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

Chương I: Cơ sở công nghệ MPLS 2

I. Lịch sử phát triển MPLS 2

II. Quá trình tiêu chuẩn hoá MPLS 6

1. IP over ATM 6

2. Toshiba's CSR 6

3. Cisco's Tag Switching 7

4. IBM's ARIS and Nortel's VNS 7

5. Công việc chuẩn hoá MPLS 7

III. Nhóm làm việc MPLS trong IETF 8

Chương II: Các khía cạnh kỹ thuật MPLS 11

I. Khái niệm MPLS 11

1. Khái quát MPLS 11

2. MPLS và các thành phần trong MPLS 13

II. Các thành phần trong MPLS 14

III. Phần mềm, phần cứng tuân thủ MPLS 32

IV. Các tổng đài ATM đóng vai trò các LSR 33

V. Các hoạt động tương hỗ trong các công nghệ mã hoá 34

1. Hợp nhất nhãn 35

2. Các LSR không hợp nhất nhãn 36

3. Các nhãn cho các LSR hợp nhất và không hợp nhất nhãn 37

3. Hợp nhất nhãn qua ATM 38

VI. Các đường ngầm và hệ thống phân cấp 39

VI. Các hoạt động trong mạng MPLS 40

VII. Các giao thức sử dụng trong MPLS 40

1. Giới thiệu chung 40

2. Các giao thức định tuyến 40

3. Giao thức phân phối nhãn LDP 40

VIII. Chất lượng dịch vụ trong MPLS 41

1. Cải thiện chất lượng gửi chuyển tiếp gói tin trong mạng 48

2. Hỗ trợ QoS và CoS cho các dịch vụ khác nhau 48

3. Hỗ trợ khả năng mở rộng mạng 48

4. Tích hợp IP và ATM trong mạng 48

5. Xây dựng các mạng interoperable 48

Chương III: Ứng dụng MPLS trong mạng VPN 49

I. Giới thiệu về MPLS trong VPN 49

II. Các bộ định tuyến ảo trong MPLS VPN 49

III. Các mục tiêu của MPLS VPN 50

IV. Những yêu cầu về kiến trúc MPLS VPN 52

V. Phác thảo về kiến trúc MPLS VPN 52

VI. MPLS đóng vai trò cơ chế gửi chuyển tiếp 55

VII. Cấu hình MPLS VNP có thể mở rộng 58

VIII. Nhận biết các bộ định tuyến lân cận động trong MPLS VPN 59

IX. Cấu hình miền VPN IP 59

X. Ví dụ về phương pháp nhận biết các bộ định tuyến lân cận 61

XI. Gửi chuyển tiếp trong MPLS VPN 62

Kết luận và khuyến nghị 71

 

 

doc74 trang | Chia sẻ: huong.duong | Ngày: 04/09/2015 | Lượt xem: 601 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu 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, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ăng khác, như giới hạn phạm vi của gói tin. Khi một gói tin di chuyển dọc theo LSP, nó có giá trị TTL tương tự như khi nó di chuyển theo dãy các bộ định tuyến như vậy không theo phương thức chuyển mạch nhãn. Nếu gói tin di chuyển dọc theo một hệ thống phân cấp của các LSP, tổng số của các hop LSR được truyền qua sẽ phản ánh trong giá trị TTL khi nó ra khỏi hệ thống phân cấp của các LSP. Cách mà TTL được xử lý có thể biến đổi phụ thuộc vào liệu các giá trị nhãn MPLS được mang trong một mào đầu chèn thêm MPLS [MPLS-SHIM] hay là các nhãn MPLS được mang trong mào đầu L2 như mào đầu ATM[MPLS-ATM] hoặc mào đầu FrameRelay[MPLS-FRMRLY] Nếu các giá trị nhãn được mã hoá trong mào đầu mở rộng mà nó nằm giữa mào đầu lớp liên kết dữ liệu và mào đầu lớp mạng. Mào đầu mở rộng này phải có trường TTL mà nó có thể được nạp ban đầu từ trường TTL trongmào đầu lớp mạng, phải được giảm giá trị tại mỗi hop LSR và phải được sao chép vào trường TTL trong mào đầulớp mạng khi gói tin ra khỏi LSP. Nếu giá trị nhãn được mã hoá trong mào đầu lớp liên kết dữ liệu (ví dụ trường VPI/VCI trong mào đầu AAL5 của ATM), và các gói tin dán nhãn được gửi chuyển tiếp bằng tổng đài L2 (ví dụ tổng đài ATM), và lớp liên kết dữ liệu(lớp ATM) không có trường TTL tại mỗi hop thì khi đó nó sẽ không thể giảm giá trị TTL tại mỗi hop. Một đoạn LSP bao gồm một dãy các LSR không có khả năng giảm TTL của gói tin sẽ gọi là đoạn LSP non-TTL. Khi một gói tin thoát khỏi đoạn LSP non-TTL, nó được đưa một giá trị TTL phản ánh số hop LSR mà nó đi qua. Trong trường hợp unicast, điều này có thể đạt được bằng việc truyền độ dài LSP tới nút lối vào, cho phép nút lối vào giảm giá trị TTL trước khi gửi chuyển tiếp gói tin vào đoạn LSP non-TTL. Đôi khi nó có thể được quyết định, trong lúc đi từ lối vào tới đoạn LSP non-TTL, rằng TTL của một gói tin cụ thể sẽ hết hiêu lực trước khi gói tin tới được lối ra của đoạn LSP non-TTL đó. Trong trường hợp này, LSR tại lối vào đoạn LSP non-TTL không được chuyển mạch nhãn gói tin. Điều này có nghĩa là các thủ tục đặt biệt phải được phát triển để hỗ trợ traceroute theo chức năng, ví dụ, các gói tin traceroute có thể được gửi chuyển tiếp sử dụng việc gửi chuyển tiếp hop by hop truyền thống. Điều khiển lặp Trong một đoạn LSP non-TTL, theo như việc định nghĩa, TTL không thể được sử dụng để bảo vệ khỏi hiện tượng lặp trong gửi chuyển tiếp. Tầm quan trọng của việc điều khiển lặp có thể phụ thuộc vào phần cứng đang được sử dụng để cung cấp các chức năng LSR dọc theo đoạn LSP non-TTL Cho rằng phần cứng chuyển mạch ATM đang được sử dụng để cung cấp các chức năng chuyển mạch MPLS, với một nhãn đang được mang trong trường VPI/VCI. Do phần cứng chuyển mạch ATM không thể giảm giá trị TTL, ở đây không có bảo vệ chống lại hiện tượng lặp. Nếu phần cứng ATM có khả năng cung cấp quyền truy nhập công bằng tới bộ đệm cho các tế bào lối vào mang các giá trị VPI/VCI khác nhau, hiện tượng lặp này có thể gây ra những ảnh hưởng có hại với các lưu lượng khác. Nếu phần cứng ATM không thể cung cấp khả năng truy cập bộ đệm công bằng loại này, thì thậm chí các vòng lặp ngắn cũng có thể gây ra sự giảm sút nhanh chóng về toàn bộ chất lượng của các LSR. Cho dù là khả năng truy cập bộ đệm công bằng có thể được cung cấp, vẫn chẳng đáng giá chỉ để có một vài phương tiện phát hiện các vòng lặp diễn ra lâu hơn mức cho phép. Tất cả các LSR gắn liền với các đoạn LSP non TTL bởi vậy đòi hỏi hỗ trợ công nghệ cho việc phát hiện lặp, tuy nhiên sử dụng công nghệ phát hiện lặp là tuỳ chọn. Mã hoá nhãn Để truyền tập nhãn theo gói tin, cần phải định nghĩa một phương thức mã hoá cụ thể của tập nhãn. Kiến trúc hỗ trợ một vài cộng nghệ mã hoá, lựa chọn công nghệ nào phụ thuộc vào loại thiết bị được sử dụng để gửi chuyển tiếp gói tin. III. Phần mềm, phần cứng tuân thủ MPLS Nếu sử dụng phần cứng và mềm MPLS để gửi chuyển tiếp gói tin dán nhãn, một cách để mã hóa tập nhãn là định nghĩa một giao thức mới được sử dụng như phần đệm giữa mào đầu lớp liên kết dữ liệu và mào đầu lớp mạng. Phần đệm này sẽ là phần đóng gói của gói tin lớp mạng. Chúng ta sẽ đề cập nó là “Generic MPLS Encapsulation” và được mô tả rõ trong [MPLS-SHIM] IV. Các tổng đài ATM đóng vai trò các LSR Chú ý rằng các thủ tục gửi chuyển tiếp MPLS tương tự như các thủ tục trong tổng đài chuyển mạch nhãn như tổng đài ATM. Các tổng đài ATM sử dụng cổng lối vào và giá trị VPI/VCI như là chỉ số vào bảng “đấu nối chéo”, từ đó chúng có thể thu được cổng lối ra và các giá trị VPI/VCI lối ra. Do đó nếu một hoặc nhiều nhãn được mã hoá trực tiếp vào các trường mà chúng có thể được các tổng đài này (với phần mềm nâng cấp phù hợp) truy cập, và sau đó các tổng đài này có thể được sử dụng như các LSR. Chúng ta gọi những thiết bị này là “ATM-LSR” Có một vài cách để mã hoá các nhãn trong mào đầu tế bào ATM (sử dụng AAL5): Mã hoá SVC: sử dụng trường VPI/VCI để mã hoá nhãn trên cùng của tập nhãn. Công nghệ này có thể được sử dụng trong bất cứ mạng nào. Với công nghệ mã hoá này, mỗi LSP được xem như là ATM SVC, và giao thức phân phối nhãn trở thành giao thức báo hiệu ATM. Với công nghệ mã hoá này, ATM-LSR không thi hành các hoạt động đẩy vào, đẩy ra trong tập nhãn. Mã hoá SVP: Sử dụng trường VPI để mã hoá nhãn trên cùng của tập nhãn, và VCI để mã hoá nhãn thứ hai của tập nhãn, nếu nó đang có mặt. Công nghệ này có một vài ưu điểm so với công nghệ trên, nó chấp nhận sử dụng ATM “VP-switching”. Do đó, LSP được xem như là ATM SVP và giao thức phân phối nhãn được xem như giao thức báo hiệu ATM . Tuy nhiên, công nghệ này không thể sử dụng thường xuyên, nếu mạng bao gồm một đường ảo ATM qua mạng ATM không áp dụng MPLS, khi đó trường VPI không dùng được cho MPLS. Khi công nghệ mã hoá này được sử dụng, ATM-LSR tại lối ra của VP thi hành hoạt động đẩy nhãn một cách hiệu quả. Mã hoá đa điểm SVP: Sử dụng trường VPI để mã hoá nhãn trên cùng trong tập nhãn, sử dụng một phần của trường VCI để mã hoá nhãn thứ 2 trong tập nhãn và sử dụng phần còn lại của trường VCI để định nghĩa LSP lối vào. Nếu công nghệ này được sử dụng, các khả năng chuyển mạch VP ATM truyền thống có thể được sử dụng để cung cấp các VP Multipoint-to-point. Các tế bài từ các gói tin khác nhau sẽ mang các giá trị VCI khác nhau. Như chúng ta sẽ thấy trong phần 25, điều này cho phép chúng ta thực hiện việc hợp nhất nhãn mà không gặp phải vấn đề chèn tế bào, trong các tổng đài ATM, chúng có thể cung cấp các VP multipoint-to-point, nhưng nó không có khả năng hợp nhất VC. Công nghệ này phụ thuộc vào sự tồn tại của khả năng cho việc ấn định các giá trị VCI 16 bit vào mỗi tổng đài ATM như vậy không có giá trị VCI đơn được ấn định cho hai tổng đài khác nhau. (Nếu một số thích hợp các giá trị như vậy có thể được ấn định cho mỗi tổng đài, nó có thể cũng xem giá trị VCI như nhãn thứ hai trong tập nhãn.) Nếu có nhiều nhãn trong tập nhãn hơn có thể được mã hoá trong mào đầu ATM, Các phương thức mã hoá ATM phải được kết hợp với việc đóng gói gói tin. Các hoạt động tương hỗ trong các công nghệ mã hoá Nếu là một phân đoạn của LSP, Có thể R1 sẽ sử dụng dụng một công nghệ để mã hoá tập nhãn khi truyền gói tin P tới R2, nhưng R2 sẽ sử dụng một phương thức mã hoá khác khi truyền gói tin P tới R3. Nói chung, kiến trúc MPLS hỗ trợ các LSP với các phương thức mã hoá tập nhãn khác nhau được sử dụng trong các hop khác nhau. Do đó, khi chúng ta thảo luận về các thủ tục cho việc xử lý một gói tin dán nhãn, chúng ta nói đến thuật ngữ viết tắt của hoạt động trên tập nhãn của gói tin. Khi một gói tin dán nhãn được nhận., LSR phải giải mã nó để quyết định giá trị hiện thời của tập nhãn, sau đó phải tiến hành xử lý trên tập nhãn để quyết định giá trị mới của tập nhãn, và sau đó mã hoá giá trị mới một cách thích hợp trước khi truyền gói tin đến hop tiếp theo. Không may là các tổng đài ATM không có khả năng biên dịch từ một công nghệ mã hoá này sang công nghệ mã hoá khác. Kiến trúc MPLS bởi vậy đỏi hỏi bất cứ lúc nào khi hai tổng đài ATM có thể là hai LSR liên tiếp dọc theo LSP mức m của một vài gói tin thì chúng phải sử dụng cùng một công nghệ mã hoá. Ở đây sẽ có các mạng MPLS bao gồm sự kết hợp của các tổng đài ATM hoạt động như các LSR, và các LSR khác hoạt động sử dụng mào đầu chèn thêm MPLS. Trong một mạng như vậy, có thể có một vài LSR có các giao diện ATM cũng như giao diện MPLS SHIM. Đây là một ví dụ về một LSR với các cách mã hoá tập nhãn khác nhau trong các hop khác nhau. Một LSR như vậy có thể đổi tập nhãn được mã hoá ATM tại giao diện lối vào và thay thế bằng tập nhãn mã hoá mào đầu chèn thêm MPLS tại giao diện lối ra. Hợp nhất nhãn Xem rằng một LSR kết hợp các nhãn lối vào với một FEC cụ thể. Khi gửi chuyển tiếp các gói tin trong FEC đó, nó muốn có một nhãn lối ra được áp dụng cho tất cả các gói tin đó. Sự thật là hai gói tin khác nhau trong một FEC đến với hai nhãn lối vào khác nhau là không liên quan tới nhau; mà lại muốn gửi chuyến tiếp chúng với cùng nhãn lối ra như nhau. Khả năng để thực hiện việc này được gọi là “hợp nhất nhãn” Một LSR có khả năng hợp nhất nhãn nếu nó có thể nhận được hai gói tin từ hai giao diện lối vào khác nhau với các nhãn khác nhau, và gửi cả hai gói tin ra cùng một giao diện lối ra với nhãn giống nhau. Một khi các gói tin được truyền, thông tin mà chúng nhận từ các giao diện khác nhau với nhãn lối vào khác nhau sẽ bị mất. Một LSR không có khả năng hợp nhất nhãn nếu có hai gói tin bất kỳ đến từ các giao diện khác nhau, hoặc với các nhãn khác nhau, thì các gói tin phải hoặc là được truyền ra các giao diện khác nhau hoặc phải có các nhãn khác nhau. ATM-LSR sử dụng phương thức mã hoá SVC hoặc SVP không có khả năng hợp nhất nhãn. Điều này sẽ được thảo luận chi tiết hơn trong phần sau. Một LSR không thể thi hành việc hợp nhất nhãn nếu hai gói tin trong cùng một FEC tới với các nhãn lối vào khác nhau, chúng phải được gửi chuyển tiếp với các nhãn lối ra khác nhau. Với việc hợp nhất nhãn, số nhãn lối ra cho mỗi FEC chỉ là 1. Nếu không có hợp nhất nhãn, số nhãn lối ra cho mối FEC có thể bằng với số nút trong mạng. Với việc hợp nhất nhãn, số nhãn lối vào cho mỗi FEC mà một LSR cần không bao giờ lớn hơn số LSR phân phối nhãn kế cận. Không có hợp nhất nhãn, số nhãn lối vào cho mỗi FEC mà một LSR cần bằng số nút ngược mà chúng gửi lưu lượng trong FEC tới LSR. Trong thực tế, một LSR thậm chí khó có thể quyết xem có bao nhiêu nhãn mà nó phải hỗ trợ cho một FEC. Kiến trúc MPLS cung cấp cả các LSR hợp nhất và không hợp nhất nhãn nhưng sự thật là nó cho phép có thể có LSR không hỗ trợ kết hợp nhãn. Điều này dẫn đến vấn đề về việc bảo đảm hoạt động chính xác giữa các LSR kết hợp nhãn và các LSR không kết hợp nhãn. Vấn đề này có phần nào khác nhau trong trường hợp của truyền gói tin trong trường hợp của ATM. Các loại truyền thông khác nhau vì thế sẽ được thảo luận riêng rẽ. 2. Các LSR không hợp nhất nhãn Các thủ tục gửi chuyển tiếp MPLS tương tự như các thủ tục gửi chuyển tiếp được sử dụng bằng các công nghệ như ATM, Frame Relay. Tức là, khi một đơn vị dữ liệu tới, một nhãn (VPI/VCI hoặc DLCI) được tìm kiếp trong bảng đấu nối chéo, dựa trên những cơ sở của việc tìm kiếm, cổng lối ra được lựa chọn, và giá trị nhãn mới được ghi lại. Trong thực tế, có thể sử dụng những công nghệ như vậy cho việc gửi chuyển tiếp MPLS; Một giao thức phân phối nhãn có thể được sử dụng như giao thức báo hiệu cho việc thiết lập các bảng đấu nối chéo. Không may là những công nghệ này không hỗ trợ đủ mức cần thiết cho khả năng hợp nhất nhãn. Trong ATM, nếu cố gắng thi hành việc hợp nhất nhãn, kết quả có thể là hiện tượng chèn tế bào từ rất nhiều các gói tin khác nhau. Nếu các tế bào từ các gói tin khác nhau bị chèn, không thể tập hợp lại gói tin. Một vài tổng đài Frame Relay sử dụng chuyển mạch tế bào. Những tổng đài này cũng không thể hỗ trợ việc hợp nhất nhãn, cho cùng một lí do như vậy, các tế bào của các gói tin khác nhau có thể bị chèn, và không có cách nào để tập hợp lại gói tin. Chúng ta có hai giải pháp để giải quyết vấn đề này. Thứ nhất, MPLS sẽ gồm các thủ tục cho phép sử dụng các LSR không hợp nhất nhãn. Thứ hai, MPLS sẽ hỗ trợ các thủ tục cho phép các tổng đài ATM thi hành chức năng như một LSR có khả năng hợp nhất nhãn. Từ khi MPLS hỗ trợ cả LSR hợp nhất và không hợp nhất nhãn, MPLS bao gồm các thủ tục để đảm bảo hoạt động chính xác giữa chúng. 3. Các nhãn cho các LSR hợp nhất và không hợp nhất nhãn Một LSR ngược hỗ trợ việc hợp nhất nhãn cần phải gửi một nhãn cho một FEC. Một ngược lân cận không hỗ trợ việc hợp nhất nhãn cần phải gửi nhiều nhãn cho một FEC. Tuy nhiên, không có cách nào biết được trước bao nhiêu nhãn nó cần. Điều này phụ thuộc xem có bao nhiêu LSR là LSR ngược của nó trong khía cạnh FEC đang được bàn đến. Trong kiến trúc MPLS, nếu LSR ngược lân cận không hỗ trợ hợp nhất nhãn, nó không được gửi bất cứ nhãn nào cho một FEC cụ thể trừ khi nó yêu cầu thẳng một nhãn cho FEC đó. LSR ngược lân cận có thể đưa ra một vài yêu cầu như vậy, và nhận được một nhãn mới cho mỗi lần. Khi một LSR xuôi lân cận nhận được một yêu cầu như vậy từ LSR ngược, và LSR xuôi lân cận không hỗ trợ khả năng hợp nhất nhãn, sau đó nó phải hỏi trở lại LSR ngược lân cận của nó cho nhãn khác cho FEC đang được bàn đến. Có thể có một vài nút hỗ trợ hợp nhất nhãn, nhưng chỉ có thể hợp nhất một số giới hạn các nhãn lối vào thành một nhãn đơn lối ra. Ví dụ vì một vài giới hạn của phần cứng mà một nút có khả năng hợp nhất bốn nhãn lối vào thành một nhãn lối ra. Giả định rằng nút này có 6 nhãn tới nó cho cùng một FEC. Trong trường hợp này nút này có thể hợp nhất chúng thành hai nhãn lối ra. Việc hợp nhất nhãn có thể được áp dụng cho các LSP định tuyến thẳng hay không dành cho các nghiên cứu sâu hơn. 3. Hợp nhất nhãn qua ATM Các phương thức loại bỏ hiện tượng chèn tế bào Ở đây có một vài phương thức có thể được sử dụng để loại bỏ hiện tượng chèn tế bào trong ATM, do đó cho phép các tổng đài ATM hỗ trợ việc hợp nhất nhãn: Hợp nhất VP, sử dụng mã hoá đa điểm SVP Khi hợp nhất VP được sử dụng, các đường ảo được hợp nhất vào một đường ảo, nhưng các gói tin từ các nguồn khác nhau được phân biệt bằng việc sử dụng các VCI khác nhau trong cùng một VP Hợp nhất VC Khi hợp nhất VC được sử dụng, các tổng đài đòi hỏi phải giữ các tế bào từ một gói tin cho đến khi toàn bộ gói tin được nhận (điều này có thể được quyết định nhờ việc tìm kiếm chỉ số end of frame AAL2.) Hợp nhất VP có ưu điểm là nó tương thích nhiều hơn với các tổng đài ATM đang sử dụng. Điều này làm nó có khả năng được sử dụng trong mạng hiện thời. Không giống như hợp nhất VC, hợp nhất VP không bị bất cứ trễ nào tại điểm hợp nhất và cũng không đòi hỏi phải dùng bộ đệm. Tuy nhiên, nó có nhược điểm là nó đòi hỏi sự xắp xếp các không gian VCI trong cùng một VP. Có một số cách mà điều này có thể được thực hiện. Lựa chọn một hay nhiều phương thức được dành cho những nghiên cứu sâu hơn. Việc cân bằng giữa khả năng tương thích với các thiết bị đang sử dụng với giao thực phức tạp và có khả năng mở rộng ngụ ý rằng điều này đòi hỏi giao thức MPLS hỗ trợ cả khả năng hợp nhất VP và VC. Để làm được như vậy, mỗi tổng đài ATM góp phần trong MPLS cần phải biết liệu tổng đài ATM lân cận thi hành việc hợp nhất VP và VC ngay lập tức hay không hợp nhất. Phối hợp hoạt động: Hợp nhất VC, hợp nhất VP, không hợp nhất Phối hợp hoạt động của các dạng hợp nhất qua ATM được mô tả một cách đơn giản bằng việc miêu tả phối hợp hoạt động của hợp nhất VC với không hợp nhất. Trong trường hợp tại các nút hợp nhất VC và không hợp nhất được kết nối với nhau, việc gửi chuyển tiếp các tế bào dựa trên tất cả các trường hợp trên một VC (ví dụ sự móc nối của VPI và VCI). Với mỗi nút, nếu một LSR ngược lân cận đang thi hành việc hợp nhất VC sau đó LSR ngược lân cận đó yêu cầu chỉ một VPI/VCI đơn cho một luồng (điều này tương tự với yêu cầu cho một nhãn đơn trong trường hợp hoạt động qua các phương tiện truyền thông dùng khung truyền). Nếu LSR ngược lân cận không thực hiện việc hợp nhất, sau đó LSR ngược lân cận sẽ yêu cầu một VPI/VCI cho một luồng , cộng với số VPI/VCI đủ để chuyển nó cho các LSR ngược lân cận. Con số được yêu cầu sẽ được quyết định bằng việc cho phép các nút LSR ngược yêu cầu các VPI/VCI từ các LSR xuôi lân cận (điều này một lần nữa tương tự như các phương thức được sử dụng trong việc hợp nhất khung) Một phương thức tương tự có thể hỗ trợ các nút thi hành việc hợp nhất VP. Trong trường hợp này nút hợp nhất VP, yêu cầu một VPI/VCI hoặc một số VPI/VCI từ LSR xuôi lân cận, thay vì có thể yêu cầu một VP (được xác định bằng một VPI) nhưng một vài VCI trong VP. Hơn nữa, cho rằng nút không thi hành việc hợp nhất là LSR xuôi của hai nút khác nhau hỗ trợ việc hợp nhất VP. Nút này có thể yêu cầu một VPI/VCI(cho lưu lượng xuất phất từ nó) cộng với hai VP (một VP cho mỗi nut ngược), mỗi VP kết hợp với một tập các VCI (như được yêu cầu từ nút ngược) Để hỗ trợ tất cả việc hợp nhất VP, VC và không hợp nhất, bởi vậy cần phải cho phép các nút ngược yêu cầu kết hợp 0 hoặc các VCI, cộng với 0 hoặc các VP (xác định bằng VPI), mỗi VP bao gồm một số các VC (được xác định bằng một tập các VCI mà chúng có ý nghĩa trong một VP). Các nút hợp nhất VP bởi vậy yêu cầu một VP, với một VCI trong đó cho lưu lượng mà nó sinh ra cộng với một VCI cho mỗi VC yêu cầu ở trên. Nút hợp nhất VC sẽ yêu cầu chỉ một VPI/VCI (từ khi chúng có thể hợp nhất tất lưu lượng upstream vào một VC). Các nút không hợp nhất sẽ chuyển tiếp bất cứ yêu cầu nào mà nó nhận được ở trên, cộng với yêu cầu một VPI/VCI cho lưu lượng mà nó sinh ra (nếu thích hợp). VI. Các đường ngầm và hệ thống phân cấp Đôi khi một bộ định tuyến thi hành VI. Các hoạt động trong mạng MPLS Các hoạt động sau phải được thi hành cho việc chuyển gói tin qua mạng MPLS Tạo nhãn và phân phối nhãn Tạo bảng cho mỗi bộ định tuyến Tạo đường chuyển mạch nhãn LSP Tìm kiếm bảng nhãn, vị trí dán nhãn. Gửi chuyển tiếp nhãn VII. Các giao thức sử dụng trong MPLS Giới thiệu chung Các giao thức định tuyến OSPF IS-IS RIP IRGP BGP PNNI Giao thức phân phối nhãn LDP Tiêu chuẩn kỹ thuật tuân thủ LDP là một nhóm thiết kế đại diện cho rất nhiều nhà cung cấp thiết bị, được thành lập sau cuộc họp lần thứ hai của nhóm làm việc MPLS.Như chúng ta thấy rằng kiến trúc MPLS dựa trên mô hình điều khiển, kết quả là LDP dựa trên sự hợp nhất của hai giao thức TDP và ARIS. LDP có các tính chất cơ bản như sau: Cung cấp cơ chế nhận biết LSR cho phép các LSR ngang cấp tìm kiếm nhau và thiết lập kết nối. Định nghĩa bốn lớp bản tin: Các bản tin DISCOVERY Các bản tin ADJACENCY, để giải quyết vấn đề khởi tạo, duy trì, huỷ bỏ các phiên giữa hai LSR. Các bản tin LABEL ADVERTISEMENT, giải quyết thông báo, yêu cầu, thu hồi và loại bỏ kết hợp nhãn. Các bản tin NOTIFICATION, sử dụng để cung cấp các thông tin trợ giúp và thông tin lỗi tín hiệu. Chạy trên TCP cung cấp phương thức phân phối bản tin đáng tin cậy (ngoại trừ các bản tin DISCOVERY) Thiết kế cho phép khả năng mở rộng dễ dàng, sử dụng các bản tin được xác định như một tập hợp các đối tượng mã hoá TLV(Kiểu, độ dài, giá trị). Mã hoá LTV nghĩa là mỗi đối tượng bao gồm một trường kiểu biểu thị về loại đối tượng chỉ định, một trường độ dài thông báo độ dài của đối tượng và một trường giá trị mà nó phụ thuộc vào trường kiểu. Các khả năng mới được thêm vào với các định nghĩa về kiểu mới. Hai trường đầu tiên có độ dài cố định và được đặt tại vị trí đầu tiên của đối tượng, điều này làm cho nó có thể dễ dàng thi hành việc loại bỏ kiểu đối tượng mà nó không nhận ra. Trường giá trị có một đối tượng có thể gồm nhiều đối tượng mã hoá TLV hơn. Phát hiện LSR lân cận Giao thức phát hiện LSR lân cận của LDP chạy trên UDP và làm việc như sau. Một LSR định kỳ gửi đi bản tin HELLO tới các cổng UDP trong tất cả các bộ định tuyến trong mạng con. Tất cả các LSR lắng nghe từ VIII. Chất lượng dịch vụ trong MPLS Chất lượng dịch vụ QoS chính là yếu tố điều khiển đằng sau MPLS. So sánh với các yếu tố khác, như quản lý lưu lượng và hỗ trợ VPN thì QoS không phải là lý do quan trọng nhất để triển khai MPLS. Như chúng ta sẽ thấy dưới đây, hầu hết các công việc được thực hiện trong MPLS QoS tập trung vào việc hỗ trợ các đặc tính của IP QoS trong mạng. Nó cách khác, mục tiêu là thiết lập sự giống nhau giữa các đặc tính QoS của IP và MPLS, chứ không phải là làm cho MPLS QoS chất lượng cao hơn IP QoS. Một trong những lý do quan trọng mà MPLS hỗ trợ hơn là mở rộng mô hình IP QoS là MPLS, không giống như IP, không phải là giao thức end-to-end. MPLS không chạy trong các máy chủ, và tương lai là nhiều mạng IP không chạy MPLS vẫn tồn tại. QoS mặt khác thường có đặc tính end-to-end của liên kết giữa các LSR ngang hàng. Ví dụ, nếu một đường kết nối là đường end-to-end có độ trễ cao, độ mất mát lớn, băng thông thấp sẽ giới hạn QoS có thể cung cấp dọc theo tuyến đường end-to-end đó. Một cách khác nhìn nhận về vấn đề này là MPLS không thay đổi về căn bản mô hình dịch vụ IP. Các nhà cung cấp dịch vụ không bán dịch vụ MPLS, họ bán dịch vụ IP (hay dịch vụ Frame Relay hay các dịch vụ khác), và do đó, nếu họ đưa ra QoS thì họ phải đưa ra IP QoS (Frame Relay QoS, v.v..) chứ không phải là MPLS QoS. Cung không thể nói rằng MPLS không có vai trò trong IP QoS. Thứ nhât, MPLS có thể giúp nhà cung cấp đưa ra các dịch vụ IP QoS hiệu quả hơn. Thứ hai, có một vài khả năng QoS mới có thể hỗ trợ qua mạng nhà cung cấp sử dụng MPLS không thực sự là end-to-end tuy nhiên có thể chứng tỏ là rất hữu ích, một trong số chúng là băng thông bảo đảm của LSP. Do có mối quan hệ gần gũi giữa IP QoS và MPLS QoS, phần này sẽ được xây dựng xung quanh các thành phần chính của IP QoS. IP cung cấp hai mô hình QoS: Dịch vụ tích hợp (sử dụng chế độ đồng bộ với RSVP) và các dịch vụ khác nhau. Trong các phần nhỏ phía dưới chúng tôi sẽ đưa ra cái nhìn tổng quan về mỗi mô hình và mô tả về MPLS hỗ trợ các mô hình như thế nào. Và cuối cùng là khai báo tắc nghẽn thẳng (ECN) - một khả năng khác của IP mà được MPLS hỗ trợ. Các dịch vụ tích hợp và RSVP Tổng quan về các dịch vụ tích hợp Thuật ngữ ‘Các dịch vụ tích hợp’ đề cập tới kiến trúc QoS tổng thể được IETF tạo ra vào giữa những năm 1990. Nhóm làm việc dịch vụ tích hợp phát triển kiến trúc này với mục tiêu cho phép sự bảo đảm QoS end-to-end cho những ứng dụng cần nó. Sự đảm bảo này sẽ đảm bảo rằng một ứng dụng cần lượng băng thông tối thiểu hoặc độ trễ end-to-end mà ứng dụng có thể có được. Một phần kết quả của nhóm làm việc là đưa ra tiêu chuẩn kỹ thuật của một số lớp dịch vụ được thiết kế để đạt được những nhu cầu của một số lượng lớn các ứng loại ứng dụng khác nhau. Các tiêu chuẩn kỹ thuật này cũng định nghĩa xem RSVP(Resource Reservation Protocol) có thể được sử dụng như thế nào để đưa ra các yêu cầu QoS sử dụng những lớp dịch vụ này. RSVP được xây dựng trong một nhóm làm việc riêng, và những cố gắng lớn đã được thực hiện để đưa ra một sự phân biệt rõ ràng giữa Dịch vụ tích hợp và RSVP. Một cách cụ thể, 'Dịch vụ tích hợp' có thể cung cấp nhiều loại giao thức báo hiệu, RSVP chỉ là một trong số đó, và RSVP có thể báo hiệu rất nhiều loại thông tin khác nhau chứ không chỉ là các yêu cầu các dịch vụ tích hợp. Mặc dù có sự phân biệt rất rõ ràng này, rất nhiều người vẫn sử dụng thuật ngữ RSVP để đề cập đến toàn bộ kiến trúc QoS 'Các dịch vụ tích hợp'. Trong đề tài này chúng tôi sử dụng RSVP để đề cập tới một giao thức báo hiệu và 'Các dịch vụ tích hợp' là một kiến trúc QoS được định nghĩa do nhóm làm việc 'Các dịch vụ tích hợp'. Kiến trúc 'Các dịch vụ tích hợp' bao gồm một số các thành phần bổ xung cho một giao thức báo hiệu. Nó cũng bao gồm một vài định nghĩa lớp dịch vụ. Một khía cạnh khác của kiến trúc là một ứng dụng có thể xác định loại lưu lượng sẽ đi vào mạng và mức QoS mà nó muốn nhận từ mạng. Tiêu chuẩn kỹ thuật lưu lượng viết tắt là TSpec, và yêu cầu mức QoS hay là yêu cầu tài nguyên mạng được viết tắt là RSpec. 'Các dịch vụ tích hợp' cũng yêu cầu các thành phần mạng như bộ định tuyến, tổng đài chuyển mạch để thi hành các chức năng khác nhau như: - Chính sách: kiểm tra lưu lượng tuân thủ TSpec và thực hiện các hành động như loại bỏ gói tin nếu nó không tuân thủ. - Điều khiển thu nạp: Kiểm tra để biết liệu có đủ tài nguyên để đáp ứng QoS từ chối yêu cầu nếu không đủ tài nguyên. - Phân loại: nhận biết các gói tin cần các mức QoS cụ thể. - Xếp hàng và lập danh mục: Đưa ra các quyết định xem khi nào gói tin được truyền và gói tin nào bị loại bỏ điều này đảm bảo độ tin cậy với các yêu cầu QoS được thừa nhận. Các lớp dịch vụ Sau khi xem xét rất nhiều khả năng, nhóm làm việc 'Các dịch vụ tích hợp' định nghĩa hai lớp dịch vụ. Hai lớp dịch vụ này là ‘dịch vụ được bảo đảm’ và ‘tải điều khiển’. Các ứng dụng có thể lựa chọn yêu cầu mỗi trong số hai lớp dịch vụ này phụ thuộc vào liệu lớp dịch vụ nào đáp ứng nhu cầu của chúng. ‘Dịch vụ được bảo đảm’ có xu hướng phục vụ các nhu cầu của các ứng dụng đòi hỏi sự đảm bảo cao về băng thông và độ trễ. Để đạt được điều này, ứng dụng cung cấp một TSpec vạch trước giới hạn cho lưu lượng mà nó phát sinh, bao gồm những tham số như tốc độ tối đa, kích thước gói tin lớn nhất, burst size và “token bucket rate”. Burst size và token bucket rate bao gồm chỉ tiêu kỹ thuật token bucket đại diện cho các đặc tính băng thô

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docBTH1099.doc