Đồ án Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 29 hợp này, ATM-LSR phải yêu cầu LSR phía trước nó nhãn mới mỗi khi LSR phía sau nó đòi hỏi nhãn đến bất cứ đích nào ngay cả trong trường hợp nó đã có nhãn phân bổ cho đích đó. Một số tổng đài ATM với thay đổi nhỏ trong phần cứng có thể đảm bảo được rằng 2 luồng tế bào chiếm cùng một VC không bao giờ xen kẽ nhau. Các tổng đài này sẽ tạm lưu các tế bào trong bộ đệm cho đến khi nhận được tế bào có bít kết thúc khung trong tiêu đề tế bào ATM. Sau đó toàn bộ các tế bào này được truyền ra kênh VC. Như vậy bộ đệm trong các tổng đài này phải tăng thêm và một vấn đề mới xuất hiện đó là độ trễ qua tổng đài tăng lên. Quá trình gửi kế tiếp các tế bào ra kênh VC này được gọi là quá trình 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. 1.6 TỔNG KẾT CHƯƠNG Chương 1 đã trình bày khái quát các vấn đề cơ bản liên quan tới công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS. Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS được rất nhiều nhà cung cấp và khai thác thiết bị thực hiện triển khai trên mạng lõi, MPLS có khả năng đáp ứng tốt mạng truyền thông đa dịch vụ. Các thành phần và chế độ hoạt động của MPLS và các thiết bị trong mạng MPLS được đưa ra là một trong những cơ sở để tìm hiểu về kỹ thuật lưu lượng sẽ được trình bày trong chương 2. Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 30 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG 2.1 KHÁI NIỆM KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG Khi đối mặt với sự phát triển và mở rộng mạng có hai vấn đề kỹ thuật cần quan tâm: kỹ thuật mạng (network engineering) và kỹ thuật lưu lương (Traffic Engineering). Kỹ thuật mạng là tổ chức mạng phù hợp với lưu lượng. Ban đầu phải có sự dự đoán tốt nhất về lưu lượng trên mạng để sử dụng các mạch và các thiết bị mạng (router, switch,...) thích hợp. Kỹ thuật mạng phải đảm bảo hiệu quả về sau này vì thời gian lắp đặt mạng có thể diễn ra lâu dài. Kỹ thuật lưu lượng là thao tác trên lưu lượng để phù hợp với mạng. Dù có cố gắng đến đâu thì lưu lượng mạng cũng không bao giờ được đáp ứng hoàn toàn (100%) so với dự tính. Giữa thập niên 90 sự tăng trưởng lưu lượng vượt quá mọi dự tính và không thể nâng cấp mạng kịp thời được. Đôi khi một sự kiện nổi bật (sự kiện thể thao, vụ bê bối tài chính, một trang web phổ biến,..) làm đầy lưu lượng mạng, điều này không thể tính toán trước được. Do đó có thể tại một nơi nhu cầu băng thông quá nhiều nhưng đồng thời có các đường liên kết (link) khác chưa được sử dụng. Kỹ thuật lưu lượng là một “nghệ thuật” chuyển lưu lượng từ các liên kết bị đầy sang các liên kết rỗi. Kỹ thuật lưu lượng có thể được bổ sung: IP metric trên giao diện, chạy một mắc ưới ATM PVC và xác định lại đường PVC dựa trên yêu cầu về lưu lượng đi qua nó. Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS nhằm đạt đến kỹ thuật điều khiển lưu lượng hướng kết nối tốt nhất và kết hợp với định tuyến IP. 2.2 VẤN ĐỀ LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG IP 2.2.1 Xu hướng phát triển trong mạng IP Xu hướng đang diễn ra với mạng truyền thông là IP hoá. IP hoá được hiểu trên hai khía cạnh. Thứ nhất, các luồng thông tin như dữ liệu, thoại, hình ảnh được tích hợp trên bộ giao thức TCP/IP. Nói cách khác bộ giao thức TCP/IP cho phép nhiều loại hình thông tin đi trên nó. Thứ hai, trước đây mạng viễn thông được xây dựng dựa trên các công nghệ TDM, X25, FR, ATM, còn TCP/IP được coi là thuộc phía khách hàng. Hay trước đây mạng viễn thông chỉ tạo ra các dịch vụ mạng WAN để kết nối các trụ sở của các nhà quản trị mạng IP. Thì từ khi mạng NGN, mạng hội tụ và mạng cộng hưởng ra đời thì các nhà quản trị mạng viễn thông không chỉ đơn thuần coi TCP/IP thuộc về phía khách hàng nữa. TCP/IP được coi là nền tảng của mạng Internet, nó có tính năng để đáp ứng yêu cầu của mạng viễn thông công cộng. Với xu hướng phát triển nói trên, một trong vấn đề cần được quan tâm với mạng IP đó là vấn đề về lưu lượng. Cụ thể là cần phải xem xét các kĩ thuật lưu lượng Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 31 trong mạng IP. Không phải bây giờ mạng IP mới cần giải quyết vấn đề lưu lượng. Cùng với sự phát triển của giao thức định tuyến, với chức năng chính là định tuyến đường đi tốt nhất cho các gói tin IP. Bên cạnh đó, định tuyến cũng để lại vấn đề lưu lượng. Tuy nhiên, người ta cũng đã chứng minh được rằng có thể sử dụng định tuyến như một kĩ thuật để điều khiển lưu lượng trong mạng IP. 2.2.2 Bài toán lưu lượng Chúng ta xem xét một mạng đơn giản như hình 2.1. Mạng bao gồm các bộ định tuyến R1, R2, R3, R4, R5 cùng thuộc một miền quản trị. Các bộ định tuyến được kết nối với nhau như hình vẽ. Xét hai luồng lưu lượng I-I’, II-II’ vào R1 và ra R5. Theo hình vẽ dễ thấy có hai đường đi có thể lựa chọn cho hai luồng lưu lượng trên:
R1-R2-R3-R5
R1-R4-R5 R1 R2 R3 R5 R4 I I’ II II’ 8Mbps 8Mbps 8Mbps 2Mbps 2Mbps Hình 2.1 Mô hình mạng đơn giản Với cấu hình này, nhà quản trị có thể sử dụng một trong các giải pháp định tuyến sau đây: Thứ nhất là sử dụng định tuyến tĩnh. Với giải pháp này, một đường đi sẽ được lựa chọn một cách thủ công. Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 32 Hình 2.2 Lựa chọn đường sử dụng phương pháp định tuyến tĩnh Thứ hai là sử dụng định tuyến động. Đó là sử dụng một trong các giao thức định tuyến IGP như RIP, OSPF, IS-IS…Với giải pháp này, các bộ định tuyến tự động xây dựng và cập nhật bảng định tuyến của mình bằng cách trao đổi, thu thập thông tin định tuyến, tìm ra đường đi ngắn nhất. Hai phương pháp này có những ưu nhược điểm riêng. Định tuyến tĩnh không đòi hỏi việc trao đổi thông tin định tuyến nhưng có nhược điểm là không thích ứng với sự thay đổi cấu hình mạng. Sử dụng các giao thức định tuyến IGP cho phép thích ứng nhanh với sự thay đổi cấu hình mạng nhưng lại tốn một lượng băng thông cho việc trao đổi thông tin định tuyến. Thường thì định tuyến động được áp dụng cho mạng IP cỡ lớn. Việc lựa chọn định tuyến động cho mạng IP cỡ lớn đồng nghĩa với việc sử dụng một trong các giao thức định tuyến. Giao thức định tuyến có chức năng là tìm ra đường đi ngắn nhất cho các gói tin IP từ một bộ định tuyến tới đích. Đoạn đường từ mỗi bộ định tuyến tới các mạng đích được đo bằng tham số metric. Metric có thể dựa trên một đặc tính đơn của đường hay có thể tính toán dựa trên một vài đặc tính. Metric có thể tính toán theo các tham số sau:
Bandwidth: băng thông của các liên kết.
Delay: độ trễ (độ dài thời gian yêu cầu để chuyển một gói tin trên toàn liên kết từ nguồn tới đích. Độ trễ phụ thuộc vào băng thông của các liên kết trung gian, hàng cổng tại mỗi bộ định tuyến, tắc nghẽn mạng, khoảng cách vật lý).
Load: tải.
Rebility: độ khả dụng (thường cho phép tỉ lệ lỗi của mỗi liên kết). II(S) I’(D) II’(D) R1 R2 R3 R5 R4 10M 10M 10M 1M 1M Định Tuyến tĩnh I(S) Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 33
Hop count: số trạm trung gian. Số các bộ định tuyến mà một gói tin phải đi qua trước khi tới đích. Khi dữ liệu đi qua một bộ định tuyến, đó là một hop. Nếu có nhiều đường cùng tới một đích, bộ định tuyến chọn đường với số hop là ít nhất.
Cost: thường dựa trên băng thông được gán bởi nhà quản trị mạng. Tuy nhiên, đối với mỗi giao thức định tuyến cụ thể, việc tính toán metric thường chỉ dựa vào một vài tham số hoặc chỉ dựa trên một tham số. Như với giao thức định tuyến RIP, việc tính toán quãng đường dựa trên tham số hop count. Giao thức định tuyến OSPF, thường áp dụng trong miền quản trị đơn, tính toán đường dựa trên tham số bandwidth. Điều này có nghĩa là khoảng cách ngắn nhất được giao thức định tuyến tính toán chỉ mang tính tương đối. Trong hình 2.1 nếu áp dụng giao thức định tuyến RIP thì cả hai luồng I-I’, II-II’ đi theo đường R1-R4-R5, nếu áp dụng giao thức định tuyến OSPF thì cả hai luồng lưu lượng này đi theo đường R1-R2-R3-R5. Với thuộc tính này có thể nói rằng giao thức định tuyến OSPF có ưu điểm hơn các giao thức định tuyến khác nếu đứng trên quan điểm phân bổ lưu lượng. Cho dù OSPF là một giao thức định tuyến đơn miền quản trị vượt trội nhất nhưng luôn tồn tại một vấn đề cần xem xét mà nhà quản trị phải tìm cách giải quyết. Đó là vấn đề lưu lượng tập trung quá cao trên đường R1-R2-R3-R5. Kể cả khi đường này có băng thông lớn hơn đường còn lại nhưng sự tập trung quá cao các luồng lưu lượng khiến đường này bị nghẽn cục bộ trong khi các tuyến đường khác vẫn còn dư thừa băng thông. Đây chính là bài toán đặt ra đối với kĩ thuật lưu lượng traffic engineering của mạng IP. Hình 2.3 Lựa chọn đường sử dụng phương pháp định tuyến OSPF I(S) II(S) I’(D) II’(D) R1 R2 R3 R5 R4 10M 10M 10M 1M 1M OSPF Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 34 Hình 2.4 Lựa chọn đường sử dụng phương pháp định tuyến RIP Nhận xét:
Trong mạng IP thông thông thưòng, các router hướng (forward) các gói tin dựa trên địa IP chỉ đích.
Mỗi giao thức định tuyến đưa ra các tiêu trí riêng để tìm ra “quãng đường đi ngắn nhất”, các tham số lựa chọn để tính quãng đường là rất ít.
Trong mạng, một tuyến (liên kết và nút) có lưu lượng đi qua là rất lớn thậm trí có thể gây ra nghẽn cục bộ. Trong khi một số tuyến có rất ít lưu lượng đi qua nó. Có thể nói ngắn gọn, kĩ thuật lưu lượng trong mạng IP là tổng hợp nhiều kế hoạch và chính sách của nhà quản trị mạng để sao cho các liên kết được sử dụng một cách hiệu quả nhất, tránh hiện tượng tắc nghẽn cục bộ trên một vài liên kết trong khi các liên kết khác vẫn còn dư thừa. Có rất nhiều phương pháp điều khiển lưu lượng khác nhau, nếu căn cứ vào mức xử lý các gói tin tại các nút, có thể phân thành 3 phương pháp kĩ thuật lưu lượng, đó là:
TE dựa trên IP
TE dựa trên ATM
TE dựa trên MPLS Bài toán lưu lượng trong mạng IP xuất hiện rất sớm. Ngay từ khi mạng IP được hình thành thì người ta nhận thấy rằng tầm quan trọng của việc điều khiển lưu lượng. Qua một quá trình phát triển cho đến ngày nay, đã xuất hiện nhiều giải pháp đưa ra cho việc điều khiển lưu lượng. Nhưng cũng không thể khẳng định được giải pháp này I(S) II(S) I’(D) II’(D) R2 R3 R5 R4 10M 10M 10M 1M 1M RIP Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 35 hơn giải pháp kia, thường thì việc lựa chọn giải pháp điều khiển lưu lượng được áp dụng trong từng trường hợp cụ thể. 2.3 KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG IP Đây là một phương pháp được sử dụng đầu tiên để điều khiển lưu lượng trong mạng IP. Phương pháp này phần nào khắc phục được tồn tại mà kế hoạch định tuyến để lại. Kĩ thuật lưu lượng dựa trên chính sách định tuyến IP vẫn là phương pháp khá phổ biến, nhưng đây không phải là phương pháp tối ưu. Phương thức chủ yếu để điều khiển hướng lưu lượng IP đi qua mạng là sự thay đổi giá trị (cost) trên một liên kết riêng biệt. Không có cách hợp lí để điều khiển hướng mà lưu lượng chấp nhận trên cơ sở nơi mà lưu lượng đến từ đâu – mà chỉ là lưu lượng sẽ đi tới đâu. Sử dụng kĩ thuật lưu lượng IP phù hợp với nhiều mạng mạng lớn, tuy nhiên vẫn còn có một số vấn đề mà kĩ thuật lưu lượng IP không giải quyết được. Các phần tử trong mạng IP ứng xử với các gói tin bằng các phân tích thông tin mào đầu của gói tin IP (điều khiển hướng gói). Nếu mạng như hình 2.1 sử dụng phương pháp định tuyến tĩnh, việc chia lưu lượng đều trên hai đường đi có thể được thực hiện một cách dễ dàng bởi nhà quản trị. Ví dụ luồng lưu lượng I-I’ được áp đặt sử dụng đường R1-R2-R3-R5 còn luồng lưu lượng II-II’ được áp đặt đi trên đường còn lại R1-R4-R5. Hình 2.5 Phân chia lưu lương dựa theo định tuyến tĩnh Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 36 R1 R2 R3 R5 R4 I I’ II II’ 8Mbps 8Mbps 8Mbps 2Mbps 2Mbps Hình 2.6 Chia lưu lượng thành hai phần Hoặc cũng với ví dụ này, có thể chia mỗi luồng lưu lượng thành hai phần, mỗi phần sẽ được hướng tới một đường khác nhau. Rõ ràng việc thiết lập các tuyến tĩnh cũng có thể giúp cho mạng phân chia được tải. Tuy nhiên:
Không cho phép thích ứng khi topo mạng thay đổi.
Việc chia tải chỉ dựa trên địa chỉ đích nên chỉ mang tính hình thức.
Không cân bằng được tải trên các tuyến. Phương pháp này rất ít được sử dụng. Dễ dàng thấy, với một cấu hình mạng cho trước như giả thiết, nếu sử dụng chính sách định tuyến này sẽ xuất hiện một vấn đề mới đó là tính chủ quan trong việc phân tải. Việc phân chia luồng lưu lượng đi trên các hướng chưa chắc đã triệt để. Có hai lí do. Thứ nhất, việc phân chia luồng lưu lượng trên các tuyến được thực hiện một cách cảm tính thiếu chính xác. Thứ hai, giả sử việc phân chia luồng lưu lượng một cách cảm tính là chính xác thì cũng chỉ chính xác tại một thời điểm nhất định chứ không phải là mãi mãi. Chúng ta tiếp tục xem xét trường hợp sử dụng một trong các giao thức định tuyến (như OSPF). Sẽ có hai giải pháp có thể áp dụng. Thứ nhất, kích hoạt tính năng chọn đa đường của giao thức định tuyến. Khi đó giao thức định tuyến không chỉ tìm ra một đường đi ngắn nhất mà là một tập các đường đi ngắn nhất. Trong trường hợp cụ thể này, chọn số đường đi ngắn nhất là 2. Nếu vậy, bộ định tuyến R1 sẽ sử dụng cùng một lúc hai đường đi cho các luồng lưu lượng. Cần chú ý rằng giao thức định tuyến OSPF không hỗ trợ cân bằng tải không đều mà chỉ hỗ trợ cân bằng tải đều. Muốn cân bằng tải kiểu không đều thì phải sử dụng giao thức định tuyến EIGRP. Thứ hai, có thể kết hợp giao thức định tuyến với ‘điều kiện mở rộng’ khi quyết định hướng các gói tin theo các tuyến tới đích. Thông thường, để đưa ra ứng xử của mình với các gói tin, các Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 37 bộ định tuyến chỉ cần phân tích thông tin về địa chỉ đích của gói tin IP đó. Khi áp dụng các ‘điều kiện mở rộng’ tại các bộ định tuyến, ngoài địa chỉ đích ra còn một số thông tin sau có thể xem xét khi đưa ra quyết định ứng xử:
Địa chỉ nguồn
Kích cỡ gói
Loại ứng dụng (căn cứ vào địa chỉ cổng ứng dụng) Một khi sử dụng phương pháp này không chỉ giải quyết vấn đề cân bằng tải mà còn giải quyết được phần nào vấn đề QoS. Khi đó, các phần tử của mạng được kích hoạt giao thức định tuyến và tính năng multipath để đảm bảo trong router bảng định tuyến mô tả nhiều đường đi tới mạng đích. Các tham số về địa chỉ nguồn, chiều dài gói, ToS được phân tích trước khi địa chỉ đích của gói tin IP được so sánh với các thực thể trong bảng định tuyến. Ngoài ra có thể sử dụng phương pháp áp đặt (thay đổi) tham số cost của các liên kết. Hình 2.7 Phân loại lưu lượng dựa trên địa chỉ nguồn I(S) II(S) I’(D) II’(D) R1 R2 R3 R5 R4 10M 10M 10M 1M 1M OSPF, IS-IS multipath Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 38 Hình 2.8 Phân loại lưu lượng dựa trên ToS và kích cỡ gói PS Nhận xét: Kỹ thuật điều khiển lưu lượng dựa trên IP thực chất vẫn dựa trên các chính sách định tuyến bổ xung. Các nút mạng vẫn phải xử lý thông tin trong phần tiêu đề của gói tin IP (hướng gói). Nếu sử dụng PBR, thông tin cần phải xử lý các các nút nhiều hơn thông thường do cần phân tích các trường địa chỉ nguồn, ToS, PS. Việc phân chia luồng lưu lượng vẫn dựa trên phân tích cảm tính lưu lượng tại thời điểm tức thời. Cần có sự thống nhất về chính sách trên toàn mạng. “Tính động” trong điều khiển lưu lượng hầu như không có. Nó chỉ có ưu điểm hơn định tuyến tĩnh là khả năng nhận biết thay đổi topo mạng. 2.4 KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG ATM Có thể nói ATM là một công nghệ lớp 2 có ưu điểm vượt trội so với X25 và FR mặc dù độ dài của từ tỉ lệ với mào đầu là 5/53. ATM không những được triển khai bởi các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông mà còn được chính các doanh nghiệp sở hữu mạng IP. Khi sử dụng ATM, việc phối luồng trở lên linh hoạt hơn. Để thực hiện điều này, các node của mạng giờ đây không đơn thuần thực hiện chức năng đơn (hoặc chức năng của bộ định tuyến, hoặc chức năng chuyển mạch ATM) mà chúng kiêm cả hai chức năng này. Điều khiển lưu lượng dựa trên thiết lập PVC-ATM thực chất là quá trình đa dạng hoá ma trận PVC dựa trên một sộ hữu hạn kết nối vật lý. Điều này cho phép các liên kết logic trên một liên kết vật lý được ghép kênh thích ứng. I(S) I’(D) R1 R2 R3 R5 R4 10M 10M 10M 1M 1M OSPF, IS-IS multipath II(S) II’(D) Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 39 Hình 2.9 The fish problem Xét một mạng như hình vẽ, bài toán đặt ra là tìm đường đi từ bộ định tuyến R2 đến R6. Để cân bằng tải có thể thay đổi trọng số của các liên kết để sao cho ‘chiều dài’ R2-R5-R6 bằng chiều dài R2-R3-R4-R6. Trong hình này, có hai đường để đi từ R2 đến R6:
R2-R5-R6
R2-R3-R4-R6 Vì tất cả các liên kết cùng có giá trị (cost) như nhau, với hướng đi cơ sở đích thông thường, tất cả các gói từ R1 hay R7 mà đích tới là R6 được cùng hướng theo đường R2-R5-R6. Vì tổng cost của tuyến đường này là thấp hơn so với đường R2-R3- R4-R6. Tuy nhiên, sẽ xảy ra vấn đề sau đây. Giả sử rằng băng thông của tất cả các liên kết trong hình là 150 Mbps. Nếu R1 gửi lưu lượng có băng thông 90Mbps và R7 gửi lưu lượng có băng thông 100 Mbps cùng tới R6. Vậy điều gì sẽ xảy ra? R2 cố gắng chuyển tổng lưu lượng với băng thông 190 Mbps vào đường hầm có băng thông 150 Mbps. Điều này có nghĩa là R2 sẽ giảm bớt phần lưu lượng 40 Mbps và không cho chúng vào đường hầm. Tại giá trị trung bình, giá trị giảm thực tế đối với R7 tới 21Mbps và R1 là 19Mbps (do R7 đang gửi nhiều lưu lượng hơn so với R1). Làm thế nào để giải quyết bài toán này?. Nếu chọn đường dài hơn R2-R3-R4- R6 cost thông thường so với đường ngắn hơn, tất cả lưu lượng đi theo đường ngắn hơn. Nếu R3, R4, R5 là chuyển mạch ATM, mạng sẽ giống như hình 2.10. Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 40 Hình 2.10 Xây dựng PVC Với một mạng ATM, vấn đề là đơn giản để giải quyết. Chỉ xây dựng 2 đuờng PVC từ R2 đến R6, và thiết lập cost giữa chúng là như nhau. Xắp xếp vấn đề này vì R2 có 2 đường tới R6 và nó phù hợp để sử dụng cả 2 đường khi mang lượng khác nhau phù hợp của dữ liệu. Việc xây dựng 2 đường có cost như nhau qua mạng là 1 giải pháp mềm dẻo hơn thay đổi cost của các liên kết trong mạng ATM, vì không có thiết bị khác kết nối tới mạng là bình thường bởi sự thay đổi metric. Bản chất của điều này là khả năng của kĩ thuật lưu lượng của ATM làm được nhiều tác động hơn IP. Nếu sử dụng kĩ thuật lưu lượng dựa trên ATM khi đó các R3, R4, R5 thực hiện chức năng như một chuyển mạch ATM. Công việc tiếp theo là tạo ra hai PVC từ R2 đến R6, gán trọng số cho hai PVC này có giá trị như nhau. Như vậy lưu lượng từ R2 đến R6 đã được chia thành hai hướng và các luồng lưu lượng sẽ được phân bổ trên hai PVC này. Nhận xét: Việc điều khiển lưu lượng đã được đẩy xuống lớp 2. Các nút trung gian không thực hiện phân tích tiêu đề của gói tin IP mà thay vào đó chỉ cần phân tích tiêu đề của tế bào ATM. Các sản phẩm thương mại thường kết hợp cả hai chức năng IP (router) và ATM (switch). Phải tạo ra topo logíc theo kiểu full-mesh dựa trên PVC. Áp đặt các tham số cost theo yêu cầu đặt ra. Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 41 Vẫn phải áp dụng các giao thức định tuyến để cân bằng tải trên các PVC  Ưu điểm của ATM-TE (so với IP-TE)
Việc áp đặt cost của các PVC không làm thay đổi bài toán định tuyến các các Router còn lại.
Cho phép chuyển tiếp các gói tin nhanh hơn tại các router trung gian.
Có thể định trước thông lượng cho các luồng lưu lượng dựa trên tính năng của CBR.  Nhược điểm:
Tăng số mối quan hệ kế cận giữa các router. Điều này xẽ làm tăng lưu lượng của thông tin định tuyến.
Nếu 1 nút hoặc một liên kết (vật lý) gặp sự cố, sẽ có hiện tượng bùng phát lưu lượng flooding giữa các router trong mạng.
Các PCV không có tính “động” do vậy không có khả năng tái định tuyến tại các nút trung gian (ATM switch).
Việc áp đặt chính sách lưu lượng trên mạng vẫn dựa trên cảm tính.
Chưa có tính ràng buộc giữa lưu lượng thực trên các PVC và thông lượng cấp phát cho các PVC đó. Hay nói các khác tham số CBR của PVC chỉ mang tính chất cố định, chưa mang tính động. 2.5 KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG MPLS 2.5.1 Tổng quan về điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Multi-Protocol Label Switching (MPLS) được phát triển từ các giải pháp chuyển mạch IP nhanh (Fast IP) đã được đưa ra từ giữa những năm 1990. Trong bộ định tuyến mạng truyền thống, khi một bộ định tuyến nhận một gói nó tạo ra một quyết định chuyển tiếp độc lập tiếp theo cho gói đó. Mỗi một bộ định tuyến sẽ phân tích mào đầu của gói và thực hiện việc tra cứu bảng định tuyến đã được xắp xếp một cách tốt nhất để tìm ra một quyết định độc lập cho bước truyền kế tiếp mà gói nên đi. MPLS mang lại những lợi ích rất khả quan cho các gói dữ liệu được định tuyến qua mạng: Chuyển tiếp đơn giản (Simplified Forwarding) Chuyển mạch nhãn cho phép gói tin được chuyển đi dựa trên một sự xắp xếp chính xác của một nhãn ngắn có độ dài cố định, đúng hơn là một thuật toán phù hợp được ứng dụng cho một địa chỉ dài hơn mà thường được sử dụng trong định tuyến gói dữ liệu thông thường. Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 42 Định tuyến hiệu quả (Efficient Routing) MPLS cho phép định tuyến rõ ràng được thực hiện vào thời điểm mà đường chuyển mạch nhãn được thiết lập, và không chỉ với mỗi gói. Ngược lại với việc định tuyến gói dữ liệu, định tuyến rõ ràng được thực hiện trong mỗi gói và điều này gây ra một mào đầu lớn. Hỗ trợ kỹ thuật lưu lượng (Traffic Engineering) Cho phép tải trọng trên các kết nối và các bộ định tuyến được cân bằng về thông lượng mạng. Đây là một khái niệm quan trọng trong các mạng, bởi vì các đường dẫn được chọn để thay thế là sẵn có. Kỹ thuật lượng có thể được đạt được đến mức điều chỉnh được từng metric kết hợp với các kết nối mạng ở trong định tuyến gói dữ liệu. Tuy nhiên, ở trong một mạng với một số lớn các đường dẫn khác nhau ở giữa 2 điểm bất kỳ, thì việc cân bằng các mức lưu lượng trên tất cả các kết nối là quá khó để đạt được một cách đồng nhất bằng cách điều chỉnh từng metric để sử dụng với định tuyến gói dữ liệu hop - by - hop. Ghép lớp chuyển tiếp tương đương (Mapping IP packet to Forwarding Equivalence Classes) MPLS cho phép ánh xạ của các gói tin IP đến những FEC chỉ xảy ra một lần ở lối vào miền MPLS. Trong trường hợp định tuyến gói dữ liệu, gói tin IP có thể được ánh xạ tới một mức dịch vụ để có thể yêu cầu gói được lọc dựa trên các địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và giao diện đến. Ngoài ra, một vài thông tin như là giao diện đến thì chỉ có sẵn ở node vào của mạng. Điều này ngụ ý rằng, cách thích hợp hơn để cung cấp QoS là ánh xạ các gói ở đầu vào tới mức QoS thích hợp. Lược đồ chuyển tiếp (Simple Forwarding Paradigm) MPLS đưa ra một mô hình chuyển tiếp đơn giản mà cho phép cung cấp nhiều kiểu dịch vụ ở trong cùng một mạng, bất chấp các giao thức điều khiển đã sử dụng tính toán để đưa ra bảng chuyển tiếp. MPLS có thể bị phá huỷ trong phạm vi chuyển mạch mà không có khả năng phân tích tiêu đề lớp mạng, nhưng lại có thể đưa ra một sự tìm kiếm nhãn và sự thay thế. Trong mỗi nhãn có chiều dài ngắn cố định, việc tìm kiếm và mã hoá nhãn vào gói dữ liệu có thể được thực hiện hiệu quả trong phần cứng. Trong bộ định tuyến lớp mạng truyền thống, khi một bộ định tuyến nhận một gói, nó thực hiện một quyết định chuyển tiếp độc lập cho gói đó. Mỗi bộ định tuyến sẽ phân tích tiêu đề của các gói và thực hiện sự tra cứu trong bảng định tuyến để đưa ra một quyết định độc lập như là việc bước truyền kế tiếp nào thì nên sử dụng cho gói đó. Chuyên đề tốt nghiệp Định tuyến điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Cao Chí Công, TC18 Page 43 Trong MPLS, các gói được chỉ định tới một lớp chuyển tiếp tương đương FEC ở bộ định tuyến đầu vào mà được đặt ở biên của miền MPLS. FEC mà gói được gắn vào có thể phụ thuộc vào số lượng thuộc tính bao gồm tiền tố địa chỉ trong tiêu đề gói, hoặc cổng mà gói đến. Tuy nhiên, việc gắn một gói tới một FEC là chỉ làm một lần, khi gói đi vào miền MPLS. FEC mà gói được gắn vào là được mã hoá như là một nhãn, và nó được gửi đi theo cùng với gói khi mà nó được chuyển tiếp đến bước truyền kế tiếp cùng với tất cả các gói trong phạm vi luồng đó. Mỗi luồng trong phạm vi miền MPLS được định ngh