Chuyên đề Định Tuyến Trong Mạng GMPLS

MỤC LỤC

 

MỤC LỤC 1

DANH MỤC HÌNH VẼ 2

DANH MỤC BẢNG BIỂU 2

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 3

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ GMPLS 6

1. 1 Giới thiệu GMPLS 6

1.2 Các giao thức định tuyến trong GMPLS 9

1.2.1 Giao thức định tuyến OSPF-TE và IS-IS-TE 9

1.2.2 Giao thức báo hiệu RSVP–TE, CR–LDP 9

1.2.3 Giao thức quản lý đường LMP 10

CHƯƠNG II MỘT SỐ VẤN ĐỀ CỦA MẠNG GMPLS 11

2.1 Tính chuyển hướng đa dạng 13

2.2 Tính chuyển tiếp đa dạng 13

2.3 Cấu hình 14

2.3.1 Nhãn đề xuất 14

2.3.2 LSP hai hướng 15

2.3.3 Tính mở rộng 15

2.3.4 Cấu hình LSP 16

2.3.5 Cơ chế bỏ đường 17

2.4 Độ tin cậy 18

2.5 Một số vấn đề tồn tại trong mạng GMPLS 19

2.5.1 Bảo mật 20

2.5.2 Hệ thống quản lý mạng 21

CHƯƠNG III ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG GMPLS 22

3.1 Định tuyến đường ngắn nhất 22

3.2 Kỹ thuật định tuyến lại nhanh 26

3.3 Dự phòng trong GMPLS 27

3. 4 Định tuyến khôi phục đảm bảo chất lượng 29

3.4.1 Nguyên lý và hoạt động ưu tiên 29

3.4.2 Thuật toán định tuyến trực tuyến đảm bảo chất lượng trong MPLS 30

3.4.3 Thuật toán định tuyến khôi phục động 31

3.5 Kỹ thuật lưu lượng trong trong GMPLS 31

3.5.1 Giới thiệu 31

3.5.2 Vai trò của MPLS 32

3.5.3 Định tuyến trên cơ sở ràng buộc: thành phần chính cho xây dựng lưu lượng 33

 

 

doc33 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Ngày: 02/12/2013 | Lượt xem: 1438 | Lượt tải: 9download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chuyên đề Định Tuyến Trong Mạng GMPLS, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ín hiệu số (DS-x), việc xác định cổng vào cổng ra cho một kết nối cũng tiêu tốn khá nhiều thời gian, điều đó đồng nghĩa với việc gia tăng độ ỳ của phần tử chuyển tiếp, nghĩa là tăng độ trễ truyền tải dữ liệu. Mạng SDH có khả năng rất tốt trong việc thực hiện cơ chế bảo vệ đường truyền tải dữ liệu (50ms). Hệ thống quản lý điều khiển mạng thực hiện trong GMPLS cũng cần phải thực hiện chức năng bảo vệ đường truyền tải tương tự như SDH, có thể theo phương thức cài đặt trước, cơ chế động, cơ chế ưu tiên theo lớp dịch vụ. 2.1 Tính chuyển hướng đa dạng GMPLS được phát triển mở rộng để có khả năng hỗ trợ các phần tử mạng truyền tải thông tin từ đầu cuối tới đầu cuối thông qua nhiều mạng với các công nghệ khác nhau với tốc độ xử lý truyền tải nhanh. Để thực hiện được điều này trong công nghệ GMPLS, người ta chèn thêm thông tin trong các nhãn MPLS. Định dạng mới này của nhãn được gọi là "nhãn tổng quát" (Generalized Label) cho phép các thiết bị thu nhận dữ liệu ở các dạng nguồn khác nhau (như là gói tin trong mạng chuyển mạch gói, các khung ghép kênh dự liệu trong mạng TDM, bước sóng mang dữ liệu trong mạng truyền tải quang...). Một nhãn tổng quát có thể đại diện cho một bước sóng, sợi quang đơn lẻ hoặc một time-slot, ngoài ra nó còn đại diện cho dữ liệu của các nguồn lưu lượng khác đã thực hiện với nhãn MPLS như là VCC trong ATM, phần gắn thêm (shim) trong gói tin IP... Các thông tin sau đây gắn liền với nhãn tổng quát: - Dạng của mã LSP để chỉ thị loại nhãn mang lưu lượng ( ví dụ: gói tin, bước sóng, SDH...) - Loại hình chuyển mạch, chỉ thị cho nút mạng khi nào sẽ thực thi các loại hình chuyển mạch khác nhau: chuyển mạch gói, chuyển mạch kênh, chuyển mạch bước sóng, chuyển mạch sợi quang. Tương tự như MPLS, sự phân bố nhãn được khởi đầu từ việc yêu cầu phân bố nhãn từ đường lên đối với đường xuống của LSR. GMPLS thực hiện bằng cách cho phép đường lên của LSR đề xuất trước giá trị của nhãn cho một LSP và giá trị nhãn này có thể được thay thế bằng giá trị nhãn gửi trả lại từ đường xuống của LSR. 2.2 Tính chuyển tiếp đa dạng GMPLS thực hiện mở rộng tính năng này để các thiết bị GMPLS có thể nhận biết mọi loại mào đầu mà chúng thu được. Trường hợp này GMPLS cho phép mặt phẳng điều khiển và truyền tải có thể tách rời nhau không những về mặt lôgíc mà còn có thể tách rời về vật lý. Ví dụ, thông tin điều khiển đường điều khiển giữa nút mạng có thể truyền theo kênh kết nối Ethernet hoặc qua các tiện ích truyền dẫn khác mà nó không cần quan tâm việc thông tin quản lý giữa hai nút mạng được truyền tải bằng cách nào. Việc lựa chọn tiện ích truyền tải thông tin điều khiển giữa các nút mạng GMPLS là rất có ý nghĩa về mặt kinh tế. Rõ ràng là không nên sử dụng sợi quang riêng biệt để truyền thông tin điều khiển giữa các ADM trong một mạng ring SDH nào đó. Thay vào đó chúng ta có thể tiếp cận giải quyết vấn đề theo một cách khác, một trong những cách đó là sử dụng những byte thông tin mào đàu còn trống trong khung SDH để truyền các thông tin về điều khiển. Với mào đầu trống trong khung STM-1 chúng ta có thể tận dụng được một dung lượng kênh truyền tải 768 kbit/sec để trao đổi thông tin điều khiển giữa các nút mạng. Phương pháp này có rất nhiều ưu điểm và có tính khả thi cao. 2.3 Cấu hình Khi một LSP cần được tạo lập khởi đầu từ phạm vi mạng truy nhập,nó yêu cầu thiết lập một vài LSP khác dọc theo tuyến từ nút đầu tới nút cuối. Các LSP trung gian có thể được tạo lập trong qua các thiết bị TDM hoặc LSC. Các thiết bị này có thể có những đặc điểm riêng khác nhau do vậy chức năng GMPLS cần phải thống nhất được các đặc tính khác nhau đó để tạo lập các LSP từ đầu cuối tới đầu cuối. 2.3.1 Nhãn đề xuất Một đường lên tại nút mạng có thể lựa lựa chọn một nhãn đề xuất với đường xuống của nó. Đường xuống có quyền từ chối các tham số kiến tạo LSP do nhãn đề xuất đưa ra và đề xuất các tham số của mình. Nhãn đề xuất trong trường hợp này còn được sử dụng để tìm đường bên trong từ cửa vào tới cửa ra một cách nhanh chóng. Nhãn đề xuất cho phép các DCS tự định cấu hình của mình bằng nhãn đề nghị (Proposed Label) thay vì chờ nhãn đưa lại từ hướng ngược lại trên đường xuống. Nhãn đề xuất đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập các đường dự phòng LSP trong trường hợp có sự hư hỏng tuyến.. Tuy nhiên, nếu trong trường hợp thiết bị đường xuống từ chối nhãn đề nghị và đưa ra đề nghị riêng của nút về tham số kiến tạo LSP thì thiết bị đường xuống phải định lại cấu hình với nhãn mới. 2.3.2 LSP hai hướng Bảo vệ mạng chống lại những hư hỏng của mạng, chẳng hạn như đứt sợi cáp quang trong mạng quang sẽ cung cấp chức năng tìm sợi quang thay thế trong các cấu cấu trúc mạng cụ thể . Cũng tương tự như vậy, các LSP được thiết lập trong mạng quang cũng cần phải được bảo vệ. Vấn đề này được giải quyết bằng cách thực hiện các LSP hai chiều đơn hướng, mỗi LSP một hướng sẽ là sự phòng cho LSP hướng kia. LSP hai hướng sẽ thực hiện kỹ thuật lưu lượng và cơ chế phục hồi giống nhau trên mỗi hướng. GMPLS thực hiện chức năng kiến tạo các LSP hai hướng thông qua các một tập bản tin giao thức báo hiệu (ví dụ các bản tin RSVP/PATH và RESV). 2.3.3 Tính mở rộng Chức năng chuyển tiếp LSP cận kề (Forwarding Kế cận–LSP (FA–LSP) Chức năng FA-LSP này được thực hiện trên cơ sở các LSP của mạng GMPLS để truyền tải các LSP khác. Một FA-LSP được thực hiện giữa hai nút mạng GMPLS được xem như là một đường kết nối ảo có những đặc tính kỹ thuật lưu lượng riêng biệt và được thông báo cho chức năng OSPF/IS-IS như một đường thông giống như bất kỳ một đường thông vật lý nào. Một FA-LSP có thể được lưu vào trong dữ liệu định tuyến để định tuyến đường. Đồng thời, một FA-LSP có thể được đánh số hoặc không đánh số tùy thuộc vào việc xem FA-LSP đó là một đường thông bình thường hay không. Hình trên mô tả cơ chế hoạt động của một TDM LSP (LSPtdm), nó được xem như là một đường thông kết nối giữa hai thiết bị LSR định tuyến gói trong mạng PSC thay vì đó là một đường thông kết nối vật lý như trong mạng TDM. Hình 2.1: Cơ chế chuyển tiếp kế cận 2.3.4 Cấu hình LSP Cấu trúc mạng (bao gồm các lớp truy nhập, lớp lõi và lớp mạng trục). Giả thiết rằng khi nhu cấu kết nối trên mạng tăng lên, nghĩa là xuất hiện những kết nối dòng lưu lượng từ đầu cuối tới đầu cuối của các doanh nghiệp từ lớp mạng truy nhập yêu cầu. Nếu như các nút mạng không có cơ chế định băng thông một cách mềm dẻo, nghĩa là chỉ có các băng thông cố định kết nối gắn với các đường thông vật lý thì vần đề là rất khó giải quyết. Trong trường hợp như vậy, một luồng băng thông kết nối vật lý STM-64 giữa hai chuyển mạch OXC của mạng đường trục cũng không thể truyền tải một dòng lưu lượng yêu cầu với tốc độ 100 Mbps từ lớp truy nhập. Hình 2.2: Cấu hình mạng 2.3.5 Cơ chế bỏ đường Trong tương lai có thể sự phát triển của mạng quang sẽ là rất dày đặc. Một mạng cáp quang có cần phải quản lý có thể lên tới hoàng chục tới hàng trăm sợi quang trên cùng một tuyến, mỗi một sợi quang lại có thể truyền tải hàng trăm tới hàng ngàn bước sóng quang, việc quản lý đường, quản lý tuyến sẽ trở lên rất phức tạp nếu như không có một cách thức hợp lý.GMPLS đã đưa ra một phương thức quản lý đường và tuyến trong mạng quang tương đối hợp lý đó là phương thức bó đường. Phương thức bó đường cho phép ghép một vài đường vào làm một và thông báo về đường đó cho các giao thức định tuyến, chẳng hạn như OSPF, hoặc IS-IS. Thông tin truyền tải theo phương thức này có thể là mang tính chất rút gọn và không đầy đủ nhưng ưu điểm là dung lượng xử lý sẽ giảm đi rất nhiều nếu như sử dụng phương pháp lưu trữ cơ sở dữ liệu định tuyến. Kỹ thuật bó đường chỉ cần một đường điều khiển, điều đó cho phép giảm số lượng bản tin báo hiệu điều khiển cần phải xử lý. GMPLS có thể cho phép bó đường một cách mềm dẻo theo phương thức điểm – điểm (PTP) thực hiện cho các LSP và thông báo thông tin bó đường này cho các giao thức OSPF (chuyển tiếp cận kề). Tuy vậy, phương thức bó đường này cũng bộc lộ một số hạn chế như: - Toàn bộ các đường trong cùng một bó phải bắt đầu và kết thúc trong cùng một cặp LSR. - Toàn bộ các đường trong cùng một bó phải có cùng chung một loại (ví dụ như PTP hoặc quảng bá). - Toàn bộ các đường trong cùng một bó phải có cùng một dạng cho cơ chế chuyển mạch - PSC, TDMC, LSC, hoặc FSC. 2.4 Độ tin cậy Độ tin cậy (Reliability) Hình 2.3: Quá trình thực hiện quản lý hư hỏng trong mạng GMPLS Chức năng thực hiện của các giao thức GMPLS cho phép quản lý và điều khiển các hư hỏng trên mạng một cách tự động. Khi xảy ra hư hỏng tại một phân mạng nào đó thi nó sẽ được phát hiện, định vị và cách ly với các phân mảnh mạng khác. Đây là một điểm quan trọng khi thực hiện các LSP từ đầu cuối tới đầu cuối bằng phương thức đường hầm qua các LSP có cấu hình cao hơn. Các bước thực hiện cần thiết để quản lý một hư hỏng (xác định, định vị, cách ly và phục hồi được thể hiện trong). GMPLS thực hiện cơ chế bảo vệ chống lại các hư hỏng trên kênh kết nối (hoặc đường thông) giữa hai nút mạng cận kề (bảo vệ đoạn) hoặc bảo vệ từ đầu cuối tới đầu cuối (bảo vệ tuyến). các chức năng mở rộng định tuyến OSPF và IS-IS trong mạng GMPLS cung cấp các thông tin định tuyến ngay cả khi tuyến đang trong quá trình thiết lập. Khi tuyến truyền tải lưu lượng được thiết lập chức năng điều khiển báo hiệu sẽ được thực hiện để kiến tạo các tuyến dự phòng theo hướng ngược lại bằng các giao thức RSVP–TE hoặc CR–LDP. Phương thức bảo vệ tuyến có thể là ở dạng 1+1 hoặc M:N. Hình 3.7 mô tả các cơ cấu thực hiện chức năng bảo vệ được hỗ trợ bởi mạng GMPLS. Trong cơ cấu bảo vệ từ đầu cuối tới đầu cuối các tuyến sơ cấp và tuyến thứ cấp được tính toán và thực hiện kiến tạo sao cho đó là hai tuyến riêng rã về vật lý hoặc là nhóm các kênh kết nối không có chung hiểm họa. Hình 2.4: Cơ chế phục hồi hỗ trợ bởi mạng GMPLS Chức năng phục hồi đường được thực hiện trong mạng GMPLS được thực hiện theo cơ chế phục hồi động. Cơ chế này đòi hỏi có các cơ cấu cài đặt tài nguyên động trên các tuyến đấu nối. Có hai phương pháp phục hồi áp dụng trong mạng GMPLS, đó là phục hồi kênh kết nối và phục hồi đoạn kết nối. Phục hồi kênh kết nối là tìm tuyến thay thế tại một nút mạng trung gian. Phục đoạn kết nối là phục hồi tuyến cho một LSP cụ thể nào đó được thực hiện bắt đầu từ nút mạng nguồn để tìm tuyến thay thế xung quanh phạm vi mạng có sự hư hỏng. 2.5 Một số vấn đề tồn tại trong mạng GMPLS GMPLS thực chất là bộ các giao thức được mở rộng để thực hiện một số chức năng mới của mạng MPLS. Trong đó, một số phần thực hiện còn phải được chuẩn hóa trong tương lai gần. Một số vấn đề trong mạng GMPLS được đề cập dưới đây cần được giải quyết. 2.5.1 Bảo mật Các cơ cấu định tuyến truyền thống trong mạng IP cho phép kiểm tra toàn bộ thông tin phần mào đầu gói tin để xác định nút chuyển tiếp gói tin đó. Tuy rằng cách thực hiện như vậy tốn nhiều thời gian xử lý nhưng có ưu điểm là tạo điều kiện thuận lợi để thiết lập các Firewall cũng như đảm bảo rằng địa chỉ đích và nguồn của gói tin là duy nhất trong phạm vi toàn cầu. Trong mạng GMPLS nhãn được sử dụng để gia tăng tốc độ chuyển giao gói tin nhưng ý nghĩa sử dụng giá trị nhãn chỉ mang tính nội bộ trong phạm vi mạng GMPLS cụ thể. Do vậy, nhãn sẽ không thể sử dụng cho điều khiển truy nhập với yêu cầu bảo mật. Để giải quyết vấn đề bảo mật trong mạng GMPLS có thể áp dụng cơ chế bảo mật ngay trong quá trình thiết lập kết nối, giống như thực hiện trong mạng X.25 hoặc ATM. Sự thành công của mạng GMPLS phụ thuộc vào khả năng phối hợp hoạt động với cơ sở hạ tầng mạng hiện có như là ATM hoặc Frame Relay. Khả năng kết hợp giữa GMPLS với mạng ATM và Frame Relay chính là sự cho phép hệ điều khiển báo hiệu của chúng có thể trao đổi thông tin với nhau như hai mạng giống nhau về công nghệ thông qua mạng đa loại hình. Thực thi các chức năng phối hợp giữa hai mạng sẽ phải đối mặt với một số vấn đề sau: - Phối hợp điều khiển hai mặt phẳng điều khiển với các giao thức báo hiệu điều khiển khác nhau là một công việc phức tạp (chẳng hạn như vấn đề phối hợp định tuyến PNNI trong mạng ATM và OSPF–TE trong mạng GMPLS. - Duy trì chất lượng dịch vụ trong mạng đa loại hình cũng là một công việc phức tạp. - Chuyển mạch GMPLS có thể hỗ trợ các loại hình chuyển mạch như là chuyển mạch gói, chuyển mạch TDM, chuyển mạch bước sóng / sợi… Điều này nảy sinh một việc đó là lựa chọn tổ hợp các loại hình dữ liệu một cách phù hợp để chuyển đổi giữa mạng GMPLS và các mạng khác. 2.5.2 Hệ thống quản lý mạng Mạng GMPLS cần phải thực thi việc quản lý các LSP có số tượng từ hàng ngàn đến hàng triệu hoạt động ở trong mạng theo các khía cạnh liên quan như tình trạng hoạt động, định tuyến, kỹ thuật lưu lượng v.v.. Điều đó có nghĩa là hệ thống quản lý mạng GMPLS là phức tạp hơn nhiều so với mạng khác, chẳng hạn như mạng Internet. CHƯƠNG III ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG GMPLS Chức năng định tuyến trong mạng GMPLS được mở rộng từ các chức năng của MPLS, các giao thức định tuyến chính được sử dụng là OSPF-TE, IS-IS-TE. Trong báo cáo này em chỉ giới thiệu đến giao thức định tuyến OSPF-TE là giao thức tự động xác định cấu hình tô-pô mạng, thông báo tài nguyên khả dụng (ví dụ như băng thông hoặc loại hình bảo vệ...). Các điểm chủ yếu của các giao thức này đó là: thông báo về loại hình bảo vệ đường (1+1, 1:1, không bảo vệ hoặc lưu lượng phụ), thực hiện tìm đường (giữa các nút mạng kế cận) để nâng cao khả năng xác định tuyến thông mà không cần phải thực hiện các giao thức định tuyến trên cơ sở địa chỉ IP. Giao thức OSPF ứng dụng trong mạng viễn thông như đã nêu lên ở phần trước. Phần này ta chỉ xem xét giao thức OSPF-TE được mở rộng để ứng dụng trong mạng GMPLS. 3.1 Định tuyến đường ngắn nhất Thuật toán đường ngắn nhất như SPF và CSPF được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điều khiển lưu lượng trực tuyến,các kết nối cần được thiết lập ở một thời điểm, giống như kết nối yêu cầu đến liên tiếp. Chúng ta đưa ra khái niệm gần giống gọi là định tuyến dựa trên thiết kế (DBR), nhờ đó việc tính toán đường tối ưu ngoại tuyến (offline) được sử dụng để chỉ dẫn việc cài đặt đường trực tuyến (online). Tính toán đường ngoại tuyến trong mạng GMPLS không có khó khăn khi mạng lõi quang hoặc mạng nội thị chỉ có khoảng từ một vài đến 100 nút so với 100 đến 1000 nút trong mạng dữ liệu thuần tuý. DBR có những ưu điểm như thông tin yêu cầu dựa vào nhu cầu của khách hàng, tham chiếu lưu lượng và phép đo từ trước, để xây dựng gần đúng một bộ đo lưu lượng yêu cầu cho việc tối ưu hoá đường truyền. Chúng ta sẽ thực hiện việc so sánh, ước lượng trong mạng GMPLS không trong suốt dưới các kết nối tĩnh và động với các kiểu đảm bảo khác nhau. Kết quả cho thấy rằng DBR tốt hơn SPF và CSPF dưới điều kiện hoạt động với phạm vi rộng, nhưng lại không xác định được đúng sai trong việc tính toán bộ đo lưu lượng yêu cầu. Chúng ta xây dựng sơ đồ định tuyến với quản lý tài nguyên và phép đo trực tuyến. Kết quả mô phỏng chỉ ra rằng quản lý tài nguyên cung cấp một cách có hiệu quả làm giảm bớt những thiếu sót trong CSPF, và phép đo trực tuyến cung cấp một cách có hiệu quả để cải thiện sự hoạt động của DBR khi thông tin lưu lượng yêu cầu được sử dụng trong việc thiết kế đường DBR là khác nhau từ lưu lượng yêu cầu thực tế Hệ thống kỹ thuật điều khiển lưu lượng (TE) trong mạng MPLS và GMPLS dựa trên các phương pháp giống nhau, với điểm khác nhau chính là yêu cầu lưu lượng hội tụ và sức chứa của đường liên kết và các dịch vụ ràng buộc. Hệ thống kỹ thuật điều khiển lưu lượng trong mạng kết nối có hướng thường được phân biệt như là hệ thống điều khiển lưu lượng trực tuyến (online) hoặc hệ thống điều khiển lưu lượng ngoại tuyến (offline). Với hệ thống điều khiển lưu lượng trực tuyến các yêu cầu kết nối được thừa nhận là đến ở tại một thời điểm. Đối với mỗi yêu cầu kết nối, một hệ thống điều khiển lưu lượng trực tuyến tính toán mỗi đường độc lập không cần biết về các yêu cầu đến sau. Sau đó đường được xác định và kết nối thường xuyên cài đặt báo hiệu. Tổng thời gian từ khi một yêu cầu kết nối đến, đến khi nó được thiết lập mất từ 10 đến 100 ms. Vì thế việc xác định đường trong hệ thống điều khiển lưu lượng trực tuyến phải tương đối nhanh (tính bằng ms). Với một hệ thống điều khiển lưu lượng ngoại tuyến toàn bộ yêu cầu kết nối phải chắc chắn biết chính xác một đường trả lời ưu tiên trước khi tính toán. Sử dụng thông tin cấu hình, sức chứa của đường liên kết và bộ đo lưu lượng yêu cầu, một kiểu server trung tâm thực hiện tối ưu hoá toàn bộ để xác định đường cho mỗi yêu cầu kết nối. Việc thiết kế đường đường hoàn thành một lần, hệ thống quản lý mạng sẽ cài đặt kiểu kết nối. Một hệ thống ngoại tuyến với việc tối ưu hoá toàn bộ có thể đạt được cải thiện trong việc sử dụng tài nguyên qua một hệ thống trực tuyến. Tuy nhiên tổng thời gian cần với một hệ thống ngoại tuyến đến nhiều phút hoặc hàng giờ. Không giống với việc quản lý mạng trong mạng truyền tải truyền thống, mạng GMPLS-based sử dụng định tuyến động và báo hiệu cho phép các kết nối thiết lập theo yêu cầu trong việc trả lời yều cầu của khách. Vì thế kỹ thuật điều khiển lưu lượng trực tuyến trong mạng GMPLS-based đã được xem xét nhiều như kiểu hoạt động phù hợp hơn, khi các dịch vụ mới yêu cầu cung cấp nhanh thì có thể sẵn sàng cung cấp. Kỹ thuật điều khiển lưu lượng trực tuyến cũng được quan tâm nhiều trong mạng GMPLS, khi kỹ thuật thiết kế đường được tích hợp trong mỗi nút cho phép tự động thiết lập đường xử lý và các bước cấu hình nhỏ nhất. Từ định tuyến đường ngắn nhất đến định tuyến dựa trên thiết kế Trong phần trước, chúng ta phân biệt thuật toán định tuyến đối với kỹ thuật điều khiển lưu lượng. Phân biệt này thì không dùng để nghiên cứu kỹ hơn. Tuy nhiên, nó có lược đồ để sử dụng trong các phép đo ngoại tuyến và trực tuyến, tối ưu hoá nội bộ và toàn cầu, kế hoạch quản lý tài nguyên và yêu cầu báo hiệu. Ở mức cao nhất thuật toán có thể phân biệt theo việc tối ưu hoá tài nguyên sử dụng có được hay không. Nhóm định tuyến dựa trên thiết kế thì thể hiện bằng cách sử dụng ước lượng bộ đo lưu lượng yêu cầu và tối ưu hoá toàn bộ đường. Nhóm định tuyến path-shortest bao gồm tính toán đường chắc chắn ngắn nhất, với hoặc không cần quản lý tài nguyên, đối với một cặp nguồn-đích ở một thời điểm. Thuật toán định tuyến trong nhóm đường ngắn nhất bao gồm thuật toán SPF và CSPF chuẩn. Trong nhóm này, chúng ta cũng mở rộng việc quản lý nguồn, gọi là CSPF-TR. Thuật toán định tuyến trong nhóm định tuyến dựa trên thiết kế có thể phát triển hơn nữa dựa vào việc sử dụng các phép đo trực tuyến. Trong DBR các đường tính toán lại tối ưu dựa vào kiến thức gần đúng của bộ đo yêu cầu được sử dụng để cài đặt toàn bộ đường nguồn – đích trực tuyến. Trong kế hoạch đó, gọi là tương ứng DBR, phép đo trực tuyến được sử dụng cho việc chọn đường và điều khiển đầu vào. Hình dưới đây giới thiệu các thiết bị chính cho DBR framework. Thiết bị tối ưu hoá đường truyền lấy thông tin từ cổng vào, như cấu hình mạng, sức chứa của liên kết, ước lượng lưu lượng yêu cầu, và thông tin có liên quan khác như cưỡng bức. Dựa vào thông tin cổng vào này, kỹ thuật DBR tính toán tối ưu toàn bộ đường có thể ngoại tuyến và lưu kết quả trong một database để sử dụng về sau. Thiết bị điều khiển đầu vào làm tối ưu hoá sử dụng, kết quả lưu trong một database. Trong DBR cơ sở, điều khiển đầu vào chỉ áp dụng trên đường DBR. Trong tương ứng DBR, điều khiển đầu vào ứng dụng trong DBR, như đường kế tiếp (ví dụ: CSPF). Hình 3.1: Các thiết bị cho DBR framework cơ sở Nghiên cứu sự hoạt động Chúng ta biết rằng một mạng truyền tải quang hỗ trợ định tuyến động (OSPF-TE) để phân phối thông tin trạng thái liên kết và một giao thức báo hiệu (RSVP-TE) để thiết lập kết nối theo yêu cầu. Mục tiêu chính là so sánh DBR với các phương pháp thiết kế đường khác dưới các điều kiện khác nhau. Ví dụ, Chúng ta đã biết hai phương pháp thiết kế đường trực tuyến, đã được phát triển rộng rãi là SPF và CSPF. SPF chọn một đường có giá trị nhỏ nhất. Việc thực hiện của CSPF cũng giống như trong SPF, trừ ra các liên kết có độ rộng băng thông không phù hợp hoặc rằng buộc khác trước tiên sẽ được giảm bớt. Sau đó SPF sẽ chạy trên mạng xác định đó. Chúng ta xem xét hai kiểu kết nối: Tĩnh và động. Trong kiểu tĩnh, yêu cầu kết nối đến lần lượt (one-by-one). Mỗi yêu cầu có thể nhận dạng nút lối vào và nút lối ra, và có nhiệm vụ thiết lậpkết nối giữa nút lối vào và nút lối ra. Nếu kết nối đã định tuyến được thành công, nó sẽ tồn tại suốt quá trình hoạt động. Nếu yêu cầu kết nối bị tắc nghẽn, thì quá trình tắc nghẽn bị mất suốt quá trình hoạt động. Lưu ý kiểu tĩnh giống như kiểu mạch ảo cố định (PVC) trong mạng ATM. Trong kiểu động, yêu cầu kết nối đến được mặc định, thời gian của kết nối là giới hạn. Một yêu cầu kết nối bị tắc nghẽn thì sẽ mất suốt trong quá trình hoạt động. Kiểu động này có thể mở rộng hơn khi khách hàng của mạng quang là mạng sử dụng băng thông theo yêu cầu, mà có thể sử dụng cho kỹ thuật lưu lượng trong mạng khách. Trong phần này, việc thiết lập kết nối và đường xuống được khởi xướng bởi nút khách theo yêu cầu thông qua giao diện quang giữa người sử dụng và mạng (O-UNI). Chú ý là kiểu động giống như kiểu mạng chuyển mạch ảo (SVC) trong mạng ATM. Mạng quang có thể hoạt động dưới các sự đảm bảo khác nhau phụ thuộc vào các yêu cầu dịch vụ. Có ba kiểu đường đảm bảo đối với tất cả kế hoạch định tuyến: Không đảm bảo Một hoạt động và một dự phòng(1+1 hoặc 1:1). đảm bảo đường chỉ định Đảm bảo đường dùng chung (1:1) 3.2 Kỹ thuật định tuyến lại nhanh Công nghệ MPLS sử dụng kỹ thuật kết nối có hướng nên nó gặp phải hạn chế như thời gian trả lời chậm từ thiết bị mạng, vì thế thời gian cần thiết lập một LSP mới để mang lưu lượng ảo. Lỗi liên kết thường do các dịch vụ chia sẻ trong mạng máy tính.. Lỗi trong các liên kết có khả năng chứa cao hoặc giữa các bộ định tuyến đường trục, có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến luồng đa truy nhập, các dịch vụ ứng dụng thời gian thực tuyệt đối và các giao thức. Để làm giảm bớt vấn đề này người ta đưa ra phương pháp định tuyến lại nhanh. Kỹ thuật định tuyến lại nhanh dựa trên vùng đã được định trước mà một một LSP dự phòng đã được tính toán, thông báo và cài đặt từ trước, khi một lỗi liên kết được phát hiện. LSP dự phòng kết hợp với mục tiêu sửa chữa bên trong để làm nhỏ nhất sự mất gói trong thời gian khôi phục. Hiện nay chúng ta tăng cường kỹ thuật định tuyến lại nhanh cho mạng MPLS-based mà lưu lượng định tuyến lại thông qua một LSP dự phòng khi một liên kết/nút của LSP bảo vệ bị lỗi. Mục đích là cung cấp chất lượng dịch vụ cho lưu lượng mang bởi LSP bảo vệ, thậm chí trong trường hợp lỗi trong quá trình khôi phục, cho đến khi nó đã tính toán xong. LSP không bảo vệ có thể định tuyến lại nhưng không có bảo đảm (nỗ lực hết sức). Thực hiện đề xuất của chúng ta tốt hơn so với thực hiện đề xuất trong cả trễ gói và mất thứ tự gói. Chúng ta cung cấp một thuật toán ngắn gọn và đơn giản trong LSRs trung gian mà hoạt động theo một kiểu phân bổ nào đó, giới thiệu chức năng truyền thống để làm giảm việc sắp sếp lại thứ tự gói và làm giảm trễ truyền thống không cần thiết. Kỹ thuật đưa ra có thể sử dụng cho việc cung cấp chất lượng dịch vụ (QOS). Bởi vì thuật toán có khả năng diễn tả tiêu chuẩn khác hơn là phát hiện lỗi liên kết cho sự hoạt động của nó. Hơn nữa một LSP đã định sẵn phát hiện tắc nghẽn hoặc ở trạng thái dẫn đến thoả thuận mức dịch vụ (SLA) hoặc thoả thuận Chất lượng dịch vụ (QoS) bị vi phạm, thì LSP bảo vệ bắt đầu định tuyến lại nhanh. Để mở rộng kỹ thuật của chúng ta đến vấn đề tắc nghẽn thì phải đảm bảo rằng LSRs cần phải có kiến thức về vấn đề tắc nghẽn. Chỉ trong trường hợp lỗi liên kết, luồng có thể đi trệch hướng đến một LSP khác thì tình huống tắc nghẽn đã được phát hiện. Thuật toán đưa ra đã được đánh giá thông qua mô phỏng và kết quả cho thấy sự cải thiện trong trễ truyền gói trung bình. Đề xuất đưa ra giảm bớt việc sắp sếp lại thứ tự gói, cải thiện hiệu suất đầu cuối và thời gian khôi phục lại ngắn hơn so với đề xuất của Haskin. Chúng ta thừa nhận trong đề xuất của chúng ta tất cả các LSPs bảo vệ trên một liên kết giống như là một LSP để thay đổi lại và theo hoàn toàn kiến trúc MPLS. Mở rộng của MPLS trong mạng quang là GMPLS, cho bởi khả năng mang đặc biệt của LSP bảo vệ trên lambda (DWDM). 3.3 Dự phòng trong GMPLS Đường dự phòng có thể được chọn để sẵn sàng truyền lưu lượng giữa LSP nguồn và đích khi mà bất kỳ một liên kết/nút nào bị lỗi định tuyến cơ sở. Một vấn đề quan trọng là chọn cơ sở và chọn tuyến dự phòng trong bảng mà có số yêu cầu của LSP lớn nhất có thể có thể cung cấp trong tương lai. Vì thế nên xử lý việc chon tuyến, ngăn ngừa các liên kết vật lý khi mà mạng có số cặp nguồn đích lớn. Cơ sở của đường dự phòng không đảm nhiệm những rủi ro giống nhau của lỗi, nói cách khác lỗi giống nhau có thể gây ra bởi lỗi đường dẫn. Nếu một tài nguyên đã được nắm giữ bởi một đường bảo vệ mà tài nguyên đó có thể chia sẻ, giống như là có thể nắm giữ bởi một đường bảo vệ khác, cho đến con số lớn nhất cho phép trên tài nguyên đó. Đa đường bảo vệ chia sẻ tài nguyên chung không hoạt động đồng thời. Để đạt được điều này thuật toán định tuyến phải không cho phép đường bảo vệ chia sẻ tài nguyên nếu đường cơ sở có lỗi chung. Bảo vệ chia sẻ thường được sử dụng ở mạng lớn hơn bảo v

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docTH050.doc
Tài liệu liên quan