Đề tài Cấu hình MPLS trên thiết bị Cisco và mô phỏng

là MPLSCP (giao thức điều khiển MPLS). Các gói MPLS được đánh dấu bởi giá trị 8281H trong trường giao thức PPP. Các gói MPLS truyền qua dịch chuyển khung DLCI giữa một cặp thiết bị định tuyến được đánh dấu bởi nhận dạng giao thức SNAP của chuển dịch khung (NLPIN), tiếp theo mào đầu SNAP với giá trị 8847H cho Ethernet như trong mạng LAN. •Chuyển mạch nhãn trong chế độ khung Ta xem xét quá trình chuyển đổi nhãn ( như hình 22 ) trong mạng MPLS sau khi nhận được một gói IP sau khi nhận khung PPP lớp2 từ bộ định tuyến biên số 1,LSR lập tức nhận dạng gói nhận được là gói có nhãn dựa trên giá trị trường giao thức PPP và thực hiện kiểm tra nhãn trong cơ sở dữ liệu chuyển tiếp nhãn .kết quả nhãn vào là 30 được thay bằng nhãn ra 28 tương ứng với việc gói LSR lõi 3 tại LSR lõi 3 ,nhãn được kiển tra, nhãn số 28 được thay bằng nhãn só 37 và cổng ra được xác định . gói tin được chuỷen tiếp tới LSR biên số 4 tại LSR biên số 4, nhãn 37 bị loại bỏ và việc kiểm tra địa chỉ lớp 3 được thực hiện, gói được chuyển tiếp đến bộ định tuyến tiếp theo ngoài mạng MPLS. Quá trình chuyển đổi nhãn thực hiện trong các LSR lõi dựa trên bảng định tuyến nhãn .bảng định tuýen này phải được cập nhật đầy đủ để đảm bảo mỗi LSR trong mạng MPLS có đầy đủ thông tin về tất cả các hướng chuyển tiếp. quá trình này sảy ra trước khi thông tin được trưyền trong mạng và được gọi là quá trình liên kết nhãn(Label binding). • Quá trình liên kết và lan truyền nhãn. Khi xuất hiện một LSR mới trong mạng MPLS hay bắt đầu khởi tạo mạng MPLS, các thành viên LSR trong mạng MPLS phải có liên lạc với nhau trong quá trình khai báo thông qua bản tin hello. Sau khi bản tin này được gửi, một phiên giao dịch giữa hai LSR được thực hiện . thủ tục chao đổi là LDP. Sau khi cơ sở dữ liệu nhãn LIB được tạo ra trong LSR, nhãn được gán cho mỗi FEC mà LSR nhận biết được . đối với định tuyến đơn hướng , FEC tương đương với tiền tố bảng định tuyến IP . vậy nhãn được gán trong mỗi tiền tố trong bảng định tuyến IP và bảng chuyển đổi chứa trong LIB. bảng chuyển đổi định tuyến này được cập nhật liên tục khi xuất hiện những tuyến trong miền mới. Do LSR gán nhãn cho mỗi tiền tố IP trong bảng định tuyến của chúng ngay sau khi tiền tố xuất hiện trong bảng định tuyến và nhãn là phương tiện được LSR khác sử dụng khi gửi gói tin có nhãn này được gọi là gán nhãn điều khiển độc lập với quá trình phân phối ngược không yêu cầu. việc quảng bá các nhãn được quảng bá ngay đến tất cả các bộ định tuyến thông qua phiên LDP. 2.5.2.2 Chế độ hoạt động tế bào MPLS Để triển khai MPLS qua ATM cần phải giải quyết một số trở ngại sau : hiện tại không tồn tại một cơ chế nào cho việc chao đổi trực tiếp các gói IP giữa nút MPLS lân cận qua giao diện ATM.tất cả các số liệu chao đổi qua giao diện ATM phải thực hiện qua kênh ảo ATM . các tổng đài ATM không thể thực hiên việc kiển tra nhãn hay địa chỉ lớp 3 . khả năng duy nhất của ATM là chuyển đổi VC đầu vào sang VC đầu ra của giao diện ra. Để thực hiện MPLS qua ATM thì cần một số cơ chế sau : các gói IP trong mảng điều khiển không thể chao đổi trực tiếp qua giao diện ATM.một kênh ảo VC phải được thiết lập giữa 2 nút lân cận để chao đổi gói thông tin điều khiển. nhãn trên cùng trong ngăn xếp nhãn phải được sử dụng cho các giá trị VPI/VCI các thủ tục gán và phân phối nhãn phải được sửa đổi để đảm bảo các tổng đài ATM không phải kiểm tra địa chỉ lớp3. •Các khái niệm : a. Giao diện ATM điều khiển chuyển mạch nhãn (LC-ATM)là giao diện ATM trong tổng đài hoặc trong bộ định tuyến mà giá trị VPI/VCI được gán bàng thủ tục điều khiển MPLS(LDP). b. 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. c. LSR theo khung là LSR chuyển tiếp toàn bộ các khung giữa các giao diện của nó. định tuyến truyền thống là LSR kiểu này. d. Miền ATM-LSR là tập hợp các ATM-LSR kết nối với nhau qua các giao diện LC-ATMe. ATM-LSR biên là LSR theo khung có ít nhất một giao diện LC-ATM. •Kết nối trong mảng điều khiển qua giao diện LC-ATM : Cấu trúc MPLS đòi hỏi liên kết thuần IP giữa các mảng điều khiển của các LSR lân cận để chao đổi liên kết nhãn cũng như các gói điều khiển khác. ở chế độ hoạt động MPLS khung yêu cầu này được đáp ứng một cách đơn giản bởi thiết bị định tuyến có thể gửi, nhận các gói IP và các gói có nhãn qua bất kỳ giao diện chế độ khung nào dù là LAN hay WAN . còn tổng đài ATM không có khả năng đó. để cung cấp kết nối thuần IP giữa các ATM-LSR có hai cách sau : - Thông qua kết nối ngoài băng như kết nối Ethernet giữa các tổng đài. - Thông qua kênh ảo quản lý trong băng tương tự cách mà giao thức ATM Forum thực hiện như sau : Kênh ảo điều khiển MPLS VC thông thường thực hiện giá trị VPI/VCI là 0/32 và bắt buộc phải thực hiện 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. • Chuyển tiếp các gói có nhãn qua miền ATM-LSR Việc chuyển tiếp các gói có nhãn qua miền ATM-LSR được thực hiện trực tiếp qua các bước sau : ATM-LSR biên lối vào nhận gói có nhãn hoặc không có nhãn, thực hiện việc kiểm tra cơ sở dữ liệu chuyển tiếp FIB hay cơ sở dữ liệu chuyển tiếp nhãn LFIB và tìm kiểm tra 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 tới ATM-LSR tiếp theo. giá trị VPI/VCI được gắn vào mào đầu của từng tế bào . Các nút ATM-LSR chuyển mạch tế bào theo giá trị VPI/VCI trong mào đầu của tế bào theo cơ chế chuyển mạch ATM truyền thống. Cơ chế phân bổ và phân phối nhãn phải đảm bảo việc chuyển đổi giá trị VPI/VCI trong miền và ngoài miền là chính xác ATM-LSR tại lối ra tái tạo lại các gói có nhãn từ các tế bào, thực hiện việc kiển tra nhãn và chuyển tiếp tế bào đến LSR tiếp theo. việc kiểm tra nhãn dựa vào giá trị VPI/VCI của tế bào đến mà không dựa vào nhãn trên đỉnh của ngăn xếp trong mào đầu nhãn MPLS do ATM-LSR giữa các biên của miền ATM-LSR chỉ thay đổi giá trị VPI/VCI mà không thay đổi nhãn bên trong các tế bào ATM. Trong đó cần chú ý rằng nhãn đỉnh của ngăn xếp được lập giá trị bằng 0 bởi ATM-LSR biên lối vào trước khi gói có nhãn được phân chia thành các tế bào. • Phân bổ và phân phối nhãn trong miền ATM-LSR Hình 24 – phân bổ nhãn trong mạng ATM-LSR Việc phân bổ và phân phối 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 tì sẽ dẫn tới các hạn chế bởi mỗi nhãn được gán qua giao diện LC-ATM tương ứng với một ATM VC. Vì số lượng 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 này, các LSR phía sau sẽ 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 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 đơn giản phân bổ nhãn và trả lời yêu cầu cho LSR phía sau với bản tin trả lời tương ứng. Trong một số trường hợp , LSR phía trước có thể phải có khả năng kiêm tra địa chỉ lớp 3 (nếu 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 phối cho đích phía trước thì nó mới trả lời yêu cầu. nếu ATM-LSR không có nhãn phái 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 nó đã nhận được nhãn từ LSR phía trước nó. •Hợp nhất VC Hợp nhất VC tức là gán VC cho các gói đến cùng đích . đây là một vấn đề quan trọng cần giải quyết đối với tổng đài ATM trong mạng MPLS. để tối ưu hoá quá trình dán nhãn ATM-LSR, có thể sử dụng lại nhãn cho các gói cùng đích. khi các gói xuất phát từ các nguồn khác nhau (các LSR khác nhau ), nếu sử dụng chung một giá trị VC cho đích thì sẽ không có khả năng phân biệt gói nào thuộc luồng nào và LSR phía trước không có khả năng tái tạo dúng các gói từ tế bào. để tránh trường hợp này, ATM-LSR phải yêu cầu LSR phía trước nó phân bổ nhãn mới mỗi khi LSR phía sau nó đòi hỏi nhãn đén bất cứ đích nào ngay cả trong trường hợp nó có nhãn phân bổ cho đích đó. Quá trình gửi kế tiếp các tế bào ra kênh VC như vậy được gọi là hợp nhất kênh ảo VC. chức năng hợp nhất kênh ảo VC này giảm tối đa số lượng nhãn phân bổ trong miền ATM-LSR. 2.5.2.3 Hoạt động của MPLS khung trong mạng ATM-LSR Do việc chuyển đổi công nghệ tác động đến rất nhiều mặt trong mạng dang khai thác từ những vấn đề ghép nối mạng, cũng như quan niện và cách thức vận hành khai thác. Quá trình chuyển đổi sang mạng MPLS có thể thực hiện theo nhiều cách « : hoặc là thực hiện một số giai doạn nhất định , hoặc triển khai đồng loạt từ đầu. MPLS có hai chế độ hoạt động cơ bản là chế độ hoạt động khung và chế độ hoạt động tế bào như đã nói ở trên . đối với hạ tầng cơ sở như FR hoặc ATM-PVC thì rất khó triển khai chế độ hoạt động tế bào của MPLS , thông thường thì chế độ khung sẽ được sử dụng trong các môi trường như vậy để thực hiện kết nối MPLS xuyên suốt qua mạng. Trong một số điều kiện nhất định như trong giai đoạn chuyển dịch sang mạng hoàn toàn IP+ATM(MPLS) hoặc chuyển mạch ATM chuyển tiếp không hỗ trợ MPLS thì cần thiết phải phải sử dụng chế độ hoạt động khung qua mạng ATM-PVC.cấu hình này phù hợp, tuy nhiên nó cũng gặp khó khăn khi sử dụng IP qua ATM trong chế độ chuyển dịch ( do số lượng lớn các VC ) Hình 25 - Kết nối MPLS qua mạng ATM-PVC kết nối giữa hai LSR được thiết lập bằng kênh PVC xuyên suốt . các phiên LDP được thực hiện thông qua kết nối PVC này . quá trình phân phối nhãn được thực hiện theo kiểu phân phối nhãn chiều đi không yêu cầu . việc sử dụng MPLS qua mạng ATM- PVC yêu cầu đóng gói bằng ALL5-SNAP trênh kênh PVC đó. Việc sử dụng chế độ khung qua mạng ATM-PVC là rất cần thiết trong quá trình chuyển dịch sang mạng MPLS. Kết luận chương Trong chương này giới thiệu các thành phần và hoạt động của MPLS trong đó nêu ra các khái niệm như là nhãn ( Label ), ngăn xếp ( Stack ), lớp chuyển tiếp tương đương FEC, đường chuyển mạch nhãn LSP… và các thành phần cơ bản của mạng MPLS như bộ định tuyến biên nhãn, trong chương này giới thiệu về các giao thức phân phối nhãn được sử dụng trong MPLS như LDP, CR-LDP và các chế độ hoạt động của MPLS. Chương 3 Các vấn đề kỹ thuật được sử dụng trong mạng MPLS Trong chương trước chúng ta đã đề cập đến những vấn đề cơ bản trong mạng MPLS như : các khái niện, các thành phân của mạng MPLS… Trong chương này chúng ta xem xét các vấn đề kỹ thuật liên quan cũng như việc chọn lựu sử dụng các giao thức đó là. Kỹ thuật lưu lượng Quản lý lưu lượng Định tuyến dựa trên ràng buộc Mô hình chất lượng dịch vụ Phát hiện và ngăn ngừa hiện tượng định tuyến vòng 3.1. Kỹ thuật lưu lượng 3.1.1. Khái niện kỹ thuật lưu lượng. Kỹ thuật lưu lượng (TE) làm việc liên quan đến tính năng của mạng trong việc hỗ trợ khách hàng của mạng và nhu cầu về chất lượng dịch vụ QoS. trọng điển của kỹ thuật lưu lượng đối với MPLS là. Đo lưu lượng Điều khiển lưu lượng 3.1.2. Vận hành định hướng nguồn và định hướng lưu lượng . Vận hành theo định hướng lưu lượng hỗ trợ các hoạt động chất lượng dịch vụ của người sử dụng. Trong một lớp đơn , mô hình dịch Internet  tới sự  «cố gắng lớn nhất « , mục đích vận hành theo định hướng lưu lượng nhằm tối thiểu  hoá sự mất mát lưu lượng, tối thiểu hoá trễ, tối đa hoá thông lượng và và tăng cường sự phù hợp mức dịch vụ (SLAs :Service Level Agreements). Vận hành theo định hướng nguồn nhằm làm việc với nguồn tài nguyên như là các liên kết truyền thông , các bộ định tuyến , các máy chủ, các nguồn tài nguyên này chi phối thực sự đến cách vận hành theo định hướng lưu lượng. việc quản lý một cách hiệu quả nguồn tài nguyên này là rất cần thiết trong đó phải kể đến việc quản lý hiệu quả băng tần khả dụng. 3.1.3. Tối thiểu hoá tắc nghẽn Bất kỳ một mạng nào cũng phải đối mặt với các vấn đề tắc nghẽn . việc quản lý lưu lượng của tất cả người dùng để ngăn tình trạng tắc nghẽn sảy ra là một khía cạnh quan trọng của QoS. Tắc nghẽn dẫn tới tình trạng giảm thông lượng và tăng trễ. Do đó làm giảm khả năng cung cấp QoS một cách hiệu quả. Hầu hết các mạng đều có cơ chế truyền dẫn đối với người sử dụng, bao gồm sự thoả hiệp mức lưu lượng có thể được gửi tới mạng trước khi luồng lưu lượng được điều chỉnh, và gọi là điều  khiển luồng. Diều khiển luồng là cần thiết để ngăn chặn tăc nghẽn trong một mạng. Khi lưu lượng trong mạng tăng đến một điểm tới hạn nào đó thì tắc nghẽn xuất hiện, và thông lượng sẽ giảm xuống. Nếu chỉ mới một vài tắc nghẽn xảy ra thì chưa có vấn đề gì phức tạp, nhưng nếu tắc nghẽn kéo dài trong một thời gian dài thì lưu lượng tưng lên đột ngột vược quá khả năng dải thông cho phép của mạng. Do vậy, các mạng phải cung cấp một vài cơ cấu điều khiển các nút bên trong mạng khi có tắc nghẽn xuất hiện đồng thời cung cấp một cơ cấu điều khiển luồng trên các thiết bị người sử dụng bên ngoài. 3.1.4. Phân cấp lưu lượng và điều khiển dịch vụ dựa trên nhu cầu QoS. Tương tự trong các mạng ATM, phân cấp lưu lượng và điều khiển dịch vụ dựa trên nhu cầu QoS được xem xét. Sự phân lớp lưu lượng được định nghĩa dựa trên các thao tác sau. Việc định thời giữa bộ phát và bộ thu ( có hoặc không) Tốc độ bít (biến đổi hay cố định) Phiên truyền giữa bộ phát và bộ thu định hướng kết nối hay không. Sự sắp xếp chật tự tải người dùng Các hoạt động điều khiển luồng Tính toán tải người dùng Phân tách và hợp nhất (SAR) gói dữ liệu người dùng. Phân lớp người dùng : Lớp A + tốc độ bít không đổi (CBR), định hướng kết nối , dựa trên TDM, định thời được yêu cầu, điều khiển luồng phải tối thiểu, một vài mất mát được phép. Lớp B +tốc độ bit biến đổi (VBR), dựa trên STDM, định hướng kết nối, định thời được yêu cầu, điều khiển luồng phải tối thiểu , một vài mất mát được phép. Lớp C + tốc độ bít biến đổi , dựa trên STDM, định hướng kết nối , không yêu cầu định thời , được phép điều khiển luồng, không được phép mất dữ liệu. Lớp D + tốc độ bít biến đổi , dựa trên STDM , không định hướng kết nối , không yêu cầu định thời , cho phép đièu khiển luồng , không được phép mất dữ liệu. Thuật ngữ TDM và STDM có nghĩa là ghép kênh phân chia theo thời gian và ghép kênh phân chia theo thời gian thống kê. TDM cung cấp dự doán mức dịch vụ, người sử dụng được cung cấp với một luồng tốc độ bít không đổi và khe thời gian một cách tuần hoàn trên các kênh, thường là 125µs. STDM không phân chia các khe thời gian một cách tuần hoàn , người sử dụng được cung cấp một cụm(burst) thời gian. 3.1.5. Hàm đợi lưu lượng Nhiều hệ thống ngày nay đặc biệt là các bộ định tuyến , đã hỗ trợ một vài loại hàm đợi. Các loại hàm đợi thường gặp là : FIFO (First In – First Out) : hàm đợi vào trước, ra trước truyền các gói dựa trên thứ tự đếm. MPLS sử dụng phương pháp này cho FEC. WFQ (Weighted Fair Quenuing)- Hàm đợi có trọng số : dải thông khả dụng qua hàm đợi của lưu lượng được phân chia dựa trên trọng số, khi trọng số được đưa ra thì mỗi phân lớp lưu lượng sẽ được đối xử theo độ ưu tiên đó . phương pháp này được sử dụng khi tải là hỗn hợp của nhiều phân lớp lưu lượng. WFQ là phù hợp để quản lý luồng MPLS. CQ (Custom Queuing) : trong hàm đợi theo yêu cầu , dải thông được phân chia từng lớp dịch vụ, nó đảm bảo mức dịch vụ cho tất cả các phân lớp lưu lượng. PQ (Priority Queuing)- hàm đợi ưu tiên : tất cả các gói thuộc phân lớp có độ ưu tiên cao được xử lý và truyền trước tất cả các gói có độ ưu tiên thấp hơn. 3.1.6. Các vấn đề tồn tại với các hoạt động định tuyến. Trong mạng internet hiện tại, các bộ định tuyến giữa các thực thể gửi và nhận được thiết lập bằng các giao thức định tuyến như OSPF hoặc BGP. Các giao thức này không được thiết kế cho việc tối ưu hoá định tuyến và nguồn , vì thuật toán của chúng là dựa trên việc tìm đường ngắn nhất hoặc số chặng ít nhất. Chúng xây dựng tuyến dựa trên cấu hình chứ không dựa trên dải thông của mạng. Ngoài ra chúng không xem xét đến phân lớp lưu lượng được thiết lập trên các tưyến này.vì vậy nhiều mạng phải có các sơ đồ để cân bằng tải giữa các đường liên kết và các nút. 3.1.7. Sự tiệm cận đến mạng chồng lấn. Để giải quyết vấn đề trên, có một cách giải quyết là sử dụng mô hình mạng chồng lấn . mô hình này đưa ra các giải pháp như IP trên nền ATM hoặc IP trên nền Frame Relay. Dùng các tuyến ảo ATM hoặc Frame Relay như là một cơ cấu để cải thiện việc sử dụng nguồn mạng. để hiểu rõ hơn ta xét mạng tải tin là ATM. Trong các mạng IP hoạt động trên nền ATM này , các giao thức định tuyến vẫn hoạt động và vận hành định tuyến quảng bá, nhưng chúng không được sử dụng để quyết định đường đi trong mạng. bằng việc cấu hình các tuyến ảo cố định (PVC) thì các hoạt động của mạng được cải thiện… do các đặc điển của mạng ATM như phần trước chúng ta đã xét, ATM được coi là công nghệ nền tảng cho các mạng hội tụ, các mạng dựa trên MPLS. 3.2. Quản lý lưu lượng trong mạng MPLS. MPLS là công nghệ đóng vai trò quan trọng trong chiến lược cho quản lý lưu lượng bởi nó có khả năng cung cấp đa số các chức năng của mô hình xếp chồng theo kiểu tích hợp với giá thấp hơn so với các kỹ thuật khác hiện nay. MPLS còn có khả năng điều khiển tự động các chức năng quản lý lưu lượng. Trung kế lưu lượng MPLS là một phần của luồng tải lưu lượng thuộc cùng một lớp trong một đường chuyển mạch nhãn LSP. việc sử dụng MPLS cho việc quản lý lưu lưọng mang lại một số lợi ích sau. + các đường chuyển mạch nhãn hiện không bị rằng buộc với nguyên tắc định tuyến dựa trên địa chỉ đích có thể được tạo một cách đơn giản bằng nhân công hoặc tự động qua các giao thức điều khiển. + LSP được quản lý một cách rất hiệu quả + các trung kế lưu lượng được thiết lập và được ghép vào LSP + các thuộc tính của trung kế lưu lượng được mô tả bởi bộ thuộc tính + một bộ thuộc tính có liên quan tới tài nguyên bắt buộc đối với LSP và các trung kế lưu lượng qua LSP + MPLS hỗ trợ tích hợp và phân tán lưu lượng trong khi định tuyến IP truyền thống chỉ hỗ trợ tích hợp lưu lượng. + dễ dàng tích hợp ‘định tuyến cưỡng bức’ vào MPLS + MPLS có thể thực hiện với gias thành thấp hơn ATM việc triển khai tốt MPLS có thể làm giảm đáng kể mào đầu so với các công nghệ cạnh tranh khác. Ngoài ra dựa trên cơ sở các đường chuyển mạch nhãn, hiện MPLS cho phép khả năng cùng triển khai mô phỏng chuyển mạch kênh trên mô hình mạng internet hiện nay. 3.2.1 Các vấn đề cơ bản của quản lý lưu lượng qua MPLS Có 3 vấn đề liên quan tới quản lý lưu lượng trong MPLS : Làm thế nào để chuyển đổi từ gói thông tin sang FEC Làm thế nào để chuyển FEC sang trung kế lưu lượng Làm thế nào để chuyển đổi các trung kế lưu lưọng sang cấu trúc hình học mạng vật lý qua các LSP. • Hoạt động cơ bản của các trung kế lưu lượng . Thiết lập : tạo trung kế lưu lượng Kích hoạt : kích hoạt trung kế lưu lượng để chuyển lưu lượng Giải kích hoạt : dừng việc chuyển lưu lượng trên các kênh trung kế lưu lượng Thay đổi thuộc tính : thay đổi thuộc tính của trung kế lưu lưọng Tái định tuyến : thay đổi tuyến cho trung kế lưu lượng, được thực hiện nhân công hay tự dộng trên cơ sở giao thức lớp dưới. Huỷ bỏ : huỷ bỏ trung kế lưu lượngvà các tài nguyên có liên quan. Các tài nguyên có thể nhãn hoặc băng tần khả dụng ngoài ra còn có các hoạt động khác như thiết lập kiểm soát hay định dạng lưu lượng. • Các thuộc tính kỹ thuật lưu lượng cơ bản của trung kế lưu lượng Các thuộc tính này được gắn cho trung kế lưu lượng để mô tả chính xác đặc tính tải lưu lượng Các thuộc tính có thể được gán nhân công hay tự độngkhi các gói được gán vào FEC tại đầu vào mạng MPLS , các thuộc tính này có khả năng thay đổi bởi nhà quản trị mạng. Các thuộc tính cơ bản được gán cho trung kế lưu lượng gồm : Thuộc tính tham số lưu lượng Thuộc tính lựa chọn và bảo dưỡng đường cơ bản Thuộc tính ưu tiên Thuộc tính dự trữ trước Thuộc tính khôi phục Thuộc tính kiểm soát. 3.3. Định tuyến dựa trên ràng buộc Như đã trình bày khái quát ở phần trước, trong mục ‘giao thức cơ bản trong mạng MPLS ‘ . trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiếp hơn để thấy rõ hơn các đặc tính kỹ thuật của thuật toán định tuyến này. Định tuyến dựa trên rằng buộc (hay còn gọi là định tuyến QoS) đuợc thiết kế để thiết lập một tuyến thông qua mạng MPLS dựa trên nhu cầu QoS của người dùng. Thuật toán này nhằm hướng tới việc hỗ trợ các đường chuyển mạch nhãn được định tuyến dựa trên ràng buộc(CR- LSPs) bằng việc định nghĩa các cơ cấu và các trường TLV (loại – chiều dài – giá trị) hoặc sử dụng các giao thức đang tồn tại để hỗ trợ định tuyến dựa trên ràng buộc. CR có thể được thiết lập như là một hoạt động đầu cuối, có nghĩa là từ CR-LSR lối vào đến CR-LSR lối ra. Ý tưởng là để cho CR-LSR biên lối vào thiết lập các ràng buộc, các ràng buộc này có tác dụng tới tất cả các nút, nhằm đặt trước nguồn tài nguyên bằng việc dùng LDP. Điều khiển dựa trên ràng buộc sẽ tác động đến phân bổ trung kế lưu lượng và phân bổ tài nguyên mạng. Mỗi LSR tính toán một cách tự động một tuyến hiện cho mỗi trung kế lưu lượng dựa trên yêu cầu của việc phan bổ các trung kế, mục đích là ràng buộc tài nguyên mạng và các chính sách quản trị mạng đó. Thuật ngữ ràng buộc như đã nói trước đây, nhằm để chỉ ra cho mỗi tập hợp các nút trong mạng, tồn tại một tập hợp các ràng buộc thoả nãm cho một hay các đường liên kết giữa hai nút mạng, như băng thông tối thiểu , đường đi ngắn nhất, số nút ít nhất, trễ truyền ít nhất, sai pha ít nhất, độ bảo mật đường truyền cao nhất… Các mạng ATM và Frame Relay dang sử dụng các định tuyến dựa trên ràng buộc. Công việc hoạt động dưới hình thức mở rộng các hình thức khái niện cho các hoạt động lớp 3, tập trung vào mở rộng OSPF vdà IS – IS để hỗ trợ định tuyến dựa trên ràng buộc. 3.3.1. Ví dụ miêu tả định tuyến rằng buộc. Hình 26: Ví dụ miêu tả định tuyến rằng buộc Để minh hoạ hoạt động của định tuyến rằng buộc, xét cấu trúc mạng “con cá” kinh điển như trên hình. Giả sử rằng định tuyến rang buộc sử dụng số hop (hop-count) và băng thông khả dụng làm metric. Lưu lượng 600Kbps được định tuyến trước tiên, sau đó lưu lượng 500Kbps và 200 Kbps. Cả 3 loại lưu lượng này đều hướng đến cùng một Egress-router. Ta thấy rằng: - Vì lưu lượng 600kbps được định tuyến trước nên nó đi theo đường ngắn nhất là R8-R2-R3-R4-R5. vì băng thông khả dụng là như nhau trên tất cả các chặng kênh (1Mbps). Nên lưu lượng 600 Kbps chiếm 60% băng thông. - Sau đó, vì băng thông khả dụng của đường ngắn nhất không đủ cho cả 2 lưu lượng 600 Kbps và 500Kbps. Nên lưu lượng 500Kbps được định tuyến theo đường mới qua R6 và R7 mặc dù nhiều hơn một hop so với đường cũ. - với lưu lượng 200Kbps tiếp theo. Vì vẫn còn băng thông khả dụng trên đường ngắn nhất nên đường này được chọn để chuyển lưu lượng 200Kbps. 3.3.2 Định tuyến hiện(Explicit routing : ER) Định tuyến hiện bao gồm định tuyến dựa trên ràng buộc . định tuyến loại này được thiết lập ở biên của mạng, dựa trên các tiêu chuẩn về thông tin định tuyến . định tuyến hiện được thiết lập nhờ sử dụng các bản tin LDP. Nó được mã hoá trong bản tin yêu cầu nhãn . bản tin này chứa một danh sách các nút (một nhóm các nút ) được thiết lập cho tuyến ràng buộc. sau khi một CR-LSP được thiết lập thì tất cả các nút thì tất cả các nút trong nhóm đều có trường LSP đi qua. Nếu LDP được sử dụng cho định tuyến dựa trên ràng buộc, thì tuyến dựa trên ràng buộc này sẽ được mã hoá như là một dãy các chạng ER chứa đựng trường TLV. mỗi chặng ER có thể nhận biết được một nhón các nút trong tuyến ràng buộc , và các trường TLV chứa đựng các tham số lưu lượng như tốc độ đỉnh (peak rate), hoặc tốc độ bắt buộc (commited rate). tuyến dựa trên ràng buộc là một đường bao gồm tất cả các nhóm các nút đã được định nghĩa theo thứ tự mà nó xuất hiện trong TLV . CR-LDP chuyển tải nguồn tài nguyên được yêu cầu bởi một đường trên mỗi chặng của tuyến. nếu một tuyến với nguồn tài nguyên yêu cầu khong thoả mãn (không tìm thấy) thì các đường đang tồn tại có thể được định tuyến lại để ấn định lại các nguồn tài nguyên cho đường mới. ý tưởng này gọi là ‘quyền ưu tiên đường truyền ’ (path pre-emption) . quyền ưu tiên thiết lập CR-LSP mới và sự phân bố quyền ưu tiên giữa CR-LSP đang tồn tại được sử dụng để xác định độ ưu tiên . các giá trị cho việc thiết lập giữa CR-LSP là trong khoảng 0 đến 7. giá trị 0 có nghĩa là độ ưu tiên cao nhất, đường truyền mang giá trị này quan trọng nhất, còn mang giá trị 7 là ít quan trọng nhất. 3.3.3 Ví dụ thiết lập LSP với CR-LDP. Hình27 : Thiết lập LSP với CR-LDP Xét ví dụ trên hình giả sử LSR A muốn thiết lập một con đường hiện là B-C-D. để thực hiện việc này . LSR A xây dựn một đối tượng ER chứa tuần tự 3 nút là LSR B, LSR C, LSR D. Mỗi nút được đại diện bằng một địa chỉ IP prefix. LSR A sau đó xây dựng một bản tin Label Request có chứa đối tượng ER mới tạo. khi bản tin được tạo xong, LSR A sẽ xem xét nút trừu tượng đầu tiên trong đối tượng ER là LSR B, tìm kết