽ ả ậ ị ế ư ể
đ ng đi cho gói tin gi ng nh m ng IP thông th ng và xây d ng nên b ng routing-ườ ố ư ạ ườ ự ả
table cho m i router trong m ng. Gi s , đây router A mu n đ n m ng X thì ph iỗ ạ ả ử ở ố ế ạ ả
qua router B, B chính là Next-hop c a router A đ đ n m ng X.ủ ể ế ạ
Sau khi b ng routing table đã hình thành, các router s gán nhãn cho các đích đ n mà cóả ẽ ế
trong b ng routing table c a nó, ví d đây router B s gán nhãn b ng 25 cho m ng X,ả ủ ụ ở ẽ ằ ạ
nghĩa là nh ng nhãn vào có giá tr 25 router B s chuy n nó đ n m ng X.ữ ị ẽ ể ế ạ

Router B phân tán nhãn 25 cho t t c các router LSR k c n nó v i ý nghĩa “N u b nấ ả ế ậ ớ ế ạ
mu n đ n X thì hãy gán nhãn 25 r i g i đ n tôi”, cùng lúc đó b ng tra LIB hình thànhố ế ồ ử ế ả
trong router B và có entry nh hình sau.ư
Các router LSR nh n đ c nhãn đ c t router hàng xóm s c p nh p vào b ng LIB,ậ ượ ượ ừ ẽ ậ ậ ả
riêng v i router biên (Edge LSRs) s c p nh p vào b ng LIB và c FIB c a nó.ớ ẽ ậ ậ ả ả ủ
Cũng gi ng nh B, router C s gán nhãn là 47 cho Network X và s qu ng bá nhãn nàyố ư ẽ ẽ ả
cho các router k c n, C không qu ng bá cho router D vì D không ch y MPLS.ế ậ ả ạ