đồ án tốt nghiệp nghiên cứu công nghệ chuyển mạch nhãn mpls và đề xuất các kiến nghị áp dụng công nghệ mpls trong mạng thế hệ mới ngn của tổng công ty

Website: Email : Tel (: 0918.775.368
TỔNG CÔNG TY BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN
BÁO CÁO ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN MPLS VÀ ĐỀ
XUẤT CÁC KIẾN NGHỊ ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ MPLS TRONG
MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN CỦA TỔNG CÔNG TY
1
Chương I: Cơ sở công nghệ MPLS
I. Lịch sử phát triển MPLS
Cisco phát hành ấn bản đầu tiên về chuyển mạch nhãn đa giao thức
(MPLS) vào tháng 3 năm 1998 và trong vài tháng gần đây công nghệ này được
chuẩn hoá tại Lực lượng đặc nhiệm kỹ sư Internet (IETF). Một vài đặc tính
MPLS mới trở nên có giá trị trong năm nay sẽ cung cấp những khả năng mới
cho các mạng cung cấp dịch vụ.
Sự phát triển nhanh chóng của Internet và sự triển khai trên diện rộng các
mạng được xây dựng trên tập giao thức Internet đang tạo ra những nhu cầu cho
các khả năng mới trong mạng IP. MPLS cung cấp một số các khả năng như vậy.
Trong khi báo chí thương mại thường tập trung vào MPLS như một công nghệ
nâng cao chất lượng, chúng ta sẽ xem xét các lợi ích của MPLS theo khía cạnh
tăng cường chức năng. Các khả năng cơ bản mà MPLS cung cấp cho việc phân
phối các dịch vụ thương mại IP bao gồm:
 Hỗ trợ VPN
 Định tuyến thẳng (cũng được biết đến như là định tuyến có điều tiết
hay điều khiển lưu lượng)
 Hỗ trợ cục bộ cho định tuyến IP trong các tổng đài chuyển mạch
ATM.
Sự phát triển nhanh chóng của IP và sự tăng trưởng của Internet trở thành
một sự thật không thể không thừa nhận. Địa vị thống trị của IP tại giao thức lớp
3 cũng là điều không cần bàn cãi. Trong một thời gian dường như mọi thứ đều

dựa trên IP và IP ở trên tất cả mọi thứ. Trên thực tế, xu hướng phát triển chứng
minh cho điều đó. Lưu lượng lớn nhất trong các mạng xương sống thực tế đều
bắt nguồn từ IP. Hầu hết các dịch vụ khác nhau từ các công nghệ lớp dưới đều
hỗ trợ cho các dịch vụ IP. Trong tất cả các công việc tiêu chuẩn hoá công nghệ,
hỗ trợ cho IP trở thành tiêu chí cho việc nghiên cứu.
Với các nhà thiết kế mạng, sự phát triển nhanh chóng của Internet có thể
không tránh khỏi. Việc mở rộng đều đặn của mạng, sự tăng trưởng không ngừng
của lưu lượng, và sự phức tạp của các dịch vụ đã biến mạng hiện tại thành
2
không thể chấp nhận đươc. Nhu cầu thị trường cấp bách cho một mạng tốc độ
cao, giá thành thấp là tác nhân chủ yếu cho sự ra đời của một loạt các công nghệ
mới bao gồm MPLS.
Hiện nay, có rất nhiều công nghệ để xây dựng mạng IP, như IPOA (IP
qua ATM), IPOS (IP qua SDH/SONET), IP qua WDM và IP qua cáp quang.
Mỗi công nghệ có ưu điểm và nhược điểm nhất định. Công nghệ ATM được sử
dụng rộng rãi trên toàn cầu trong các mạng IP xương sống do tốc độ cao, chất
lượng dịch vụ QoS, điều khiển luồng và các đặc tính khác của nó mà các mạng
định tuyến truyền thống không có. Nó cũng được phát triển để hỗ trợ cho IP.
Hơn nữa, trong các trường hợp đòi hỏi thời gian thực cao, IPOA sẽ là sự lựa
chọn số một, do đó nghiên cứu về IPOA quan trọng hơn. MPLS thực sự là sự cải
tiến của công nghệ IPOA truyền thống.
IPOA truyền thống là một công nghệ lai ghép. Nó đặt IP (công nghệ lớp
thứ 3) trên ATM (công nghệ lớp thứ 2). Các giao thức của hai lớp là hoàn toàn
độc lập. Chúng được kết nối với nhau bằng một loạt các giao thức (như NHRP,
ARP, v.v ). Cách tiếp cận này hình thành tự nhiên và nó được sử dụng rộng rãi.
Khi xuất hiện sự bùng nổ lưu lượng mạng, phương thức này dẫn đến một loạt
các vấn đề cần giải quyết.
1. Thứ nhất, trong phương thức lai ghép, cần phải thiết lập các kết nối
PVC cho tất cả các nút nghĩa là để thiết lập mạng với tất cả các kết nối như được
biểu diễn trong Hình I -1. Điều này sẽ tạo ra hình vuông N. Khi thiết lập, duy

trì và ngắt kết nối giữa các nút, các mào đầu liên quan (như số kênh ảo, số lượng
thông tin điều khiển) sẽ chỉ thị về độ lớn của hình vuông N của số các nút. Khi
mạng mở rộng, mào đầu sẽ ngày càng lớn và tới mức không thể chấp nhận được.
2. Phương thức lai ghép phân chia toàn bộ mạng IPOA thành rất nhiều các
LIS (Mạng con IP Logic), thậm chí với các LIS trong cùng một mạng vật lý.
Các LIS được kết nối nhờ các bộ định tuyến trung gian được biểu diễn trong
Hình I -2. Cấu hình multicast giữa các LIS khác nhau trên một mặt và giữa các
bộ định tuyến này sẽ sẽ trở nên hạn chế khi luồng lưu lượng lớn. Cấu hình như
vậy chỉ áp dụng cho các mạng nhỏ như mạng doanh nghiệp, mạng trường sở,
3
v.v và không phù hợp với nhu cầu cho các mạng xương xống Internet trong
tương lai. Cả hai đều khó mở rộng.
3. Trong phương thức lai ghép, IPOA sẽ không thể đảm bảo về chất lượng
dịch vụ QoS.
Hình I-1 Sự mở rộng mạng IPOA.
Hình I-2 Nút cổ chai trong mạng IPOA.
4. Không phải tất cả mọi cân nhắc được đưa ra cho mỗi bên trong thiết kế
IP và ATM. Điều này tạo nên sự liên kết giữa chúng phụ thuộc vào một loạt các
giao thức phức tạp và các bộ định tuyến xử lý các giao thức này. Sự phức tạp sẽ
gây ra các hiệu ứng có hại đến độ tin cậy của các mạng xương sống.
4
Các công nghệ như MPOA, và LANE đang được hình thành để giải quết
các tồn tại này. Tuy nhiên các giải pháp đó không thể giải quyết được tất cả các
tồn tại. Trong khi ấy, nổi bật lên trên một loạt các công nghệ IPOA khác với
phương thức lai ghép là chuyển mạch nhãn theo phương thức tích hợp. Chúng
cung cấp giải pháp hợp lý để giải quyết những tồn tại này.
Chuyển mạch nhãn được hiểu là khải niệm chung cho tất cả các công
nghệ chuyển mạch nhãn hiện có. Những công nghệ này thực sự dựa trên những
cơ sở mà MPLS đã được hình thành.
Khái niệm chuyển mạch nhãn xuất phát từ quá trình nghiên cứu hai thiết

bị cơ bản trong mạng IP: tổng đài chuyển mạch và bộ định tuyến. Chúng ta có
thể thấy rằng chỉ xét trong các yếu tố tốc độ chuyển mạch, phương thức điều
khiển luồng, tỉ lệ giữa giá cả và chất lượng thì tổng đài chuyển mạch chắc chắn
tốt hơn nhiều so với bộ định tuyến. Tuy nhiên, các bộ định tuyến có các chức
năng định tuyến mềm dẻo mà tổng đài không thể so sánh được. Do đó chúng ta
không thể không nghĩ rằng chúng ta có thể có một thiết bị có khả năng điều
khiển luồng, tốc độ cao của tổng đài cũng như các chức năng định tuyến mềm
dẻo của bộ định tuyến. Đó là động cơ then chốt để phát triển chuyển mạch nhãn.
Nguyên tắc cơ bản của chuyển mạch nhãn là sử dụng một thiết bị tương tự
như bộ định tuyến để điều khiển thiết bị chuyển mạch phần cứng ATM, do vậy
công nghệ này có được tỉ lệ giữa giá thành và chất lượng có thể sánh được với
tổng đài. Nó cũng có thể hỗ trợ thậm chí rất nhiều chức năng định tuyến mới
mạnh hơn như định tuyến hiện v.v Công nghệ này do đó kết hợp một cách
hoàn hảo ưu điểm của các tổng đài chuyển mạch với ưu điểm của các bộ định
tuyến, và trở thành điểm nóng thu hút sự tập trung của ngành công nghiệp.
II. Quá trình tiêu chuẩn hoá MPLS
MPLS phát triển cùng với sự phát triển của hàng loạt các công nghệ:
1. IP over ATM
Mặc dù các ứng dụng MPLS hoàn toàn không giới hạn với IPOA, sự cải
tiến IPOA đầu tiên sinh ra MPLS. Công việc tiêu chuẩn hoá ATM bắt đầu rất
sớm vào khoảng năm 1980, và ngay sau đó phạm vi ứng dụng của IP dẫn tới
5
việc nghiên cứu xem thi hành IP trên ATM như thế nào. Một vài nhóm làm việc
IETF đã giải quyết câu hỏi này, và đưa đến kết quả trong hai tài liệu RFC là
RFC 1483 và RFC 1577 vào năm 1993 và 1994.
RFC1483 mô tả cách đóng gói bản tin IP trong các tế bào ATM trong khi
RFC1577 định nghĩa CIPOA và ATMARP (ATM Address Resolution
Protocol).
CIPOA thiết kế ATM bằng công nghệ mạng con IP logic, máy chủ và các
bộ định tuyến IP đặt trong các LIS khác nhau tương ứng. Khi cả hai phần liên

lạc đều nằm trong cùng một LIS giống nhau, chúng có thể liên lạc trực tiếp. Nếu
không chúng không thể liên lạc trực tiếp với nhau và một hoặc một vài bộ định
tuyến trung gian cần thiết sẽ được sử dụng.
Vì những nhược điểm của CIPOA được đề cập ở trên, trong khi nó lại
được sử dụng rất rộng rãi, các nhà nghiên cứu đang làm việc để tìm kiếm một
công nghệ IPOA hiệu quả hơn.
2. Toshiba's CSR
Toshiba đầu tiên định nghĩa mô hình chuyển mạch nhãn, công nghệ CSR
(Cell Switching Router). Mô hình này đầu tiên đề xuất ý kiến đặt cấu trúc
chuyển mạch ATM dưới sự điều khiển của giao thức IP (như giao thức định
tuyến IP và giao thức RSVP) mà không phải là giao thức ATM (Q.2931). Bởi
vậy mô hình này có thể loại trừ toàn bộ cuộc gọi báo hiệu ATM và việc xắp xếp
địa chỉ phức tạp. Và CSR đòi hỏi mạng CSR có thể chứa những tổng đài chuyển
mạch ATM và các tổng đài chuyển mạch CSR tại cùng một thời điểm. CSR có
thể thay thế các bộ định tuyến giữa một LIS trong CIPOA, do đó giải phóng nhu
cầu cho NHRP.
CSR xem như là công nghệ chuyển mạch nhãn đầu tiên được đệ trình tại
cuộc họp IETF BOF vào cuối năm 1994 và đầu năm 1995. Tuy nhiên, không có
những nghiên cứu chuyên sâu vào mô hình này. Định nghĩa của công nghệ này
không rõ ràng và hoàn chỉnh. Và các sản phẩm vật lý chưa có.
6
3. Cisco's Tag Switching
Chỉ một vài tháng sau khi Ipsion thông báo về công nghệ chuyển mạch IP,
Cisco đã phổ biến công nghệ chuyển mạch thẻ của mình. Mô hình này khác rất
nhiều so với hai công nghệ ở trên. Ví dụ, nó không sử dụng điều khiển luồng
nhưng sử dụng phương thức control drive trong thiết lập bảng truyền lại, và nó
không giới hạn với các ứng dụng trong hệ thống chuyển mạch ATM. Công nghệ
này đã có các tài liệu RFC. Không giống như Ipsilon, Cisco dành hết cho tiêu
chẩn quốc tế của công nghệ này. Các tài liệu RFC được xuất bản cho tất cả các
khía cạnh của các công nghệ, và các nỗ lực của Cisco đã mang lại kết quả trong

việc thiết lập nên nhóm làm việc MPLS IETF.
4. IBM's ARIS and Nortel's VNS
Ngay sau khi Cisco thông báo về công nghệ của mình, IBM bắt kịp với
ARIS (aggregate Route-based IP Switching) của mình và các tài liệu RFC cũng
được hình thành. Mặc dầu ARIS khá giống với chuyển mạch thẻ, chúng cũng có
rất nhiều các điểm khác biệt. Các công ty lớn khác trong công nghiệp, như
Nortel, cũng sử dụng chúng trong các sản phẩm VNS chuyển mạch nhãn của
mình. Có thể thấy rằng nghiên cứu về chuyển mạch nhãn đã nhận được sự chú ý
rộng rãi trong công nghiệp.
5. Công việc chuẩn hoá MPLS
Với sự hỗ trợ từ nhiều công ty, IETF triệu tập cuộc họp BOF trong năm
1996. Đây là một trong những cuộc họp thành công nhất trong lịch sử IETF.
MPLS đi vào con đường chuẩn hoá một cách hợp lý, mặc dầu nó còn được cân
nhắc xem liệu có những bộ định tuyến đủ nhanh hay công nghệ này liệu có còn
cần thiết. Trong thực tế, không có một bộ định tuyến nào đạt được và các công
nghệ chuyển mạch nhãn hiện có cần phải chuẩn hoá.
• Vào đầu năm 1997, hiến chương MPLS được thông qua.
• Vào tháng 4 năm 1997 nhóm làm việc MPLS tiến hành cuộc họp
đầu tiên.
• Vào tháng 11 năm 1997, tài liệu MPLS được ban hành.
• Vào tháng 7 năm 1998, tài liệu cấu trúc MPLS được ban hành.
7
• Trong thgáng 8 và tháng 9 năm 1998, 10 tài liệu internet bổ xung
được ban hành, bao gồm MPLS LDP (Label Distribution Protocol), Mark
Encoding, các ứng dụng ATM, v.v MPLS hình thành về căn bản.
IELF hy vọng sẽ kết thúc các tiêu chuẩn MPLS và đưa ra các tài liệu RFC
trong năm 1999.
Chúng ta có thể thấy rằng MPLS đã phát triển rất nhanh chóng và hiệu
quả. Điều này cũng chứng minh những yêu cầu cấp bách trong công nghiệp cho
một công nghệ mới.

Hầu hết các tiêu chuẩn MPLS hiện tại đang còn ở dạng “Internet Draft”,
mặc dù có một vài tiêu chuẩn MPLS đã được đưa vào dạng RFC-STD.
Không có một tiêu chuẩn MPLS độc lập mà chỉ có một tập các RFC, khi
toàn bộ các RFC được hoàn thiện chúng sẽ được tập hợp với nhau cho phép xây
dựng một hệ thống MPLS. Ví dụ như hiện này có khoảng hơn RFC về chỉ tiêu
kỹ thuật cho bộ định tuyến IP mà các bộ định tuyến này phải tuân theo.
III. Nhóm làm việc MPLS trong IETF
Nhóm làm việc MPLS là một tập các nhóm làm việc bao gồm các phạm
vi ‘sub-IP’ mà IESG thành lập gần đây. Tất cả các nhóm làm việc sub-IP tạm
thời đang được đặt trong General Area cho đến khi IESG quyết định cấu trúc
quản lý cuối cùng cho việc quản lý các nhóm này.
Nhóm làm việc MPLS chịu trách nhiệm chuẩn hoá các công nghệ cơ sở
cho sử dụng chuyển mạch nhãn và cho việc thi hành các đường chuyển mạch
nhãn trên các loại công nghệ lớp liên kết, như Frame Relay, ATM và các công
nghệ LAN (Ethernet, Token Ring, v.v ). Nó bao gồm các thủ tục và các giao
thức cho việc phân phối nhãn giữa các bộ định tuyến, xem xét về đóng gói và
multicast.
Các mục tiêu khởi đầu của nhóm làm việc đã gần như hoàn thành. Cụ thể,
nó đã xây dựng một số các RFC (xem liệt kê phía dưới) định nghĩa Giao thức
phân phối nhãn cơ sở (LDP), kiến trúc MPLS cơ sở và đóng gói gói tin, các định
nghĩa cho việc chạy MPLS qua các đường liên kết ATM, Frame Relay.
Các mục tiêu gần đây của nhóm làm việc là:
8
1. Hoàn thành các chỉ mục còn tồn tại:
2. PHát triển các tiêu chuẩn đề nghị của nhóm làm việc MPLS thành các
bản Dratf Standard. Bao gồm: LDP, CR-LDP, và các tiêu chuẩn kỹ thuật RSVP-
TE cũng như vấn đề đóng gói.
3. Định rõ các mở rộng phù hợp với LDP và RSVP cho việc xác nhận
LSP nguồn.
4. Hoàn thành các công việc trên MPLS-TE MIB

5. Xác định các cơ chế chấp nhận lỗi cải tiến cho LDP.
6. Xác định các cơ chế phụ phồi MPLS cho phép một đường chuyển mạch
nhãn có thể được sử dụng như là một bản dự trữ cho một tập các đường chuyển
mạch nhãn khác bao gồm các trường hợp cho phép sửa chữa cục bộ.
7. Cung cấp tài liệu về các phương thức đóng gói MPLS mở rộng cho
phép hoạt động trên các đường chuyển mạch nhãn trên các công nghệ lớp thấp
hơn, như phân chia theo thời gian (SONET ADM), độ dài bước sóng và chuyển
mạch không gian.
8. Hoàn tất các công việc đang tiến hành cho việc xác định cơ cấu với IP
Multicast qua các đưòng chuyển mạch nhãn.
1. Internet-Drafts:
S
TT
Tên Draft
1 Carrying Label Information in BGP-4
2 Definitions of Managed Objects for the Multiprotocol Label
Switching, Label Distribution Protocol (LDP)
3 LDP State Machine
4 RSVP-TE: Extensions to RSVP for LSP Tunnels
5 Constraint-Based LSP Setup using LDP
6 MPLS Traffic Engineering Management Information Base Using
SMIv2
9
7 MPLS Support of Differentiated Services
8 Framework for IP Multicast in MPLS
9 MPLS Label Switch Router Management Information Base Using
SMIv2
10 ICMP Extensions for MultiProtocol Label Switching
11 Applicability Statement for CR-LDP
12 Applicability Statement for Extensions to RSVP for LSP-Tunnels

13 LSP Modification Using CR-LDP
14 LSP Hierarchy with MPLS TE
15 Link Management Protocol (LMP)
16 Framework for MPLS-based Recovery
17 Multiprotocol Label Switching (MPLS) FEC-To-NHLFE (FTN)
Management Information Base Using SMIv2
18 Fault Tolerance for LDP and CR-LDP
19 Generalized MPLS - Signaling Functional Description
20 MPLS LDP Query Message Description
21 Signalling Unnumbered Links in CR-LDP
22 LDP Extensions for Optical User Network Interface (O-UNI)
Signaling
23 Signalling Unnumbered Links in RSVP-TE
24 Requirements for support of Diff-Serv-aware MPLS Traffic
Engineering
25 Extensions to RSVP-TE and CR-LDP for support of Diff-Serv-aware
MPLS Traffic Engineering
26 Generalized MPLS Signaling - CR-LDP Extensions
27 Generalized MPLS Signaling - RSVP-TE Extensions
Chương II: Các khía cạnh kỹ thuật MPLS
I. Khái niệm MPLS
1. Khái quát MPLS
Khi một gói tin tuân theo các phương thức lớp mạng connectionless từ
một bộ định tuyến đến bộ định tuyến tiếp theo, mỗi bộ định tuyến phải đưa ra
một quyết định gửi chuyển tiếp độc lập cho gói tin đó. Do đó, mỗi bộ định tuyến
phân tích mào đầu gói tin và mỗi bộ định tuyến sẽ chạy các thuật toán định
tuyến lớp mạng. Mỗi bộ định tuyến lựa chọn hop tiếp theo cho gói tin một cách
10
hoàn toàn độc lập dựa trên những phân tích của nó về mào đầu gói tin và kết quả
của việc chạy thuật toán định tuyến.

Các mào đầu gói tin chứa đựng nhiều thông tin hơn là thông tin cần thiết
để lựa chọn hop tiếp theo. Lựa chọn hop tiếp theo bởi vậy có thể xem là sự cấu
thành của hai chức năng. Chức năng thứ nhất phân chia toàn bộ các gói tin vào
các tập lớp gửi chuyển tiếp ngang cấp FEC (Forwarding Equivalence Class).
Chức năng thứ hai là xắp xếp mỗi FEC cho một hop tiếp theo. Khi quyết định
gửi chuyển tiếp được đưa ra, với các gói tin được xắp xếp vào cùng một FEC là
giống nhau. Tất cả các gói tin trong cùng một FEC cụ thể và xuất phát từ một
nút cụ thể sẽ đi theo cùng một tuyến đường hoặc theo một tập các tuyến đường
liên kết với FEC đó.
Trong gửi chuyển tiếp IP truyền thống, một bộ định tuyến cụ thể sẽ đưa
hai gói tin vào cùng một FEC nếu như một vài tiền tố địa chỉ X trong các bảng
định tuyến của bộ định tuyến phù hợp với các địa chỉ đích của gói tin. Khi gói
tin truyền qua mạng, mỗi hop lần lượt kiểm tra lại gói tin và ấn định nó vào một
FEC.
Trong MPLS, việc ấn định một gói tin cụ thể vào một FEC được thực
hiện một lần khi gói tin đi vào mạng. FEC mà gói tin được ấn định được mã hoá
thành một giá trị có độ dài cố định được gọi là nhãn. Khi một gói tin được gửi
chuyển tiếp tới hop tiếp theo của nó, nhãn được gửi theo gói tin, như vậy các gói
tin được dán nhãn trước khi chúng được gửi chuyển tiếp.
Tại các hop phía sau, không có những phân tích sâu hơn về mào đầu lớp
mạng. Đúng hơn là nhãn được sử dụng như chỉ số trong bảng mà nó xác định
hop tiếp theo và nhãn mới. Nhãn cũ được thay thế bằng một nhãn mới và gói tin
được gửi chuyển tiếp đến hop tiếp theo.
Trong mô hình gửi chuyển tiếp MPLS, một khi một gói tin được ấn định
vào một FEC thì không có bất cứ một phân tích mào đầu nào được các bộ định
tuyến phía sau thực hiện. Tất cả công việc gửi chuyển tiếp được điều khiển bằng
các nhãn. Điều này có một số các ưu điểm so với việc gửi chuyển tiếp lớp mạng
truyền thống.
11
- Việc gửi chuyển tiếp có thể được thực hiện bằng các tổng đài có khả

năng tìm kiếm và thay thế nhãn, nhưng không có khả năng phân tích mào đầu
lớp mạng hoặc không có khả năng phân tích mào đầu lớp mạng tại một tốc độ
xác định.
- Kể từ lúc gói tin được ấn định vào một FEC khi nó đi vào mạng, bộ định
tuyến đầu vào có thể sử dụng bất cứ thông tin nào mà nó có về gói tin cho dù là
các thông tin đó không thể lấy được từ mào đầu lớp mạng trong khi quyết định
việc ấn định. Ví dụ, các gói tin tới các cổng khác nhau có thể được ấn định cho
các FEC khác nhau. Trong khi đó việc gửi chuyển tiếp truyền thống có thể chỉ
xem xét đến thông tin được mang theo cùng với gói tin trong mào đầu gói tin.
- Một gói tin đi vào mạng tại một bộ định tuyến cụ thể có thể được dán
nhãn khác với một gói tin tương tự nhưng đi vào mạng tại một bộ định tuyến
khác, kết quả là các quyết định gửi chuyển tiếp phụ thuộc vào bộ định tuyến lối
vào. Điều này không thể thực hiện được trong việc gửi chuyển tiếp truyền thống,
khi mà bộ định tuyến lối vào của gói tin không được mang theo gói tin.
- Những yếu tố quyết định xem liệu gói tin được ấn định cho một FEC
như thế nào có thể trở nên ngày càng phức tạp, nếu không có bất cứ một tác
động nào vào các bộ định tuyến chỉ đơn thuần là gửi chuyển tiếp các gói tin dán
nhãn.
- Đôi khi chúng ta muốn bắt gói tin đi theo một tuyến đường xác định mà
đã được lựa chọn trước hoặc tại thời điểm gói tin đi vào mạng, hơn là tuyến
đường được lựa chọn bằng các thuật toán định tuyến động khi gói tin đi qua
mạng. Điều này có thể được thực hiện như là vấn đề về chính sách hoặc để hỗ
trợ điều khiển lưu lượng. Trong gửi chuyển tiếp truyền thống, điều này đòi hỏi
gói tin phải mang bộ mã về tuyến đường của nó đi theo. Trong MPLS, một nhãn
có thể được sử dụng để đại diện cho một tuyến đường vì thế nhận dạng của
tuyến đường không cần phải mang theo trong gói tin.
Một vài bộ định tuyến phân tích mào đầu lớp mạng của gói tin không phải
đơn thuẩn chỉ để lựa chọn hop tiếp theo mà còn để quyết định quyền ưu tiên và
COS của gói tin. Sau đó chúng có thể áp dụng các ngưỡng loại bỏ hoặc các lịch
12

trình khác nhau cho các gói tin khác nhau. MPLS cho phép (nhưng không yêu
cầu) quyền ưu tiên hoặc CoS có thể được xác định hoàn toàn hoặc một phần từ
nhãn. Trong trường hợp này, có thể nó rằng nhãn đại diện cho sự kết hợp của
FEC và quyền ưu tiên hoặc CoS.
MPLS là Chuyển mạch nhãn đa giao thức, đa giao thức ở đây có nghĩa là
các công nghệ của nó có thể áp dụng trong bất cứ giao thức lớp mạng nào.
Trong đề tài này chúng tôi chủ yếu tập trung vào giao thức IP.
Một bộ định tuyến hỗ trợ MPLS được gọi là bộ định tuyến chuyển mạch
nhãn hay LSR.
2. MPLS và các thành phần trong MPLS
a. MPLS
MPLS là một nhóm là việc IETF cung cấp các bản phác thảo, định tuyến,
gửi chuyển tiếp và chuyển mạch các luồng lưu lượng qua mạng.
MPLS thi hành các chức năng sau:
 Xác định cơ chế quản lý các luồng lưu lượng của các phần tử khác
nhau, như các luồng lưu lượng giữa các phần cứng, các máy móc khác nhau
hoặc thậm chí là các luồng lưu lượng giữa các ứng dụng khác nhau.
 Duy trì tính độc lập của các giao thức lớp 2 và lớp 3.
 Cung cấp các phương tiện để xắp xếp các địa chỉ IP thành các nhãn có
độ dài cố định và đơn giản được các công nghệ gửi chuyển tiếp gói tin và
chuyển mạch gói sử dụng.
 Giao diện với các giao thức định tuyến có sẵn như RSVP và OSPF.
 Hỗ trợ IP, ATM, và các giao thức lớp 2 Frame-Relay.
Trong MPLS, việc truyền dữ liệu thực hiện theo các đường chuyển mạch
nhãn (LSP). Các đường chuyển mạch nhãn là dãy các nhãn tại mỗi nút và tại tất
cả các nút dọc theo tuyến đường từ nguồn tới đích. LSP được thiết lập hoặc là
trước khi truyền dữ liệu hoặc trong khi dò luồng dữ liệu. Các nhãn được phân
phối sử dụng giao thức phân phối nhãn LDP hoặc RSVP hoặc dựa trên các giao
thức định tuyến như giao thức BGP và OSPF. mỗi gói dữ liệu nén và mang các
nhãn trong quá trình đi từ nguồn tới đích. Chuyển mạch tốc độ cao có thể chấp

13
nhận được vì các nhãn với độ dài cố định được chèn vào vị trí đầu của gói tin
hoặc tế bào và có thể được phần cứng sử dụng để chuyển mạch các gói tin một
cách nhanh chóng giữa các đường liên kết.
II. Các thành phần trong MPLS
1. Nhãn
Nhãn là một nhận dạng có ý nghĩa cục bộ với độ dài cố định và ngắn,
được dùng để nhận dạng FEC. Nhãn được gán vào một gói tin cụ thể sẽ đại diện
cho FEC mà gói tin đó được ấn định.
Thường thì một gói tin được ấn định cho một FEC (hoàn toàn hoặc một
phần) dựa trên địa chỉ đích lớp mạng của nó. Tuy nhiên nhãn không bao giờ là
mã hoá của địa chỉ đó.
Nếu Ru và Rd là các LSR, chúng có thể thoả thuận khi Ru truyền gói tin
tới Rd, Ru sẽ dán cho gói tin nhãn có giá trị L nếu như gói tin là một thành viên
trong FEC F. Do vậy, các bộ định tuyến có thể thoả thuận một sự kết hợp giữa
nhãn L và FEC F cho việc gửi gói tin từ Ru tới Rd. Kết quả của quá trình thoả
thuận này là L sẽ trở thành nhãn lối ra đại diện cho FEC F của Ru và là nhãn lối
vào đại diện cho FEC F của Rd. Chú ý rằng L không nhất thiết đại diện cho FEC
F cho bất cứ gói tin nào khác. L là một giá trị tuỳ ý để kết hợp F một cách cục
bộ giữa Ru và Rd.
Việc gửi gói tin ở trên từ Ru tới Rd không ngụ ý là gói tin sẽ xuất phát từ
Ru và đích của nó là Rd, nó bao gồm việc truyền gói tin tại một hoặc cả hai
LSR.
Đôi khi Rd rất khó thậm chí là không thể xác định được (khi có một gói
tin mang nhãn L tới) nhãn L được đặt trong gói tin là do Ru hay các LSR khác.
Điển hình là trong trường hợp Ru và Rd không phải là hai LSR kết cận. Trong
trường hợp này nó phải đảm bảo việc kết hợp nhãn với FEC là ánh xạ một - một.
Nghĩa là Rd không được thoả thuận với Ru1 kết hợp nhãn L với FECF1 trong
khi cũng thoả thuận với Ru2 kết hợp nhãn L với FECF2. Ngoại trừ trường hợp
khi Rd nhận một gói tin dán nhãn L thì nó luôn có thể xác định được gói tin

được Ru1 hay Ru2 dán nhãn.
14
Trách nhiệm của mỗi LSR là đảm bảo nó có thể làm rõ các nhãn lối vào
của nó.
2. LSR ngược và LSR xuôi
Xem rằng Ru và Rd thoả thuận kết hợp nhãn L với FEC F cho việc gửi
gói tin từ Ru tới Rd. Sau đó về phương diện kết hợp, Ru là LSR ngược và Rd là
LSR xuôi.
Để có thể nói một nút là xuôi hay ngược với khía cạnh liên kết nghĩa là
một nhãn cụ thể đại diện cho một FEC cụ thể được truyền từ nút ngược tới nút
xuôi. Điều này không ngụ ý là các gói tin trong FEC được gửi từ nút ngược tới
nút xuôi.
3. Gói tin dán nhãn
Một gói tin dán nhãn là một gọi 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 dược đặt chung trong
mào đầu lớp mạng và lớp liên kết dữ liệu miễn là ở đây có trường có thể dùng
được cho mục đích dán nhãn. Công nghệ mã hoá được sử dụng phải phù hợp với
cả thực thể mã hoá nhãn và thực thể giải mã nhãn.
4. Ấn định và phân phối nhãn
Trong kiến trúc MPLS, quyết định để kết hợp một nhãn L cụ thể với một
FEC F cụ thể là do LSR xuôi thực hiện. LSR xuôi sau khi kết hợp sẽ thông báo
với LSR ngược về kết hợp đó. Do vậy các nhãn là được LSR xuôi ấn định và
các kết hợp nhãn được phân phối theo hướng từ LSR xuôi tới LSR ngược.
Nếu một LSR được thiết kế để cho nó chỉ có thể tìm kiếm các nhãn trong
một phạm vi cố định, thì khi đó nó đơn thuần chỉ cần đảm bảo rằng nó chỉ kết
hợp các nhãn trong phạm vi này.
5. Các thuộc tính của việc kết hợp nhãn
Việc kết hợp nhãn L với FEC F, được phân phối từ Rd tới Ru, có thể có
các thuộc tính liên kết. Nếu Ru, đóng vai trò là LSR xuôi, cũng phân phối một

kết hợp của một nhãn với FEC F, khi đó dưới điều kiện cụ thể, nó có thể cũng
yêu cầu phân phối các thuộc tính đáp ứng mà nó nhận được từ Rd.
15
6. Các giao thức phân phối nhãn
Một giao thức phân phối nhãn là một tập các thủ tục mà nhờ đó một LSR
thông báo cho các LSR khác các kết hợp nhãn/FEC mà nó thực hiện. Hai LSR
sử dụng giao thức phân phối nhãn để trao đổi thông tin kết hợp nhãn/FEC được
gọi là hai LSR phân phối nhãn ngang cấp xét theo khía cạnh thông tin kết hợp
mà nó trao đổi. Nếu hai LSR là hai LSR phân phối nhãn ngang cấp, chúng sẽ đề
cập đến ‘label distribution adjacency’ giữa chúng.
Chú ý rằng hai LSR có thể là hai LSR phân phối nhãn ngang cấp xét theo
phương diện một vài tập kết hợp nhưng sẽ không phải là hai LSR phân phối
nhãn ngang cấp xét theo phương diện một vài tập kết hợp khác.
Giao thức phân phối nhãn cũng bao gồm các thủ tục đàm phán mà hai
LSR phân phối nhãn ngang cấp phải thực hiện để học các khả năng MPLS của
nhau.
Kiến trúc mạng không đòi hỏi chỉ có một giao thức phân phối nhãn.
Trong thực tế, một số các giao thức phân phối nhãn đang được chuẩn hoá. Các
giao thức đã có đang được mở rộng để cho việc phân phối nhãn có thể thực hiện
trên nó(như [MPLS-BGP], [MPLS-RSVP], [MPLS-RSVP-TUNNELS]). Các
giao thức mới cũng được định nghĩa cho mục đích phân phối nhãn như [MPLS-
LDP], [MPLS-CR-LDP].
7. Công nghệ phân phối nhãn Downstream-on-demand và Unsolicited
Downstream
Trong kiến trúc MPLS cho phép một LSR yêu cầu trực tiếp việc kết hợp
nhãn cho một FEC từ hop tiếp theo của FEC đó. Công nghệ này được gọi là
công nghệ phân phối nhãn Downstream-on-Demand.
Kiến trúc MPLS cũng cho phép một LSR phân phối các kết hợp
nhãn/FEC của nó tới các LSR không yêu cầu các kết hợp đó. Công nghệ này
được gọi là công nghệ phân phối nhãn unsolicited Downstream.

Một vài nhà vận hành MPLS sẽ chỉ cung cấp cơ chế phân phối nhãn
Downstream-on-Demand, một vài nhà vận hành khác chỉ cung cấp cơ chế phân
phối nhãn unsolicited Downstream, và một số khác cung cấp cả hai. Cơ chế nào
16
được cung cấp có thể phụ thuộc vào các đặc tính của các giao diện mà chúng
được các nhà vận hành hỗ trợ. Tuy nhiên cả hai công nghệ này có thể được sử
dụng trong cùng một mạng tại cùng một thời điểm. Nhưng trong hai LSR kế cận
thì LSR xuôi và LSR ngược phải thoả thuận loại công nghệ nào được sử dụng.
8. Chế độ nhớ nhãn
Một LSR Ru có thể nhận hoặc đã nhận một kết hợp nhãn/FEC từ một
LSR Rd, cho dù Rd không phải là hop tiếp theo của Ru với FEC đó. Ru sau đó
lựa chọn xem liệu giữ các kết hợp như vậy hay loại bỏ những kết hợp đó. Nếu
Ru giữ những kết hợp như vậy, sau đó nó có thể sử dụng kết hợp đó ngay lập tức
khi Rd trở thành hop tiếp theo của FEC đang xem xét. Nếu Ru loại bỏ kết hợp
đó thì khi Rd trở thành hop tiếp theo của Ru thì kết hợp đó sẽ phải được thực
hiện lại.
Nếu một LSR hỗ trợ ‘chế độ nhớ nhãn tự do’, nó duy trì các kết hợp giữa
một nhãn và một FEC nó nhận từ LSR không phải là hop tiếp theo của nó cho
FEC đó. Nếu một LSR hỗ trợ ‘chế độ nhớ nhãn bảo thủ’, nó loại bỏ những kết
hợp như vậy.
‘Chế độ nhớ nhãn tự do’ cho phép tương thích nhanh hơn với những thay
đổi trong định tuyến, nhưng ‘chế độ nhớ nhãn bảo thủ’ chỉ đòi hỏi LSR duy trì ít
nhãn hơn nhiều.
9. Tập nhãn
Trước đây, chúng ta thường cho rằng gói tin dán nhãn chỉ mang một nhãn
duy nhất. Nhưng chúng ta thấy rằng sẽ tiện ích hơn nhiều nếu có một mô hình
tổng quan trong đó gói tin dán nhãn mang một số nhãn được tổ chức thành một
tập xắp xếp theo chế độ last-in, first-out. Chúng ta gọi đó là tập nhãn.
Mặc dù MPLS hỗ trợ hệ thống phân cấp nhưng xử lý gói tin dán nhãn
hoàn toàn độc lập với cấp mạng. Việc xử lý luôn dựa trên nhãn trên cùng của tập

nhãn mà không xem xét tới khả năng mà một vài nhãn khác có thể ở phía trên
nhãn đó trước đây hoặc một số nhãn khác có thể nằm dưới nó tại thời điểm hiện
tại.
17
Một gói tin không dán nhãn có thể xem như là một gói tin có tập nhãn
rỗng.
Nếu một tập nhãn của gói tin có độ lớn là m thì nhãn ở đáy của tập nhãn
là nhãn mức1, nhãn trên nó là nhãn mức 2 và nhãn ở trên cùng là nhãn mức m.
Tiện ích của tập nhãn sẽ được làm rõ khi chúng ta xem xét đến khái niệm
LSP Tunnel và hệ thống phân cấp MPLS.
10.Lối vào gửi chuyển tiếp nhãn hop tiếp theo (NHLFE)
NHLFE được sử dụng khi gửi chuyển tiếp gói tin dán nhãn. Nó bao gồm
các thông tin sau:
1. Hop tiếp theo của gói tin.
2. Hoạt động thi hành trên tập nhãn của gói tin. Nó là một trong các hoạt
động sau:
- Thay thế nhãn trên cùng của tập nhãn bằng một nhãn mới
- Đẩy tập nhãn đi
- Thay thế nhãn trên cùng của tập nhãn bằng một nhãn mới sau đó đẩy
một số nhãn mới vào tập nhãn.
Ngoài ra nó còn gồm các hoạt động sau:
- đóng gói thông tin lớp liên kết dữ liệu để sử dụng khi truyền gói tin.
- Hoạt động mã hoá tập nhãn khi truyền gói tin
- Các thông tin cần thiết để xắp xếp gói tin chính xác.
Chú ý là với một LSR cho trước thì nó có thể nhận được gói tin mà hop
tiếp theo chính là nó. Trong trường hợp đấy nó sẽ đẩy nhãn trên cùng trong label
stack sau đó gửi gói tin đến chính nó. Sau đó nó sẽ đưa ra quyết định gửi chuyển
tiếp mới dựa trên những thông tin còn lại sau khi đẩy tập nhãn. Khi đó có thể gói
tin vẫn là gói tin được dán nhãn hoặc có thể là gói tin IP thông thường. Nghĩa là
trong một vài trường hợp LSR phải dựa vào mào đầu gói tin IP để gửi chuyển

tiếp.
Nếu hop tiếp theo của gói tin chính là LSR hiệnt tại thì hoạt động trên tập
nhãn lúc này phải là hoạt động đẩy tập nhãn.
18
11.Bản đồ nhãn lối vào(ILM)
ILM sắp xếp mối các nhãn lối vào vào các tập NHLFE. Nó được sử dụng
khi gói tin gửi đến là gói tin gán nhãn.
Nếu ILM sắp xếp nhãn gói tin vào một tập NHLFE chứa hơn một thành
phần, thì khi đó một thành phần xác định phải được chọn trước khi gửi gói tin đi
tiếp.
12. Xắp xếp FEC-to-NHLFE (FTN)
FTN xắp xếp mỗi FEC vào một tập NHLFE. Nó được sử dụng khi gói tin
đến chưa được dán nhãn nhưng cần phải dán nhãn cho nó trước khi gửi đi.
Khi FTN sắp xếp một FEC vào tập NHLFE chứa nhiều hơn một thành
phần thì một thành phần phải được chọn trước khi gửi gói tin đi tiếp.
13.Đổi nhãn
Cơ chế đổi nhãn sử dụng các thủ tục sau để gửi chuyển tiếp gói tin:
Để gửi gói tin đã dán nhãn LSR kiểm tra nhãn trên cùng trong tập nhãn
sau đó dùng ILM để xắp xếp nó vào NHLFE. Sau đó sử dụng thông tin trong
NHLFE để quyết định dích gửi tiếp theo của gói tin đồng thời thực hiện các hoạt
động trên tập nhãn. Sau đó mã hoá tập nhãn mới vào gói tin và gửi đi
Để gửi gói tin chưa dán nhãn, LSR phân tích mào đầu lớp mạng để biết
FEC của gói tin. Sử dụng FNT để xắp xếp nó vào NHLFE, sau đó sử dụng thông
tin trong NHLFE để quyết định nơi gửi gói tin đi đồng thời thực hiện các hoạt
động trên tập nhãn(loại trừ hoạt động đẩy tập nhãn). Sau đó mã hoá tập nhãn
mới vào gói tin và gửi đi
Chú ý là khi cơ chế đổi nhãn được sử dụng, thông tin về hop tiếp theo
luôn luôn được lấy từ NHLFE, trong một vài trường hợp hop tiếp theo này khác
so với khái niệm hop tiếp theo khi MPLS không được áp dụng.
14. Mục tiêu và tính duy nhất của nhãn

Một LSR Rd có thể kết hợp nhãn L1 với một FEC F, và phân phối kết hợp
đó tới LSR phân phối ngang cấp Ru1. Rd cung kết hợp nhãn L2 với FEC F và
gửi kết hợp này tới LSR phân phối ngang cấp Ru2. Liệu L1 có bằng L2 hay
19
không không phải là do kiến trúc mạng quyết định mà nó chỉ mạng ý nghĩa cục
bộ.
Một LSR Rd kết hợp L với FEC F1 sau đó gửi binding này tới LSR Ru1
đồng thời kết hợp L với FEC F2 rồi gửi binding này cho LSR Ru2. Khi Rd nhận
được gói tin dán nhãn L thì chỉ nếu như nó nhận biết đựoc gói tin được gửi từ
Ru1 hay Ru2 thì khi đó kiến trúc mạng mới không đòi hỏi F1 bằng F2. Trong
trường hợp này Rd sử dụng các không gian nhãn khác nhau cho các nhãn gửi tới
Ru1 và Ru2.
Nhìn chung, Rd chỉ xác định được liệu Ru1 hay Ru2 đẩy nhãn L lên vị trí
trên cùng của tập nhãn khi:
-Ru1 và Ru2 là các đơn vị phân phối nhãn ngang cấp được RD phân phối
liên kết của nhãn L và
- Ru1 và Ru2 được kết nối trực tiếp với Rd qua giao diện liên kết điểm -
điểm.
Khi điều kiện được thoả mãn nó sử dụng các nhãn giới hạn cho từng giao
diện nghĩa là nó là duy nhất cho mỗi giao diện. Khi đó ta nói LSR sử dụng "per-
interface label space". Khi điều kiện này không có hiệu lực, các nhãn phải là duy
nhất với các LSR cấp phát chúng và chúng ta nói rằng LSR sử dụng "per-
platform label space."
Nếu LSR Rd liên kết với LSR Ru qua hai giao diện điểm điểm, khi đó Rd
có thể phân phối kết hợp L với FEC F1 cũng như L với FEC F2, F1 khác F2 nếu
như mỗi kết hợp là hợp lệ cho các gói tin Ru gửi tới Rd qua một giao diện cụ
thể. Trong các trường hợp khác, Rd không đựoc phân phối tới Ru các kết hợp
của một nhãn với các FEC khác nhau.
Trong MPLS không có khái niệm về các không gian khác nhau cho các
cấp khác nhau.

Một câu hỏi được đặt ra là liệu có khả năng LSR sử dụng “multiple per-
platform label spaces” hoặc ‘multiple per-interface label spaces’ cho cùng một
giao diện?. Điều này không bị kiến trúc mạng ngăn cấm. Tuy nhiên, trong
trường hợp này LSR phải có một vài phương tiện, không được định rõ trong
20
kiến trúc mạng, để xác định cho cho nhãn lối vào xem label space nào mà nhãn
thuộc vào., Ví dụ, [MPLS-SHIM] chỉ rõ label space khác nhau được sử dụng
cho gói tin unicast hơn là gói tin multicast, và sử dụng điểm mã lớp liên kết dữ
liệu để phân biệt hai label space khác nhau.
15.Đường chuyển mạch nhãn (LSP), LSP lối vào, LSP lối ra
“LSP mức m” cho một gói tin P là dãy các bộ định tuyến
<R1, R2, , Rn>
với các tính chất như sau:
1. R1: "LSP lối vào", là LSR đầu tiên đẩy nhãn vào trong tập nhãn của P,
kết quả là tập nhãn có độ dài m.
2. với 1<i<n, tập nhãn của P có độ dài m khi LSR Ri nhận nó.
3. Trong thời gian P truyền từ R1 tới R[n-1] tập nhãn của gói tin P luôn có
độ dài m
4. Với 1<i<n, Ri truyền P tới R[i+1] bằng các phương tiện của MPLS, ví
dụ bằng cách sử dụng nhãn trên cùng trong tập nhãn (nhãn mức m) là chỉ số để
vào ILM.
5. với 1<i<n, Nếu hệ thống S nhận được và gửi P sau khi P được Ri
truyền đi nhưng trước khi Ri+1 nhận được. Khi đó quyết định gửi chuyển tiếp
của hệ thống S không dựa trên nhãn mức m hoặc dựa trên mào đầu lớp mạng.
Điều này vì:
a. Quyết định hoàn toàn không dựa trên tập nhãn và mào đầu lớp mạng.
b. Quyết định dựa trên tập nhãn mà trong đó các nhãn bổ xung đã được
đẩy vào (ví dụ nhãn mức m+k, k>0)
Nói cách khác LSP mức m cho gói tin P giống như là dãy các bộ định
tuyến mà

1. nó bắt đầu với LSR (LSP lối vào) đẩy nhãn mức m vào tập nhãn.
2. Tất cả các LSR trung gian đưa ra quyết định gửi chuyển tiếp bằng việc
chuyển mạch nhãn trên nhãn mức m.
3. Nó kết thúc (tại LSP lối ra) khi quyết định gửi được tạo bởi chuyển
mạch nhãn trên nhãn mức m-k, ở đây k>0, hoặc khi quyết định gửi được tạo bởi
21
các thủ tục gửi chuyển tiếp non-MPLS thông thường. Hệ quả của điều này là bất
cứ khi nào LSR đẩy nhãn vào gói tin đã dán nhãn, nó cần phải đảm bảo rằng
nhãn mới phù hợp với FEC mà LSP lối ra của nó là LSR ấn định nhãn đang ở vị
trí thứ 2 trong tập nhãn.
Chúng ta sẽ gọi dãy các LSR là "LSP cho một FEC F" nếu nó là một LSP
mức m cho một gói tin cụ thể P thì nhãn mức m của gói tin P là nhãn tương ứng
với FEC F.
Cân nhắc tập các nút mà nó có thể là nút LSP lối vào cho FEC F. Khi đó ở
đây có một LSP cho FEC F nó bắt đầu bằng một trong số các nút trên. Nếu số
LSP này có cùng một LSP lối ra, khi đó xem xét một tập các LSP như vậy dưới
dạng hình cây mà gốc là LSP lối ra.
16.Đẩy nhãn tại hop kề cuối
Theo như phần trên ta thấy rằng nếu dẫy <R1 Rn> là LSP mức m của gói
tin P thì P có thể được truyền từ Rn-1 tới Rn với label stack có độ dài m-1. Khi
đó label stack có thể đựoc đẩy đi từ LSR giáp cuối hơn là tại LSP lối ra.
Từ cấu trúc tương ứng ta thấy rằng điều đó hoàn toàn phù hợp vì nhãn
mức m để truyền gói tin tới Rn một khi Rn-1 quyết định gửi gói tin đến Rn thì
nhãn không còn thực hiện chức năng nào nữa và không cần phải mang nó đi
nữa.
Có những ưu điểm thiết thực khi thực hiện việc đẩy nhãn tại hop kề cuối.
Nếu không thực hiện việc đẩy nhãn tại hop kề cuối thì khi LSP lối ra nhận được
gói tin, đầu tiên nó sẽ tìm kiếm nhãn trên cùng và các quyết định đưa ra là kết
quả của quá trình tìm kiếm tại LSP lối ra. Sau khi đẩy nhãn và kiểm tra những
thứ còn lại trong gói tin. Nếu còn nhãn khác trong tập nhãn, LSP lối ra sẽ tìm

kiếm nó và sau đó gửi chuyển tiếp gói tin dựa trên việc tìm kiếm này. (trong
trường hợp này, LSR lối ra trong LSP mức m của gói tin chỉ là nút trung gian
cho LSP mức m-1 của nó). Nếu không có một nhãn nào khác trong tập nhãn thì
khi đó gói tin sẽ được gửi đi theo địa chỉ đích lớp mạng của nó. Chú ý là điều
này đòi hỏi LSR lối ra phải thực hiện hai lần tìm kiếm, hoặc là hai lần tìm kiếm
nhãn hoặc là một lần tìm kiếm nhãn theo sau là một lần tìm kiếm địa chỉ đích.
22
Mặt khác nếu việc đẩy hop kề cuối được áp dụng, thì khi hop kề cuối tìm
kiếm nhãn nó sẽ quuyết định:
♦ nó là hop giáp cuối và
♦ hop tiếp theo là hop nào.
Nút giáp cuối sau đó đẩy nhãn trong tập nhãn và gửi gói tin dựa trên
thôntg tin thu được bằng việc tìm kiếm nhãn trên cùng của tập nhãn. Khi LSP lối
ra nhận được gói tin, nhãn ở trên cùng lúc này sẽ là nhãn cần tìm kiếm để đưa ra
quyết định gửi chuyển tiếp. Hoặc nếu gói tin chỉ mang một nhãn đơn, LSP lối ra
sẽ đơn giản là xem gói tin lớp mạng, đó là việc mà nó cần làm để đưa ra quyết
định gửi chuyển tiếp.
Công nghệ này cho phép đầu ra thực hiện một lần tìm kiếm và cũng đòi
hỏi nút giáp cuối chỉ một lần tìm kiếm.
Sự ra đời của việc gửi chuyển tiếp “fastpath” trong các sản phẩm chuyển
mạch nhãn có thể hỗ trợ nếu chỉ yêu cầu một lần tìm kiếm:
- Mã có thể đơn giảm nếu xem rằng chỉ cần một lần tìm kiếm.
- Mã có thể được dựa trên quỹ thời gian mà một lần tìm kiếm đòi hỏi.
Trên thực tế, khi việc đẩy nhãn tại hop kề cuối được thực hiện thì LSP lối
ra thậm chí không cần phải là một LSR.
Tuy nhiên một vài thiết bị chuyển mạch phần cứng không có khả năng
đẩy tập nhãn do đó việc này không đòi hỏi bắt buộc. Ở đây cũng có một vài tình
huống mà việc đẩy tập nhãn là không thể chấp nhận. Do đó nút kề cuối chỉ đẩy
tập nhãn nếu như nó được nút lối ra yêu cầu một cách rõ ràng, hoặc nếu như nút
tiếp theo trong LSP không hỗ trợ MPLS (Nếu nút tiếp theo trong LSP hỗ trợ

MPLS, nhưng không yêu cầu đẩy tập nhãn thì nút kề cuối không có cách nào để
biết được rằng mình là nút kề cuối)
Một LSR có khả năng đẩy tập nhãn phải thực hiện công việc này khi được
thiết bị phân phối nhãn ngang cấp xuôi của nó yêu cầu.
Giàn xếp giao thức LDP ban đầu phải cho phép mỗi LSR biết được liệu
LSR kế cận của mình có khả năng đẩy tập nhãn hay không. Một LSR không
23
được yêu cầu LSR phân phối nhãn ngang cấp đẩy tập nhãn nếu như nó không có
khả năng đó.
Có một câu hỏi là liệu nút lối ra có thể làm sáng tỏ nhãn trên cùng của gói
tin nhận được một cách đúng đắn nếu việc đẩy nhãn tại hop kề cuối được sử
dụng. Miễn là qui tắc về tính duy nhất trong phần II.1.2.2.14 được tuân theo, thì
nó luôn làm sáng tỏ nhãn trên cùng của gói tin nhận được một cách chính xác.
17.LSP hop tiếp theo
LSP hop tiếp theo cho một gói tin dán nhãn xác định trong một LSR xác
định là một LSR hop tiếp theo, được lựa chọn theo phưong pháp NHLFE sử
dụng cho việc gửi chuyển tiếp gói tin.
LSP hop tiếp theo cho một FEC xác định là hop tiếp theo được lựa chọn
theo phương pháp NHLFE được nhãn đáp ứng với FEC đó ra dấu.
Chú ý là LSP hop tiếp theo có thể khác với hop tiếp theo được sử dụng
trong thuật toán định tuyến lớp mạng. Chúng ta sẽ sử dụng thuật nghữ L3 hop
tiếp theo để đề cập đến LSP hop tiếp theo trong thuật toán định tuyến lớp mạng.
18.Các nhãn lối vào không hợp lệ
LSR sẽ làm gì khi nhận một gói tin dán nhãn nhưng không có kết hợp cho
nhãn đó. Khi đó nó có xu hướng nghĩ rằng các nhãn này có thể đã được loại bỏ,
và gói tin được gửi chuyển tiếp như một gói tin IP không dán nhãn. Tuy nhiên
trong một vài trường hợp làm như vậy có thể gây ra lặp. Nếu LSR ngược nghĩ
rằng nhãn được xắp xếp cho một tuyến xác định nhưng LSR xuôi lại không nghĩ
như vậy, và nếu như việc định tuyến hop by hop của các gói tin IP không dán
nhãn mang gói tin trở về LSR ngược khi đó hiện tượng lặp xảy ra.

Cũng có thể nhãn có xu hướng đại diện cho một tuyến đường mà nó
không thể phỏng đoán từ mào đầu IP.
Do vậy, khi một gói tin dán nhãn được nhận với nhãn lối vào không hợp
lệ, nó bị loại bỏ, trừ khi nó được quyết định bằng một vài phương tiện để gửi
chuyển tiếp nó dưới dạng không dán nhãn mà không gây ra bất cứ tổn hại nào.
24
19.Điều khiển LSP: Độc lập và theo chỉ dẫn
Một vài FEC đáp ứng với các tiền tố địa chỉ được phân phối qua một thuật
toán định tuyến động. Thiết lập các LSP cho những FEC này có thể được thực
hiện theo một hoặc hai cách: Điều khiển LSP độc lập và điều khiển LSP theo chỉ
dẫn.
Điều khiển LSP độc lập: mỗi LSR, lưu ý rằng nó nhận biết một FEC cụ
thể, đưa ra những quyết định độc lập để liên kết nhãn với FEC đó và để phân
phối liên kết đó tới các LSR ngang cấp. Điều này phù hợp với công việc định
tuyến gói tin IP; mỗi nút tạo ra một quyết định độc lập và dựa trên thuật toán
định tuyến để hội tụ một cách nhanh chóng nhằm đảm bảo mỗi gói tin được
phân phát chính xác.
Điều khiển LSP chỉ dẫn: LSR chỉ kết hợp một nhãn với một FEC xác định
nếu nó là LSR lối ra cho FEC đó, hoặc nếu nó đã nhận được kết hợp nhãn cho
FEC đó từ hop tiếp theo của nó cho FEC đó.
Nếu để đảm bảo việc truyền lưu lượng trong FEC theo một tính chất cụ
thể nào đó thì phải dùng điều khiển LSP theo chỉ dẫn. Với tuyến đường xác định
trước, một vài LSR có thể bắt đầu chuyển mạch nhãn lưu lượng theo điều khiển
độc lập, một vài LSR có thể chuyển mạch nhãn theo FEC trước khi LSP được
thiết lập xong, và do đó một vài lưu lượng trong FEC có thể theo tuyến được mà
không tuân theo một số tính chất xác định trước. Điều khiển có chỉ dẫn cũng cần
được sử dụng nếu thừa nhận FEC là kết quả của việc thiết lập LSP tương ứng.
Thiết lập LSP chỉ dẫn có thể khởi động từ LSP lối vào hoặc LSP lối ra.
Điều khiển độc lập và theo chỉ dẫn có thể hoạt động tương hợp với nhau.
Tuy nhiên, trừ khi tất cả các LSR trong cùng một LSP sử dụng điều khiển theo

chỉ dẫn thì hiệu quả của mạng lớn hơn nhiều so với điều khiển độc lập.
Điều khiển độc lập và chỉ dẫn có thể cùng tồn tại, kiến trúc mạng cho
phép hai loại điều khiển này mang tính cục bộ. Khi hai phương thức này hoạt
động với nhau, một LSR cần phải hỗ phương thức này hoặc phương thức kia.
Lựa chọn phương thức điều khiển độc lập hay điều khiển có chỉ dẫn không ảnh
hưởng đến cơ chế phân phối nhãn.
25