Untitled i LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cám ơn đên quý thầy cô Trường CĐ CNTT Hữu Nghị Việt – Hàn nói chung và các thầy cô bộ môn Tin học viễn thông nói riêng Nhưng người đã giả[.]
LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cám ơn đên quý thầy cô Trường CĐ CNTT Hữu Nghị Việt – Hàn nói chung thầy mơn Tin học viễn thơng nói riêng Nhưng người giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho em suốt ba năm học qua Đặc biệt em xin chân thành cám ơn cô Nguyễn Thị Huyền Trang, người trực tiếp hướng dẫn bảo tận tình cho em suốt trình thực hoàn thành đồ án tốt nghiệp Cuối em xin gửi lời cám ơn tới gia đình hỗ trợ em khơng vật chất mà cịn nguồn động viên lớn suốt trình học tập, bạn bè giúp đỡ em trình học tập thời gian hồn thành đồ án Một lần em xin chân thành cám ơn! Đà Nẵng, tháng năm 2013 Sinh viên Nguyễn Vũ Tài i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH VẼ .v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vii LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ MPLS VÀ CÁC ĐẶC TÍNH 1.1 SỰ HÌNH THÀNH CƠNG NGHỆ MPLS 1.2 TỔNG QUAN CÁC ĐẶC TÍNH CỦA MẠNG MPLS .3 1.2.1 Tính thơng minh phân tán 1.2.2 MPLS mơ hình tham chiếu OSI 1.3 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG MPLS 1.3.1 Miền MPLS (MPLS domain) 1.3.2 Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) 1.3.3 Nhãn stack nhãn 1.3.4 Hoán đổi nhãn (Label Swapping) .6 1.3.5 Đường chuyển mạch nhãn LSP (Label Switched Path) 1.4 MÃ HÓA NHÃN VÀ CHẾ ĐỘ ĐÓNG GÓI NHÃN 1.4.1 Mã hóa stack nhãn 1.4.2 Chế độ Frame .7 1.4.3 Chế độ cell 1.5 CHỨC NĂNG MPLS 1.5.1 Kiến trúc nút MPLS (LER LSR) 1.5.2 Mặt phẳng chuyển tiếp (mặt phẳng liệu) 10 1.5.2.1 Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn LFIB 10 1.5.2.2 Thuật toán chuyển tiếp nhãn .11 1.5.2.3 NHLFE (Next Hop Label Fơrwarding Entry) .11 1.5.3 Mặt phẳng điều khiển 12 1.6 CHUYỂN TIẾP MPLS 12 1.6.1 Hoạt động mặt phẳng chuyển tiếp 12 1.6.2 Gỡ nhãn hop áp cuối PHP (Penultimate Hop Popping) 13 ii 1.7 ƯU ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA MPLS .13 1.7.1 Đơn giản hóa chức chuyển tiếp .13 1.7.2 Kỹ thuật lưu lượng 14 1.7.3 Định tuyến QoS từ nguồn 14 1.7.4 Mạng riêng ảo VPN 14 1.7.5 Chuyển tiếp có phân cấp (Hiearchical Forwarding) 14 1.7.6 Khả mở rộng Scalability 15 CHƯƠNG II: GIAO THỨC PHÁT HIỆN VÀ SỮA LỖI TRONG CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC .16 2.1 GIỚI THIỆU .16 2.2 CÁC YÊU CẦU CỦA OAM - MPLS 16 2.2.1 Phát chẩn đoán lỗi mặt phẳng liệu điều khiển 16 2.2.2 Sự phát lỗi tuyến chuyển mạch nhãn (LSP) 17 2.2.3 Các gói OAM lưu chuyển liệu MPLS 18 2.2.4 Path Characterization 18 2.2.5 Sự đo đạc SLA .18 2.2.6 OAM Interworking 19 2.2.7 Các MIB 19 2.2.8 Việc tính toán (accounting) .19 2.3 GIAO THỨC PHÁT HIỆN VÀ SỮA LỖI 19 2.3.1 LSP connetivity (liên kết LSP) 19 2.3.1.1 Connectivity Verification (CV) thẩm tra tính liên kết 22 2.3.1.2 Dấu hiệu lỗi chuyển tiếp gói tin (Forward Deflect Indication – FDI) .22 2.3.1.3 Chỉ thị lỗi ngược (Backward Deflect Indication – BDI) .23 2.3.2 Defect type codepoint .25 2.3.3 Tuỳ chọn cảnh báo router nhãn cảnh báo router 28 2.3.3.1 Tùy chọn cảnh báo router 28 2.3.3.2 Nhãn cảnh báo router .29 2.3.4 Ping LSP MPLS 31 2.3.4.1 Các chi tiết giao thức Ping LSP .33 2.3.4.2 Điều hành Ping LSP 36 iii 2.3.4.3 Ping MPLS IOS Cisco 37 2.3.5 Dấu vết tuyến LSP MPLS 38 2.3.6 VCCV 39 2.3.7 IP Service Level Agreement 40 2.3.8 Net flow Accounting .43 2.3.9 SNMP/MIBs .45 2.3.9.1 Context – Based Access for SNMP over MPLS VPN 48 2.3.9.2 Các MIB VPN MPLS 48 2.3.10 Syslog 49 2.3.11 Chuyển mạch bảo vệ (protection switching) 51 2.3.12 Định tuyến lại nhanh (Fast rerouting) .53 2.3.13 MPLS kĩ thuật lưu lượng .54 KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO ix iv DANH MỤC HÌNH VẼ Số hiệu Tên hình Trang 1.1 Mơ hình tham chiếu MPLS OSI 1.1 Lớp chuyển tiếp tương đương 1.2 Stack nhãn 1.3 Đường chuyển mạch nhãn LSP 1.4 Định dạng entry stack nhãn 1.5 Shim header chêm vào header lớp lớp 1.6 Nhãn chế độ Cell ATM 1.7 Đóng gói (encapsulation) gói có nhãn link ATM 1.8 Cấu trúc LER transit LSR 1.9 NHLFE 10 1.10 Q trình chuyển tiếp gói đên next hop 11 1.11 Bên mặt phẳng chuyển tiếp MPLS 13 2.1 Gói OAM MPLS 20 2.2 OAM Function Type Codepoints 21 2.3 Kiến trúc tải trọng CV (CV payload) 22 2.4 FDI kiến trúc tải trọng BDI 23 2.5 Minh họa kết nối LSP 24 2.6 Định nghĩa kiểu tùy chọn IP 28 2.7 Chỉ tùy chọn IP với giá trị cho tùy chọn cảnh báo router IP 29 2.8 LSP bị gãy mạng AtoM 32 2.9 Định dạng gói echo MPLS 33 2.10 IP SLA cho VPN MPLS 42 2.11 Các router CE IP SLA vơ hình (shadow) 43 2.12 Netflow mạng MPLS 43 2.13 Tổng quan giao thức SNMP 45 2.14 OID MPLS Tunel State Transitions 47 2.15 Ví dụ kĩ thuật lưu lượng 55 2.16 BGP phân phối nhãn qua nhiều Autonomous System 55 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu Tên bảng Trang 2.1 Các codepoint kiểu lỗi gói OAM FDI./BDI 25 2.2 Mode replyd 34 2.3 Các mã trở lại 35 2.4 Các TLV 36 2.5 Logging Priorities 49 vi CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AS Automonuos System – Hệ thống tự trị ATM Asynchronous Transfer Mode – Chế độ truyền dẫn bất đồng BGP Border Gateway Protocol – Giao thức cổng biên CAC Connection Admission Cotrol – Chức điều khiển chấp nhận kết nối CBR Constraint Based Routing – Định tuyến ràng buộc CR-LDP Constraint Routing Label Distribution Protocol – Định tuyến ràng buộc với giao thức phân phối nhãn CoS Class of Service – Lớp dịch vụ CSPF Constraint Shortest Path First – Định tuyến ràng buộc với đường ngắn EGP Exterior Gateway Protocol – Giao thức cổng Egress LSR Egress Label Switching Router – Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn lối vào ER Explicit Routing – Định tuyến tường minh FEC Forwarding Equivalence Class – Lớp chuyển tiếp tương đương FR Frame Relay – Một giao thức truyền tin FTN FEC to NHLFE IETF Internet Engineering Task Force – Nhóm làm việc cấu Internet IGP Interior Gateway Protocol – Giao thức cổng nội Igress LSR Igress Label Switching Router – Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn lối ILM Incoming Label Map – Bảng ánh xạ nhãn đến IP Internet Protocol – Giao thức Internet ISP Internet Service Provider – Nhà cung cấp dịch vụ Internet LDP Label Distribution Protocol – Giao thức phân phối nhãn LER Label Edge Router – Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn biên LFIB Label Forwarding Information Base – Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn LSP Label Switching Path – Đường chuyển mạch nhãn LSR Label Switching Router – Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn NHLFE Next Hop Label Forwarding Switching Entry – Entry chuyển tiếp nhãn vii Hop MPLS OSPF Multi Protocol Label Switching – Chuyển mạch nhãn đa giao thức Open Shortest Path First – giao thức mở định tuyến theo đường ngắn PHB Per Hop Behavior - Ứng xử theo chặng PHP Penuntimate Hop Popping – Gỡ nhãn hop áp chót QoS Quality of Service – Chất lượng dịch vụ RIP Routing Information Protocol – Giao thức thông tin định tuyến RSPV Rersource Rersevation Protocol – Giao thức yêu cầu đặt trước tài nguyên SE Shared Explicit – Chia sẻ tường minh TE Traffic Engineering – Kĩ thuật lưu lượng ToS Type of Service – Kiểu dịch vụ TTL Time To Live – Thời gian sống gói tin UDP User Datagram Protocol – Giao thức liệu người dùng VC Virtual Circuit – Mạch ảo VCI Virtual Circuit Identifier – Nhận dạng kênh ảo VP Virtual Path – Tuyến ảo VPI Virtual Path Identifier – Nhận dạng tuyến ảo VPN Virtual Private Network – Mạng riêng ảo viii Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức LỜI MỞ ĐẦU Xu hướng hội tụ công nghệ mạng viễn thông công nghệ thông tin tác động nhiều đến phát triển mạng viễn thơng, địi hỏi mạng viễn thơng phải có cấu trúc mở, linh hoạt, cung cấp nhiều loại dịch vụ khác cho người sử dụng nâng cao hiệu khai thác Internet phát triển nhanh trở nên phổ biến thời gian qua Hiện trở thành phương tiện thơng tin hiệu tiện lợi phục vụ cho mục đích giáo dục, thương mại, giải trí, thơng tin cộng đồng Khi mạng Internet ngày phát triển nhu cầu lưu lượng mạng chất lượng dịch vụ, tính bảo mật, độ tin cậy ngày cao Để đáp ứng đòi hỏi nhà cung cấp dịch vụ Internet cần phải quan tâm đến vấn đề kĩ thuật sau: kiến trúc mạng, khả mở rộng mạng kĩ thuật điều khiển lưu lượng Chuyển mạch nhãn đa giao thức (Multi Protocol Label Switching-MPLS) công nghệ xuất phát từ ý tưởng hợp tốc độ chuyển mạch ATM tính kiểm soát mạng dựa IP MPLS cung cấp tảng cơng nghệ cho q trình tạo mạng đa người dùng, đa dịch vụ với hiệu cải tiến đáp ứng yêu cầu chất lượng dịch vụ MPLS công nghệ tảng mạng viễn thông hệ sau, cung cấp ứng dụng quan trọng xử lý chuyển tiếp gói cách đơn giản hóa q trình xử lý đồng thời tích hợp với khả quản lý lưu lượng tạo môi trường đáp ứng cho yêu cầu người sử dụng Khi MPLS, với ưu điểm giải pháp cho mạng đường trục hệ mới, xu phát triển MPLS lưu lượng MPLS (Any Traffic Over MPLS - ATOM) có khả đáp ứng loại dịch vụ nào: thoại, video, Fax, data… Chính đề tài Tìm hiểu giao thức phát sữa lỗi mạch chuyển nhãn đa giao thức làm đề tài khóa luận tốt nghiệp cung cấp một tảng mạng ổn định, khai thác tối đa lợi điểm MPLS, nâng cao chất lượng dịch vụ SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ MPLS VÀ CÁC ĐẶC TÍNH Mơ hình TCP/IP tảng mạng truyền thông Internet ngày nay, Với TCP/IP cho phép hoạt động thông tin diễn mạng liên mạng phù hợp tốt hoạt động truyền tin WAN LAN Mơ hình TCP/IP hướng đến tối đa độ linh hoạt lớp ứng dụng cho người phát triển phần mềm, với mơ hình khơng cần quan tâm đến ứng dụngnào yêu cầu dịch vụ mạng không quan tâm đến giao thức vận chuyển dùng, có giao thức mạng IP TCP/IP sử dụng kĩ thuật chuyển tiếp gói IP cho phép phục vụ giao thức đa cho phép máy tính đâu truyền liệu vào thời điểm 1.1 SỰ HÌNH THÀNH CƠNG NGHỆ MPLS Định tuyến IP truyền thống có nhiều giới hạn, từ vấn đề khả mở rông việc quản lý lưu lượng tích hợp mạng lớp tồn mạng nhà cung cấp dịnh vụ lớn họat động từ lâu Nhưng với phát triển nahnh chóng mạng internet hầu hết môi trường chọn IP giao thức lớp nhược điểm IP truyền thống ngày bộc lộ rõ, cơng nghệ ATM có tốc độ truyền tin cao, đảm bảo thời jan thực chất lượng dịch vụ theo yêu cầu định trước Hơn dịch vụ thông tin hệ sau chia thành hai xu hướng phát triển là: hoạt động kết nối định hướng hoạt động không kết nối Hai xu hướng phát triển dần tiệm cận hội tụ tiến tới đời công nghệ IP over ATM Sự kết hợp IP với ATM giải pháp kì vọng cho mạng viễn thơng tương lai Tuy nhiên, IP ATM hai công nghệ hoàn toàn khác nhau, thiết kế cho môi trường mạng khác giao thức, cách đánh địa chỉ, định tuyến , báo hiệu, phân bổ tài nguyên…khi ISP mở rộng mạng theo hướng IP/MLPS/ATM (IP over ATM), họ nhận rõ nhược điểm mơ hình này, phức tạp mạng lưới phải trì hoạt động hai hệ thống thiết bị Sự bùng nổ mạng Internet dẫn tới xu hướng hội tụ mạng viễn thông khác mạng thoại, truyền hình dựa Internet, giao thức IP trở thành giao thức chủ đạo lĩnh vực mạng Xu hướng ISP thiết kế sử dụng router chuyên dụng, dung lượng SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức 2.3.9 SNMP/MIBs SNMP giao thức mà cung cấp giao tiếp nhà quản trị SNMP (thông thường vậy) tác nhân SNMP mạng IP Tác nhân SNMP phương tiện phần mềm mà chạy thiết bị quản trị SNMP cung cấp framework chuẩn hóa cho việc quản trị thiết bị mạng Một phần framework MIB kiến trúc thông tin quản trị (Structure of Management Information – SMI) SMI cung cấp kĩ thuật để định ngĩa MIB Sự phong phú MIB sẵn dùng, luôn định nghiã Hầu hết giao thức có sở hữu MIB chúng Tuy nhiên, MIB khác không ràng buộc cho giao thức đó, xa để cơng cụ phần mềm tác nhân SNMP Bạn truy cập MIB SNMP cách sử dụng lệnh đơn giản môt trạm quản trị (management station) phận phức tạp phần mềm với giao diện người dùng đồ họa chạy trạm quản trị quản lên đến hàng ngàn thiết bị mạng MIB thật bao gồm tập hợp đối tượng mà tham khảo (refer) cho thực thể quản trị thiết bị Giá trị đối tượng đọc lệnh GET GETNEXT phát từ trạm quản trị Trong vài trường hợp, bạn đặt đối tượng quản trị với lệnh SET từ trạm quản trị Nhìn vào hình 2.13 cho nhìn tổng quan giao thức SNMP Hình 2.13 : Tổng quan giao thức SNMP SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 45 Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức SNMP quản trị node mạng hai kiểu: kiểu polling kiểu điều khiển ngắt (interrupt-driven) Trong kiểu (polling), trạm quản trị lựa chọn cách tuần hòan chất vấn thiết bị mạng Một vấn đề tần số việc bầu chọn thiết bị định lượng trạng thái cảu thiết bị mạng – ví dụ router Nếu kiện không rõ ràng xuất hiện, ví dụ giao diện bị down, lấy giao diện khác trước trạm bầu ý tới kiện xuất Bởi vậy, kiểu thứ hai (second fashion) điểu khiển ngắt Ngay kiện xuất thiết bị điều khiển, SNMP gửi bẫy đến trạm quản trị báo cho biết thay đổi Một MIB tập hợp đối tượng quản trị, đối tượng với tên (giá trị), trạng thái, truy cập, cú pháp Nhiều MIB sắn dùng, môt vài số định nghiã body chuẩn vài thuộc sở hữu (propietary) nâng cao với thông tin quyền sở hữu Dưới liệt kê MIB mà có liên quan tới MPLS chúng hỗ trợ IOS Cisco Sau MIB mà phù hợp với điều này: - MPLS – LDP – MIB - MPLS – TE – MIB - MPLS – VPN – MIB - CISCO – IETF – PW – MIB - CISCO – IETF – PW – MPLS – MIB - CISCO – IETF – PW – TC – MIB Nó nên rành mạch mà hầu hết MIB trình bày nhìn vào tên chúng MPLS – LDP – MIB MIB mà có đối tượng liên quan tới LDP Nó giữ đối tượng mà liên quan tới ID router LDP, thông tin ngang hàng LDP, phiên MPLS – LSR – MIB giữ đối tượng mà liên quan tới đếm, LFIB, nhãn chuẩn bị tới chuẩn bị ngoài, and so on Nói ngắn gọn, MPLS – LSR – MIB mang đến thơng tin nhìn thấy với câu lệnh “show mpls forwarding-table” MPLS – TE – MIB MIB mà giữ đối tượng liên quan tới TE MPLS – VPN – MIB MIB mà chia với đối tượng VRF – specific PW vài MIB (stand for) pseudowrie; MIB liên quan tới AtoM đặt giao thức mạng MPLS IF – MIB tên MIB giao diện Nó nâng cao IOS Cisco để hỗ trợ lớp MPLS Như ví dụ, thống kê SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 46 Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức thực việc bầu cho lưu lượng nhãn mà chuyển qua router Ta kiểm tra trạng thái điều hành MPLS giao diện MTU MPLS giao diện cách sử dụng MIB Một vài MIB mà liên quan tới việc định tuyến không thực liên quan tới MPLS cách trực tiếp Tuy nhiên, khơng có định tuyến, MPLS khơng khả thi; vậy, nói việc quản lý mạng MPLS, cần thiết để quản lý việc định tuyến IP Đó lý nêu bạn chạy OSPF mạng bạn, bạn thấy thú vị với OSPF – MIB Nếu bạn chạy VPN MPLS, MPLS BGP4 – MIB CISCO – BGP4 – MIB hấp dẫn Khi bạn chạy MPLS TE, RSVP – MIB làm bạn hài lòng Bây thời điểm tốt để nhìn vào mơt ví dụ từ MIB MPLS – TE Một đối tượng giữ lại chuyển đổi trạng thái đường hầm TE Tên đối tượng mpls Tunel State Transitions, nhận dạng đối tượng (Object Identifier – OID) 1.3.6.1.3.95.2.2.1.26 OID định nghĩa đối tượng Nó định nghiã tổ chức ấn định MIB, phân loại MIB, đối tượng từ MIB OID danh sách số nguyên, đọc từ trái qua phải, cách đối tượng quản trị Hình 2.14 OID đối tượng mpls Tunel State Transitons Hình 2.14 : OID MPLS Tunel State Transitions SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 47 Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức Tất OID tất MIB trình bày tồn OID Trong ví dụ này, 1.3.6.1.3.95.2.2.1.26 biên dịch tới iso(1); Org(3); dod(6); internet (1); experimental(3); mplsTeMIB(95); Mpls TeObjects(2); mplsTunelTable(2); mplsTunelEntry (1); mplsTunelStateTransitions(26) 2.3.9.1 Context – Based Access for SNMP over MPLS VPN Hơn nữa, SNMP truy cập đến thiết bị cách tồn cầu, có nghiã SNMP truy cập cho tịan thiết bị Tuy nhiên, với giới thiệu VPN MPLS, bạn thấy khái niệm VPN VRF router PE VPN cung cấp bảng định tuyến VRF, bảng VRF CEF, giao diện VRF router PE VRF phần phạm vi tòan cầu router PE, xa phạm vi VRF Vấn đề lưu lượng SNMP vào router PE thông qua giao diện VRF bẫy rời router PE thông qua giao diện VRF Các trạm quản trị bên VPN khách hàng truy cập phạm vi quản trị toàn router PE, SNMP yêu cầu vào router PE thông qua giao diện VRF Các trạm quản trị khách hàng VPN không cho phép thấy toàn router PE phạm vi toàn (toàn cầu) router thông qua giao thức quản trị Để cho phép khách hàng VPN truy cập liệu MIB mà có liên quan (pertain) tới VRF khách hàng này, nhà cung cấp dịch vụ cấu hình phạm vi SNMP cho VRF Bởi (consequently), khách hàng truy cập liệu SNMP phạm vi khơng thể truy cập liệu MIB từ khách hàng VPN khác router PE Từ khóa phạm vi cấu hình IP VRF sử dụng để kết hợp đọc viết thơng báo nhìn SNMP (notify SNMP view) vào phạm vi SNMP Bạn ngăn cản truy cập tới số MIB Điều quan trọng để ý cho truy cập dựa phạm vi (context – based access) cho SNMP VPN MPLS để làm việc cho MIB đó, MIB cần tạo (context– aware) 2.3.9.2 Các MIB VPN MPLS MIB sử dụng cách đặc biệt để thiết lập lấy đối tượng liên quan tới VPN MPLS MIB VPN MPLS MIB VPN MPLS có đối tượng liên quan tới VRF router PE Tòan đối tượng liên quan tới VRF, giao diện VRF, bảng định tuyến VRF, thông tin BGP Để ví dụ, đối tượng “mpls Vpn Vrf Route Table” với OID 1.3.6.1.3.118.1.4.1 cho phép trạm quản lý mạng từ SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 48 Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức nhà cung cấp dịch vụ để lấy bảng định tuyến VRF từ router PE Thông tin bao gồm tiền tố, metric tuyến, thông tin hop kế tiếp, giao thức, số khác từ bảng định tuyến VRF Ví dụ khác miêu tả VRF router PE Nếu bạn cấu hình mơ tả cho VRF router PE, bạn lấy lại với đối tượng “mplsVpnVrfDescription” 2.3.10 Syslog Syslog phương thức để gửi thông điệp từ router đến host mà chạy deamon syslog Tuy nhiên, bạn lưu trữ thơng điệp syslog cục router Nếu bạn gửi thông điệp syslog đến host thu thập thông điệp từ tất thiết bị mạng, bạn thấy khung cảnh tồn bạn lưu trữ thông điệp cách bảo mật quản lý chúng tốt Bạn nhìn vào thao tác file syslog cung cấp quản lý gỡ rối tốt Các thông điệp syslog có số thứ tự 7, trình diễn ngiêm ngặt (severity) thơng điệp Bạn sử dụng số thứ tự để giới hạn số thông điệp gửi đến server syslog tùy theo mức độ quan trọng thông điệp Bảng 2.5 mang đến nhìn tổng quan mức độ ngiêm ngặt thông điệp syslog Bảng 2.5: Logging Priorities Mức ưu tiên cao mức 0, mức thấp mức Nếu bạn định rõ mức độ ngiêm ngặt (severity), thông điệp với số mức độ ngiêm ngặt mức thấp gửi đến server syslog lưu trữ cách cục Nếu, ví dụ, bạn rõ mức độ cho thông điệp gửi đến server syslog, tất SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 49 Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức thơng điệp mà có mức độ ngiêm ngặt 3,2,1,0 gửi Định dạng thông điệp syslog sau: * Ánh xạ thông điệp OAM (OAM Message Mapping) Ánh xạ thông điệp OAM quan trọng trường hợp AtoM Trong mạng AtoM, pseudowires VC vận chuyển frame lớp qua đám mây MPLS Hướng đám mây lớp tự nhiên (toward the native Layer clouds) mạng MPLS AC với đóng gói lớp riêng biệt Một khía cạnh quan trọng quản trị dịch vụ việc ánh xạ thông điệp OAM AC lên thông điệp OAM pseudowire định nghiã pseudowire (vice versa) Các thị cảnh báo đặc trưng chuyển vận router PE, trạng thái pseudowire AC Mỗi giao thức lớp AC có tập hợp cảnh báo thơng điệp báo lỗi Ví dụ, ATM có nhiều thị quản lý lỗi Frame Relay Mỗi thông điệp tự nhiên – định nghiã giao thức lớp – ánh xạ lên thông điệp OAM pseudowire định nghiã Các thông điệp OAM pseudowire chuyển vận qua pseudowire router PE trạng thái AC pseudowire Ánh xạ cần thiết để cung cấp dịch vụ cạnh tranh (emulate) giao thức lớp tự nhiên đầu cuối qua mạng MPLS Ánh xạ quan trọng mạch lớp tự nhiên hoàn thành (giới hạn – terminate) router PE Khi mạch lớp khơng hồn thành router PE – ví dụ, Frame Relay tỏng mode port MPLS – thông điệp OAM tự nhiên chuyển vận qua pseudowire cách suốt (transparently) Trong trường hợp này, khơng cần thiết để ánh xạ thông điệp router PE Router PE nhận cảnh báo từ AC thị vấn đề trạng thái mạch liên kết đơn giản bị down Router cần phải chuyển vận trạng thái qua pseudowire Pseudowire co thể bị down bị lỗi số lí khác Router sau phải biên dịch trạng thái thông điệp OAM mà gửi lên AC Router PE phát cách trực tiếp vấn đề với pseudowire giao diện nằm bên bị down nhãn VC có vấn đề Tuy nhiên, phát qua giao thức khác đó, ví dụ SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 50 Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức Ping LSP Mục tiêu đảm bảo việc định lượng kiểm tra đầu cuối mạng Lấy ví dụ, router PE phát PVC Frame Relay cục khơng hoạt động, ánh xạ vào thông điệp trạng thái pseudowire, mà gửi đến router PE từ xa Router PE từ xa sau thơng dịch thơng điệp trạng thái pseudowire vào cảnh báo Frame Relay tương ứng mà gửi ngòai lên đến egress PVC Frame Relay ATM sử dụng cell OAM sau đây: - Các cell Loopback - Các cell kiểm tra liên tục (continuity check – CC) - Các cell tín hiệu thị cảnh báo (Alarm Indication Signal – AIS) - Các cell thị phát từ xa (Remote Detection Indication – RDI) Các cel AIS gửi (downstream) lỗi, cell RDI gửi upstream Các router PE phải nhìn vào cảnh báo ánh xạ chúng vào thơng điệp trạng thái pseudowire (vice versa) Trong IOS Cisco router PE đáp ứng tới cell OAM cuối (the PE router cann respond to End OAM cells) “oam-ac emulation-enable” bật lên; trường hợp ngược lại, chúng gửi cách tron suốt qua pseudowire Các router PE đáp ứng để (to the segment OAM cells if the OAM segment Endpoint feature is configured) Câu lệnh cấu hình cần thiết cho điều “oam-ac segment endpoint” 2.3.11 Chuyển mạch bảo vệ (protection switching) Chuyển mạch bảo vệ thuật ngữ mà ITU-T sử dụng Họ công nhận chức chuyển mạch bảo vệ quan trọng để nâng cao hiệu lực tính tin cậy mạng MPLS Chuyển mạch bảo vệ ngụ ý định tuyến tài ngun tính tốn ấn định để bắt đầu bảo vệ LSP trước lỗi xuất Tại thời điểm xuất chức cho chuyển mạch bảo vệ giới hạn cho đường hầm LSP điểm đến điểm (point to point) có hai loại kiến trúc đề xuất là: kiểu 1+1 kiểu 1:1 Các chức khác kiểu kiến trúc khác cho việc ngiên cứu sau Kiểu kiến trúc 1+1 sử dụng LSP bảo vệ giành cho cho LSP làm việc Tại ingress LSP vùng bảo vệ, LSP làm việc nối lên LSP bảo vệ Lưu lượng LSP làm việc LSP bảo vệ phát lúc đến egress LSR vùng bảo vệ Khi lưu lượng đến egress LSR vùng bảo vệ việc lựa chọn LSP làm việc LSP bảo vệ dựa SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 51 Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức vài tiêu chuẩn sác định trước, ví dụ dấu hiệu lỗi cụ thể Trong kiểu kiến trúc 1:1, LSP bảo vệ cho LSP làm việc Lưu lượng làm việc phát đến LSP LSP làm việc LSP bảo vệ Phương thức cho lựa chọn LSP bảo vệ LSP làm việc phụ thuộc vào kĩ thuật thực ingress LSR vùng bảo vệ LSP bảo vệ sử dụng để mang lưu lượng mở rộng khơng sử dụng để truyền phát lưu lượng làm việc Chuyển mạch bảo vệ xây dựng khi: - Được khởi tạo người quản trị điều khiển - Lỗi tín hiệu trình bày LSP kết nối, LSP làm việc LSP bảo vệ LSP khác Lỗi phát cách sử dụng gói CV - Thời gian đợi để phục hồi hết hiệu lực lỗi tín hiệu khơng thể LSP làm việc Hai kiến loại kiến trúc bảo vệ giải thích chuyển mạch bảo vệ LSP nơi chuyển mạch từ thực thể làm việc đến thực thể bảo vệ phải thực lỗi phát tín hiệu hố Cũng có đề nghị khác từ kế hoạch bảo vệ chuyển mạch ITU-T Đó kế hoạch bảo vệ tuyến 1+1 mức gói, đề xuất Lucent Technologies Nó cung cấp khôi phục cách tức thời từ lỗi mà khơng có gói in-transit LSP bị lỗi Các lỗi gộp vào bao gồm vài lỗi đơn lớp vật lý, lớp liên kết lớp MPLS Để cung cấp dịch vụ bảo vệ 1+1 mức gói hai edge LSR mạng MPLS, ingress LSR egress LSR, cặp LSP MPLS thành lập dọc theo đường tháo rời Các gói cung cấp lần ingress node vào LSP đính kèm thêm số thứ tự hàng đợi vào Khi gói đến ingress node, hai copy lựa chọn Trong cách khơng có mát gói in-transit LSP bị lỗi Sự phân biệt bảo vệ 1+1 mức gói kế hoạch bảo vệ chuyển mạch truyền thống đưa ITU-T không cần thiết cho phát lỗi cách tường minh, báo hiệu chuyển mạch bảo vệ LSP kế hoạch coi LSP LSP làm việc SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 52 Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức 2.3.12 Định tuyến lại nhanh (Fast rerouting) Trong thứ tự để thấy cần thiết ứng dụng thời gian thực hội nghị video dịch vụ khác, IETF Network Working Group tìm kiếm (finds it highly desirable) phép gửi lại lưu lượng người dùng vào đường hầm LSP dự phòng khoảng chục mili giây Trong chương nhỏ chúng viết LSP định tuyến tường minh Các LSP dự phải đặt gần điểm lỗi tốt, báo cáo lỗi node phải trả giá đáng kể trễ Có đoạn dự phòng cho liên kết chúng tính tốn phân bố trước xảy lỗi Khi lỗi xuất liên kết node lưu lượng liên kết nhanh chóng chuyển qua đoạn dự phịng thời điểm ingress LSR thơng báo Nó tính toán tuyến thay đổi cho LSP thứ cấp Lưu lượng chuyển vào đường LSP để thay cho lưu lượng đoạn dự phòng Ta sử dụng thuật ngữ sửa chữa cục đưa đến công ngệ thực điều này, đưa đến LSP kết hợp đường hầm dự phịng LSP bảo vệ Nó hỗ trợ cho cho kiểu điểm đến điểm theo phương nhất, điểm đến đa điểm đa điểm đến điểm cho mục đích ngiên cứu cho CR-LDP Có cách cài đặt đường hầm dự phịng Đó one-to-one backup facility backup cho RSVP-TE cho CR-LDP độc quyền chia sẻ bảo vệ băng thông tương ứng Lưu lượng chuyển vào đoạn dự phòng lỗi xuất LSP bảo vệ chuyển trở lại LSP bảo vệ mà tuyến sửa chữa Chiến lược điều hành sở LSP dự phòng cho LSP bảo vệ Một tuyến chuyển mạch nhãn thiết lập cắt ngang đường hầm vài nơi downstream điểm liên kết lỗi node Cho LSP được lưu, tuyến LSP dự phòng thành lập Cho ý nghĩa thứ hai LSP dự phòng, LSP đơn tạo để cung cấp cho tuyến dự phòng tập hợp LSP, thay thể cho tạo LSP tách biệt cho LSP dự phòng.Chúng ta gọi đường hầm LSP đường hầm thơng giải Có thể phát lỗi liên kết thông qua kĩ thuật phát lỗi lớp Dị lỗi node hồn thành thông qua IGP node liền kết thông điệp RSVP hello mở rộng định nghiã SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 53 Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức 2.3.13 MPLS kĩ thuật lưu lượng Điều hành quản trị, ta thường thấy, từ mơ tả chức Rất nhiều tác vụ mà kĩ thuật lưu lượng có, giải cách xác vùng điều hành Khía cạnh MPLS quan tâm đo đạc điều khiển Điều mang đến cho nhà điều hành mạng mềm dẻo quan trọng việc điều khiển tuyến dòng lưu lượng qua mạng họ cho phép điều khoản bổ sung mà kết việc tối ưu hoá hiệu mạng Nhưng tất nhiên có giới hạn việc điều hành LSP thực tế cần thiết Một số lớn đường hầm LSP cho phép điều khiển tốt qua phân bố lưu lượng qua mạng, làm tăng phức tạp việc điều hành mạng Một đường từ node đến node khác phải tính tốn, ví dụ tuyến cung cấp QoS cho lưu lượng IP lấp đầy yêu cầu khác vể lưu lượng có Mỗi tuyến tính tốn, kĩ thuật lưu lượng, nơi subnet ràng buộc dựa định tuyến, đáp ứng cho việc thành lập bảo dưỡng cho trạng thái chuyển tiếp gói tin dọc theo tuyến Trong thứ tự để làm thấp sử dụng kết nối bị tắc ngẽn trợ giúp nguồn tắc ngẽn, người quản trị sử dụng phương pháp TE để định tuyến subnet lưu lượng từ liên kết lên nhỏ yếu tố topo mạng tắc ngẽn Đây ví dụ cho việc tạo đường hầm LSP xung quanh vùng bị tắc ngẽn riêng biệt Phương pháp TE áp dụng để phân bố cách hiệu tập hợp lưu lượng tải trọng làm việc thông qua liên kết song song nodes Trong cách khai thác tài nguyên mạng triệt để Người ta sử dụng thơng số băng thơng LSP để điều khiển tỉ lệ yêu cầy qua liên kết Nó dùng để cấu hình tường minh tuyến cho đường hầm LSP để phân bố tuyến thông qua liên kết song song, sử dụng điểm tương đồng để ánh xạ LSP khác lên liên kết khác Đôi người ta để ngăn cản loại lưu lượng để chắn kiểu liên kết, ngăn chặn kiểu tường minh liên kết cho tuyến cho vài loại lưu lượng Điều có ích ngăn cản cho trường hợp lưu lượng lục địa ngang qua đại dương Trong ví dụ khác, SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 54 Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức chắn ngăn chặn lưu lượng từ subnet mạch để giữ LSP liên vùng, luôn từ mạch mà chúng bị đảo ngược cho lưu lượng Hình 2.15: Ví dụ kĩ thuật lưu lượng Ví dụ, ví dụ kĩ thuật lưu lượng đưa hình 2.15, có tuyến từ router C đến router G Nếu router chọn số tuyến tuyến ngắn nhất, mang toàn lưu lượng dự định đến cho router G thông qua tuyến Khối lưu lượng kết thu tuyến gây nên tắc nghẽn, tuyến khác lại khơng sử dụng hết tải Để tối đa hố hiệu suất tồn mạng, ta dịch vài phần lưu lượng từ kết nối đến kết nối khác Hình 2.16: BGP phân phối nhãn qua nhiều Autonomous System Trong ví dụ đơn giản ta đặt cost tuyến từ C-D-G cân với cost tuyến C-E-F-G Vì gần tiến đến cân tải trở nên khó khăn, có SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 55 Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức thể, mạng với topology phức tạp Các tuyến định tuyến tường minh, thực cách sử dụng MPLS, sử dụng cách đơn giản mềm dẻo vấn đề đánh địa này, cho phép vài phần lưu lượng tuyến tắc ngẽn rời đến tuyến tắc nghẽn BGP dùng để thiết lập phân phối nhãn cho LSP xuyên qua mạng nhiều nhà cung cấp khác Hình 2.16 gồm hệ tự trị A,B,C AS A cấp phát cho khách hàng Prefix địa (FEC) “a.b/16” Router C3 quảng bá NLRI cho AS-A AS-B tin BGP UPDATE có chứa Next-hop ASPATH Bản tin update gủi C3 đến A3 mang ánh xạ từ FEC “route reflector” Nhằm tìm cách tốt để chuyền tiếp gói đến prefix “a.b/16”, A1 xác định đường AS ngắn qua hop kế A3 sử dụng nhãn L nhờ định tuyến nội giao thức phân phối nhãn mình, router A1 biết tuyến tốt để đến A3 qua A2 sử dụng nhãn M Kết chuyển gói đến prefix “a.b/16”, router A1 push nhãn L lên gói push tiếp nhãn M đỉnh stack Như vậy, LSP chui bên đường hầm LSP khác LSP1 bên ngòai kéo dài từ A1 đến A3 Trong đó, LSP kéo dài từ AS A đến AS C có đoạn chui bên LSP1 SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 56 Tìm hiểu giao thức phát sửa lỗi mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức KẾT LUẬN Bài báo cáo trình bày cách tổng quan công nghệ MPLS giao thức vận hành bảo dưỡng mạch chuyển nhãn đa giao thức Mục tiêu cơng nghệ tích hợp kĩ thuật định tuyến IP chuyển mạch ATM vào thành kĩ thuật đơn MPLS giải tốt vấn đề tắc nghẽn, tận dụng tối đa tài nguyên mạng, góp phần nâng cao QoS mạng, cho phép nhà khai thác viễn thơng giảm bớt chi phí vận hành, đơn giản hóa việc quản lí lưu lượng hỗ trợ dịch vụ IP liên kết với Nội dung trình bày cơng việc phát sữa lỗi mạng MPLS Nêu yêu cầu OAM cho mạng MPLS Đồng thời đưa công cụ để thực kĩ thuật OAM Thấy kĩ thuật Ping LSP Traceroute LSP MPLS đặc trưng chúng sử dụng IOS Cisco Thấy công cụ VCCV sử dụng để kiểm tra mặt phẳng liệu mạng AtoM Bài khóa luận nêu số công cụ cho việc đo đạc IP SLA, tính tốn cho mạng MPLS Sử dụng công cụ MIB, SNMP, traps, syslog việc quản trị mạng VPN MPLS đặc trưng Cuối cùng, giành phần ngắn cho việc trình bày ánh xạ thông điệp OAM, mà ánh xạ thông điệp giao thức lớp tự nhiên lên thơng điệp OAM pseudowire Qua q trình tìm hiểu thực nội dung báo cáo, em hiểu thêm tầm quan trọng công nghệ MPLS, để trì họat động cách ổn định hiệu mạng, nâng cao chất lượng dịch vụ, khai thác tốt lợi vượt trội mà công nghệ MPLS mang lại Do điều kiện thời gian hạn hẹp, em chưa thể thực hành dịng router có hỗ trợ MPLS, chưa thể thực mơ được, nội dung báo cáo tìm hiểu lý thuyết Mặc dù nỗ lực nhiều để khắc phục khó khăn khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận đóng góp thầy giáo bạn sinh viên để em hoàn thiện kiến thức, nắm công nghệ SVTH: Nguyễn Vũ Tài – Lớp: CCVT03B 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO Các sách tham khảo [1] Đỗ Mạnh Quyết, Phùng Văn Vận, Nguyễn Tất Đắc (2003) - Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức [2] TS Trần Công Hùng (2009) - Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS [3] Mitchel, S (2006) MPLS Fundamentals Cisco Press Nev Tổng hợp thông tin từ số trang Web: [4] Tạp chí bưu viễn thơng trực tuyến http://www.tapchibcvt.gov.vn [5] Trang web chuyên ngành công nghệ điện tử viễn thông http://vnexperts.net [6] Trang web công nghệ Việt Nam http://vnpro.org [7] Trang web thư viện tài liệu http://tailieu.vn ix NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN x