Kỹ thuật lưu lượng trong chuyển mạch đa giao thức MPLS

ưu lượng Phân loại Các mục tiêu triển khai kỹ thuật lưu lượng có thể phân theo hai hướng: Hướng lưu lượng (traffic oriented) Hướng tài nguyên (resource oriented) Các mục tiêu hướng lưu lượng liên quan đến việc tăng cường QoS cho các luồng lưu lượng. Trong mô hình đơn lớp, các mục tiêu này gồm: giảm thiểu mất gói và trễ, tăng tối đa thông lượng và tuân thủ các hợp đồng mức dịch vụ (LSA)…các mục tiêu hướng lưu lượng bị chặn thống kê cũng rất hữu ích cho mô hình dịch vụ phân biệt (diffserv). Các mục tiêu hướng tài nguyên liên quan đến việc tối ưu hoá sử dụng tài nguyên.Băng thông là một tài nguyên cốt yếu của mạng, do đó chức năng trọng tâm của kỹ thuật lưu lượng là quản lý tài nguyên băng thông hiệu quả. Bài toán nghẽn Nghẽn thường xảy ra theo hai cách như sau: Khi bản thân các tài nguyên mạng không đủ để cấp cho tải yêu cầu. Khi các dòng lưu lượng được ánh xạ không hiệu quả lên các tài nguyên làm cho một số tập con tài nguyên trở nên quá tải trong khi số khác nhàn rỗi Có thể giải quyết tắc nghẽn bằng các cách: Tăng dung lượng hoặc ứng dụng các kỹ thuật điều khiển nghẽn cổ điển (giới hạn tốc độ, điều khiển luồng, quản trị hàng đợi, điều khiển lịch trình…) Dùng kỹ thuật lưu lượng nếu nghẽn là cấp phát tài nguyên chưa hiệu quả Đối tượng giải quyết của kỹ thuật lưu lượng là nghẽn kéo dài chứ không phải nghẽn nhất thời do bùng phát lưu lượng. Mô hình chồng phủ Hình 3-1: Mô hình chồng phủ Trong mô hình chồng phủ, các router (thiết bị lớp 3) không biết về cấu trúc vật lí cũng như băng thông sẵn có trên từng liên kết. Các giao thức định tuyến nội IGP coi các PVC (Permanent Vitual Circuit)hoặc SVC (Switches Vitual Circuit) như là các liên kết điểm-điểm và thực hiện chuyển tiếp 1 cách phù hợp. Nếu mạng lớp 2 cung cấp full mesh giữa các router, IGP sẽ thấy tất cả các router như được kết nối trực tiếp và các router này sẽ sử dụng các liên kết logic này để chuyển tiếp gói tin. Full mesh cũng giúp quản lí đầy đủ ở lớp 2 việc phân phối lưu lượng. Việc cấu hình thủ công các PVC cũng như các tham số của giao thức PNNI (Private Network - to - Network Interface) cho phép quản lí chính xác việc lưu lượng sử dụng băng thông sẵn có như thế nào. Các đặc tính của mô hình chồng phủ Trong mô hình chồng phủ, PVC và SVC mang lưu lượng qua mạng. Trong trường hợp của mạng Frame Relay, 1 công cụ quản lí thường được sử dụng để thiết lập SVC. Nó giúp nhà quản trị tính toán con đường tối ưu nhất qua mạng lớp 2 tương ứng với băng thông sẵn có và các yêu cầu ràng buộc khác có thể được áp dụng với từng liên kết riêng. ATM có thể sử dụng công cụ giống như Frame Relay hoặc có thể sử dụng phương pháp SVC. Phương pháp này cho phép các router sử dụng 1 giao thức để thiết lập động SVC. Router chỉ cần yêu cầu thiết lập 1 SVC với các thuộc tính nào đó đến các router sử dụng giao thức PNNI. Giao thức này, tại chuyển mạch ATM lối vào, sử dụng thông tin trạng thái liên kết để tính toán trước 1 danh sách quá giang định rõ (DTL-Designated Transit List), trong đó gồm các đường đi được đề xuất qua mạng ATM. Tuyến đề nghị này sau đó được thông qua bởi các chuyển mạch trong mạng ATM cấp SVC đó. Hình 3-2: Ví dụ về ưu điểm của mô hình chồng phủ Trong ví dụ trên hình, lưu lượng từ R2 đến R3 sử dụng 1 PVC theo tuyến ngắn nhất trong khi lưu lượng từ R1 đến R3 lại sử dụng 1 PVC không theo tuyến ngắn nhất. Kĩ thuật lưu lượng tại lớp 2 được áp dụng cho phép PVC sử dụng các liên kết ít được sử dụng và vì vậy giúp tránh việc sử dụng quá mức đường ở trên. Nhược điểm của mô hình chồng phủ Các router không được kết nối trực tiếp với nhau, đồng thời cũng cần thêm chi phí cho các thiết bị ở lớp 2 như các chuyển mạch ATM hoặc Frame Relay. Cả hai mạng ở lớp 2 và lớp 3 đều cần được quản lí do đó cần phải có thêm các nhân viên. Mạng lớp 3 cần phải ở dạng mắt lưới để lợi dụng các lợi ích của mạng lớp 2. Điều này gây ra vấn đề về mở rộng cho IGP do số lượng các nút láng giềng lớn Mạng chồng phủ yêu cầu 1 lớp phụ để đóng gói. Một header Frame Relay sẽ được thêm vào gói IP, hoặc trong mạng ATM gói IP sẽ bị phân thành các cell, mỗi cell lại mang 1 header ATM. Điều này làm lãng phí băng thông trong mạng. Các thiết bị lớp 2 không có hiểu biết về lớp 3. Một khi router truyền gói IP qua liên kết vật lí đến switch đầu tiên thì mọi thông tin về IP sẽ mất đi. Khi đó nếu xảy ra nghẽn trong mạng lớp 2, các switch không có khả năng loại bỏ gói IP có lựa chọn hoặc sắp xếp lại. Mạng lớp 2 cũng không có khả năng phân biệt dịch vụ ở lớp IP. MPLS và kỹ thuật lưu lượng Khái niệm trung kế lưu lượng (Traffic Trunk) MPLS giới thiệu khái niệm trung kế lưu lượng để thực hiện các mục tiêu kỹ thuật lưu lượng. Trung kế lưu lượng đơn giản là một tập hợp các luồng dữ liệu chia sẽ một số thuộc tính chung nào đó. Thuộc tính này có thể là lưu lượng chia sẻ cùng một điểm vào và một điểm ra. Các đặc tính phức tạp của luồng dữ liệu như băng thông, các yêu cầu về độ trễ… Các thuộc tính này có thể được tăng lên bằng cách xác định các trung kế riêng rẽ cho các loại dịch vụ khác nhau Trung kế lưu lượng là đơn hướng. Hình 3-3: Các trung kế lưu lượng Một khi trung kế lưu lượng được xác định, công nghệ sử dụng để gửi dữ liệu qua mạng là MPLS. Dữ liệu đi vào trung kế lưu lượng được chỉ định một đường chuyển mạch nhãn MPLS để xác định con đường đi qua mạng. Tuy nhiên trung kế lưu lượng khác với LSP MPLS ở 2 điểm: Không cần thiết phải có 1 ánh xạ 1-1 giữa trung kế lưu lượng và LSP. Hai trung kế có thể được xác định giữa 2 điểm và có thể đi trên cùng con đường qua mạng. Vì vậy chúng có cùng nhãn MPLS. Trung kế lưu lượng cũng không cần sử dụng 1 con đường cố định để đi qua mạng. Khi tài nguyên trong mạng lõi thay đổi hoặc xảy ra lỗi, trung kế lưu lượng có thể được định tuyến lại đi trên 1 đường chuyển mạch nhãn khác. Cấu hình trung kế lưu lượng bao gồm việc xác định các thuộc tính và đặc tính mà nó yêu cầu. Việc xác định các yêu cầu này có lẽ là khía cạnh quan trọng nhất của kĩ thuật lưu lượng. Đồ hình nghiệm suy (Induced Graph) Đồ hình nghiệm suy gần giống như topology ảo trong mô hình chồng phủ. Nó được ánh xạ trên mạng vật lý thông qua việc lựa chọn các LSP cho các trung kế lưu lượng. Một đồ hình nghiệm suy gồm một nhóm các nút LSR được kết nối luận lý với nhau bằng các LSP. Khái niệm này rất quan trọng vì bài toán quản lý băng thông cơ bản trong một miền MPLS đặt ra chính làm thế nào để ánh xạ hiệu quả đồ hình nghiệm suy trên topology mạng vật lý. Đồ hình nghiệm suy được công thức hoá như sau: Đặt G = (V, E, C) là một đồ hình mô tả topology của mạng.Trong đó, V là tập hợp các nút mạng, E là tập hợp các đường link, C là tập hợp các khả năng và ràng buộc cho E và V.Ta coi G là topology cơ sở. Đặt H = (U, F, D) là đồ hình MPLS nghiệm suy. Trong đó, U là tập con thuộc V gồm một nhóm các LSR tại các đầu của LSP, F là tập hợp các LSP. Tham số D là tập hợp các yêu cầu và chế tài cho F. Như vậy, H là một đồ hình trực tiếp và phụ thuộc vào các đặc tính chuyển tải của G. Bài toán cơ bản của kỹ thuật lưu lượng trên MPLS Có 3 vấn đề cơ bản liên quan đến kỹ thuật lưu lượng trên MPLS là: Ánh xạ các gói trên các lớp chuyển tiếp tương đương. Ánh xạ các FEC lên các trung kế lưu lượng. Ánh xạ các trung kế lưu lượng lên các topology mạng vậy lý thông qua các LSP Các phần sau của chương sẽ tập trung vào vấn đề thứ ba, tức là tính toán đường đi ngắn nhất qua mạng cho các trung kế lưu lượng sao cho mạng hoạt động hiệu quả và tin cậy. Đây chính là bài toán ánh xạ đồ hình nghiệm suy H lên topology mạng cơ sở G. Trung kế lưu lượng và các thuộc tính Để xây dựng và duy trì trung kế lưu lượng, người ta tìm cách mô hình hoá nó bằng các tham số.Một thuộc tính là một tham số được gán và có ảnh hưởng đến các đặc trưng hành vi của trung kế lưu lượng. Các thuộc tính có thể được gán cụ thể thông qua hành động quản trị hoặc được gán ngầm ẩn bởi các giao thức bên dưới khi các gói được phân loại và ánh xạ vào FEC tại lối vào miền MPLS. Thực tế, một trung kế lưu lượng có thể đặc trưng hoá bởi: LSR lối vào và LSR lối ra của trung kế lưu lượng Tập các FEC được ánh xạ vào trung kế lưu lượng Một tập các thuộc tính nhằm xác định các đặc trưng hành vi của trung kế Hai vần đề cơ bản có ý nghĩa đặc biệt là: Tham số hoá các trung kế lưu lượng và những quy luật sắp đặt và duy trì đường dẫn cho các trung kế lưu lượng. Các hoạt động cơ bản của trung kế lưu lượng Là các tiến trình khác nhau xảy ra trong thời gian tồn tại của một trung kế lưu lượng: Establish : Tạo ra các trung kế lưu lượng bằng cách lựa chọn LSP, chỉ định nhãn và quan trọng nhất là chỉ định tài nguyên cho trung kế. Activate : Làm cho trung kế lưu lượng bắt đầu hoạt động bằng cách sử dụng một vài chức năng định tuyến để đưa lưu lượng vào trung kế. Deactivate : Dừng chuyển dữ liệu bằng trung kế bằng cách sử dụng chức năng định tuyến và ngừng đưa dữ liệu vào trung kế. Modified Attributes : Thay đổi các đặc điểm của trung kế lưu lượng (ví dụ như băng thông sẵn có). Reroute : Chọn một con đường đi khác cho trung kế lưu lượng. Destroy : Loại bỏ hoàn toàn trung kế lưu lượng và thu hồi tất cả các tài nguyên được cấp phát cho nó. Các thuộc tính trung kế lưu lượng MPLS TE Trung kế lưu lượng được đặc trưng hóa bởi 1 số thuộc tính ảnh hưởng đến việc thiết lập và duy trì đường: Thuộc tính tham số lưu lượng: Đặc tả lượng băng thông yêu cầu bởi trung kế lưu lượng. Các đặc điểm lưu lượng bao gồm tốc độ đỉnh, tốc độ trung bình, kích thước cụm cho phép...Các tham số lưu lượng rất quan trọng vì nó chỉ ra các yêu cầu về tài nguyên của trung kế. Thuộc tính quản lí và chọn đường : Đặc tả cách mà các router đầu trung kế chọn tuyến tường minh cho trung kế lưu lượng. Thuộc tính quan hệ (Affinity) lớp tài nguyên: Cho phép nhà quản trị mạng áp dụng các chính sách chọn đường để chấp nhận hoặc loại bỏ các liên kết. Mỗi liên kết được chỉ định một thuộc tính lớp tài nguyên. Quan hệ lớp tài nguyên là một chuỗi 32 bit kết hợp với mặt nạ lớp tài nguyên 32 bit. Mặt nạ chỉ rõ các bit trong lớp tài nguyên cần được xem xét. Liên kết sẽ được chấp nhận trong LSP ràng buộc khi chuỗi quan hệ lớp tài nguyên tương ứng với thuộc tính lớp tài nguyên. Thuộc tính thích nghi: Chỉ ra xem trung kế lưu lượng có nên được tái tối ưu hóa và định tuyến lại trên một đường khác hay không khi có sự thay đổi tài nguyên. Thuộc tính ưu tiên / lấn chiếm: Đóng vai trò quan trọng trong các tình huống tranh chấp khi có nhiều trung kế cùng cạnh tranh tài nguyên. Có 2 loại độ ưu tiên được chỉ định cho trung kế: Ưu tiên thiết lập (priority) : chỉ ra tầm quan trọng của trung kế lưu lượng và xác định thứ tự mà việc chọn tuyến được thực hiện khi thiết lập kết nối hoặc tái định tuyến khi xảy ra lỗi. Độ ưu tiên cầm giữ (holding priority): xác định quyền lấn chiếm của các trung kế cạnh tranh và đặc tả độ ưu tiên cầm giữ tài nguyên. Thuộc tính này xác định xem trung kế này có thể lấn chiếm trung kế khác hay không. Việc lấn chiếm có thể được sử dụng để đảm bảo rằng các trung kế có độ ưu tiên cao được định tuyến trên những con đường thuận lợi trong môi trường phân biệt dịch vụ. Lấn chiếm cũng được sử dụng để thực hiện các chính sách hồi phục ưu tiên hóa khác nhau sau khi xảy ra lỗi. Thuộc tính đàn hồi: Xác định các hành động của trung kế khi xảy ra lỗi và có thể đặc tả: Không tái định tuyến trung kế lưu lượng. Tái định tuyến trên đường đáp ứng yêu cầu tài nguyên. Tái định tuyến đến bất kì đường nào không quan tâm đến tài nguyên liên kết. Thuộc tính cầm giữ: Xác định các hành động trong tình huống khi mà lưu lượng trên trung kế vượt quá băng thông yêu cầu. Các hành động này bao gồm: Giới hạn tốc độ của lưu lượng (lưu lượng vượt quá sẽ bị loại bỏ). Lưu lượng vượt quá bị tag nhưng vẫn được chuyển tiếp. Lưu lượng vượt quá được chuyển tiếp vô điều kiện. Tính toán đường ràng buộc Thuộc tính tài nguyên liên kết Việc tính toán đường ràng buộc thực hiện tại router đầu trung kế phải được cung cấp 1 vài thuộc tính tài nguyên trước khi LSP thực sự được chọn. Các thuộc tính này bao gồm: Thuộc tính tài nguyên liên kết cung cấp các thông tin về tài nguyên trên mỗi liên kết. Thuộc tính trung kế lưu lượng đặc trưng cho trung kế lưu lượng. Hệ số nhân cấp phát cực đại Trong các thuộc tính tài nguyên liên kết, quan trọng nhất là hệ số nhân cấp phát cực đại. Thuộc tính này đề cập đến băng thông còn lại trên mỗi liên kết. Hơn thế nữa, do có nhiều mức ưu tiên cho trung kế, thông tin này cần được cấu hình cho mỗi mức ưu tiên. Có 3 thành phần trong thuộc tính này: Băng thông cực đại: Cung cấp thông tin về băng thông cực đại có thể được sử dụng trên mỗi liên kết theo mỗi hướng. Tham số này thường được thiết lập là băng thông được cấu hình trên mỗi liên kết. Băng thông dự trữ tối đa: Cung cấp thông tin băng thông dự trữ tối đa, mặc định được thiết lập ở mức 75% băng thông tối đa. Băng thông chưa được dự trữ: Cung cấp thông tin về băng thông còn lại chưa được dự trữ. Một nhân tố quan trọng đối với việc tính toán LSP là băng thông sẵn có trên liên kết mà lưu lượng sẽ đi qua được cấu hình trên từng độ ưu tiên. Khi 1 lượng băng thông nào đó được dự trữ ở 1 độ ưu tiên, băng thông sẵn có ở các mức ưu tiên thấp hơn sẽ bị trừ đi còn ở các mức cao hơn vẫn được giữ nguyên. Hình 3-4: Ví dụ về băng thông trên từng độ ưu tiên Hoạt động lấn chiếm Hình 3-5: Hoạt động lấn chiếm Ý tưởng cơ bản là các đường hầm quan trọng hơn sẽ có độ ưu tiên cao hơn và có khả năng giành lấy tài nguyên đang được sử dụng cho các đường hầm có độ ưu tiên thấp hơn. Khái niệm này được gọi là quá trình lấn chiếm. Trong ví dụ trên ban đầu chỉ có 1 đường hầm là (LSP1) được thiết lập từ router A đến router D với băng thông yêu cầu là 42 Mbps và độ ưu tiên là 5/5. Các liên kết đều có băng thông dự trữ tối đa là 110 Mbps. Sau đó, router B thiết lập 1 đường hầm khác (LSP2) đến D với độ ưu tiên là 4/4 với yêu cầu băng thông là 75 Mbps. Trong quá trình thiết lập, router B không quan tâm đến sự tồn tại của các đường hầm khác với các mức ưu tiên khác nhau. Tất cả những gì nó biết là băng thông sẵn có ở mức ưu tiên của nó, trong trường hợp này là 110 Mbps. Như vậy router B xem như vẫn có đủ băng thông dự trữ cho đường hầm LSP2 này. Kết quả là băng thông dự trữ cho LSP1 không còn đủ nữa và đường hầm này buộc phải ngừng hoạt động. Sau khi đường hầm ngừng hoạt động, router A sẽ cố gắng tìm đường đi mới cho nó trong thời gian sớm nhất. Lớp tài nguyên liên kết Một thuộc tính tài nguyên liên kết khác là lớp tài nguyên liên kết. Liên kết được đặc trưng bởi chuỗi thuộc tính lớp tài nguyên 32 bit mặc định có giá trị 0 được so trùng với thuộc tính quan hệ (affinity) lớp tài nguyên trung kế và cho phép chấp nhận hoặc ngăn chặn việc sử dụng các liên kết trên trung kế. Các chính sách trong suốt quá trình tính toán đường LSP có thể được thực thi sử dụng các bit quan hệ (affinity) lớp tài nguyên của trung kế lưu lượng và các bit lớp tài nguyên của liên kết mà lưu lượng đi trên đó. Hình 3-6: Ảnh hưởng của quan hệ bit trong việc chọn đường Trong ví dụ trên, với các giá trị mặc định của bit quan hệ (affinity) lớp tài nguyên trung kế và các bit lớp tài nguyên liên kết, có 2 con đường sau khi tính toán ràng buộc là ADEB và ADCEB. Nếu các bit tài nguyên trung kế của liên kết D-E được thiết lập là 0010 và mặt nạ là 0011 thì liên kết giữa D-E sẽ bị loại bỏ khỏi việc tính toán đường. Nếu chỉ thiết lập mặt nạ là 01 (tức là chỉ quan tâm đến bit đầu tiên từ phải sang) thì liên kết D-E vẫn được tính đến. Tất nhiên việc này còn phụ thuộc vào các thuộc tính liên kết khác hoặc băng thông sẵn có. Ta cũng có thể thiết lập trung kế đi theo 1 con đường cụ thể. Liên kết A-D-E-B tất cả đều được thiết lập giá trị lớp tài nguyên là 0010. Liên kết D-C-E giữ nguyên giá trị lớp tài nguyên là 0000. Các bit quan hệ lớp tài nguyên trung kế được thiết lập là 0010 với mặt nạ là 0011. Khi đó chỉ có 2 bit cuối của giá trị trung kế lớp tài nguyên được so trùng với 2 bit quan hệ lớp tài nguyên trung kế cuối. Kết quả là chỉ có LSP qua A-D-E-B được chọn. TE metric Mỗi liên kết có 1 giá trị phí tổn hoặc metric để tính toán tuyến trong hoạt động bình thường của IGP. Khi tính toán đường đi cho trung kế, liên kết nên sử dụng 1 metric khác với IGP metric đó là metric đặc tả ràng buộc hay trọng lượng quản lí (administrative weight). Quảng bá các thuộc tính liên kết Các thuộc tính liên kết phải được quảng bá trên toàn mạng trước khi quá trình tính toán đường LSP bắt đầu. Vì việc quảng bá các thuộc tính này chỉ đạt được bằng cách sử dụng các giao thức trạng thái liên kết, OSPF hoặc IS-IS được mở rộng để hỗ trợ MPLS-TE sử dụng 2 bản tin: đối với IS-IS là TLV và OSPF là LSA. Việc quảng bá các thuộc tính bởi IGP diễn ra dưới các điều kiện : Khi liên kết thay đổi trạng thái (up hay down). Khi lớp tài nguyên của liên kết thay đổi. Khi các nút kiểm tra thuộc tính tài nguyên theo chu kì, nếu tài nguyên thay đổi, bản cập nhật sẽ được quảng bá. Khi thiết lập LSP thất bại. Để tránh việc tràn ngập các bản tin quảng bá trong mạng, người ta thiết lập các mức ngưỡng cho tài nguyên. Nhược điểm của phương pháp này là các thay đổi không được quảng bá ngay lập tức và liên kết đó vẫn nằm trong quá trình tính toán LSP và khi LSP đã được thiết lập thì nút có liên kết thiếu tài nguyên cũng không thể thiết lập đường và cập nhật cho toàn mạng. Mức ngưỡng tài nguyên được thiết lập theo cả 2 hướng khi tài nguyên vượt quá ngưỡng cũng như giảm dưới mức ngưỡng. Khi mức ngưỡng bị vượt qua, nút tạo ra bảng cập nhật mang thông tin tài nguyên mới. Tính toán đường ràng buộc Đầu cuối (Headend) của trung kế lưu lượng có thể nhìn thấy cả cấu trúc mạng và tài nguyên mạng. Thông tin này được quảng bá qua mạng thông qua IGP. Đường chuyển mạch nhãn LSP cho trung kế lưu lượng có thể được cấu hình tĩnh hoặc động. Việc tính toán này tính đến các tài nguyên sẵn có, các trung kế khác và các thuộc tính liên kết. Kết quả là 1 chuỗi các địa chỉ IP đại diện cho các chặng của LSP từ điểm đầu đến điểm cuối của trung kế lưu lượng. RSVP được sử dụng để báo hiệu thiết lập LSP. Tính toán đường ràng buộc được thực hiện tại điểm đầu của trung kế lưu lượng. Việc tính toán này được thực hiện khi: Một trung kế mới hình thành. Thiết lập đường chuyển mạch nhãn thất bại. Tái tối ưu hóa trung kế lưu lượng đang tồn tại. Việc tính toán đường LSP được giới hạn bởi 1 số yếu tố. Đường chuyển mạch nhãn LSP có thể chỉ được tính toán khi: Điểm đầu cuối của trung kế lưu lượng nằm trong cùng miền OSPF hoặc IS-IS. Các liên kết bị loại bỏ do chuỗi bit lớp tài nguyên liên kết hoặc do không cung cấp băng thông yêu cầu. Chọn đường ràng buộc Quá trình tính toán đường ràng buộc lựa chọn đường đi cho trung kế dựa trên trọng lượng quản lí (TE cost) trên từng liên kết riêng rẽ. Trọng lượng quản lí này mặc định bằng với giá trị phí tổn trong IGP. Giá trị này chỉ được sử dụng trong quá trình tính toán đường ràng buộc. Nếu có nhiều lựa chọn cho LSP các tiêu chuẩn lựa chọn theo thứ tự lần lượt là: Băng thông tối thiểu lớn nhất. Số lượng hop là nhỏ nhất. Nếu sau khi áp dụng cả 2 tiêu chuẩn trên mà vẫn có hơn 1 đường thì ta sẽ lựa chọn ngẫu nhiên. Khi LSP được tính toán, RSVP được sử dụng để dự trữ băng thông, cấp phát nhãn và cuối cùng là thiết lập LSP. Kết quả của quá trình tính toán ràng buộc là 1 đường hầm đơn hướng MPLS TE (trung kế lưu lượng) chỉ được nhìn thấy bởi các điểm đầu cuối của đường hầm. Các trung kế lưu lượng sẽ không được nhìn thấy trong các tính toán IGP. Các đường hầm khi được thiết lập sẽ không khởi động quá trình cập nhật trạng thái liên kết trong các tính toán SPF. Các hoạt động còn lại liên quan đến đường hầm được thực hiện bởi cơ chế chuyển tiếp MPLS và các cơ chế liên quan khác. Lưu lượng IP sử dụng các đường hầm thực sự chỉ được chuyển tiếp vào đường hầm bởi router headend. Phần còn lại của mạng không nhìn thấy đường hầm này. Với đặc điểm autoroute, trung kế lưu lượng: Xuất hiện trong bảng định tuyến IP. Có 1 giá trị metric IP kết hợp. Được sử dụng để chuyển tiếp đến các đích đằng sau trung kế Thậm chí với đặc điểm autoroute, thông tin về đường hầm cũng không nằm trong cập nhật trạng thái liên kết và phần còn lại của mạng cũng không có thông tin gì về nó. Ví dụ trong chọn đường Hình 3-7: Quá trình chọn đường Ví dụ về tính toán đường ràng buộc và chọn đường LSP với yêu cầu trung kế lưu lượng được thiết lập giữa R1 và R6 phải có: Băng thông yêu cầu tại mức ưu tiên 3 là 30 Mbps. Các bit quan hệ lớp tài nguyên được thiết lập là 0010 với mặt nạ là 0011. Liên kết giữa R4-R3 sẽ bị loại bỏ khỏi quá trình tính toán LSP do giá trị lớp tài nguyên liên kết không trùng với các bit quan hệ lớp tài nguyên trung kế. Tham số được kiểm tra tiếp theo là phí tổn TE ( trọng lượng quản lí) của mỗi liên kết mà trung kế lưu lượng có thể đi qua đó. Đường có phí tổn thấp nhất được tính toán là R1-R4-R6 với phí tổn toàn bộ là 30. Tất cả các con đường khác đều có phí tổn cao hơn. Khi xét đến các yêu cầu về tài nguyên, đường có phí tổn thấp nhất đó không có đủ băng thông để thỏa mãn yêu cầu của trung kế lưu lượng (yêu cầu 30 Mbps trong khi chỉ có 20 Mbps sẵn sàng). Kết quả là liên kết R4-R6 cũng bị loại bỏ khỏi quá trình tính toán đường LSP. Cuối cùng ta thấy có 2 con đường có thể thỏa mãn yêu cầu là R1-R2-R3-R6 và R1-R5-R6. Cả 2 con đường đều có phí tổn là 40 do đó cần phải xét thêm các yếu tố khác: Đầu tiên băng thông cực tiểu lớn nhất được so sánh, cả 2 đường đều có khả năng cung cấp băng thông nhỏ nhất là 50 Mbps. Sau đó ta sẽ so sánh đến số lượng hop tối thiểu trên LSP. Vì đường R1-R5-R6 có số hop nhỏ hơn nên nó sẽ được chọn và quá trình tính toán ràng buộc kết thúc. Bước tiếp theo trong quá trình thiết lập LSP là báo hiệu qua RSVP-TE. Thiết lập đường hầm LSP Thiết lập đường LSP Việc thiết lập đường chuyển mạch nhãn luôn được thiết lập tại headend của trung kế lưu lượng. Một danh sách các router về hướng cuối trung kế tạo ra tuyến tường minh cho trung kế lưu lượng. Tuyến tường minh được sử dụng với giao thức RSVP mở rộng để gán nhãn và dự trữ băng thông trên từng liên kết. Nhãn được cấp phát theo kiểu xuôi dòng theo yêu cầu (downstream on demand). Việc thiết lập tuyến bị ảnh hưởng bởi các thuộc tính đường hầm sau: Băng thông. Độ ưu tiên. Thuộc tính quan hệ (Affinity). Các bước thiết lập đường Thiết lập đường tại headend router Module điều khiển TE sẽ định kì kiểm tra cơ sở dữ liệu cấu trúc và các thuộc tính tài nguyên để tính toán con đường tốt nhất hiện tại để đến đích. Khi đường đã được tính toán thì module sẽ chuyển đường này đến module RSVP để báo hiệu thiết lập đường. Nếu quá trình báo hiệu thành công, cuối cùng bản tin báo hiệu sẽ trở lại thiết bị và RSVP sẽ thông báo ngược trở lại module điều khiển rằng việc thiết lập đã hoàn tất. Sau đó module điều khiển sẽ thông báo cho module định tuyến IGP đường hầm đã sẵn sàng. Module định tuyến IGP sẽ thêm thông tin của đường hầm vào bảng định tuyến của nó. Hình 3-8: Các bước thiết lập LSP tại headend router Thiết lập tuyến tại các điểm giữa đường hầm Hình 3-9 : Thiết lập LSP tại các điểm giữa đường hầm Module RSVP nhận bản tin báo hiệu (PATH) từ các router ngược dòng sau đó sẽ chuyển nó đến đích, nhận bản tin RESV từ đích và chuyển nó ngược trở lại router đầu đường hầm. Hành động đầu tiên RSVP thực hiện là thực thi module điều khiển chấp nhận liên kết (Link Admission Control). Module sẽ quyết định xem tài nguyên có sẵn sàng để chấp nhận đường hầm hoặc các đường hầm (phiên) có độ ưu tiên thấp có bị lấn chiếm hay không. Thông tin sẽ được thông báo cho module RSVP. Tùy thuộc vào việc cấp phát tài nguyên, module RSVP có thể nhờ module IGP flooding thực hiện quảng bá thông tin dự trữ. Nếu phiên đã được chấp nhận bởi Link Admission Control, module RSVP sẽ sử dụng nhãn nhận được từ router xuôi dòng để thiết lập 1 chỉ mục (entry) thích hợp trong bảng chuyển tiếp MPLS qua bảng quản lý nhãn MPLS. Sử dụng RSVP trong thiết lập đường RSVP đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập đường LSP và hỗ trợ các ứng dụng unicast hoặc multicast. RSVP thích ứng với các thay đổi trong nhóm multicast hoặc trong bảng định tuyến. Việc duy trì được thực hiện thông qua việc gửi các bản tin làm tươi định kì gửi theo LSP để duy trì trạng thái. Trong kỹ thuật lưu lượng , các phiên RSVP xảy ra giữa các router ở các điểm đầu cuối trung kế. Các bản tin được sử dụng trong quá trình thiết lập đường bao gồm: PATH, RESV, PATH_TEAR, PATH_ERR, RESV_ERR. Module quyết định RSVP Một phần trong quá trình RSVP là để xác nhận xem việc dự trữ này có được chấp nhận tại mỗi router trên đường đó hay không. Có 2 cơ chế được sử dụng để kiểm tra : Điều khiển chính sách (Policy control) : kiểm tra xem nơi yêu cầu việc dự trữ này có quyền ưu tiên để thực hiện dự trữ hay không. Điều khiển chấp nhận (Admission control) : kiểm tra xem tài nguyên còn sẵn sàng để được cấp phát hay không. Việc dự trữ có thể không thành công do các bản tin quảng bá không đến kịp, tài nguyên đã được cấp phát có thể được coi là vẫn sẵn sàng đối với router yêu cầu thiết lập trung kế lưu lượng. Nếu cả 2 phương pháp kiểm tra đều thất bại, việc dữ trữ này bị từ chối. Bản tin PATH_ERR được gửi đ