Báo cáo thực tập tổng quan kiến thức cơ bản công nghệ ethernet và giao thức pppoe

BÁO CÁO THỰC TẬP TỔNG QUAN KIẾN THỨC CƠ BẢN Thời gian tìm hiểu: 17/05/2021 – 18/05/2021 Sinh viên thực tập: Triệu Minh Tuấn Hà Nội, 2021 MỤC LỤC MỤC LỤC .i DANH MỤC HÌNH ẢNH .v CHƯƠNG I: MƠ HÌNH OSI – TCP/IP I Mơ hình OSI 1 Khái niệm Các tầng mơ hình OSI .1 a Tầng ứng dụng – Application Layer b Tầng trình bày – Presentation Layer .2 c Tầng phiên – Session Layer .2 d Tầng giao vận – Transport Layer e Tầng mạng – Network Layer f Tầng liên kết liệu – Data Link Layer g Tầng vật lý – Physical Layer 3 Quá trình xử lý liệu II Mơ hình TCP/IP Định nghĩa Các tầng mơ hình TCP/IP a Tầng ứng dụng b Tầng giao vận c Tầng mạng .5 d Tầng liên kết liệu Tầng vật lý Quá trình xử lý CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ ETHERNET VÀ GIAO THỨC PPPoE I Công nghệ Ethernet .7 Tổng quan Ethernet Cách thức hoạt động Các loại cáp Ethernet Cấu trúc Frame II Giao thức PPPoE i Đặc điểm .9 Khởi tạo a PPP Discovery: .9 b PPP Session: 10 Các gói tin PPPoE .11 Quá trình AAA 13 CHƯƠNG III: ĐỊNH TUYẾN VÀ CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 14 I Định tuyến 14 Khái niệm 14 Phân loại định tuyến 14 II OSPF – Open Shortest Path First 15 Giới thiệu 15 Kiển trúc OSPF 15 a Các thuật ngữ: .15 b Bảng OSPF 16 c Router OSPF Route OSPF 16 Quy trình xử lý: 16 Trạng thái quan hệ hàng xóm OSPF 17 III IS – IS .17 Giới thiệu 17 Cơ chế hoạt động 18 IV BGP – Border Gateway Protocol 19 Tổng quan 19 Cơ chế hoạt động 19 CHƯƠNG IV: TỔNG QUAN MẠNG LAN, VLAN, VTP VÀ STP .21 I Mạng LAN 21 Giới thiệu 21 Các kiểu mơ hình mạng LAN 21 a Mạng hình .21 b Mạng dạng vòng 22 c Mạng dạng tuyến 22 II VLAN – Mạng LAN ảo 23 ii III Giao thức VTP 25 IV STP – Spanning Tree Protocol 26 Tổng quan 26 Cách thức hoạt động: 27 a Bầu chọn Root-Switch 27 b Bầu trọn Root-Port 28 c Bầu trọn Designated-Port 28 d Khóa Port để chống loop Alternated-Port 29 CHƯƠNG V: MULTICAST – PIM – IGMP 30 I Multicast .30 Tổng quan 30 Địa IP Multicast 31 II PIM – Protocol Independent Multicast 32 Cây phân phối PIM (PIM Distribution Tree) 32 a Source Tree 32 b Share Tree 33 Chế độ hoạt động PIM .33 a PIM Dense Mode 33 b PIM Sparse Mode 35 III IGMP – Internet Group Management Protocol 38 IGMPv1 39 IGMPv2 39 IGMPv3 39 IGMP Snooping 40 CHƯƠNG VI: MPLS 41 I Tổng quan 41 II Cấu trúc nút MPLS 41 Mặt phăng điều khiển .42 Mặt phẳng chuyển tiếp 42 III Các phần tử MPLS 43 LSR – Label switch Router .43 LER - Label Edge Router 43 iii LSP – Label switch Path 43 IV Minh họa hoạt động trình xây dụng bẳng FIB LFIB 44 CHƯƠNG VII: CÔNG NGHỆ GPON 47 I Mạng PON 47 II Công nghệ GPON – Gigabit PON 48 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Mơ hình OSI .1 Hình Quá trình xử lý liệu mơ hình OSI Hình Mơ hình TCP/IP Hình Quá trình xử lý liệu mơ hình TCP/IP Hình Các loại cáp Ethernet Hình Quá trình thiết lập phiên PPPoE 10 Hình Định dạng gói tin PPPoE 11 Hình Tổng quan định tuyến 15 Hình IS – IS .18 Hình 10 Mơ hình mạng dạng (Star Topology) .21 Hình 11 Mơ hình mạng dạng vịng (Ring Topology) 22 Hình 12 Mơ hình mạng dạng tuyến (Bus Topology) 23 Hình 13 Access Link 24 Hình 14 Trunk link .25 Hình 15 802.1Q Header 25 Hình 16 Q trình cập nhật thơng tin VALN – VTP 26 Hình 17 PIM Source Tree 32 Hình 18 PIM Share Tree 33 Hình 19 PIM-DM Flooding 34 Hình 20 PIM-DM Pruning 34 Hình 21 LSP - MPLS 44 Hình 22 Mạng PON 47 v CHƯƠNG I: MƠ HÌNH OSI – TCP/IP I Mơ hình OSI Khái niệm Mơ hình OSI (Open Systems Interconnection – Mơ hình kết nối hệ thống mở) thiết kế dựa vào nguyên lý tầng cấp, lý giải cách trừu tượng kỹ thuật kết nối truyền thống máy vi tính thiết kế giao thức mạng chúng Mơ hình phát triển thành phần kế hoạch OSI ISO IUT-T khởi xướng Nó cịn gọi mơ hình bảy tầng OSI Hình Mơ hình OSI Mơ hình OSI giúp người sử dụng dễ hình dung chế truyền tin máy tính với nhau, thực chất chia nhỏ hoạt động phức tạp mạng thành phần công việc đơn giản, dễ hình dung Các tầng mơ hình OSI Mơ hình OSI tổ chức giao thức thành tầng, tầng tập trung giải phần tiến trình truyền thơng, chia tiến trình truyền thơng thành nhiều tầng tầng có nhiều giao thức khác thực nhu cầu cụ thể a Tầng ứng dụng – Application Layer Là tầng gần với người sử dụng Nó cung cấp phương tiện cho người dùng truy cập thông tin liệu mạng thông qua chương trình ứng dụng, qua với mạng Một số giao thức sử dụng tầng bao gồm: giao thức truyền tập tin FTP; giao thức truyền thu điện tử SMTP, IMAP, POP3; HTTP, Telnet,… b Tầng trình bày – Presentation Layer Tầng hoạt động tầng liệu mạng Tầng máy tính truyền liệu làm nhiệm vụ dịch liệu gửi từ tầng ứng dụng sang định dạng chung Tại máy tính nhận, lại chuyển từ định dạng chung sang định dạng tầng ứng dụng Tầng trình bày thực chức sau: - Dịch mã ký tự từ ASCII sang EBCDIC - Chuyển đổi liệu, ví dụ từ số interger sang số dấu phảy động - Nén liệu để giảm lượng liệu truyền mạng - Mã hóa giải mã liệu để đảm bảo bảo mật mạng c Tầng phiên – Session Layer Tấng phiên kiểm soát (phiên) truyền thơng máy tính Thiết lập, quản lý kết thúc kết nối trình ứng dụng cục trình ứng dụng xa Tầng phiên cung cấp liên kết dầu sử dụng dịch vụ, cho đồng việc trao đổi liệu đến kết thúc giải phóng liên kết Hỗ trợ hoạt động song công (duplex), bán song công (half-duplex) đơn cơng (simplex) Thiết lập quy trình đánh dấu điểm hồn thành (checkpointing): trì hỗn (adjournment), kết thúc (termination), khởi động lại (restart); giúp việc phục hồi truyền thơng nhanh có lỗi xảy ra, điểm hoàn thành đánh dấu d Tầng giao vận – Transport Layer Đây tầng cuối có liên quan đến giao thức trao đổi liệu hệ thống mở, tham giao vào kiểm soát truyền liệu End-to-End Còn tầng để phục vụ việc truyền liệu tầng liền Tầng chia gói tin thành gói nhỏ trước gửi đi, đánh số gói tin để đảm bảo thông tin truyền theo thứ tự mong muốn Tầng giao vận kiểm soát độ tin cậy kết nối cho trước Ở tầng địa đánh “address ports”, thông qua “address ports” để phân biệt ứng dụng trao đổi Hai giao thức sử dụng tầng giao vận TCP UDP, ngồi cịn có SPX e Tầng mạng – Network Layer Tầng mạng cung cấp chức quy trình cho việc truyền gói tin từ nguồn tới đích thơng qua nhiều mạng, trỳ chất lượng dịch vụ (QoS) mà tầng giao vận yêu cầu Các thiết bị định tuyến (Router) thiét bị chuyển mạch IP (Switch layer 3) hoạt động tầng Giao thức điển hình tầng mạng giao thức IP, ngồi cịn có IPX f Tầng liên kết liệu – Data Link Layer Nhiệm vụ tầng liên kết liệu xây dựng mối liên kết, trì, hủy bỏ liên kết liệu; đồng thời tiến hành việc kiểm soát lỗi, kiểm soát lưu lượng Để thực chức cần phải phân chia thơng tin khung thông tin, truyền khung theo thứ tự xử lý Sắp xếp, tháo gỡ khung thành chuỗi bit không cấu trúc để chuyển xuống tầng Vật lý Bên máy thu thực tái tạo chuỗi bit lại khung tin Hai giao thức tầng Data Link : - Logical Link Control (LLC): LLC dùng để giao tiếp với Layer 3, chuyển liệu từ Layer xuống cho MAC lấy liệu từ MAC chuyển lên - Media Access Control (MAC): MAC dùng để điều khiển liệu truy nhập vào đường truyền lấy liêu từ đường truyền lên; MAC có tính chuyển đỏi liệu thành Frame điều khiển truy cập đường truyền Thiết bị chuyển mạch (switch) hoạt động tầng này, kết nối cung cấp nút mạng nối với nội mạng Các ứng dụng tầng Data Link là: ATM, IEEE 802.3/802.2, HDLC, PPP, … g Tầng vật lý – Physical Layer Tầng vật lý tầng xác định chức năng, thủ tục điện, cơ, quang giúp kích hoạt, trì giải phóng kết nối vật lý hệ thống mạng Đảm bảo yêu cầu chuyển mạch hoạt động, tạo đường truyền cho chuỗi bit thông tin Các tầng vật lý chuẩn xác định giao diện người sử dụng môi trường mạng Giao thức tầng vật lý chia làm là: Truyền dị (Asynchronous) Truyền đồng (Synchronous) Các chuẩn sử dụng tầng: V.35, V.24, FDDI, RJ45, Ethernet Quá trình xử lý liệu Hình Q trình xử lý liệu mơ hình OSI Tại máy gửi, gói tin chuyển xuống tầng dưỡi gắn thêm header tầng đó, tầng Data Link, gói tin gắn thêm FCS Phía máy nhận, gói tin qua tầng bóc tách header tầng tương ứng chuyển lên Tại tầng, gói tin kiểm tra liệu mà tầng u cầu, nêu khơng xác gói tin bị hủy bỏ II Mơ hình TCP/IP Định nghĩa Mơ hình TCP/IP đưa nhằm mơ tả quy trình xử lý liệu hệ thống mạng TCP/IP viết tắt cụm từ Transmission Control Protocol/Internet Protocol, tập hợp giao thức trao đổi thông tin sử dụng để truyền tải kết nối thiết bị mạng Internet TCP/IP kết hợp giao thức Trong IP (Internet Protocol – Giao thức liên mạng) cho phép gói tin gửi đến đích định sẵn cách thêm thông tin dẫn đường vào gói tin để gói tin đến đích định sẵn ban đầu Và giao thức TCP (Transmission Control Protocol – Giao thức truyền vận) đóng vai trog kiểm tra đảm bảo an toàn cho gói tin qua trạm Hình Mơ hình TCP/IP Mơ hình TCP/IP ngày chia làm lớp Từ lên, lớp dưỡi tập trung vào cách truyền cac bit qua liên kết riêng lẻ Lớp liên kết liệu tập trung vào việc gửi liệu qua loại liên kết vật lý Lớp mạng tập trung vào việc phân phối liệu toàn đường dẫn từ máy gửi ban đầu đến máy tính đích cuối Và hai lớp tập trung nhiều vào ứng dụng cần gửi nhận liệu Dựa hai hành vi “Flood” “Prune” này, cuối cùng, lưu lượng gửi đến định tuyến cần thiết Kết hình thành đường dẫn mạng tối ưu xây dựng từ nguồn đến máy thu Quá trình PIM-DM Flooding: Hình 19 PIM-DM Flooding Quá trình PIM-DM Pruning: Hình 20 PIM-DM Pruning 34 Có nhược điểm giao thức PIM-DM trạng thái “Prune” có thời gian chờ Sau phút, trạng thía “Prune” kết thúc lúc việc “Flood” lại thực trình “Prune” thực lại Do mơ hình PIM-DM “Flood and Prune” nhược điểm kèm với nó, PIMDM phù hợp cho mạng có quy mơ lớn mơi trường thí nghiệm RPF (Reverse Path Forwarding): Được sinh để tránh việc routing loop multicast Router nhận multicast traffic nhiều cổng nó, để chọn cổng nhận ngắn từ nguồn phải dùng RPF Chế độ Dense Mode sử dụng RPF check, sau RPF hoàn thành xây dựng SPTs (hoặc source trees) b PIM Sparse Mode Với giao thức PIM-DM, người dùng vài mạng con, phát tán lưu lượng tồn liên mạng, lãng phí băng thơng tài nguyên Trong trường hợp PIM-SM sử dụng để giảm lãng phí tài nguyên mạng Sự khác hai chế độ mặc định PIM-DM tiếp tục truyền traffic đến nhóm trừ router bên khơng muốn nhận traffic Cịn với PIM-SM, khơng truyền lưu lượng nhóm tới router trừ nhận thơng điệp yêu cầu gói tin gửi tới nhóm multicast PIM-SM hoạt động gói tin đẩy router trung gian gọi RP (Rendezvous Point) Khi lưu lượng nhóm đến RP, router RP khơng tự động đẩy tiếp lưu lượng router nào, lưu lượng phải yêu cầu router Nguyên tắc RP: - Mỗi Router RP nhận multicast traffic từ RP chuyển tiếp đến RP Multicast traffic đóng gói PIM Register gửi đến RP, RP nhận có host quan tâm gói tin accept Nếu không host quan tâm Multicast traffic đó, RP loại bỏ gói tin PIM Register gửi lại PIM Register stop - Mỗi Router muốn nhận Multicast traffic phải gửi PIM join tới RP - Sau cấu hình RP, Router tạo tunnel đến RP Router, gói tin PIM Register gửi qua tunnel này, RP gửi PIM Register stop qua tunnel dạng unicast Quá trình hình thành PIM-SM: - Xây dựng Share Tree (RP với Receiver): Người nhận gửi thông điệp yêu cầu tới router kết nối gần với RP, sau router gửi thông điệp PIM Join tới RP Một chia sẻ sau xây dựng từ RP đến người nhận dựa (*, G) 35 - Hình thành Shortest Path Tree (Nguồn tới RP):  Router nguồn bắt đầu gửi lưu lượng multicast Router lân cận (FHR) đóng gói gói tin Multicast thành tin PIM Register gửi qua unicast tới router RP RP kiểm tra nhóm Multicast gói tin để xem có entry với Receiver cho nhóm Multicast hay khơng RP gửi lại thơng báo PIM Join phía nguồn để xây dựng SPT  Nguồn gửi gói multicast khác, gói tin gửi qua phân phối tới RP RP nhận gói tin (với S, G) gửi lại tin “Register stop” trở lại FHR để ngưng nhận tin Register (thông qua unicast) 36  Như sau trình ta có nguồn từ RP đến Nguồn chia sẻ từ RP đến Receiver - Shortest Path Tree Switchover: Mặc dù việc tham gia RP tới Nguồn loại bỏ việc đóng gói, chưa hồn tồn tối ưu hóa đường chuyển tiếp Để khắc phục điều này, việc chuyển đổi chia sẻ sang nguồn xét đến  Đầu tiên, LHR kiểm tra địa nguồn nguồn Multicast, LHR gửi (S, G) Join đến Nguồn Điều xây dựng SPT từ LHR sang FHR  Tiếp theo, FHR gửi thông báo Prune tới RP để loại bỏ Shared Tree sử dụng trước 37  Sau loại bỏ Shared Tree, RP gửi thông báo Prune đến FHR để dừng nhận lưu lượng từ SPT sử dụng từ trước   Cuối cùng, lưu lượng chạy theo đường theo nguồn SPT Switchover III IGMP – Internet Group Management Protocol Để nhận liệu từ nguồn, máy nhận phải tham gia nhóm multicast Một host tham gia vào nhóm multicast cách gửi yêu cầu đến router gần Việc thực thông qua giao thức quản lý nhóm IGMP IGMP phát triển từ giao thức Host Membership Protocol, đến IGMP có ba phiên IGMP phát triển từ IGMPv1 (RFC1112) đến IGMPv2 (RFC2236) đến phiên cuối IGMPv3 (RFC3376) Các thơng điệp IGMP đóng gói IP datagram với trường Protocol number 2, trường TTL có giá trị Các gói IGMP truyền LAN không tiếp tục chuyển sang LAN khác giá trị TTL Hai mục đích quan trọng IGMP là: - Thông báo cho router multicast biết có host muốn nhận liệu từ nhóm multicast - Thơng báo cho router biết có host muốn rời nhóm multicast 38 - Các router thường dùng IGMP để trì thơng tin cho cổng router nhóm multicast router cần phải chuyển host muốn nhận IGMPv1 IGMPv1 bao gồm loại tin Membership Report Membership Query - Membership report:  Khi host muốn join vào multicast group gửi tin trả lời tin Query  Router enable multicast nhận tin chuyển tiếp lưu lượng có IP đích multicast yêu cầu đến interface nhận IGMP Membership report  Địa đích địa multicast group, địa nguồn địa Host - Membership query:  Router định kỳ gửi tin đến 224.0.0.1 (tất host), địa nguồn Router, host nhận tin phản hồi lại tin Report host muốn nhận lưu lượng Multicast  Trong tin Query có trường multicast address 0.0.0.0, ý muốn hỏi chung cho tất multicast address  Membership query gửi chu kỳ 60s/lần Nhược điểm IGMPv1 Host khơng thơng báo cho Router muốn rời khỏi nhóm Multicast, Router chuyển tiếp liệu đến Host timer expire (3 phút) IGMPv2 IGMPv2 có thêm tin Leave group trường MRT so với IGMPv1 - Leave Group message:  Khi muốn rời khỏi nhóm Multicast gửi tin Leave group đến Router Router xóa thơng tin host  Router sau nhận Leave message gửi lại tin query định kỳ gửi query để xác nhận xem host muốn nhận multicast traffic không  Sau nhận query, host gửi lại tin Report - MRT – Maximum Respone Time: Là thời gian tối đa mà host phải gửi lại tin report cho Router Mặc định MRT = 10s IGMPv3 Với IGMPv3, tin Report có thêm thơng tin source address tin Query có thơng tin nguồn IGMP có thêm SSM (Source Specific Multicast): option sử dụng host để xác định source Server 39 Hoạt động: - Muốn join vào group host phải xác định source multicast - Sau nhân tin Query từ Router, host gửi lại tin Report:  Bản tin thứ xác định địa multicasr địa nguồn mà host muốn join  Bản tin thứ thể mode mà host muốn nhận, mode include bào gồm source mà host muốn nhận, mode execute bao gồm source mà host không muốn nhận - Một host có thện nhận multicast traffic từ nhiều source, muốn rời khỏi group multicast từ source gửi cho Router tin Report (trong tin report có thơng tin multicast address, source address nội dung block source thể muốn rời khỏi group multicast source đó) - Router gửi query sau nhận tin report muốn rời khỏi group host IGMP Snooping Thơng thường, khơng có IGMP Snooping, switch chuyển tiếp khung multicast tới tất cổng ngoại trừ cổng đến Nhưng cấu hình IGMP Snooping, switch kiểm tra gói tin IGMP định chuyển mạch gói tin dựa vào nội dung chúng Các switch gửi khung multicast tới host tham gia vào nhóm cụ thể cách lắng nghe tin Report Leave từ host Theo mặc định, tính cho phép switch lớp 2, muốn bật VLAN cụ thể tắt switch cấu hình với VLAN mong muốn 40 I CHƯƠNG VI: MPLS Tổng quan MPLS công nghệ kết hợp đặc điểm tốt định tuyến lớp ba chuyển mạch lớp hai cho phép chuyển tải gói nhanh mạng lõi (core) định tuyến tốt mạng biên (edge) cách dựa vào nhãn (label) MPLS phương pháp cải tiến việc chuyển tiếp gói mạng cách gắn nhãn vào gói IP, ATM frame Phương pháp chuyển mạch nhãn giúp Router chuyển mạch MPLS định theo nội dung nhãn tốt việc định tuyến phức tạp theo địa IP đích Cấu trúc MPLS có tính mềm dẻo phối hợp với công nghệ lớp hai MPLS hỗ trợ tạo tuyến khác nguồn đích đường trục Internet Đặc điểm mạng MPLS: - Khơng có MPLS API, khơng có thành phần giao thức phía host - MPLS nằm router - MPLS giao thức độc lập nên hoạt động với giao thức khác IP IPX, Frame Relay, … - MPLS giúp đơn giản hóa q trình định tuyến làm tăng tính linh động tầng trung gian Nguyên lý hoạt động MPLS: - Các router phải enabe MPLS giao diện Nhãn gắn thêm vào gói IP gói vào mạng MPLS tách gói khỏi mạng - Nhãn (Label) chèn vào header lớp ba header lớp hai Các router đường dẫn cú vào nội dung nhãn để thực định chuyển tiếp gói mà khơng cần kiểm tra IP header II Cấu trúc nút MPLS Một nút MPLS có hai mặt phẳng: mặt phẳng chuyển tiếp MPLS mặt phẳng điều khiển MPLS 41 Mặt phăng điều khiển Mặt phẳng chuyển tiếp có trách nhiệm chuyển tiếp gói dựa giá trị chứa nhãn Sử dụng sở thông tin truyển tiếp nhãn LFIB để chuyển tiếp gói Mỗi nút MPLS có hai bảng liên quan đến việc chuyển tiếp là: - LIB chứa tất nhãn nút MPLS cục đánh dấu ánh xạ nhãn đến nhãn nhận từ láng giềng (MPLS neighbor) - LFIB sử dụng tập nhãn chứa LIB để thực chuyển tiếp gói Nhãn MPLS: nhãn MPLS trường 32 bit cố định với cấu trúc xác định Các trường nhãn MPLS: - Trường Label: 20 bit đầu tien giá trị nhãn - Trường EXP: bit tiếp theo, bit sử dụng chất lượng dịch vụ; gói MPLS xếp hàng dùng bit EXP bit ưu tiên - Trường BoS: bit; bit thiết lập là nhãn cuối ngăn xếp, cịn nhãn khác - Trường TTL: bit cuối cùng; sử dụng làm bit thời gian sống, tăng lên sau bước nhảy chức tránh gói bị mắc kẹt vịng lặp định tuyến Mặt phẳng chuyển tiếp Mặt phẳng điều khiển MPLS chịu trách nhiệm tạo lưu trữ LFIB Tất nút MPLS phải chạy giao thức định tuyến IP để trao đổi thông tin định tuyến IP với nút MPLS khác mạng Các giao thức định tuyến Link-state OSPF ISIS giao thức chọn chúng cung cấp cho nút MPLS thơng tin tồn mạng Các module điều khiển MPLS gồm: - Định tuyến Unicast - Định tuyến Multicast - Kỹ thuật lưu lượng - Mạng riêng ảo - Chất lượng dịch vụ 42 III Các phần tử MPLS LSR – Label switch Router Thành phần MPLS; chức chuyển tiếp gói thơng tin phạm vi mạng MPLS thủ tục phân phối nhãn đường liên kết liệu Có loại LSR mạng MPLS: - Ingress LSR: LSR vào nhận gói chưa nhãn, chèn nhãn vào trước gói truyền đường kết nối liệu - Egress LSR: LSR nhận gói gán nhãn, tách nhãn truyền chúng đường kết nối liệu LSR LSR vào LSR biên - Intermediate LSR: LSR trung gian; nhận gói có nhãn tới, thực thao tác nó, chuyển mạch gói truyền fois đường kết nối liệu Bảng mô tả hoạt động nhãn: Aggregate Pop Push Swap Untag Gỡ bỏ nhãn ngăn xếp thực tra cứu lớp Gỡ bỏ nhãn truyền tải cịn lại gói IP gán nhãn không gán nhãn Thay nhãn ngăn xếp với tập nhãn Thay nhãn ngăn xếp với giá trị khác Gỡ bỏ nhãn chuyển tiếp gói IP tới trạm IP LER - Label Edge Router Bộ định tuyến biên mạng thiết bị hoạt động ranh giới mạng MPLS mạng truy cập LER hỗ trợ nhiều cổng nối đến mạng khác ATM, Frame Relay, Ethernet để chuyển tiếp lưu lượng mạng phân phối lưu lượng mạng truy cập đầu LSP – Label switch Path Đường chuyển mạch nhãn tập hợp LSR mà chuyển mạch gói có nhãn qua mạng MPLS phần mạng MPLS 43 Hình 21 LSP - MPLS Đường chuyển mạch nhãn đường theo hướng nhất, luồng gói có nhãn hướng khác LSR biên LSP khác IV Minh họa hoạt động trình xây dụng bẳng FIB LFIB Bước 1: Các router sử dụng giao thức định tuyến để tìm đường cho gói tin xây dựng bảng routing cho router Bước 2: Sau bảng routing hình thành, router gán nhãn cho đích đến bảng routing Ví dụ đây, router B gán nhãn 25 cho mạng X, nghĩa nhãn vào có giá trị 25 chuyển đến mạng X Bước 3: Router B phân tán nhãn 25 cho Router LSR kế cận nó, lúc bảng LIB hình thành router B 44 - Các LSR nhận nhãn cập nhật vào bảng LIB, với router biên cập nhật vào bảng LIB cà FIB - Giống router B, router C gán nhãn 47 cho mạng X quảng bá nhãn cho router kế cận, khơng quảng bá cho D D khơng enable MPLS - Router C hình thành bảng LIB LFIB Router B sau nhận quảng bá router C, thêm nhãn 47 vào bảng FIB LIB đồng thời xây dựng bảng LFIB - Như có đường từ biên A đến mạng X, LSP hình thành 45 Bước 4: tất LSR hồn thành bảng LIB, FIB, LFIB chuyển tiếp gói tin - Gói tin IP từ mạng X đến router A, router A tra bảng FIB tìm nexthop gán nhãn 25 cho gói tin; gửi tới Router B để đến mạng X - Router B sau tra bảng LFIB tìm giá trị nhãn cho gói tin có nhãn vào 25 47, router B chuyển nhãn thành 47 truyền cho next hop router C - Router C tra bảng LFIB tìm hoạt động cho gói tin có nhãn vào 47 thực hành động truyền cho router D - Gói tin đến router D gói tin IP, Router D tra bảng routing truyền cho mạng X 46 I CHƯƠNG VII: CÔNG NGHỆ GPON Mạng PON PON – Passive Optical Network, công nghệ mạng quang thụ động, mạng điểm tới đa điểm, thiết bị kết nối nhà cung cấp dịch vụ khách hàng sử dụng chia tín hiệu quang thụ động Các cơng nghệ PON: - APON (ATM PON) chuẩn mạng PON triển khai lần đầu tiên, dựa công nghệ ATM - BPON (Broadband PON) chuẩn dựa APON Nó hỗ trợ thêm cơng nghệ WDM, băng thơng giành cho đường lên cấp phát động Nó cung cấp giao diện quản lý chuẩn OMCI OLT ONU/ONT cho phép nhiều nhà cung cấp dịch vụ hoạt động - EPON (Ethernet PON) chuẩn IEEE/EFM cho việc sử dụng Ethernet để truyền liệu - GPON (Gigabit PON) nâng cấp chuẩn BPON, hỗ trợ tốc độ cao hơn, bảo mật tăng cường linh hoạt việc lựa chọn giao thức lớp 2: ATM, GEM Ethernet - Hiện nay, công nghệ PON WDM PON (Wavelength Division Multiplexer PON) Trong mơ hình PON, sử dụng chia quang thụ động (Splitter) phần mạng phân bố ODN (Optical Distribution Network) nằm thiết bị đường truyền quang OLT (Optical Line Terminal) thiết bị kết cuối mạng quang ONT (Optical Network Terminal) ONU (Optical Network Unit) Hình 22 Mạng PON 47 II Cơng nghệ GPON – Gigabit PON GPON có cấu trúc mạng điểm - nhiều điểm Bằng cấu trúc mạng điểm này, đường truyền từ thiết bị trung tâm qua thiết bị chia tín hiệu (gọi Splitter), sau từ Splitter chia thành thuê bao Số thuê bao chia từ Splitter từ 32 - 64 thuê bao.\ Công nghệ GPON tương tự công nghệ AON công nghệ EPON, độ ổn định tương đương giá thành đầu tư thấp nên đặc điểm trội công nghệ GPON GPON sử dụng thiết bị Splitter thụ điện không cần cấp nguồn điện đạt nhiều lợi ích giảm chi phí, đặt đâu, tiết kiệm điện không gian chưa cáp, đồng thời gần không bị ảnh hưởng thời tiết: sét, mưa bão Tốc độ download cơng nghệ GPON đạt đến 2,5 Gpbs tối thiểu 1,25 Gbps so sánh với cơng nghệ khác cho tốc độ truyền tải tín hiệu gấp 10 - 20 lần 48