Tài liệu Giáo trình: " Chuyển mạch MPLS" ppt

Page: 1
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
Chuyển mạch MPLS ()
Page: 2
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông

Cơ bản về MPLS

Hoạt động

Chuyển mạch

Giao thức LDP

Ứng dụng
Nội dung
Page: 3
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
•
Chuyển mạch kênh và ATM:
–
Trao đổi nhãn hoặc số xác định khe thời gian
–
Nhanh do tích hợp vào phần cứng
–

Kém mềm dẻo, giá thành cao
–
Hệ báo hiệu phức tạp
•
Định tuyến IP:
–
Tốc độ chậm, tại sao ?
–
Tính mềm dẻo cao
–
Báo hiệu đơn giản
Cơ bản
Cơ bản

MPLS ra đời dựa trên sự kết hợp tính năng của hai
công nghệ chuyển mạch nói trên

Sử dụng thiết bị tương tự bộ định tuyến để điều khiển
bộ chuyển mạch phần cứng mức thấp hơn
Page: 4
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
7. Tầng ứng dụng Application

6.Tầng trình diễn Presentation

5. Tầng phiên Session

4. Tầng giao vận Transport

3.Tầng mạng Network IP MPLS
2.Tầng liên kết dữ liệu Data Link ATM
1. Tầng vật lý Physical

Vị trí trong mô hình OSI
Cơ bản
Page: 5
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
KEY ACRONYMS
MPLS
Multiple Protocol Label
Switching; also,
Multiple Protocol Lambda
Switching
LER Label Edge Router
LSR Label Switch Router
LIB Label Information Base
LSP Label Switch Path
FEC
Forward Equivalence Class;
also, Functional Equivalent
Class
Cơ bản
Page: 6
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông

•
Các bộ định tuyến mang phần mềm xử lý nhãn MPLS
•
Các gói IP được đưa đến LER (ingress), nơi nhãn MPLS
được trèn vào rồi truyền đi dọc theo LSP qua các LSR.
Qua mỗi LSR, nhãn được trao đổi giống như trong ATM
•
Tại egress LER, nhãn được tháo rỡ và địa chỉ IP được
sử dụng trở lại
•
Nếu gói đi qua nhiều mạng thì nhãn có thể được xếp
chồng
hoạt động
Hoạt động
Page: 7
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
• Gói được định tuyến dựa trên địa chỉ IP,
không có cơ chế đánh dấu
•
Không có đường đi chung cho các gói
của cùng một kết nối
IP
hoạt động
Page: 8
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
MPLS

•
Ingress LER truy vấn CSDL để trèn đổi nhãn
MPLS căn cứ vào địa chỉ đích
•
Các gói sau đó được truyền đi trên LSP
•
Tại mỗi LSR lõi, chức năng chuyển mạch không
cần truy nhập địa chỉ mạng (IP)
hoạt động
Page: 9
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
MPLS (ví dụ)
hoạt động
Page: 10
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
 Command Purpo se
Step 1 At R1:
Router#configurationterminal
Router(config)#ipce fdistributed
Router(config)#tag-switchingadvertise-
tags
Router(config)#interfacee0/1
Router(config-if)# tag-switchingip
Router(config-if)# exit
At R3:
Router#configurationterminal

Router(config)#ipce fdistributed
Router(config)#tag-switchingadvertise-
tags
Router(config)#interfacee0/1
Router(config-if)#tag-switchingip
Enables MPLS between R1 and R3.
In order to configure distributed VIP MPLS,
you must configure distributed CEF
switching. Enter the ipc efdistributed
command on all routers.
Step 2 At R3:
Router(config)#interfacee0/2
Router(config-if)#tag-switchingip
Router(config-if)#exit
At R4:
Router#configurationterminal
Router(config)#ipce fdistributed
Router(config)#tag-switchingadvertise-
tags
Router(config)#interfacee0/2
Router(config-if)#tag-switchingip
Router(config-if)#exit
Enables MPLS between R3 and R4.
MPLS (ví dụ)
hoạt động
Page: 11
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
Truyền gói qua LSP

chuyển mạch
Page: 12
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
•
S: stacked function
• Exp: experimental bits
•
Label: có thể dựa trên VPI/VCI trong ATM, DLCI
trong Frame Relay
Nhãn MPLS
chuyển mạch
Page: 13
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
• LER có thể phân loại gói theo các FEC
•
Mỗi FEC ứng với một LSP, cùng địa chỉ đích, cùng thuộc tính QoS
• Khi phát hiện FEC mới, ingress LER phối hợp với LSR lân cận để thiết lập
đường LSP, thông qua giao thức LDP, RSVP
FEC
chuyển mạch
Page: 14
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
Destination /
IP

Port
Number
FEC Next Hop Label Instruction
199.50.5.1 80 B x.x.x.x. 80 Push
199.50.5.1 443 A y.y.y.y 17 Push
199.50.5.1 25 IP z.z.z.z
(Do nothing;
native IP)
Dán nhãn tại LER
chuyển mạch
Page: 15
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
Label/In Port In Label/Out Port/Out FEC
Instruction
Next Hop
80 B 40 B B Swap
17 A 18 C A Swap
LIB (Label Information Base)
chuyển mạch
Page: 16
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
Trao đổi nhãn
chuyển mạch
Page: 17
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa

Khoa Điện tử-Viễn thông
Xếp chồng nhãn
•
Hai mạng dán nhãn theo những tiêu chí khác nhau
•
Cơ chế đường hầm cho phép hai mạng vận hành độc
lập nhau
chuyển mạch
Page: 18
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
•
LSP, gán nhãn thường được thiết lập bởi giao
thức LDP, bên cạnh phương thức static
programming (tương tự static routing)
•
Các bản tin LDP được truyền đi trên giao thức
TCP đảm bảo độ tin cậy, nhưng các chức năng
như phòng tắc nghẽn có thể không cần thiết.
Vấn đề giao thức vẫn đang được nghiên cứu
•
Các LSR lân cận được phát hiện dựa trên bản tin
HELLO
LSP, nhãn và LDP
giao thức
Page: 19
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông

Page: 20
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
Page: 21
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
Page: 22
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
Các bản tin trong LDP

Bản tin Initialization: khởi tạo phiên LDP giữa 2 LSR

Bản tin KeepAlive: thông báo cho LSR khác duy trì
hoạt động LDP

Bản tin Label Mapping: quảng bá mapping giữa FEC
(tiền tố địa chỉ) và nhãn MPLS

Bản tin Release: được LSR gửi đi khi phát hiện nó
không cần chuyển đổi nhãn

Bản tin Label Withdrawal: ngược với Label Mapping
Tìm hiểu CR-LDP (Constraint-based Routing
over Label Distribution Protocol)
giao thức
Page: 23

Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
RSVP-TE
giao thức
Page: 24
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
RSVP-TE
Báo hiệu softstate: cần phải làm lặp lại theo
thời gian để duy trì đường truyền
giao thức
Page: 25
Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản
Đại học Bách Khoa
Khoa Điện tử-Viễn thông
RSVP-TE
giao thức