Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (mpls)

CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC Giới thiệu chung MPLS Nguyên lý Một số vấn Triển khai hoạt động MPLS đề kỹ thuật MPLS MPLS mạng thực tế Giới thiệu chung MPLS Nhu cầu phát triển MPLS Khả MPLS Ưu nhược điểm ứng dụng MPLS Chuẩn hoá MPLS Nhu cầu phát triển MPLS Sự chồng lấn cơng nghệ mạng C¸c øng dụng Hỗ trợ ứng dụng (UDP/TCP, RTP) FR GMPLS ATM MPLS SDH/PDH Ethernet IP WDM Cáp đồng Cáp quang GMPLS Nhu cầu phát triển MPLS Mục tiêu phát triển MPLS  MPLS giải pháp liên kết định tuyến lớp mạng chế hoán đổi nhãn nhằm:  Cải thiện hiệu định tuyến;  Cải thiện tính mềm dẻo định tuyến mơ hình xếp chồng truyền thống;  Tăng tính mềm dẻo trình đưa phát triển loại hình dịch vụ Các khả MPLS  Hỗ trợ liên kết điểm-điểm multicast;  Làm việc với hầu hết công nghệ liên kết liệu;  Tương thích với hầu hết giao thức lớp mạng công nghệ khác liên quan đến Internet;  Hoạt động độc lập với giao thức định tuyến có khả tìm đường linh hoạt dựa vào nhãn cho trước;  Hỗ trợ định tuyến hiện;  Có khả tạo luồng băng thông cố định tương tự kênh ảo ATM hay Frame Relay;  Cung cấp khả điều khiển lưu lượng QoS;  Hỗ trợ việc cấu hình quản trị bảo trì hệ thống (OAM);  Hỗ trợ truy nhập máy chủ VPN;  Có thể hoạt động mạng phân cấp Ưu nhược điểm MPLS Ưu điểm • Tốc độ độ trễ (cách thức xử lý gói) • Khả mở rộng mạng (kết hợp nhãn) • Tính đơn giản (liên kết nhãn, chồng nhãn) • Sử dụng tài nguyên (kỹ thuật lưu lượng) • Điều khiển định tuyến (hiện, ràng buộc) Nhược điểm • Sự phức tạp kết nối • Khó hỗ trợ QoS xun suốt • Khơng hiệu mạng quy mơ nhỏ Nguyên lý hoạt động MPLS Các khái niệm Kiến trúc nút chuyển mạch nhãn Các hoạt động liên quan đến nhãn Liên kết nhãn với FEC Hoạt động MPLS Các khái niệm thuật ngữ Các phần tử MPLS Bộ định tuyến chuyển mạch nhÃn (LSR) Miền MPLS ã Chuyển mạch nhÃn ã Phân phối nhÃn LER LSR LER LSR LER LER LSR Bộ định tuyến biên (LER) LER LER Thành phần điều khiển MPLS ã Chức định tuyến lớp ã Dán, tách nhÃn Thành phần chuyển tiÕp MPLS Các khái niệm thuật ngữ Nhãn (label) Là thực thể có độ dài cố định dùng làm sở cho việc chuyển tiếp gói tin Tải NhÃn (20) Tiêu đề IP COS (3) Đệm MPLS S (1) Tiêu đề lớp TTL (8) Ngn xếp nhãn (Label Stack) • Là tập nhãn có thứ tự định cho gói • Việc xử lý nhãn ngăn xếp tuân theo thứ tự định • Để đơn giản, q trình xử lý dựa vào nhãn 10 Các khái niệm thuật ngữ Đường dẫn chuyển mạch nhãn (LSP – Label Switching Path) • Là đường để gói tin qua mạng chuyển mạch nhãn trọn vẹn từ điểm bắt đầu dán nhãn đến điểm nhãn bị loại bỏ • Tất gói tin có giá trị nhãn đường Các LSP thiết lập trước truyền liệu • Việc thiết lập LSP thực ba cách định tuyến chặng, định tuyến hay định tuyến ràng buộc Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC – Forwarding Equivalence Class) • Là nhóm gói chia sẻ yêu cầu chuyển tiếp qua mạng (được cung cấp cách chọn đường tới đích) • Việc gán gói tin vào FEC thực lần chúng vào mạng • FEC phụ thuộc vào số yếu tố (địa IP, kiểu lưu lượng, …) • Dựa FEC, nhãn thoả thuận LSR từ lối vào tới lối ra, sau sử dụng để chuyển tiếp lưu lượng qua mạng 11 Một số vấn đề kỹ thuật MPLS Kỹ thuật lưu lượng MPLS Phục hồi phần đường LSP 52 Một số vấn đề kỹ thuật MPLS Kỹ thuật lưu lượng MPLS Lưu lượng đến AS 100 30 LSP 30 Lưu lượng đến AS 100 Ví dụ thiết lập LSP với metric thích hợp để chia tải 53 Một số vấn đề kỹ thuật MPLS Kỹ thuật lưu lượng MPLS Kết nối mắt lưới 54 Một số vấn đề kỹ thuật MPLS Kỹ thuật lưu lượng MPLS Kỹ thuật điều khiển lưu lượng tự điều chỉnh cân tải 55 Một số vấn đề kỹ thuật MPLS Kỹ thuật lưu lượng MPLS (g) LER lèi vµo (a) (f) PSL (b) (h) (c) (i) PML (d) (e) L-u l-ợng vào Router chuyển mạch nhÃn LER lối L-u l-ợng Tuyến sở Tuyến dự phòng Tuyến thông báo Lỗi liên kết Tỏi nh tuyn li nhanh 56 Một số vấn đề kỹ thuật MPLS Kỹ thuật lưu lượng MPLS Yêu cầu nhãn LSR LER Lối vào Giao diện cổng 10 V 140.20.10.40 V LSR V V 140.20.10.11 LSR Giao diện cổng 12 LSR V V Giao diện cổng vào 140.20.10.60 LER V Lối Giao diện cổng Giao diện cổng vào vào Giao diện cổng 140.20.10.11 ánh xạ nhãn 57 Một số vấn đề kỹ thuật MPLS Kỹ thuật lưu lượng MPLS Mơ hình chất lượng dịch vụ MPLS §êng trơc ISP ISP Thùc thĨ qu¶n lý MPLS néi miỊn MME B MME D MME C Thực thể quản lý MPLS liên miền MME A MME E MME G LSR E LSR B LSR H ISP ISP M¹ng truy nhËp LSR A LSR F LSR C LSR D LSR G LSR I Mạng truy nhập Miền MPLS MME: Máy chủ quản lý lu lợng thành phần quản lý băng thông Cung cấp QoS, điều khiển QoS quản lý QoS 58 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC Giới thiệu chung MPLS Nguyên lý Một số vấn Triển khai hoạt động MPLS đề kỹ thuật MPLS MPLS mạng thực tế 59 Triển khai MPLS mạng NGN Mơ hình triển khai MPLS TX T640 M40e M160 T320 M40 M20 M5/M10 4/8 PIC Slot >5/10Gbps 16 PIC Slot >20Gbps 32 PIC Slot >40Gbps 32 PIC Slot >40Gbps 32 PIC Slot >160Gbps 32 PIC Slot 16 PIC Slot >640Gbps >320Gbps 1~10Tbps 60 Trin khai MPLS mng NGN Cơ cấu định tuyến Phần mềm định tuyến Junos Bao mật SNMP Quan lý khung Quan lý giao diÖn Bộ định tuyến M C¸c giao thøc Mơ hình triển khai MPLS HƯ thèng điều hành Bảng định tuyến Phần mềm Update Bộ xử lý Cơ cấu chuyển tiếp Phần cứng thông minh Bảng chun tiÕp Trêng chun m¹ch (Microcode) I/O Card I/O Card 61 Triển khai MPLS mạng NGN Mơ hình triển khai MPLS Bộ định tuyến M Gãi ®iỊu khiĨn Cơ cấu chuyển tiếp Cơ cấu định tuyến Cơ cấu phân tán điều khiển Chia sẻ tải cấu chuyển tiếp Các phần mềm điều khiển độc lập Cơ cấu điều khiển định tuyến tiêu chuẩn 62 Triển khai MPLS mạng NGN Mơ hình triển khai MPLS Bộ định tuyến M C¬ chÕ chun tiÕp cđa Juniper M 63 Triển khai MPLS mạng NGN Mơ hình triển khai MPLS Xư lý líp (M¹ch giao tiÕp gãi PICs) Bộ định tuyến M Xö lý lớp đặt sách cho Tất PIC Hàng đợi u tiên theo trọng số Trờng chuyển mạch PIC Đầu vào cấu chuyển tiếp SWB PIC SWB PIC SWB PIC L2/3 M320 Xö lý gãi L2/L3 Bé xử lý Hàng đợi ASIC SWB 64 Trin khai MPLS mạng NGN Mơ hình triển khai MPLS Bộ định tuyến T > 10 Tbps Tbps WAN + Tbps LOCAL KÕt nèi giao diÖn T640 T640 KÕt nèi trêng chun m¹ch T640 T640 65 Kết luận Tổng quan công nghệ MPLS Các nguyên lý hoạt động MPLS Các vấn đề kỹ thuật MPLS Triển khai thực tế 66 ... nút chuyển mạch nhãn Các hoạt động liên quan đến nhãn Liên kết nhãn với FEC Hoạt động MPLS Các khái niệm thuật ngữ Các phần tử MPLS Bộ định tuyến chuyển mạch nhÃn (LSR) Miền MPLS ã Chuyển mạch nhÃn... vào tới lối ra, sau sử dụng để chuyển tiếp lưu lượng qua mạng 11 Các khái niệm thuật ngữ Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) 12 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC Giới thiệu chung MPLS Nguyên...  Mỗi mục gồm nhãn đầu vào nhiều mục phụ, mục phụ chứa nhãn đầu ra, giao diện địa bước  Các mục phụ có khác nhãn đầu Nhãn vào Subentry1 Subentry2 Nhãn vào Nhãn Nhãn Giao diện Giao diện Địa Địa