Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

Đại học dân lập Thăng Long

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Khoa Toán-Tin
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP THĂNG LONG

KHOA TOÁN-TIN
-----0O0----- ----------------------------------------------------0O0----------

Đồ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Họ và tên: Cao Chí Công
Lớp : TC18-A08691
Khoá : 2005-2010
Tên đề tài:

ĐỒ ÁN
ĐỊNH TUYẾN ĐIÊU KHIÊN LƯU LƯỢNG TRONG

TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
MẠNG MPLS
ĐỊNH TUYỂN ĐIÈU KHIỂN LƯU LƯỢNG
TRONG MẠNG MPLS
Ngày giao đề tài:

./,

Giáo
viên
hướng....dẫn
: ThS. Hoàng Trọng Minh
Ngày
.... tháng
năm ....
Sinh viên
thực
hiện
: dẫn Cao Chí Công
Giáo
viên
hướng
Lóp

:

TC18-A08691
ThS. Iloàng Trọng Minh

Hà Nội, tháng 04/2010
Cao Chí Công, TC18

Page 2


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Điểm:....................(Bằng chữ:...............)

Ngày .... Tháng .... Năm ...
ThS. Hoàng Trọng Minh

Cao Chí Công, TC18

Page 3


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Điểm:....................(Bằng chữ:...............)

Ngày .... Tháng .... Năm ...

Cao Chí Công, TC18

Page 4


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

LỜI MỞ ĐẦU
Khi mạng Internet ngày càng phát triển, thì số lượng khách hàng sử dụng ngày
càng tăng lên một cách mạnh mẽ. Hơn nữa, các nhu cầu đối với các dịch vụ đa phương
tiện cũng tăng lên, yêu cầu đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS trong trễ gói, lỗi tốc độ,
và băng tần tối thiểu. Mạng Internet truyền thống không thể đáp úng các yêu cầu của
khách hàng vì nó dựa trên các dịch vụ IP nỗ lực tối đa “best - effort”, trong khi các
dịch vụ này không có bất cứ một cơ chế điều khiển lưu lượng nào.

Cùng với sự phát triển của mạng IP, các nhà nghiên cứu cố gắng tìm ra một
phương pháp điều khiển lưu lượng trong mạng một cách tối ưu để đáp ứng được nhu
cầu người sử dụng. Các phương pháp điều khiển lưu lượng truyền thống như IP, ATM
cũng phần nào giải quyết được bài toán lưu lượng trong mạng IP, tuy nhiên các
phương pháp này biểu lộ một số hạn chế nhất định. Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MPLS, một công nghệ chuyển mạch nhãn định hướng kết nối cung cấp các khả năng
mới trong các mạng IP, trong khi khả năng điều khiển lưu lượng được đề cập đến bằng
cách cho phép thực hiện các cơ chế điều khiển lưu lượng một cách tinh xảo.

MPLS không thay thế cho định tuyến IP, nhưng nó sẽ hoạt động song song với
các phương pháp định tuyến đang tồn tại và các công nghệ định tuyến trong tương lai
với mục đích cung cấp tốc độ dữ liệu rất cao giữa các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
LSP đồng thời với việc hạn chế băng tần của các luồng lưu lượng với các yêu cầu chất
lượng dịch vụ QoS khác nhau. Để tìm hiểu kỹ hơn về kỹ thuật lưu lượng trong mạng
MPLS, em đã chọn đề tài về “Định tuyến điều khiển lưu lưọng trong mạng
MPLS” bao gồm những nội dung chính sau :

Chương 1: Tổng quan về mạng MPLS
Chương 2 : Tổng quan về kỹ thuật lưu lượng

Chương 3 : Định tuyến lưu lương trong mạng MPLS

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS. Hoàng Trọng Minh đã tận tình
hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Cao Chí Công, TC18

Page 5


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................. 5
MỤC LỤC.................................................................................................................... 6
CHÚ GIẢI THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT........................................................... 8
MỤC LỤC HÌNH VẼ................................................................................................. 10
MỤC LỤC BẢNG......................................................................................................11
CHƯƠNG 1:

TỐNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MPLS......................................... 12

1.1.......................................................................................................................... K
HÁI NIỆM Cơ BẢN VỀ MPLS............................................................................. 12
1.2 CÁC THÀNH PHẦN cơ BẢN CỦA MPLS.................................................. 13
1.2.1 Các khái niệm cơ bản của chuyển mạch nhãn......................................... 14
1.3 KIÊU NODE MẠNG MPLS.......................................................................... 16
1.4 CÁC GIAO THỨC cơ BẢN CỦA MPLS......................................................17
1.4.1 Điều khiển nhãn độc lập và theo yêu cầu................................................17

1.4.2................................................................................................................... Ph
át hiện và chống vòng lặp.................................................................................. 19
1.4.3 Các cơ chế phân bổ nhãn......................................................................... 20
1.4.4 Chế độ duy trì nhãn................................................................................. 21
1.4.5 Phát hành và sử dụng nhãn...................................................................... 22
1.5 CÁC CHẾ Độ HOẠT ĐỘNG CỦA MPLS.................................................... 23
1.5.1 Chế độ khung........................................................................................... 23
1.5.2 Chế độ hoạt động tế bào MPLS...............................................................25
1.6 TỔNG KẾT CHƯƠNG.................................................................................. 29
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG................................... 30
2.1.......................................................................................................................... K
HÁI NIỆM KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG................................................................ 30
2.2.......................................................................................................................... V
ẤN ĐỀ LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG IP........................................................... 30
2.2.1 Xu hướng phát triển trong mạng IP......................................................... 30
2.2.2................................................................................................................... B
ài toán lưu lượng................................................................................................ 31
2.3 KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG IP........................................... 35
Cao Chí Công, TC18
Page 6


S-IS

Chuyên
Chuyên
đềđề
tốttốt
nghiệp
nghiệp

Định
Định
tuyến
tuyến
điều
điều
khiển
khiển
lưulưu
lượng
lượng
trong
trong
mạng
mạng
MPLS
MPLS

2.5.2 CHÚ
Cơ chếGIẢI
điều khiển
lưu lượng
trong
mạng
.....................................
43
THUẬT
NGỮ
VÀ

TỪMPLS
VIẾT
TẤT
2.5.3................................................................................................................... Cá
c giao thức phân bổ nhãn.................................................................................... 47
2.5.3.1............................................................................................................ Gi
ao thức phân bổ nhãn LDP (Label Distribution Protolcol).............................47
2.5.3.2............................................................................................................ Gi
ao thức dự trữ tài nguyên RSVP.....................................................................52
2.5.3.3............................................................................................................ Gi
ao thức BGP với việc phân bổ nhãn...............................................................53
2.6 TỔNG KẾT CHƯƠNG.................................................................................. 54
CHƯƠNG 3: ĐỊNH TUYẾN LUƯ LƯỢNG TRONG MẠNG MPLS.......................55
3.1 ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG MPLS........................................................ 55
3.1.1 Định tuyến dựa trên sự ràng buộc............................................................ 56
3.1.1.1 Định tuyến trạng thái IGP mở rộng (Enhanced Link-State IGP)......57
3.1.1.2 Giải pháp kỹ thuật lưu lượng............................................................58
3.1.2 Giao thức phân phối nhãn định tuyến dựa trên sự ràng buộc..................59
Intermediate
System

System

3.1.2.1 Thiết lập và duy trì CR-LDP............................................................60
Giao thức định tuyến Cisco IS-IS
to intermediate
3.1.2.2............................................................................................................ Gi
ao thức định tuyến cưỡng bức CR-LDP.........................................................62

3.2 KỸ THUẬT ĐIỀU KHIÊN TẮC NGHẼN FA.............................................. 66

3.2.1 Phương pháp FA...................................................................................... 67

Cao
Chí
Công,
TC18
Cao
Chí
Công,
TC18

Page
Page
78


RSVP-TE

Wavelength Resvation ProtocolTraffic Engineering

Cao Chí Công, TC18

Giao thức đặt trước tài nguyên có kỹ thuật
lưu lượng

Page 9


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

MỤC LỤC HÌNH VỄ
Hình 1.1 Định dạng cấu trúc nhãn..........................................................................14
Hình 1.2 Ngăn xếp nhãn.........................................................................................15
Hình 1.3 Minh họa lớp chuyển tiếp tương đương...................................................16
Hình 1.4 Các kiểu node MPLS...............................................................................17
Hình 1.5 Điều khiển độc lâp...................................................................................18
Hình 1.6 Điều khiển theo yêu cầu...........................................................................18
Hình 1.7 Các kịch bản phân bổ nhãn......................................................................21
Hình 1.8 Thủ tục LSR hướng xuống(downstream).................................................22
Hình 1.9 Vị trí nhãn MPLS trong khung lớp 2.......................................................24
Hình 1.10 Cơ cấu trao đổi thông tin.......................................................................26
Hình 1.11 Cơ chế thiết lập kênh ảo điều khiển MPLS............................................27
Hình 2.1 Mô hình mạng đơn giản...........................................................................31
Hình 2.2 Lựa chọn đường sử dụng phương pháp định tuyến tĩnh...........................32
Hình 2.3 Lựa chọn đường sử dụng phương pháp định tuyến OSPF........................33
Hình 2.4 Lựa chọn đường sử dụng phương pháp định tuyến RIP...........................34
Hình 2.5 Phân chia lưu lương dựa theo định tuyến tĩnh..........................................35
Hình 2.6 Chia lưu lượng thành hai phần................................................................36
Hình 2.7 Phân loại lưu lượng dựa trên địa chỉ nguồn.............................................37
Hình 2.8 Phân loại lưu lượng dựa trên ToS và kích cỡ gói PS................................38
Hình 2.9 The fish problem.....................................................................................39
Hình 2.10 Xây dựng PVC......................................................................................40
Hình 2.11 So sánh chuyển tiếp giữa MPLS và chuyển tiếp IP...............................43
Hình 2.12 Tắc nghẽn gây ra bởi kỹ thuật chọn đường ngắn nhất............................45
Hình 2.13 Giải pháp cho vấn đề sử dụng kỹ thuật lưu lượng..................................46
Hình 2.14 Giao thức LDP với các giao thức khác..................................................48
Hình 2.15 Thủ tục phát hiện LSR lân cận...............................................................50
Hình 2.16 Sự mở rộng cho RSVP để thiết lập một ER-LDP..................................52

Hình 3.1 Định tuyến dựa trên sự ràng buộc............................................................57
Hình 3.2 Tránh tắc nghẽn.......................................................................................58
Hình 3.3 Sự chia sẻ tải............................................................................................59
Hình 3.4 Thiết lập đường dẫn CR-LDP..................................................................60
Hình 3.5 Ví dụ về CSPF.........................................................................................65
Hình 3.6 Sự thiết lập lưu lượng..............................................................................68
Hình 3.7 Lưu lượng nội bộ thêm vào là nguyên nhân của xác xuất tổn thất đi tới giá
trị ngưỡng cho bộ đệm....................................................................................69

Cao Chí Công, TC18

Page 10


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

Hình 3.8 Cấu hình các bộ đệm dọc theo LSP.........................................................69
Hình 3.9 Cấu hình các bộ đệm dọc theo LSP.........................................................69
Hình 3.10 Lưu lượng truyền tải giữa nguồn phát và nguồn đích............................69

MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1.1 Các loại LSR trong mạng MPLS............................................................17
Bảng 3.1 Định dạng bản tin Label Request CR-LDP.............................................61

Cao Chí Công, TC18

Page 11

Chuyên đề tốt nghiệp

CHƯƠNG 1:

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

TỎNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MPLS

1.1 KHÁI NIỆM Cơ BẢN VÈ MPLS
Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS là kết quả của quá trình phát triển nhiều
giải pháp chuyển mạch IP, đây là công nghệ chuyển mạch được đưa ra bởi IETF và đã
nhận được các quan tâm đặc biệt từ các nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP.

MPLS là một công nghệ tích hợp tốt nhất các khả năng hiện tại để phân phát
gói tin từ nguồn tới đích qua mạng Internet. Có thể định nghĩa MPLS là một tập các
công nghệ mở dựa vào chuẩn Internet mà kết họp chuyển mạch lóp 2 và định tuyến
lóp 3 để chuyển tiếp gói tin bằng cách sử dụng các nhãn ngắn có chiều dài cố định.

MPLS cho phép các ISP họp nhất các mạng sử dụng các công nghệ khác nhau
vào trong một mạng duy nhất, và đặc biệt quan trọng là cho các nhà ISP đạt được việc
điều khiển lưu lượng một cách chính xác tại lóp IP. MPLS sử dụng định tuyến cưỡng
bức để xác định các đường mà luồng lưu lượng sẽ đi ngang qua đó và xác định đích tới
của các gói chuyển mạch nhãn sử dụng các đường được xác định trước đó.

Bằng cách sử dụng các giao thức điều khiển và định tuyến Internet, MPLS cung
cấp chuyển mạch hướng kết nối ảo qua các tuyến Internet bằng cách sử dụng các nhãn
và trao đổi nhãn. MPLS bao gồm việc thực hiện các đường chuyển mạch nhãn LSP, nó
cũng cung cấp các thủ tục và các giao thức cần thiết để phân phối các nhãn giữa các
chuyển mạch và các bộ định tuyến.

Nghiên cún MPLS đang được thực hiện dưới sự bảo trợ của nhóm làm việc
MPLS trong IETF. MPLS vẫn là một sự phát triển tưong đối mới, nó mới chỉ được
tiêu chuẩn hoá theo Internet vào đầu năm 2001. Sử dụng MPLS để trao đổi khe thời
gian TDM, chuyển mạch không gian và các bước sóng quang là những phát triển mói
nhất. Các nỗ lực này được gọi là GMPLS (Generalized MPLS).

❖ Nhóm làm việc MPLS đưa ra danh sách với 8 bước yêu cầu để xác định MPLS,
Cao Chí Công, TC18

Page 12


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

S MPLS cần xác định và ngăn chặn chuyển tiếp vòng.

S MPLS Phải hoạt động tốt trong mạng phân cấp.
s MPLS phải có tính kế thừa.

Các yêu cầu này chính là các nỗ lực phát triển cần tập trung. Liên quan tới các
yêu cầu này, nhóm làm việc cũng đưa ra 8 mục tiêu chính mà MPLS cần đạt được:

Chỉ rõ các giao thức được tiêu chuẩn hoá nhằm duy trì và phân phối nhãn để hỗ
trợ định tuyến dựa vào đích unicast mà việc chuyển tiếp được thực hiện bằng cách trao
đổi nhãn. (Định tuyến unicast chỉ ra một cách chính xác một giao diện, định tuyến dựa
vào đích ngụ ý là định tuyến dựa vào địa chỉ đích cuối cùng của gói tin).

Chỉ rõ các giao thức được tiêu chuẩn hoá nhằm duy trì và phân phối nhãn để hỗ
trợ định tuyến dựa vào đích multicast mà việc chuyển tiếp được thực hiện bằng cách
trao đổi nhãn.

Chỉ rõ các giao thức được tiêu chuẩn hoá nhằm duy trì và phân phối nhãn để hỗ
trợ phân cấp định tuyến mà việc chuyển tiếp được thực hiện bằng cách trao đổi nhãn.

Chỉ rõ các giao thức được tiêu chuẩn hoá nhằm duy trì và phân phối nhãn để hỗ
trợ các đường riêng dựa vào trao đổi nhãn. Các đường này có thể khác so với các
đường đã được tính toán trong định tuyến IP thông thường. Các đường riêng rất quan
trọng trong các ứng dụng TE.

Chỉ ra các thủ tục được tiêu chuẩn hoá để mang thông tin về nhãn qua các công
nghệ lớp 2.

Chỉ ra một phương pháp tiêu chuẩn nhằm hoạt động cùng với ATM ở mặt
Cao Chí Công, TC18

Page 13


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

chức năng LSR/LER (Label Switch Router/Label Edge Router) có thể được đưa vào
chuyển mạch ATM hoặc chuyển mạch quang đon giản bằng phần mềm nâng cấp.

Một lợi ích nữa mà MPLS cung cấp là việc nâng cấp giao thức có thể thực hiện
dễ dàng vì các thành phần điều khiển và chuyển tiếp là riêng biệt. Thành phần chuyển

tiếp tương ứng với việc truyền gói dựa trên bảng định tuyến. Thành phần điều khiển
tương ứng với việc kiến tạo và duy trì bảng định tuyến, cũng như đang liên kết với các
thành phần điều khiển của các nút khác để truyền thông tin định tuyến.

1.2.1

Các khái niệm CO’ bản của chuyển mạch nhãn

Nhãn
Nhãn là một thực thể độ dài ngắn, cố định và không có cấu trúc bên trong.
Nhãn không trực tiếp mã hoá thông tin của mào đầu lóp mạng như địa chỉ lóp mạng.
Nhãn được gán vào một gói tin cụ thể sẽ đại diện cho một 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 lóp mạng của nó. Tuy nhiên nhãn không bao giờ là mã hoá của
địa chỉ đó.

Hình 1. ỉ Định dạng cấu trúc nhãn
MPLS định nghĩa một tiêu đề có độ dài 32 bit và được tạo nên tại LSR vào. Nó
phải được đặt ngay sau tiêu đề lóp 2 bất kì và trước một tiêu đề lóp 3, ở đây là IP và
được sử dụng bởi LSR lối vào đổ xác định một FEC, lóp này sõ được xót lại trong vấn
đề tạo nhãn. Sau đó các nhãn được sử lí bởi LSR chuyển tiếp.

Cao Chí Công, TC18

Page 14


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

s Nhãn: Giá trị 20 bit, giá trị này chứa nhãn MPLS.

S S: bit ngăn xếp, sử dụng để xắp xếp đa nhãn

s TTL: Thời gian sống, 8bit, đặt ra một giới hạn mà các gói MPLS có thể đi
qua.

Đối với các khung ppp hay Ethernet giá trị nhận dạng giao thức P-ID (hoặc
Ethertype) được chèn thêm vào mào đầu khung tương ứng để thông báo khung là
MPLS unicast hay multicast.

Hình 1.2 Ngăn xếp
nhãn
Bộ định tuyến chuyến mạch nhãn LSR
Là thiết bị bộ định tuyến hoặc chuyển mạch sử dụng trong mạng MPLS để
chuyển các gói tin bằng thủ tục phân phối nhãn. Có một số loại LSR cơ bản sau: LSR
biên, ATM-LSR, ATM-LSR biên.

Lớp chuyến tiếp tương đương FEC
FEC là khái niệm được dùng để chỉ một nhóm các gói được đối xử như nhau
qua mạng MPLS ngay cả khi có sự khác biệt giữa các gói tin này thể hiện trong tiêu đề
lóp mạng. Trong lóp chuyển tiếp tương đương chứa 3 thành phần cơ bản: tiền tố địa

Cao Chí Công, TC18

Page 15

LSR biên

ATM-LSR

ATM-LSR biên

Chuyên
Định
khiển
Nhận gói IP,
kiếm đề
tratốt
tạinghiệp
lớp 3 và đặt vào ngăn
xếptuyến
nhãnđiều
trước
khi lưu lượng trong mạng MPLS
gửi gói vào mạng LSR.
theo yêu cầu. Hai hình vẽ dưới đây mô tả các kiểu điều khiển này, trên hình 1.5 và
hình 1.6. Trên hình 1.5, LSR-1 sử dụng OSPF để phát hành tiền tố địa chỉ 192.168/19
Sử dụng giao
MPLS trong
mạng
điềuđược
khiểnphát
đế thiết
kênh
ảo

tới thức
ATM-LSR,
sau khi
nhận
hànhlập
này
LSR-ATM
độc lập gán nhãn vào
ATM.trong
Chuyển
tiếp
tế
bào
đến
nút
ATM-LSR
tiếp
theo.
luồng FEC và phát hành địa chỉ nhãn này tới các LSR lân cận, các nhãn là các
nhãn
rỗihoặc
đượckhông
lấy ranhãn,
từ ngăn
điểm
cơvà
bản của phưong pháp này là các
Nhận gói có
nhãn
phânxếp

vàonhãn.
các tếƯu
bào
A TM
nhãn
gửi các
tế bào đến nút ATM-LSR
các tế bào
từ LSR biên
LSR biên tiếp theo.
LSRNhận
lõi
LSR ATM
lõi
I
ỈPl
I
LI
I
I
ỈP1
I
L2
I
ị
ỈP1
được lân
gáncận,
chỉ khi
có phát

hành
giảATM
thiết và
là chuyến
mạng cótiếp
độI L3
hộiI tụ định tuyến nhanh
ATM-LSR
tái tạo
các gói
từ địa
các chỉ,
tế bào
iP2 L3
I ĨP2 Inhãn.
I ĨP2 I LI I I ĨP2 I L2 I I
I I I ĨP2I
gói có(các
nhãn hoặc không
bảng định tuyến trong miền định tuyến ổn định và đồng bộ vói các bộ định tuyến khác)
thì
Hỉnh 1.3 Minh họa lớp chuyên tiếp tương đương
Hình
1.4
node
MPLS
Bảng hên
chuyến
chuyển
tiếp

nhãn
bước
kết mạch
gán nhãn
được
thực
hiệnCác
rất kiểu
nhanh.
Tuy
nhiên, các bộ định tuyến chuyển
mạch nhãn
phải
thiết
lập thoả
với các
LSRthực
lân
cận
về
lóp
chuyển
ATM-LSR:
làSwitching
các
tổng thuận
đài
ATM
cóTable)
thể

hiện
chức
nhưtiếp
LSR.
Các
LSFT
(Label
Forwarding
chứa
thông
tinnăng
về nhãn
đầutương
vào,
đương
sẽ
ATM-LSR
năng
định
và gán nhãn trong mảng điều khiển
nhãn đầu ra,thực
giaohiện
diệnchức
đầu ra
và địa
chỉtuyến
điểmgói
tiếpIP
theo.
và chuyển tiếp số liệu trên cơ chế chuyển mạch tế bào ATM trong mảng số liệu. Như

vậy các tổng đài chuyển mạchIPATM
cấp phần mềm để thực
12
\ l 4 \ truyền thống cóI Pthể nâng
Cơ
sở
dữ
liệu
nhãn
LIB
hiện chức năng của LSR. Bảng 1.1 mô tả chức năng các loại LSR.
Bảng 1.1 Các loại LSR trong mạng MPLS.
Là bảng kết LSR-1
nối trong LSR có chứa các giá trị nhãn/FECLSR-2
được gán vào cổng ra
ATM-LSR
cũng như thông tin về đóng gói phương tiện truyền.

Gói tin dán nhãn
Một gói tin dán nhãn là một gói tin mà nhãn được mã hoá trong đó. Trong một
vài trường hợp, nhãn nằm trong tiêu đề của gói tin dành riêng cho mục đích dán nhãn.
Trong các trường họp khác, nhãn
được
đặt độc
chung
Hìnhcó
1.5thể
Điều
khiển
lâptrong tiêu đề lóp mạng và lóp

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 họp với cả thực thể mã hoá nhãn và thực
IP |7~Ị\
IP \ 1 2 \
thể giải mã nhãn.
LSR-l

Ân định và phân bo nhãn

AIM-LSR

LSR-2

Trong
mạngTHỨC
MPLS, quyết
định CỦA
để kết MPLS
họp một nhãn L cụ thể với một FEC F cụ
1.4 CÁC
GIAO
cơ BẢN
1.4.1
Điều
khiến
nhãn
độc
lập
và
theo

yêu
cầu
thể là do LSR phía trước thực hiện. LSR phía trước sau khi kết họp sẽ thông báo với
LSR phía sau về kết họp đó. Do vậy các nhãn được LSR phía trước ấn định và các kết
Đe thực hiện chuyển tiếp gói tin qua mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức,
họp nhãn được phân phối theo hướng từ LSR phía trước tới LSR phía sau.
nhãn được gán và phân phối trong các node mạng MPLS, MPLS hỗ trợ hai kiểu điều
Hình 1.6 Điều khiến theo yêu cầu
khiển gán nhãn vào lớp chuyển tiếp tương đương FEC: điều khiển gán nhãn độc lập và
Cao Chí Công, TC18

Page 18
17
16


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

Phương pháp điều khiển gán nhãn theo yêu cầu đảm bảo chắc chắn rằng tất cả
các LSR trên đường dẫn chuyển mạch nhãn sử dụng cùng FEC được khởi tạo gán
nhãn. Mặt hạn chế của phương pháp này là thời gian thiết lập LSP, một số quan điểm
cho rằng phương pháp này có vẻ kém hiệu quả, một số khác lại cho rằng phương pháp
điều khiển gán nhãn theo yêu cầu sẽ hỗ trợ rất tốt cho vấn đề định tuyến ràng buộc.
Trên thực tế, công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS thực hiện cả hai
phương pháp trên.

1.4.2

Phát hiện và chống vòng lặp

Hiện tượng vòng lặp có thể xuất hiện trong bất kỳ loại mạng nào, hầu hết các
giao thức định tuyến đều có thể gặp hiện tượng lặp vòng trong một điều kiện nào đó,
có thể khi mạng gặp sự cố và một tuyến liên kết mạng bị hỏng. Chúng ta thấy rằng có
hai cách cơ bản để ngăn chặn hiện tượng này:

Ngăn ngừa vòng lặp
Ngăn ngừa các thông tin trên tuyến vòng lặp trước khi gói tin chuyển trên đó.
Giảm bớt hậu quả vòng lặp

Từng bước hạn chế ảnh hưởng bất lợi do vòng lặp gây ra. Hầu hết các giao thức
định tuyến thuần IP đều không có khả năng chống lại hiện tượng vòng lặp thời gian
ngắn, chuyển tiếp IP sử dụng tiếp cận thứ 2 là giảm bớt sự bất lợi do vòng lặp gây ra.
Trường thời gian sống TTL (Time to Live) trong gói tin sẽ giảm dần từng bước cho
đến khi bằng “0” thì gói tin đó bị huỷ bỏ. Trong rất nhiều trường hợp, MPLS có thể
thực hiện chính xác các giải pháp của giao thức IP đưa ra vì trong gói tin MPLS có
chứa trường chức năng TTL, nhưng có trường hợp gói tin không chứa trường chức
năng TTL, thì giải pháp được thực hiện tại LSR như trong chuyển mạch thẻ của Cisco
thực hiện, TSR sử dụng một phần tài nguyên cho theo dõi lun lượng, ngăn chặn sự
tăng đột biến lưu lượng khi xảy ra định tuyến lặp. TSR có thể tính toán các bước nhảy
khi liên kết nhãn được phân phối theo yêu cầu. Một trường tính toán bước nhảy có
trong giao thức phân phối nhãn. Yêu cầu liên kết truyền theo hướng các nút ra của một
tuyến chuyển mạch thẻ, nếu trong lúc xử lý tính toán nút có giá trị bằng “0” thì có
nghĩa là yêu cầu liên kết bị lỗi. Như vậy, giải pháp được đưa ra thể hiện trên chính
Cao Chí Công, TC18

Page 19

Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

phép định tuyến tái hội tụ, và đó được coi là cách tốt nhất để đảm bảo rằng các bộ định
tuyến không bị quá tải với các gói tin chuyển tiếp vòng. Trong ATM-LSR, nếu các gói
tin đang lặp vòng và chiếm một không gian bộ nhớ đệm, thì các chuyển mạch vẫn có
thể chuyển đi các gói tin cập nhật định tuyến, các gói tin này sẽ đảm bảo cho các tuyến
được hội tụ. Thậm chí nếu mạch vòng không phải là kiểu tạm thời (có thể do nhầm lẫn
khi cấu hình hệ thống), thì ATM-LSR vẫn còn chức năng xử lý gói tin điều khiển và
chuyển tiếp các gói tin không lặp vòng, nếu tài nguyên chuyển mạch bị tiêu tổn cho
vòng
lặp có giới hạn.

Kỹ thuật phát hiện mạch vòng trong MPLS được phát triển như một phần của
kiến trúc ARIS, dựa trên ý tưởng gọi là vecto đường dẫn. Tính năng này là tuỳ chọn
trong MPLS và không áp dụng cho tất cả các trường hợp, nhưng nó yêu cầu các LSR
phải cấu hình được. Một vectơ đường dẫn một danh sách các LSP mà có các bản tin
Label Request và bản tin Label Mapping được chuyển qua. Neu có hiện tượng mạch
vòng xảy ra thì trên chính các LSR sẽ nhận thấy các bản tin đi vòng, hoặc bản tin yêu
cầu chứa đúng địa chỉ của nó, vì vậy mạch vòng sẽ được phát hiện và huỷ bỏ.

Cuối cùng, một tiếp cận ngăn ngừa mạch vòng được phát triển bởi chính MPLS
dựa trên khái niệm các mạch màu (colored threads), đây là khái niệm hoàn toàn mới và
chưa từng xuất hiện trong các tiếp cận về chuyển mạch nhãn trước đây, tiếp cận này
gắn với LSR-ATM nhưng nó có thể hoạt động tốt với bất kỳ LSR nào, tiếp cận này
yêu cầu cơ chế điều khiển LSP, ý tưởng của tiếp cận colored theads khá đơn giản,
chúng ta mô hình hoá các tiến trình xử lý thiết lập một LSP như một phần mở rộng của
các mạch mầu từ bộ định tuyến đầu vào tới đầu ra. Neu mạch bị vòng lặp các bộ định
tuyến sẽ nhận thấy chỉ một mầu mà nó đã chọn trước và sau khi vòng lặp. Tại điểm

này, nó sẽ ngắt xử lý thiết lập LSP cho đến khi mạch vòng bị bẻ gẫy.

Cao Chí Công, TC18

Page 20


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

Không gian
nhãn 1 -5000

—hL

FEC F
LSR- Rd

L2

(2)

FEC F
LSR- Rd

LSR- Rul

FEC FI

(3)

LSR- Rd

LSR- Ru2

(4)

FEC F2
LSR- Ru2

LSR- Rd

Hình 1.7 Các kịch bản phân bố nhãn
Trên hình vẽ trên Ru, và Rd tương ứng với upstream LSR và downstream LSR,
các kịch bản từ 1 tới 4 tương ứng như sau:

V LSR Rd đóng gói nhãn LI vào trong FEC F và phân bổ tới LSR Rul

V LSR Rd đóng gói nhãn L2 vào trong FEC F và phân bổ tới LSR Ru2

V LSR Rd đóng gói nhãn L vào trong FEC F1 và phân bổ tới LSR Rul

V LSR Rd đóng gói nhãn L vào trong FEC F2 và phân bổ tới LSR Ru2

Đối với kịch bản 1 và 2, nó là vấn đề cục bộ nó buộc có cùng FEC, tức là
L1=L2, trong khi kịch bản 3 và 4 thì cần có các luật sau được áp dụng: Neu Rd có thể
xác định, khi nó nhận gói có nhãn L từ Rul hoặc Ru2 thì nó cũng không yêu cầu
L1=L2. Vì vậy, với kịch bản 3 và 4 Rd sử dụng các không gian nhãn khác nhau để
phân bổ chúng tới Rul và Ru2, đó là ví dụ của không gian nhãn tồn tại trên cùng giao

diện.

1.4.4

Chế độ duy trì nhãn

Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS có 4 chế độ để duy trì và loại bỏ một
Cao Chí Công, TC18

Page 21


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

và có ảnh hưởng rất lớn đối vói những thiết bị lưu trừ bảng định tuyến trong phần
cứng như ATM-LSR. Thông thường chế độ duy trì bảo thủ nhãn được sử dụng trong
các ATM-LSR. Còn nếu LSR được hỗ trợ phương thức duy trì bảo thủ thì các liên kết
nhãn này bị huỷ bỏ. Khi LSR hoạt động ở chế độ duy trì bảo thủ, nó sẽ chỉ giữ những
giá trị Nhãn/FEC mà nó cần tại thòi điểm hiện tại.

1.4.5

Phát hành và sử dụng nhãn

Kỹ thuật phân phối nhãn được sử dụng để phân phối và phát hành nhãn đã được
mô tả trên đây, điều khiển liên kết nhãn theo đường lên và đường xuống đã được trình
bày trong các phần trước. Trong phần này chúng ta xem xét một số mô tả điều hành
của quá trình phát hành và sử dụng nhãn, là sự phối hợp của các vấn đề đã trình bày đã

Hình 1.8 Thủ tục LSR hướng xuổng(downstream)
LSR downstream

Thủ tục yêu cầu:
s Đẩy không điều kiện.
s Đẩy có điều kiện.
s Kéo không điều kiện.
s Kéo có điều kiện.
Cao Chí Công, TC18

Page 22


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

LSR upstream
Gói IP không nhãn
Thủ tục yêu cầu:
trong khung lóp 2

V Không theo yêu cầu.
Khung lóp
Gói IP có nhãn
trong khung lóp
2
V Yêu

Số liệu lóp 3(Gói IP)

cầu khi cần.

Nhãn MPLS

Tiêu để lóp 2

Hình 1.9 Vị trí nhãn MPLS trong khung lớp 2
V
Yêu
cầu
theo vào
yêu vị
cầu.
Do nhãn MPLS được chèn
trí như vậy nên bộ định tuyến gửi thông tin
phải có phương tiện gì đó thông báo cho bộ định tuyến nhận biết rằng gói đang được
gửi đi không phải là gói IP thuần mà là gói có nhãn (gói MPLS). Để đơn giản chức
Thủmột
tụcsố
không
năng này,
dạngkhả
giaodụng:
thức mới được định nghĩa trên lớp 2 như sau:

V V
Trong
trường

Thửmôi
lại yêu
cầu.LAN, các gói có nhãn truyền tải gói lớp 3 unicast hay
multicast sử dụng giá trị 8847H và 8848H cho dạng ethernet. Các giá trị này
được sử dụng trực tiếp trên phương tiện ethernet (bao gồm cả fast ethemet và
V
Không
yêu cầu thử lại.
Gigabit
ethemet).
Thủ tục giải phóng
V Trên kênh điểm-điểm sử dụng tao dạng PPP, sử dụng giao thức điều khiển
mạng mới được gọi là MPLSSCP (giao thức điều khiển MPLS). Các gói
1.5 CÁC CHÉ
HOẠT
MPLSĐộ
được
đánhĐỘNG
dấu bởiCỦA
giá trịMPLS
8281H trong trường giao thức PPP.
Có hai chế độ hoạt động tồn tại với MPLS: Chế độ khug (Frame-mode) và chế
độ tế bào(Cell-mode). Các chế độ hoạt động này được phân tích chi tiết như sau.
V Các gói MPLS truyền qua chuyển chuyển dịch khung DLCI giữa một cặp
router được đánh dấu bởi nhận dạng giao thức lớp mạng SNAP của chuyển
1.5.1 dịch khung
Chế độ(NLPID),
khung tiếp theo tiêu đề SNAP với giá trị 8847H cho dạng
Chếethemet.
độ hoạt động này xuất hiện khi sử dụng MPLS trong môi trường các thiết

bị định tuyến thuần điều khiển các gói tin IP điểm- điểm. Các gói tin gán nhãn được
chuyển tiếp trên cơ sở khung lớp 2. Quá trình chuyển tiếp một gói tin IP qua mạng
V Các gói MPLS truyền giữa một cặp router qua kênh ảo ATM Forum được
MPLS được thực hiện qua một số bước cơ bản sau đây:
đóng gói với tiêu đề SNAP sử dụng giá trị cho dạng ethemet như trong môi
trường LAN.
Cao Chí Công, TC18

Page 24
23


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

unicast) FEC tương đương vói pretĩx trong bảng định tuyến IP. Như vậy, nhãn được
gán cho mỗi preííx trong bảng định tuyến IP và bảng chuyển đổi chứa trong LIB. Bảng
chuyển đổi định tuyến này được cập nhập liên tục khi xuất hiên những tuyến nội vùng
mới, nhãn mới sẽ được gán cho tuyến mới.

Do LSR gán nhãn cho mỗi tiền tố IP trong bảng định tuyến của chúng ngay sau
khi preííx xuất hiện trong bảng định tuyến và nhãn là phương tiện được LSR khác sử
dụng khi gửi gói tin có nhãn đến chính LSR đó nên phương pháp gán và phân phối
nhãn này đươc gọi là gán nhãn điều khiển độc lập với quá trình phân phối ngược
không theo yêu cầu.

Việc liên kết cá nhãn được quảng bá ngay đến tất cả các định tuyến thông qua
giao thức phân bổ nhãn LDP.

1.5.2
Chế độ hoạt động tế bào MPLS
Khi xem xét triển khai MPLS qua ATM cần phải giải quyết một số trở ngại sau

đây:

V Hiện tại không tồn tại một cơ chế nào cho việc trao đổi trực tiếp các gói
IP giữa 2 nút MPLS cận kề qua giao diện ATM. Tất cả các số liệu trao đổi
qua giao diện ATM phải được thực hiện qua kênh ảo ATM.

V Các tổng đài ATM không thể thực hiện việc kiểm tra nhãn hay địa chỉ lớp
3. Khả năng duy nhất của tổng đài ATM đó là chuyển đổi vc đầu vào
sang vc đầu ra của giao diện ra.

Như vậy cần thiết phải xây dựng một số cơ chế để đảm bảo thực thi MPLS qua
ATM như sau:

Cao Chí Công, TC18

Page 25


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

ATM-LSR: Là tổng đài ATM sử dụng giao thức MPLS trong mảng điều khiển và thực
hiện chuyển tiếp MPLS giữa các giao diện LC-ATM trong mảng số liệu bằng chuyển
mạch tế bào ATM truyền thống.

LSR dựa trên khung: Là LSR chuyển tiếp toàn bộ các khung giữa các giao diện của nó.
Router truyền thống là một ví dụ cụ thể của LST loại này.

Miền ATM-LSR: Là tập hợp các ATM-LSR kết nối với nhau qua các giao diện LSATM.

ATM-LSR biên: Là LSR dựa trên khung có ít nhất một giao diện LC-ATM.

Kết noi trong mảng điều khiến qua giao diện LC-ATM
Cấu trúc MPLS đòi hỏi liên kết thuần IP giữa các mảng điều khiển của các LSR

Tli ông ti

Mảng điều khiển

Mảng điều khiển
LSP

Giao thức định tuyến IP

Bảng định tuyến IP

ỶH

Giao thức định tuyến IP

1 cr

Tra o đổi
kết nhăn

Giao thức báo hiệu MPLS

Các

gói

Mảng số liêu

tin đến

Bảng chuyển tiếp nhãn

Bảng định tuyến IP

Ỷn
Giao thức báo hiệu MPLS

Cí c gói

t

Mảng s) liêu

Cá: gói tin ra
--------►

Bảng chuyển tiếp nhãn

Hình 1.10 Cơ cẩu trao đối thông tin
Đe cung cấp kết nối thuần IP giữa các ATM-LSR có 2 cách sau

đây:

S Thông qua kết nối ngoài băng như kết nối Ethernet giữa các tổng đài.
Cao Chí Công, TC18

Page 26


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

Kênh ảo điều khiển MPLS vc thông thường sử dụng giá trị VPI/VCI là 0/32 và
bắt buộc phải sử dụng phương pháp đóng gói LLC/SNAP cho các gói IP theo tiêu
chuẩn RFC 1483. Khi triển khai MPLS trong tổng đài ATM (ATM-LSR) phần điều
khiển trung tâm của tổng đài ATM phải hỗ trợ thêm báo hiệu MPLS và giao thức thiết
lập kênh vc. Hai loại giao thức này hoạt động song song (ships-in-the-night). Một số
loại tổng đài có khả năng hỗ trợ ngay cho những chức năng mới này (Cisco), một số
loại khác có thể nâng cấp với phần sụn (íĩrmvvare) mới. Trong trường họp này, bộ điều
khiển MPLS bên ngoài có thể được bổ sung vào tổng đài để đảm đương chức năng
mới. Liên lạc giữa tổng đài và bộ điều khiển ngoài này chỉ hỗ trợ các hoạt động đơn
giản như thiết lập kênh vc còn toàn bộ báo hiệu MPLS giữa các nút được thực hiện
bởi bộ điều khiển bên ngoài. Hình 1.11 cơ chế thiết lập kênh ảo điều khiển MPLS.

Hình 1.11 Cơ chế thiết lập kênh ảo điều khiến MPLS
Chuyển tiếp các gói có nhãn qua miền ATM-LSR
Việc chuyển tiếp các gói nhãn qua miền ATM-LSR được thực hiện trực tiếp
qua các bước sau:

V ATM-LSR biên lối vào nhận gói có nhãn hoặc không nhãn, thực hiện việc

kiểm tra cơ sở dữ liệu chuyển tiếp FIB hay cơ sở dừ liệu chuyển tiếp nhãn
LFIB và tìm ra giá trị VPI/VCI đầu ra để sử dụng như nhãn lối ra. Các gói có
nhãn được phân chia thành các tế bào ATM và gửi đến ATM-LSR tiếp theo.
Giá trị VPI/VCI được gắn vào tiêu đề của từng tế bào.

V Các nút ATM-LSR chuyển mạch tế bào theo giá trị VPI/VCI trong tiêu đề
Cao Chí Công, TC18

Page 27


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

V ATM-LSR biên lối ra (khỏi miền ATM-LSR) tái tạo lại các gói có nhãn từ
các tế bào, thực hiện việc kiểm tra nhãn và chuyển tiếp tế bào đến LSR tiếp
theo. Việc kiểm tra nhãn dựa trên giá trị VPI/VCI của tế bào đến mà không
dựa vào nhãn trên đỉnh của ngăn xếp trong tiều đề nhãn MPLS do ATM-LSR
giữa các biến của miền ATM-LSR chỉ thay đổi giá trọ VPI/VCI mà không
thay đôur nhãn bên trong các tế bào AT. Lưu ý rằng nhãn đỉnh của ngăn xếp
được lập giá trị bằng 0 bởi ATM-LSR biến lối vào trước khi gói có nhãn
được phân chia thành các tế bào.

Phân phoi nhãn trong miền ATM-LSR
Việc phân bổ và phân phổi nhãn trong chế độ hoạt động này có thể sử dụng cơ
chế giống như trong chế độ hoạt động khung. Tuy nhiên nếu triển khai như vậy sẽ dẫn
đến một loạt các hạn chế bởi mỗi nhãn được gán qua giao diện LC-ATM tương ứng
với một ATM-VC. Vì số lượng kênh vc qua giao diện ATM là hạn chế nên cần giới
hạn số lượng vc phân bổ qua LC-ATM ở mức thấp nhất. Để đảm bảo được điều đó,

các LSR phía sau sẽ đảm nhận trách nhiệm yêu cầu phân bổ và phân phối nhãn qua
giao diện LC-ATM. LSR phía sau cần nhãn để gửi gói đến nút tiếp theo phải theo yêu
cầu nhãn từ LSR phía trước nó. Thông thường các nhãn được yêu cầu dựa trên nội
dung bảng định tuyến mà không dựa vào luồng dữ liệu, điều đó đòi hỏi nhãn cho mỗi
đích trong phạm vi của nút kế tiếp qua giao diện LC-ATM.

LSR phía trước có thể đon giản phân bổ nhãn và trả lời yêu cầu cho LSR phía
sai với bản tin trả lời tuơng ứng. Trong một số trường họp, LSR phía trước có thể phải
có khả năng kiểm tra địa chỉ lóp 3( nếu nó không còn nhãn phía trước yêu cầu cho
đích). Đối với tổng đài ATM, yêu cầu như vậy sẽ không được trả lời bởi chỉ khi nào
nó có nhãn được phân bổ cho đích phía trước thì nó mới trả lời yêu cầu. Neu ATMLSR không có nhãn phía trước đáp ứng yêu cầu của LSR phía sau thì nó sẽ yêu cầu
nhãn từ LSR phía trước nó và chỉ trả lời khi đã nhận được nhãn từ LSR phía trước nó.
Hợp nhất vc

Vấn đề hợp nhất vc (gán cùng vc cho các gói đến cùng đích) là một vấn đề
quan trọng cần thiết giải quyết đối với các tổng đài ATM trong mạng MPLS. Để tối ưu
hóa quá trình gán nhãn ATM-LSR có thể sử dụng lại nhãn cho các gói đến cùng đích.
Cao Chí Công, TC18

Page 28


Chuyên đề tốt nghiệp

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

họp này, ATM-LSR phải yêu cầu LSR phía trước nó nhãn mới mỗi khi LSR phía sau
nó đòi hỏi nhãn đến bất cứ đích nào ngay cả trong trường họp nó đã có nhãn phân bổ
cho đích đó. Một số tổng đài ATM với thay đổi nhỏ trong phần cứng có thể đảm bảo
được rằng 2 luồng tế bào chiếm cùng một vc không bao giờ xen kẽ nhau. Các tổng

đài này sẽ tạm lưu các tế bào trong bộ đệm cho đến khi nhận được tế bào có bít kết
thúc khung trong tiêu đề tế bào ATM. Sau đó toàn bộ các tế bào này được truyền ra
kênh vc. Như vậy bộ đệm trong các tổng đài này phải tăng thêm và một vấn đề mới
xuất hiện đó là độ trễ qua tổng đài tăng lên. Quá trình gửi kế tiếp các tế bào ra kênh
vc này được gọi là quá trình họp nhất kênh ảo vc. Chức năng họp nhất kênh ảo vc
này giảm tối đa số lượng nhãn phân bổ trong miền ATM-LSR.

1.6 TỔNG KÉT CHƯƠNG
Chương 1 đã trình bày khải quát các vẩn đề cơ bản liên quan tới công nghệ
chuyên mạch nhãn đa giao thức MPLS. Chuyên mạch nhãn đa giao thức MPLS được
rất nhiều nhà cung cấp và khai thác thiết bị thực hiện triến khai trên mạng lôi, MPLS
có khả năng đáp ứng tốt mạng truyền thông đa dịch vụ. Các thành phần và chế độ
hoạt động của MPLS và các thiết bị trong mạng MPLS được đưa ra là một trong

Cao Chí Công, TC18

Page 29


Chuyên đề tốt nghiệp

CHƯƠNG 2:

Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

TỔNG QUAN VÈ KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG

2.1 KHÁI NIỆM KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG
Khi đối mặt với sự phát triển và mở rộng mạng có hai vấn đề kỹ thuật cần quan
tâm: kỹ thuật mạng (network engineering) và kỹ thuật lưu lương (Traffic Engineering).

Kỹ thuật mạng là tổ chức mạng phù hợp với lưu lượng. Ban đầu phải có sự dự đoán tốt
nhất về lưu lượng trên mạng để sử dụng các mạch và các thiết bị mạng (router,
switch,...) thích họp. Kỹ thuật mạng phải đảm bảo hiệu quả về sau này vì thời gian lắp
đặt mạng có thể diễn ra lâu dài. Kỹ thuật lưu lượng là thao tác trên lưu lượng để phù
họp với mạng. Dù có cố gắng đến đâu thì lưu lượng mạng cũng không bao giờ được
đáp ứng hoàn toàn (100%) so với dự tính. Giữa thập niên 90 sự tăng trưởng lưu lượng
vượt quá mọi dự tính và không thể nâng cấp mạng kịp thời được. Đôi khi một sự kiện
nổi bật (sự kiện thể thao, vụ bê bối tài chính, một trang web phổ biến,..) làm đầy lưu
lượng mạng, điều này không thể tính toán trước được. Do đó có thể tại một nơi nhu
cầu băng thông quá nhiều nhưng đồng thời có các đường liên kết (link) khác chưa
được sử dụng. Kỹ thuật lưu lượng là một “nghệ thuật” chuyển lưu lượng từ các liên kết
bị đầy sang các liên kết rỗi. Kỹ thuật lưu lượng có thể được bổ sung: IP metric trên
giao diện, chạy một mắc ưới ATM PVC và xác định lại đường PVC dựa trên yêu cầu
về lưu lượng đi qua nó. Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS nhằm đạt đến kỹ thuật điều
khiển lưu lượng hướng kết nối tốt nhất và kết họp với định tuyến IP.

2.2 VẤN ĐỀ LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG IP
2.2.1

Xu hướng phát triển trong mạng IP

Xu hướng đang diễn ra với mạng truyền thông là IP hoá. IP hoá được hiểu trên
hai khía cạnh. Thứ nhất, các luồng thông tin như dữ liệu, thoại, hình ảnh được tích họp
trên bộ giao thức TCP/IP. Nói cách khác bộ giao thức TCP/IP cho phép nhiều loại hình
thông tin đi trên nó. Thứ hai, trước đây mạng viễn thông được xây dựng dựa trên các
công nghệ TDM, X25, FR, ATM, còn TCP/IP được coi là thuộc phía khách hàng. Hay
trước đây mạng viễn thông chỉ tạo ra các dịch vụ mạng WAN để kết nối các trụ sở của
các nhà quản trị mạng IP. Thì từ khi mạng NGN, mạng hội tụ và mạng cộng hưởng ra
đời thì các nhà quản trị mạng viễn thông không chỉ đon thuần coi TCP/IP thuộc về
phía khách hàng nữa. TCP/IP được coi là nền tảng của mạng Internet, nó có tính năng

để đáp ứng yêu cầu của mạng viễn thông công cộng.
Cao Chí Công, TC18

Page 30