Đề tài Công nghệ chuyển mạch nhãn – MPLS

lập các LSP Site-to-Site. Thứ hai, khi LSP được thiết lập cho một tập các gói tin, không chỉ là một luồng ứng dụng riêng, đối tượng chứa một trường để xác định giao thức lớp cao hơn sẽ sử dụng LSP. Trường này được sử dụng giống như ethertype hoặc tương tự như mã đế phân kênh để xác định giao thức lớp cao hơn (IPv4, IPX, v.v..), vì vậy sẽ không có trường phân kênh trong mào đầu MPLS nữa. Do vậy, một LSP có thể cần được thiết lập cho mỗi giao thức lớp cao hơn nhưng ở đây không giới hạn những giao thức nào được hỗ trợ. Đặc biệt, không yêu cầu các gói tin mang trong LSP được thiết lập sử dụng RSVP phải là các gói tin IP. II.3.3.2. RSVP và khả năng mở rộng Một trong những điều chắc chắn về RSVP là nó có thể chịu tổn thất về khả năng mở rộng ở một mức nào đấy. Trong thực tế, đặc tính này không chính xác hoàn toàn. RSVP khởi đầu được thiết kế để hỗ trợ dự trữ tài nguyên cho các luồng ứng dụng riêng và đây là nhiệm vụ với những thách thức về khả năng mở rộng vốn có. Bất cứ giao thức nào cố gắng dự trữ tại mức granualarity này sẽ phải đối mặt với vấn đề tương tự. Chính xác thì khả năng mở rộng là gì? Nói chung thuật ngữ này được sử dụng để chỉ giới hạn sử dụng tài nguyên tăng nhanh như thế nào khi mạng lớn hơn. Ví dụ trong mạng IP quy mô lớn như mạng xương sống nhà cung cấp dịch vụ Internet, chúng ta có thể quan tâm đến liệu một bảng định tuyến sẽ chiếm bộ nhớ của bộ định tuyến lớn đến mức nào, khả năng bộ xử lý và băng thông liên kết. Vì thế, bảng định tuyến tăng chậm hơn nhiều so với số người sử dụng kết nối vào mạng. Dự trữ tài nguyên cho các luồng ứng dụng riêng rõ ràng là ảnh hưởng xấu đến khả năng mở rộng. Chúng ta có thể cho rằng mỗi người sử dụng sẽ dự trữ tại nguyên tại một vài tốc độ trung bình, vì thế số tài nguyên dự trữ được tạo ra qua mạng lớn có khả năng tăng nhanh bằng số người sử dụng của mạng. Điều này sẽ dẫn đến chi phí lớn nếu mỗi bộ định tuyến phải lưu trữ trạng thái và tiến trình một vài bản tin cho mỗi tài nguyên dữ trữ cho luồng ứng dụng riêng. Nói tóm lại, sẽ chính xác hơn nếu nói rằng mức dự trữ tài nguyên cho các luồng ứng dụng là kém hơn so với RSVP. Sự khác nhau này đặc biệt quan trọng khi chúng ta xem xét rằng RSVP không những đòi hỏi cho việc dự trữ tài nguyên cho các luồng ứng dụng riêng mà còn dự trữ tài nguyên cho lưu lượng tổng hợp. II.3.4. So sánh CR – LDP và RSVP Sự khác biệt cơ bản giữa 2 giao thức trên nằm ở độ tin cậy của giao thức tải tin và phụ thuộc vào việc dự trữ tài nguyên được thực hiện theo chiều thuận hay ngược. Nguyễn Văn Dũng CĐ 1A - K44 - 52 - Đồ án tốt nghiệp khoá 44 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN – MPLS Bảng sau mô tả một số khác biệt cơ bản giữa 2 giao thức này(bảng II-3): Bảng II- 3: So sánh CR-LDP và RSVP CR-LDP RSVP Truyền tải TCP IP thuần Bảo an Có Có (không có khả năng sử dụng IPSec) Đa điểm-điểm Có Có Hỗ trợ Multicast Không Không Hợp nhất LSP Có Có Trạng thái LSP Cứng Mềm Làm tươi LSP Không cần Chu kỳ, từ nút đến nút Khả dụng cao Không Có Định tuyến lại Có Có Định tuyến hiện Chặt trẽ Chặt trẽ Giữ tuyến Có Có, bằng ghi đường Giữ trước LSP Có, trên cơ sở độ ưu tiên Có, trên cơ sở độ ưu tiên Bảo vệ LSP Có Có Chia sẻ dự trữ trước Không Có Trao đổi tham số lưu lượng Có Có Điều khiển lưu lượng Đường đi Đường về Điều khiển điều khoản ẩn Hiện Chỉ thị Giao thức lớp 3 Không Có Cưỡng bức loại tài nguyên Có Không II.4. SO SÁNH MPLS VÀ MPOA Nguyễn Văn Dũng CĐ 1A - K44 - 53 - Đồ án tốt nghiệp khoá 44 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN – MPLS Các tiêu chuẩn MPLS được rất nhiều nhà khai thác, chế tạo thiết bị IP trước đây hỗ trợ, đóng góp nên thừa kế được rất nhiều ưu điểm của các giải pháp cho IP trước đây. Tuy nhiên giống như các tiêu chuẩn khác, các tiêu chuẩn về MPLS cũng phải chấp nhận những thoả hiệp nhất định trong quá trình lựa chọn giải pháp. Trong phần này chúng ta sẽ xem xét so sánh một số ưu nhược điểm của MPLS với MPOA (giải pháp cho IP qua ATM được ATM-Forum phát triển và tiêu chuẩn hoá) Sự khác biệt cơ bản đầu tiên giữa 2 giao thức này đó là môi trường của 2 giao thức khác nhau. MPOA xuất phát từ giải pháp cho mạng trường học (khu vực hẹp) để kết nối máy chủ và các thiết bị biên thông qua các đường dẫn kênh VC trong mạng ATM. Nó hỗ trợ dịch vụ router ảo chạy trên mạng ATM. Độ hữu dụng của nó phụ thuộc vào số lượng các chuyển mạch ATM trong mạng trường học. Ngược lại MPLS được thiết kế để sử dụng trong môi trường WAN không chỉ có các tổng đài ATM mà còn các thiết bị sử dụng công nghệ kênh số liệu khác nữa. Nó cung cấp cơ chế đơn giản cho điều khiển lưu lượng qua mạng và trong một số trường hợp, nó nâng cao khả năng mở rộng của hạ tầng cơ sở. Cả 2 giải pháp trên đều cung cấp chất lượng cao hơn so với định tuyến IP truyền thống và cả 2 giải pháp trên đều có thể sử dụng tài nguyên mạng trục động hoặc ít nhất cũng hỗ trợ khả năng sử dụng tối ưu. MPOA thực hiện chức năng đó với báo hiệu PNNI, MPLS thì sử dụng kỹ thuật lưu lượng. Bảng sau so sánh một số đặc tính chức năng giữa MPOA và MPLS(bảng II-4) Bảng II- 4: So sánh MPLS và MPOA Đặc tính MPOA MPLS Môi trường hoạt động Campus, WAN WAN Router Router ảo LSR Mô hình Chồng lấn Ngang cấp Đánh địa chỉ Tách biệt, IP, ATM Chỉ đánh địa chỉ IP Giao thức định tuyến Unicast, Multicast IP, PNNI Unicast, Multicast IP Thiết lập kênh chuyển mạch Theo luồng thông tin Theo cấu trúc (có thể hỗ trợ theo luồng hoặc dự trữ trước) Giao thức điều khiển IP, MPOA, NHRP, giao thức ATM-Forum IP và LDP Thiết bị Host, thiết bị biên, Router Router và chuyển mạch Nguyễn Văn Dũng CĐ 1A - K44 - 54 - Đồ án tốt nghiệp khoá 44 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN – MPLS Đặc tính MPOA MPLS Hỗ trợ ATM gốc Có Không nhưng có thể cùng tồn tại Lựa chọn đường số liệu PNNI pha 1 Định tuyến động IP hoặc tuyến hiện Tiêu chuẩn ATM Forum IETF Các kênh số liệu phi ATM Qua thiết bị biên Có Lỗi tại 1 điểm Có, MPOA Router Server Không II.5. CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ Chất lượng dịch vụ QoS chính là yếu tố thúc đẩy 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. Nói 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 nguyên nhân để khẳng định MPLS đó là không giống như IP, MPLS không phải là giao thức xuyên suốt. MPLS không chạy trong các máy chủ, và trong tương lai nhiều mạng IP không sử dụng MPLS vẫn tồn tại. QoS mặt khác là đặc tính xuyên suốt của liên lạc giữa các LSR cùng cấp. Ví dụ, nếu một kênh kết nối trong tuyến xuyên suốt có độ trễ cao, độ tổn thất lớn, băng thông thấp sẽ giới hạn QoS có thể cung cấp dọc theo tuyến đó. Một cách nhìn nhận khác 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. Điều đó không có nghĩa là MPLS không có vai trò trong IP QoS. Thứ nhất, MPLS có thể giúp nhà cung cấp đưa ra các dịch vụ IP QoS hiệu quả hơn. Thứ hai, hiện đang xuất hiện một số khả năng QoS mới hỗ trợ qua mạng sử dụng MPLS không thực sự xuyên suốt tuy nhiên có thể chứng tỏ là rất hữu ích, một trong số chúng là băng thông bảo đảm của LSP. Nguyễn Văn Dũng CĐ 1A - K44 - 55 - Đồ án tốt nghiệp khoá 44 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN – MPLS 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 InServ (sử dụng chế độ đồng bộ với RSVP) và dịch vụ DiffSer. II.5.1. Dịch vụ cố gắng tối đa( Best Effort) Đây là dịch vụ thường gặp trên mạng Internet hay mạng IP nói chung. Các gói thông tin được chuyển đi theo nguyên tắc "đến trước được phục vụ trước" mà không cần quan tâm đến đặc tính lưu lượng của dịch vụ là gì. Điều này dẫn đến việc rất khó hỗ trợ cho các dịch vụ đòi hỏi độ trễ thấp như các dịch vụ thời gian thực hay Video.Cho đến thời điểm hiện nay, đa phần các dịch vụ cung cấp bởi Internet vẫn sử dụng nguyên tắc best Effort này. II.5.2. Dịch vụ tích hợp( Intserv) Đứng trước nhu cầu ngày càng tăng trong việc cung cấp các dịch vụ thời gian thực (thoại, Video) và băng thông cao (đa phương tiện) dịch vụ tích hợp IntServ đã ra đời. Đây là sự phát triển của mạng IP nhằm đồng thời cung cấp dịch vụ truyền thống Best Effort và các dịch vụ thời gian thực. Động lực thúc đẩy mô hình này chủ yếu do những lý do cơ bản sau đây:  Dịch vụ cố gắng tối đa không còn đủ tốt nữa: ngày càng có nhiều ứng dụng khác nhau có những yêu cầu khác nhau về đặc tính lưu lượng được triển khai, đồng thời người sử dụng ngày càng yêu cầu cao hơn về chất lượng dịch vụ.  Các ứng dụng đa phương tiện cả gói ngày càng xuất hiện nhiều: mạng IP phải có khả năng hỗ trợ không chỉ đơn dịch vụ mà phải hỗ trợ tích hợp đa dịch vụ của nhiều loại lưu lượng khác nhau từ thoại, số liệu đến Video.  Tối ưu hoá hiệu xuất sử dụng mạng và tài nguyên mạng: đảm bảo hiệu quả sử dụng và đầu tư. Tài nguyên mạng sẽ được dự trữ cho lưu lượng có độ ưu tiên cao hơn, phần còn lại sẽ dành cho số liệu best effort.  Cung cấp dịch vụ tốt nhất: mô hình dịch vụ IntServ cho phép nhà cung cấp mạng cung cấp được dịch vụ tốt nhất khác biệt với các nhà cung cấp cạnh tranh khác. Mô hình IntServ được mô tả trong hình sau(hình II-18): Nguyễn Văn Dũng CĐ 1A - K44 - 56 - Appl Classifier Scheduler Setup Data Setup Classifier Scheduler Giao thức định tuyến/Database Điều khiển chấp nhận/cưỡng bức IP Data Các bản tin setup đặt trước Đồ án tốt nghiệp khoá 44 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN – MPLS Hình II-18: Mô hình dịch vụ IntServ. Trong mô hình này có một số thành phần tham gia như sau:  Giao thức thiết lập: Setup cho phép các máy chủ và các router dự trữ động tài nguyên trong mạng để xử lý các yêu cầu của các luồng lưu lượng riêng, RSVP, Q.2931 là một trong những giao thức đó.  Dặc tính luồng: xác định chất lượng dịch vụ QoS sẽ cung cấp cho luồng đặc biệt. Luồng được định nghĩa như một luồng các gói từ nguồn đến đích có cùng yêu cầu về QoS. Về nguyên tắc có thể hiểu đặc tính luồng như băng tần tối thiểu mà mạng bắt buộc phải cung cấp để đảm bảo QoS cho luồng yêu cầu.  Điều khiển lưu lượng: trong các thiết bị mạng (máy chủ, router, chuyển mạch) có thành phần điều khiển và quản lý tài nguyên mạng cần thiết để hỗ trợ QoS theo yêu cầu. Các thành phần điều khiển lưu lượng này có thể được khai báo bởi giao thức báo hiệu như RSVP hay nhân công. Thành phần điều khiển lưu lượng bao gồm:  Điều khiển chấp nhận: xác định thiết bị mạng có khả năng hỗ trợ QoS theo yêu cầu hay không  Thiết bị phân loại (Classifier): nhận dạng và lựa chọn lớp dịch vụ dựa trên nội dung của một số trường nhất định trong mào đầu gói.  Thiết bị phân phối (Scheduler): cung cấp các mức chất lượng dịch vụ QoS trên kênh ra của thiết bị mạng. Các mức chất lượng dịch vụ cung cấp bởi IntServ bao gồm:  Dịch vụ bảo đảm GS: băng tần dành riêng, trễ có giới hạn và không bị thất thoát gói tin trong hàng. Các ứng dụng cung cấp thuộc loại này có thể kể đến: hội nghị truyền hình chất lượng cao, thanh toán tài chính thời gian thực,... Nguyễn Văn Dũng CĐ 1A - K44 - 57 - Đồ án tốt nghiệp khoá 44 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN – MPLS  Dịch vụ kiểm xoát tải CL: không đảm bảo về băng tần hay trễ nhưng khác best effort ở điểm không giảm chất lượng một cách đáng kể khi tải mạng tăng lên. Phù hợp cho các ứng dụng không nhạy cảm lắm với độ trễ hay mất gói như truyền multicast Audio/video chất lượng trung bình.  Dịch vụ best effort II.5.3. Dịch vụ Dffserv Việc đưa ra mô hình IntServ đã có vẻ như giải quyết được nhiều vấn đề liên quan đến QoS trong mạng IP. Tuy nhiên trên thực tế, mô hình này không thực sự đảm bảo được QoS xuyên suốt (End-to-end). Đã có nhiều cố gắng để thay đổi điều này nhằm đạt được một mức QoS cao hơn cho mạng IP và một trong những cố gắng đó là sự ra đời của DiffServ. DiffServ sử dụng việc đánh dấu gói và xếp hàng theo loại để hỗ trợ các dịch vụ ưu tiên qua mạng IP. Hiện tại IETF đã có một nhóm làm việc DiffServ để đưa ra các tiêu chuẩn RFC về DiffServ. Nguyên tắc cơ bản của DiffServ như sau:  Định nghĩa một số lượng nhỏ các lớp dịch vụ hay mức ưu tiên. Một lớp dịch vụ có thể liên quan đến đặc tính lưu lượng (băng tần min- max, kích cỡ burst, thời gian kéo dài burst..).  Phân loại và đánh dấu các gói riêng biệt tại biên của mạng vào các lớp dịch vụ.  Các thiết bị chuyển mạch, router trong mạng lõi sẽ phục vụ các gói theo nội dung của các bít đã được đánh dấu trong mào đầu của gói. Với nguyên tắc này, DiffServ có nhiều lợi thế hơn so với IntServ:  Không yêu cầu báo hiệu cho từng luồng  Dịch vụ ưu tiên có thể áp dụng cho một số luồng riêng biệt cùng một lớp dịch vụ. Điều này cho phép nhà cung cấp dịch vụ dễ dàng cung cấp một số lượng nhỏ các mức dịch vụ khác nhau cho khách hàng có nhu cầu.  Không yêu cầu thay đổi tại các máy chủ hay các ứng dụng để hỗ trợ dịch vụ ưu tiên. Đây là công việc của thiết bị biên.  Hỗ trợ rất tốt dịch vụ VPN. Tuy nhiên có thể nhận thấy DiffServ cần vượt qua một số vấn đề như:  Không có khả năng cung cấp băng tần và độ trễ đảm bảo như GS của IntServ hay ATM. Nguyễn Văn Dũng CĐ 1A - K44 - 58 - Đồ án tốt nghiệp khoá 44 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN – MPLS  Thiết bị biên vẫn yêu cầu bộ Classifier chất lượng cao cho từng gói giống như trong mô hình IntServ.  Vấn đề quản lý trạng thái classifier của một số lượng lớn các thiết bị biên là một vấn đề không nhỏ cần quan tâm.  Chính sách khuyến khích khách hàng trên cơ sở giá cước cho dịch vụ cung cấp cũng ảnh hưởng đến giá trị của DiffServ. Mô hình DiffServ tại biên và lõi được mô tả trong hình sau đây(hình II-19): Hình II-19: Mô hình DiffServ tại biên và lõi của mạng Mô hình DiffServ bao gồm một số thành phần như sau:  DS-Byte: byte xác định DiffServ là thành phần TOS của IPv4 và trường loại lưu lượng IPv6. Các bít trong byte này thông báo gói tin được mong đợi nhận được thuộc dịch vụ nào.  Các thiết bị biên (router biên): nằm tại lối vào hay lói ra của mạng cung cấp DiffServ.  Các thiết bị bên trong mạng DiffServ  Quản lý cưỡng bức: các công cụ và nhà quản trị mạng giám sát và đo kiểm đảm bảo SLA giữa mạng và người dùng. II.5.4. Chất lượng dịch vụ MPLS Tương tự như DiffServ, MPLS cũng hỗ trợ chất lượng dịch vụ trên cơ sở phân loại các luồng lưu lượng theo các tiêu chí như độ trễ, băng tần..... Đầu tiên tại biên của mạng, luồng lưu lượng của người dùng được nhận dạng (bằng việc phân tích một số trường trong mào đầu của gói) và chuyển các luồng lưu lượng đó trong các LSP riêng với thuộc tính COS hay QoS của nó. MPLS có thể hỗ trợ các dịch vụ không định trước qua LSP bằng việc sử dụng một trong các kỹ thuật sau: Nguyễn Văn Dũng CĐ 1A - K44 - 59 - Multi-byte Classifier Policier Packet Marker Queue Mngt/Scheduler DS-byte Classifier Queue Mngt/Scheduler Router biên Router lõi Đồ án tốt nghiệp khoá 44 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN – MPLS  Bộ chỉ thị COS có thể được truyền hiện trong nhãn gắn liền với từng gói. Bên cạnh việc chuyển mạch các nhãn tại từng nút LSR, mỗi gói có thể được chuyển sang kênh ra dựa trên thuộc tính COS. Mào đầu đệm (Shim header) MPLS có chứa trường COS (xem chi tiết phần II.1).  Trong trường hợp nhãn không chứa chỉ thị COS hiện thì giá trị COS có thể liên quan ngầm định với một LSP cụ thể. Điều đó đòi hỏi LDP hay RSVP gán giá trị COS không danh định cho LSP để các gói được xử lý tương xứng.  Chất lượng dịch vụ QoS có thể được cung cấp bởi một LSP được thiết lập trên cơ sở báo hiệu ATM (trong trường hợp này mạng MPLS là mạng ATM-LSR). II.6. KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG MPLS Tương tự như DiffServ, MPLS cũng hỗ trợ chất lượng dịch vụ trên cơ sở phân loại các luồng lưu lượng theo các tiêu chí như độ trễ, băng tần..... Đầu tiên tại biên của mạng, luồng lưu lượng của người dùng được nhận dạng (bằng việc phân tích một số trường trong mào đầu của gói) và chuyển các luồng lưu lượng đó trong các LSP riêng với thuộc tính COS hay QoS của nó. MPLS có thể hỗ trợ các dịch vụ không định trước qua LSP bằng việc sử dụng một trong các kỹ thuật sau:  Bộ chỉ thị COS có thể được truyền hiện trong nhãn gắn liền với từng gói. Bên cạnh việc chuyển mạch các nhãn tại từng nút LSR, mỗi gói có thể được chuyển sang kênh ra dựa trên thuộc tính COS. Mào đầu đệm (Shim header) MPLS có chứa trường COS (xem chi tiết phần II.1).  Trong trường hợp nhãn không chứa chỉ thị COS hiện thì giá trị COS có thể liên quan ngầm định với một LSP cụ thể. Điều đó đòi hỏi LDP hay RSVP gán giá trị COS không danh định cho LSP để các gói được xử lý tương xứng.  Chất lượng dịch vụ QoS có thể được cung cấp bởi một LSP được thiết lập trên cơ sở báo hiệu ATM (trong trường hợp này mạng MPLS là mạng ATM-LSR). II.6.1. Các mục tiêu chất lượng của kỹ thuật lưu lượng(TE) Mục tiêu chất lượng cơ bản của TE có thể phân thành các loại cơ bản như sau:  Các mục tiêu định hướng lưu lượng: nâng cao chất lượng QoS bằng việc: giảm thiểu thất thoát gói, trễ, tăng tối đa băng thông và bắt buộc thực thi SLA.  Các mục tiêu định hướng tài nguyên: tối ưu hoá sử dụng tài nguyên. Băng thông được coi là một bộ phận quan trọng nhất trong tài nguyên mạng. Vấn đề của TE sẽ là quản lý băng thông một cách hiệu quả. Mọt hệ quả tất yếu của mục tiêu loại này là giảm thiểu tắc nghẽn mạng. Nguyễn Văn Dũng CĐ 1A - K44 - 60 - Đồ án tốt nghiệp khoá 44 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN – MPLS Tắc nghẽn mạng có thể xảy ra theo một số cách như sau:  Khi tài nguyên mạng không đủ hoặc không tương ứng để phục vụ tải yêu cầu.  Khi luồng lưu lượng được chuyển một cách không hiệu quả trên các tài nguyên khả dụng (băng thông) gây ra một phần của tài nguyên mạng bị quá tải trong khi phần khác lại quá lãng phí. II.6.2. Những hạn chế của cơ chế điều khiển IGP hiện tại Các khả năng điều khiển mà giao thức IGP của Internet hiện nay không đủ đối với quản lý lưu lượng TE. Giao thức này rất khó có khả năng triển khai các chính sách hữu hiệu để giải quyết vấn đề chất lượng mạng. Hơn nữa, giao thức IGP dựa trên thuật toán tìm đường ngắn nhất làm tăng thêm vấn đề tắc nghẽn trong các hệ thống tự điều khiển (AS) trong mạng Internet. Thuật toán SPF về cơ bản được tối ưu hoá dựa trên một số tham số bổ sung đơn giản. Các giao thức này thuộc loại điều khiển theo cấu trúc nên độ khả dụng băng thông và các tham số lưu lượng không phải là các tham số được sử dụng trong quyết định định tuyến. Hệ quả là tắc nghẽn thường xuyên suất hiện khi:  Các đường ngắn nhất của nhiều luồng lưu lượng cùng chiếm một kênh hay một giao diện của router hoặc;  Một luồng lưu lượng nào đó được định tuyến qua kênh hay router không đủ băng thông cho nó. II.6.3. Quản lý lưu lượng MPLS MPLS là công nghệ đóng vai trò quan trọng chiến lược cho quản lý lưu lượng bởi nó có khả năng cung cáp đa số các chức năng của mô hình overlay theo kiểu tích hợp với giá thấp hơn so với các kỹ thuật khác hiện nay. Cũng quan trọng không kém là MPLS cung cấp khả năng điều khiển tự động các chức năng quản lý lưu lượng. Trong phần này khái niệm trung kế lưu lượng được sử dụng như sau:  Trung kế lưu lượng MPLS: là một phần của các luồng lưu lượng thuộc cùng một lớp trong một đường chuyển mạch nhãn LSP. Cần lưu ý sự khác biệt giữa trung kế lưu lượng và đường và LSP mà nó đi qua. Việc sử dụng MPLS cho quản lý lưu lượng do một số thuộc tính hấp dẫn sau: (1) các đường chuyển mạch nhãn hiện không bị trói buộc với nguyên tắc định tuyến dựa trên địa chỉ đích có thể được tạo ra một cách rất đơn giản bởi nhân công hay tự động qua các giao thức điều khiển, (2) LSP được quản lý một cách rất hiệu quả, (3) các trung kế lưu lượng được tạo ra và ghép vào các LSP, (4) các đặc tính của trung kế lưu lượng được mô tả bởi bộ thuộc tính, (5) một bộ thuộc tính có liên quan đến tài nguyên bắt Nguyễn Văn Dũng CĐ 1A - K44 - 61 - Đồ án tốt nghiệp khoá 44 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN – MPLS buộc đối với LSP và các trung kế lưu lượng qua LSP, (6) MPLS hỗ trợ tích hợp và phân tách lưu lượng trong khi định tuyến IP truyền thống chỉ hỗ trợ tích hợp lưu lượng mà thôi, (7) dễ dàng tích hợp "định tuyến cưỡng bức" vào MPLS, (8) triển khai tốt MPLS có thể làm giảm đáng kể mào đầu so với các công nghệ cạnh tranh khác.Hơn nữa, dựa trên cơ sở các đường chuyển mạch nhãn hiện MPLS cho phép khả năng giả chuyển mạch kênh cùng triển khai trên mô hình mạng Internet hiện nay. II.6.3.1. Những vấn đề cơ bản của quản lý lưu lượng qua MPLS Có 3 vấn đề cơ bản sau đây liên quan đến quản lý lưu lượng trong MPLS:  Làm thế nào để chuyển đổi từ các gói thong tin sang FEC.  Làm thế nào để chuyển FEC sang các trung kế lưu lượng.  Làm thế nào để chuyển đổi các trung kế lưu lượng sang cấu trúc topo mạng vật lý qua các LSP. II.6.4. Những khả năng tăng cường cho quản lý lưu lượng qua MPLS Các khả năng tăng cường được đề xuất như sau:  Những thuộc tính của trung kế lưu lượng thể hiện tính chất ứng xử của lưu lượng.  Những thuộc tính của tài nguyên gắn liền với việc sử dụng cho các trung kế lưu lượng.  Khung "định tuyến bắt buộc" sử dụng để chọn đường cho các trung kế lưu lượng được coi là bắt buộc phải thoả mãn 2 yêu cầu thuộc tính trên. Trong mạng đang hoạt động các thuộc tính trên phải có khả năng thay đổi động trực tuyến bởi nhà quản trị mạng mà không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của mạng.  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 truyền lưu lượng  Giải kích hoạt: dừng việc truyền lưu lượng trên kênh trung kế lưu lượng.  Thay đổi thuộc tính: thay đổi thuộc tính của trung kế lưu lượng.  Định tuyến lại: thay đổi tuyến cho trung kế lưu lượng. Được thực hiện nhân công hoặc tự động trên cơ sở giao thức lớp dưới. Nguyễn Văn Dũng CĐ 1A - K44 - 62 - Đồ án tốt nghiệp khoá 44 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN – MPLS  Huỷ bỏ: huỷ bỏ trung kế lưu lượng và các tài nguyên có liên quan. Các tài nguyên có thể bao gồm: nhãn, và băng thần khả dụng. Trên đây là những hoạt động cơ bản, ngoài ra có thể 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 gán cho trung kế lưu lượng để mô tả chính xác đặc tính của lưu lượng tải. Các thuộc tính có thể được gán nhân công hay tự động khi các gói được gán vào FEC tại đầu vào mạng MPLS. Không phụ thuộc vào phương pháp gán các thuộc tính này phải có khả năng thay đổi bởi nhà quản trị mạng. Các thuộc tính cơ bản được gán cho trung kế lưu lượng bao 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 Việc kết hợp các thuộc tính tham số lưu lượng và kiểm soát tương tự như UPC (điều khiển tham số sử dụng) trong mạng ATM. II.6.5. Các thuộc tính tài nguyên II.6.5.1. Bộ phân bổ lớn nhất Bộ phân bổ lớn nhất (MAM) tài nguyên là thuộc tính thiết lập bằng quản lý xác định phần tài nguyên khả dụng phân bổ cho trung kế lưu lượng. Thuộc tính này chủ yếu áp dụng cho băng thông của kênh. Tuy nhiên, nó có thể áp dụng cho phân bổ bộ đệm trong LSR. Nguyên tắc của MAM cũng tương tự như nguyên tắc đăng ký trong mạng ATM hay FR. Giá trị của MAM được chọn sao cho tài nguyên có thể là bị phân bổ thiếu hay thừa. Tài nguyên được coi là phân bổ thiếu (thừa) nếu tổng nhu cầu của tất cả các trung kế lưu lượng (được thể hiện trong các tham số trung kế lưu lượng) phân bổ cho các trung kế lưu lượng luôn luôn thấp hơn (vượt quá) dung lượng của tài nguyên. Nguyễn Văn Dũng CĐ 1A - K44 - 63 - Đồ án tốt nghiệp khoá 44 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN – MPLS II.6.5.2.Thuộc tính lớp tài nguyên Thuộc tính lớp tài nguyên là tham số được gán bởi nhà quản trị mạng thể hiện thông báo "lớp" của tài nguyên. Thuộc tính này được xem như là một lớp "màu" đánh dấu trên tài nguyên thể hiện một phần tài nguyên cùng màu thuộc về cùng một lớp. Thuộc tính này được sử dụng cho:  áp dụng một chính sách cho một phần tài nguyên mặc dù không cùng thuộc một topo mạng.  Xác định quyền ưu tiên tương đối cho một bộ phận tài nguyên gán cho trung kế lưu lượng.  Hạn chế hiện việc gán tài một phần tài nguyên nhất định cho trung kế lưu lượng.  Triển khai các kỹ thuật kiểm soát thêm/ bớt chung. Ngoài ra, thuộc tính lớp lưu lượng có thể được sử dụng cho mục đích nhận dạng. II.6.6.Triển khai định tuyến cưỡng bức MPLS Đối với các mạng FR hay ATM, bản thân các thiết bị trong