Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 130 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
130
Dung lượng
3,92 MB
Nội dung
1 Nhn xét Ch kí ca giáo viên hng dn 2 i cm n Em xin chân thành cám n các thy cô giáo trong khoa, c bit là Thc s Phm n Nam ã giúp và ch dn em thc hin tài này. Do s hn ch v kin thc và thi gian, trong quá trình thc tp còn nhiu thiu sót, kính mong các thy cô giáo ch dn tài c hoàn thin. Em xin chân thành cám n! Nha Trang, ngày tháng nm 2008 Sinh viên thc hin Cn Th Phng 3 c lc Nhn xét 1 Li cm n 2 Mc lc 3 Li mu 7 Gii thiu tài 8 Phn 1: GII THIU C BN V MPLS 9 Chng 1: CÁC KHÁI NIM C BN 9 1.1. nh ngha MPLS 9 1.2. Các giao thc tin MPLS 9 1.3. Li ích ca MPLS 9 1.3.1. S dng mt c s h tng mng thng nht 10 1.3.2. Tt hn s tích hp IP vi ATM 10 1.3.3. Không s dng giao thc BGP trong lõi MPLS 11 1.3.4. Mô hình peer-to-peer cho MPLS VPN 11 a) Mô hình Overlay VPN 11 b) Mô hình peer-to-peer VPN 12 1.3.5. iu khin lu lng ti u 13 1.3.6. Traffic engineering (k thut lu lng) 13 1.4. Lch s ca mng MPLS 15 Chng 2: KIN TRÚC MPLS 16 2.1. Gii thiu nhãn MPLS 16 2.2. MPLS và mô hình OSI 17 2.3. Label Switch Router 18 2.4. Label Switched Path 18 2.5. Forwarding Equivalence Class (FEC) 19 2.6. Phân phi nhãn 19 2.6.1. Cõng nhãn trên mt giao thc nh tuyn IP ang tn ti 19 2.6.2. Có mt giao thc phân phi nhãn riêng 20 2.7. Phân phi nhãn s dng LDP 20 2.8. Label Forwarding Instance Base 21 2.9. MPLS payload (loi lu lng MPLS truyn-trng ti) 21 2.10. MPLS Label Spaces(không gian nhãn MPLS) 22 2.11. Các ch MPLS 22 2.11.1. Ch label distribution 22 2.11.2. Ch label retention 23 2.11.3. Ch label control 23 Chng 3: CHUYN TIP GÓI C GÁN NHÃN 24 3.1. Chuyn tip mt gói c gán nhãn 24 3.1.1. Các thao tác nhãn 24 3.1.2. S khác nhau gia tra cu IP và tra cu nhãn 24 3.1.3. Cân bng ti gia các gói c gán nhãn 26 3.1.4. Nhãn vô danh 27 3.2. Các nhãn ã c dành riêng 27 3.2.1. Nhãn implicit NULL 27 4 3.2.2. Nhãn explicit NULL 28 3.2.3. Nhãn cnh báo cho router (alert label) 29 3.2.4. Nhãn cnh báo cho OAM (Operation And Maintenace)(OAM alert label) 29 3.3. Các nhãn không dành riêng 29 3.4. TTL trong nhãn 29 3.4.1 x ca TTL trong trng hp IP-to-Label hoc Label-to-IP 30 3.4.2 x ca TTL trong trng hp Label-to-Label 30 3.4.3 Ht hiu lc TTL 31 3.5. MPLS MTU 33 3.6. Phân mnh gói MPLS 34 3.7. Path MTU Discovery 34 Chng 4: GIAO THC PHÂN PHI NHÃN (LDP) 36 4.1. Quá trình x lý ca LDP 36 4.1.1. Tìm các LSR chy LDP 36 4.1.2. Thit lp và duy trì phiên 37 4.1.3. Các thông ip qung bá (label advertisement) 39 4.1.4. Các cnh báo (Notifiaction) qun lý phiên LDP 39 4.2. Phiên LDP targeted (phiên LDP c thit lp t xa) 39 4.3. Xác thc i vi LDP 40 4.4. iu khin vic qung bá nhãn ca LDP 41 4.5. Lc label binding i v trong MPLS LDP 41 4.6. Tng cu hình LDP 42 4.7. Sng b gia MPLS LDP và IGP 42 4.8. Bo v phiên LDP 44 Chng 5: H TR CISCO EXPRESS FORWARDING (CEF) CA CISCO IOS 46 5.1. Khái nim CEF 46 5.2. Các phng thc chuyn mch gói ca Cisco 46 5.2.1. Chuyn mch tin trình 46 5.2.2. Fast switching 46 5.2.3. Chuyn mch CEF 47 5.3. S cn thit CEF i vi MPLS 47 Phn 2: CÁC NG DNG MPLS 48 Chng 1: K THUT LU LNG TRONG MPLS (MPLS Traffic Engineering) 48 1.1. Khái nim MPLS TE 48 1.2. S cn thit ca MPLS TE 48 1.3. Tng quan x lý ca MPLS TE 50 1.4. Phân phi thông tin TE 52 14.1. S m rng OSPF cho TE 53 1.4.2. Làm lt bi IGP 55 1.5. Tính toán và thit lp ng 57 1.5.1. nh tuyn và chi phí ca mt TE LSP 57 1.5.2. Hai loi metric ca TE 59 1.6. PCALC hay CSPF 59 1.7. RSVP 60 1.8. Bo v và khôi phc 63 5 Bo v link 63 1.9. Hng lu lng xung ng hm TE 65 1.9.1. nh tuyn tính 65 1.9.2. nh tuyn da trên chính sách 65 1.9.3. S dng autoroute announce 66 1.9.4. S dng forwarding adjacency 66 1.9.5. ng lu lng AToM trên ng hm 66 1.9.6. Phân lp ng hm 66 1.10. Cân bng ti 66 1.11. MPLS TE và MPLS VPN 67 1.11.1. ng hm gia hai router PE 67 1.11.2. ng hm có tailend là P router 67 1.11.3. nh tuyn t VRF n ng hm 67 Chng 2: MPLS VPN 69 2.1. nh ngha VPN và MPLS VPN 69 2.2. nh tuyn MPLS VPN 70 2.3. Kin trúc ca MPLS VPN 71 2.3.1. Virtual Routing and Forwarding Table (VRF) 71 2.4. Lan truyn tuyn vpnv4 trong mng MPLS VPN 75 2.5. Chuyn tip gói trong mng MPLS VPN 76 2.6. BGP 77 2.6.1. BGP mang nhãn 78 2.6.2. Chuyn tip gói 78 2.7. Giao thc nh tuyn s dng gia PE và CE 79 2.7.1. Tuyn ng ni trc tip (connected route) 80 2.7.2. nh tuyn tnh 80 2.7.3. RIP 81 2.7.4. OSPF 81 a) Cu hình OSPF VRF 81 b) Lan truyn metric OSPF 82 c) Truyn thông m rng BGP cho OSPF 82 d) Thit k mng OSPF 83 e) Sham link 83 f) Down bit và Domain tag 85 2.7.5. EIGRP 87 a) Cu hình 88 b) Pre-Bestpath POI 88 c) EIGRP PE-CE vi backdoor link 89 2.8. SOO 90 2.9. Truy cp ti VRF 92 Chng 3: THC HIN QoS TRONG MPLS 93 3.1. Tng quan QoS 93 3.2. DiffServ vi gói IP 93 3.3. DiffServ vi gói MPLS 95 3.4. Các mô hình ng hm ca DiffServ 95 3.4.1. Mô hình ng ng (Pipe Model) 95 3.4.2. Mô hình ng ng ngn (Short Pipe Model) 96 3.4.3. Mô hình uniform (uniform model) 96 6 3.4.4. Li ích ca các mô hình DiffServ Tunneling 96 3.4.5. Thc hin ba mô hình DiffServ Tunneling 97 3.5. Thay i gói 98 3.6. Các câu lnh cho MPLS QoS 101 3.7. TE vi QoS 104 3.8. Cu hình DS-TE 105 3.9. Hng lu lng DS-TE xung ng hm 107 Chng 4 : GII THIU GNS3 VÀ CÁC VÍ D MÔ PHNG 110 4.1. Gii thiu GNS3 110 4.2. Các ví d mô phng 111 4.2.1. Bài mô phng 1: Mng MPLS c bn 111 a)Topology ca mng 111 b)Kt qu thc hin 111 c)ánh giá 112 4.2.2. Bài mô phng 2: Mng MPLS TE vi cân bng ti 112 a)Topology ca mng 112 b)Kt qu thc hin 113 c)Nhn xét 114 4.2.3. Bài mô phng 3: Mng MPLS VPN c bn 115 a)Tolology mng 115 b)Kt qu thc hin 115 c)Nhn xét 115 Kt lun 117 1) Kt qut c 117 2) Hn ch và Hng phát trin ca tài 117 Ph lc 119 1) Gii thích thut ng 119 2) Mã ngun các bài thc hành mô phng 120 Tài liu tham kho 130 7 i mu S phát trin nhanh chóng các dch v IP và s bùng n Internet ã dn n nhiu thay i trong nhn thc kinh doanh ca các nhà khai thác. Lu lng ln nht hin nay là lu lng IP. Giao thc IP thng tr toàn b các giao thc lp mng, dn ti xu hng phát trin các công ngh lp di u h tr cho IP. Nhu cu th trng cp bách cho mng tc cao vi chi phí thp là c s ra i mt lot các công ngh mi, trong ó có MPLS. Trong nhng nm gn ây, MPLS ã chng minh c tính ng dng thc tin các tính nng vt tri ca nó so vi công ngh chuyn mch truyn thng khác nh ATM và Frame Relay. Tp oàn Bu chính vin thông Vit Nam ã la chn IP/MPLS làm công ngh cho lp chuyn ti mng NGN ang trin khai trên phm vi toàn quc. Tp oàn Cisco vi các thit b ca hã h tr rt tt cho công ngh mng MPLS. Vì vy mc ích ca tài là nghiên cu v mng MPLS nói chung và mt s ng dng ca MPLS gm MPLS VPN, MPLS traffic-eng và MPLS QoS ng thi tìm hiu v vic cu hình MPLS trên thit b router ca Cisco. 8 Gii thiu tài Hin này phn ln các k thut mi ra i vi mc ích là ci thin hiu nng ca mng IP có sn. Công ngh MPLS ra i vi mc ích nh vy. Trong gii hn tài s cho thy nhng cái nhìn tng quát v mng MPLS, v các ng dng MPLS VPN, MPLS Traffic-engineering, và MPLS QoS. có th mô phng v công ngh này, phn mm GNS3 là phn mm phát trin t NS3 vi GUI, s dng các IOS tht s cho các dòng router ca Cisco, c s dng trong tài. tài gm ba phn trong ó: - Phn 1: Gii thiu c bn v MPLS: s cung cp các khái nim c bn v MPLS, s qua v lch s, tr li câu hi ti sao công ngh này li c a chung, nhãn MPLS là gì và c s dng nh th nào, cách chuyn tip các gói gán nhãn, giao thc h tr phân phi nhãn vào gói IP, h tr CEF ca Cisco IOS cho MPLS nh th nào. - Phn 2: Các ng dng ca MPLS: phn này s gii thiu mt phn v k thut u lng trong MPLS, cung cp các cht lng dch v trong MPLS và ng dng MPLS i vi mng riêng o (VPN).Gii thiu v GNS3 và các ví d mô phng: s cung cp thông tin c bn v GNS3 tó có th cài t và s dng trong vic mô phng, các ví d mô phng s là các bài lab (thc hành) cu hình mt mng MPLS c bn, mt mng MPLS VPN, lab cho MPLS TE cân bng ti không cùng chi phí. 9 Phn 1: GII THIU C BN V MPLS Chng 1: CÁC KHÁI NIM C BN 1.1. nh ngha MPLS MPLS là vit tt ca MultiProtocol Label Switching – chuyn mch nhãn a giao thc, là phng thc c ci thin cho vic chuyn tip gói qua mng s dng thông tin cha trong nhng nhãn ã c thêm vào gói IP.ây là công ngh lai kt hp gia k thut chuyn mch tng 2 và k thut nh tuyn tng 3 làm tng hiu nng và tính n nh cho mng. Trong mng MPLS, các gói n c gán nhãn bi router Edge Label-Switched (ELSR). Các gói c chuyn tip theo ng Label-Switched (LSP) nh các router Label-Switched (LSR) da trên ni dung ca nhãn. Ti mi hop, LSR g nhãn và a nhãn mi vào gói, ch cho gói hop k tip ca nó. n router ELSR u ra, nhãn c g b và gói c hng i da vào a chích ca nó. Nh vy các router trong lõi MPLS (LSR) ch làm mt chc nng chuyn mch tng 2, các router biên (ELSR) làm chc nng nh tuyn tng 3 trong mng. MPLS là công ngh mng làm vic vi bt kì giao thc tng mng nào nh Ipv4, Ipv6, …. Trong phm vi tài ch hng ti tìm hiu công ngh MPLS vi giao thc Ipv4. 1.2. Các giao thc tin MPLS K thut chuyn mch nhãn không phi là mi vì trc ây, giao thc ATM s dng cell và Frame Relay s dng frame là hai giao thc ph bin ca WAN.i vi Frame Relay, frame không có kích thc cnh, còn AMT thì các cell có kích thc 53 bytes. Có th gi frame, cell là “nhãn” trong mng Frame Relay và ATM. Trong quá trình gói c chuyn i thì “nhãn” trong header là thay i, so vi hng gói IP thì khác, gói IP sc chuyn i qua các hop vi a ch IP ích không i. MPLS cng hng gói i mà không quan tâm n a ch IP ích. 1.3. i ích ca MPLS Nhiu ý kin cho rng s dng MPLS là k thut u tiên em li tc chuyn mch tng 2 cho tng 3. Vì chuyn mch IP thì phi tra cu vi bn bytes (Ipv4) quyt nh chuyn tip gói, trong khi chuyn mch nhãn ch cn tra cu giá tr nhãn. 10 Nhng nu s dng k thut application-specific intergrated circuits (ASICs) cho chuyn mch gói thì tc nhanh tng t nh tc chuyn mch gói c gán nhãn. Vì vy s không xét li ích trên là li ích riêng ch MPLS mi có, khi chy MPLS trong mng các li ích ni bt nht cho mng nh sau: 1.3.1. S dng mt s h tng mng thng nht Ý tng ca MPLS là gán nhãn cho gói i vào da trên a chích hoc các chun ã c cu hình trc và chuyn mch tt c lu lng qua mt s h tng chung. ây là li ích rt ln ca MPLS. Mt trong nhng lí do IP là giao thc mng thng tr, nhiu k thut c truyn qua nó. Không ch d liu c truyn qua IP mà tín hiu thoi cng c truyn qua. S dng MPLS vi IP, có th m rng kh nng truyn. MPLS có th truyn Ipv4, Ipv6, Ethernet, HDLC, PPP, và các k thut tng 2. Frame tng 2 có thc bng qua backbone MPLS c gi là Any Transport over MPLS (AToM). Router chuyn mch lu lng AToM không cn quan tâm ti mà MPLS ang chuyên tr (MPLS payload), chúng ch cn chuyn mch lu lng ã gán nhãn thông qua thông tin ca nhãn nh. AToM cho phép ngi cung cp dch v có th cung cp dch v tng 2 cho khách hàng tng t nh trong mng không cung cp MPLS. Nh vy, ch cn duy nht mt c s h tng mng thng nht có th mang tt c các loi lu lng ca khách hàng. 1.3.2. Tt hn s tích hp IP vi ATM ATM ã c ví nh là giao thc u cui (end-to-end protocol), hoc giao thc desktop-to-desktop, nhng nó không phi vy. Nó khá thành công, mc dù chc s dng nh mt giao thc WAN trong lõi ca nhà cung cp dch v. Nhiu nhà cung cp dch v cng ã trin khai IP backbone. Vic tích hp IP vi ATM không em li nhiu li ích. Vì vy có nhiu gii pháp c c chng hn AAL5, LAN Emulation(LANE), Multiprotocol over ATM (MPOA), … nhng tt cu em li s cng knh thi hành và troubleshoot. Vì vy gii pháp tt hn là s dng MPLS trên ATM. Nhng thc thi, iu kin tiên quyt là switch ATM phi thông minh, chy giao thc nh tuyn IP và giao thc phân phi nhãn (LDP). [...]... dùng phân ph i nhãn trong m ng MPLS VPN 2.6.2 Có m t giao th c phân ph i nhãn riêng Ph ng pháp có m t thu n l i là giao th c nh tuy n m t giao th c phân ph i nhãn cùng v i m t giao th c dù giao th c c ch y c l p, s có nh tuy n phân ph i prefix, cho nh tuy n ó có th ho c không th phân ph i nhãn Ch có m t nh c i m là c n ch y m t giao th c m i trên LSR Giao th c phân ph i nhãn là LDP (Label Distribution... này: 2.6.1 Cõng nhãn trên m t giao th c Thu n l i c a ph nh tuy n IP ang t n t i ng th c này là không c n m t giao th c m i ph i ch y trên LSR, nh ng các giao th c nh tuy n IP hi n có ph i c m r ng ây là gi i pháp không d th c hi n Thu n l i l n khi giao th c nhãn là nh tuy n và phân ph i nhãn luôn prefix ó b l i ho c ng N u là giao th c t o ra m t prefix t b ng N u là giao th c riêng mang nhãn nh tuy... prefix IGP LDP không ch dùng phân ph i nhãn MPLS M t vài giao th c phân ph i nhãn nh sau: - Tag Distribution Protocol (TDP) - Label Distribution Protocol (LDP) - Resource Reservation Protocol (RSVP) Giao th c TDP là ti n thân c a giao th c LDP, Cisco Tuy nhiên TDP là giao th c này x lý t c phát tri n và tri n khai b i c quy n c a Cisco Sau ó IETF ã a ra giao th c LDP, ng t TDP, có nhi u ch c n ng h n, hi... Layer 3: Network Layer 2: Data Link Layer 1: Physical 17 B i vì s óng gói c a t ng 2 v n còn trong gói c gán nhãn nên MPLS không ph i là giao th c t ng 2, vì giao th c t ng 3 v n còn trong gói c gán nhãn nên MPLS không ph i là giao th c t ng 3 Vì v y g i MPLS là giao th c t ng 2.5 2.3 Label Switch Router Label switch router là router - c h tr MPLS, có 3 lo i LSR nh sau: Ingress LSR: Làm nhi m v nh... site c a khách hàng có th k t n i v i nhau và hoàn toàn c l p v i các VPN khác Nhà cung c p d ch v có th tri n khai hai mô hình VPN sau cung c p các d ch v VPN n khách hàng c a nó: a) Mô hình Overlay VPN Trong mô hình này hoàn toàn không có s nh tuy n x y ra gi a các router khách hàng v i router c a nhà cung c p K t qu là router c a nhà cung c p không bao gi nhìn th y các tuy n ng c a khách hàng 11 b)... hình peer-to-peer VPN Mô hình peer-to-peer, vi c thêm m t site khách hàng thì yêu c u nhi u s thay i c u hình t i nhi u site khác S k t h p v i MPLS làm cho vi c th c hi n mô hình peer-to-peer VPN d dàng h n Vi c thêm hay b t m t site c a khách hàng c c u hình d dàng h n nên t n ít th i gian h n Trong m ng MPLS VPN thì m t router khách hàng g i là customer edge (CE) router, s có ít nh t m t router c a... thái ng liên k t thì c n có m t giao th c th c hi n vi c phân ph i nhãn Vì theo cách làm vi c c a MPLS thì m i router c n phân ph i nhãn cho m i IGP prefix khi router là li n k nhau Trong khi ó giao th c nh tuy n theo tr ng thái thái link sau ó h ng ng liên k t, m i router b t u c p nh p tr ng n t t c các router bên trong m t area k c router không li n k nhau 19 BGP là giao th c BGP c dùng nh tuy n mang... v n khi kích c gói th a mãn link có th chuy n qua 34 ng DF thì n ngu n phát ra v n t n t i thì ti p t c cho n Chú ý là Path MTU Discovery không ICMP trong tr không m b o trong m i tr ng h p gói là firewalls, access list, hay v n c g i tr l i ngu n g c phát ra gói IP 35 ng h p, thông i p trong nh tuy n s Ch 4.1 Quá trình x ng 4: GIAO TH C PHÂN PH I NHÃN (LDP) lý c a LDP LDP có 4 ch c n ng chính: - Tìm... peer-to-peer VPN Trong mô hình peer-to-peer VPN, các router c a nhà cung c p c ng tham gia vào nh tuy n c a router khách hàng Tr c khi MPLS t n t i, mô hình peer-to-peer VPN c s d ng t o nh tuy n IP gi a router khách và router c a nhà cung c p Mô hình này c ng yêu c u s gi a các khách hàng access list) tuy n cl p th c hi n có th dùng l c gói (danh sách i u khi n truy c p- i u khi n d li u n và i cho router...1.3.3 Không s d ng giao th c BGP trong lõi MPLS Khi nhà cung c p d ch v ph i h ng l u l ng trong m ng IP, m i router ph i ki m tra ch a ch ích c a gói trong b ng ng i là external ph i có trong b ng nh tuy n c a nó N u a ch ích c a gói i v i m ng nhà cung c p d ch v , t t c các prefix IP này nh tuy n c a m i router BGP mang các prefix external ch ng h n nh prefix c a khách hàng ho c prefix c a Internet . gán nhãn nên MPLS không phi là giao thc tng 2, vì giao thc tng 3 vn còn trong gói c gán nhãn nên MPLS không phi là giao thc tng 3. Vì vy gi MPLS là giao thc tng 2.5. 2.3. Label. riêng Phng pháp có mt thun li là giao thc nh tuync chy c lp, s có mt giao thc phân phi nhãn cùng vi mt giao thc nh tuyn phân phi prefix, cho dù giao thc nh tuyn ó có th. ATM ATM ã c ví nh là giao thc u cui (end-to-end protocol), hoc giao thc desktop-to-desktop, nhng nó không phi vy. Nó khá thành công, mc dù chc s dng nh mt giao thc WAN trong