Tài liệu này dành cho sinh viên, giáo viên khối ngành công nghệ thông tin tham khảo và có những bài học bổ ích hơn, bổ trợ cho việc tìm kiếm tài liệu, giáo án, giáo trình, bài giảng các môn học khối ngành công nghệ thông tin
Phạm Tuấn Ngọc Nội dung CĂN BẢN VỀ MPLS – Giới thiệu MPLS – Hạn chế của mô hình truyền dẫn cổ điển – MPLS và các thành phần – Hoạt động của MPLS CÁC CHỦ ĐỀ NÂNG CAO – Cơ chế gán và phân phối nhãn – VPN/MPLS – Cơ chế điều khiển lưu lượng trong MPLS Phạm Tuấn Ngọc Giới thiệu về MPLS MPLS: MultiProtocol Label Switching MPLS: MultiProtocol Label Switching MPLS là gì ? Đáp ứng yêu cầu dịch vụ Giải quyết bài toán tối ưu tài nguyên mạng Thành phần cốt lõi của NGN • MPLS là một công nghệ đột phá trong lĩnh vực truyền dẫn và mạng máy tính, giải quyết được các vấn đề kỹ thuật mà hiện nay đang mắc phải: tốc độ, độ linh động, quản lý chất lượng dịch vụ (QoS), quản lý lưu lượng. • Là một trong những công nghệ nền tảng của mạng NGN. • Thỏa mãn các yêu cầu đặt ra khi chuyển từ xu hướng Network-driven sang Service- Driven. • Thỏa mãn yêu cầu của các dịch vụ mới: voice, video, • Hỗ trợ QoS mềm dẽo, tương thích với các giao thức truyền dẫn khác. • Có cơ chế phân bố lưu lượng dựa trên loại hình dịch vụ • MPLS là sự kết hợp tuyệt vời từ khả năng chuyển mạch tốc độ cao của ATM và khả năng định tuyến thông minh của IP Lớp điều khiển Lớp truyền dẫn Lớp truy nhập Lớp dịch vụ Phạm Tuấn Ngọc Nội dung CĂN BẢN VỀ MPLS – Giới thiệu MPLS – Hạn chế của mô hình truyền dẫn cổ điển – MPLS và các thành phần – Hoạt động của MPLS CÁC CHỦ ĐỀ NÂNG CAO – Cơ chế gán và phân phối nhãn – VPN/MPLS – Traffic Engineering in MPLS Phạm Tuấn Ngọc • Mô hình hệ thống truyền dẫn cổ điển: Switching – Routing • Switching: truyền tải point-to-point, chức năng layer-2 • Routing: truyền tải end-to-end, chức năng layer-3 Hệ thống truyền dẫn (1) Phạm Tuấn Ngọc Tất cả các router đều thực hiện thao tác tra địa chỉ IP Tất cả các router đều phải thực hiện việc tra địa chỉ IP cho hơn 100.000 route U p d a t e : 1 0 . 0 . 0 . 0 / 8 U p d a t e : 1 0 . 0 . 0 . 0 / 8 U p d a t e : 1 0 . 0 . 0 . 0 / 8 U p d a t e : 1 0 . 0 . 0 . 0 / 8 1 0 . 1 . 1 . 1 1 0 . 1 . 1 . 1 1 0 . 1 . 1 . 1 1 0 . 1 . 1 . 1 10.1.1.1 10.1.1.1 10.1.1.1 10.1.1.1 Routing lookup Routing lookup Routing lookup Nguyên lý định tuyến cổ điển* Phạm Tuấn Ngọc IP over ATM Do hạn chế về số lượng kênh ảo nên sãy ra hiện tượng sub-optimal path và tăng thông lượng trên 1 đường truyền dẫn. Các ATM Switch không có thông tin định tuyến của layer-3 nên các kênh ảo phải được thiết lập bằng tay 10.1.1.1 10.1.1.1 10.1.1.1 10.1.1.1 10.1.1.1 10.1.1.1 10.1.1.1 10.1.1.1 10.1.1.1 10.1.1.1 1 0 . 1 . 1 . 1 1 0 . 1 . 1 . 1 1 0 . 1 . 1 . 1 1 0 . 1 . 1 . 1 1 0 . 1 . 1 . 1 1 0 . 1 . 1 . 1 10.1.1.1 10.1.1.1 Phạm Tuấn Ngọc Cơ chế điều khiển luồng Với nguyên lý của các cơ chế định tuyến hiện nay đẫn đến các traffic sẽ đi chủ yếu trên đường OC-192 Policy-Routing có thể giải quyết bài toán này tuy nhiên nó không mang tính tổng quá và phải thực hiện toàn bộ quá trình đó bằng tay. Primary OC-192 link Primary OC-192 link Large Site A Large Site B Small Site C Backup OC-48 link Backup OC-48 link Phạm Tuấn Ngọc Nội dung CĂN BẢN VỀ MPLS – Giới thiệu MPLS – Hạn chế của mô hình truyền dẫn cổ điển – MPLS và các thành phần – Hoạt động của MPLS CÁC CHỦ ĐỀ NÂNG CAO – Cơ chế gán và phân phối nhãn – VPN/MPLS – Traffic Engineering in MPLS Phạm Tuấn Ngọc MPLS • MPLS là cơ chế chuyển mạch nhãn do IETF phát triển, hỗ trợ khả năng chuyển mạch, định tuyến luồng thông tin một cách hiệu quả • Nhãn (label) có thể được được xác định dựa trên địa chỉ IP • Label có thể được được xác định dựa dịch vụ chứa trong gói tin • Label có thể được được xác định dựa trên các tham số khác như là QoS, Source-address, Phạm Tuấn Ngọc Kiến trúc, thành phần cấu tạo MPLS Kiến trúc, thành phần cấu tạo MPLS Kiến trúc, thành phần cấu tạo MPLS Kiến trúc MPLS LSRs và LERs FEC, LFIB, LIB LSP • MPLS chia thành 2 mặt phẳng • Control plane: trao đổi thông tin định tuyến và label • Data plane: chuyển tiếp gói tin dựa trên label Data Plane Data Plane Control Plane Control Plane OSPF: 10.0.0.0/8 OSPF: 10.0.0.0/8 LDP: 10.0.0.0/8 Label 17 LDP: 10.0.0.0/8 Label 17 OSPF LDP LFIB LDP: 10.0.0.0/8 Label 4 LDP: 10.0.0.0/8 Label 4 OSPF: 10.0.0.0/8 OSPF: 10.0.0.0/8 4 17 Labeled packet Label 4 Labeled packet Label 4 Labeled packet Label 17 Labeled packet Label 17 [...]... lập VC MPLS cung cấp full-mesh topology Phạm Tuấn Ngọc Traffic Engineering với MPLS Primary OC-192 link Large Site A Large Site B Secondary OC-48 link Small Site C Lưu lượng có thể được chuyển tiếp/định tuyến dựa trên các tham số khác (QoS, Services,…) Có thể load-sharing giữa các đường Phạm Tuấn Ngọc Nội dung CĂN BẢN VỀ MPLS Giới thiệu MPLS – Hạn chế của mô hình truyền dẫn cổ điển – MPLS và... nối các cell thành packet và chuyển ra ngoài vùng MPLS ATM domain Phạm Tuấn Ngọc Nội dung CĂN BẢN VỀ MPLS Giới thiệu MPLS – Hạn chế của mô hình truyền dẫn cổ điển – MPLS và các thành phần – Hoạt động của MPLS – CÁC CHỦ ĐỀ NÂNG CAO Cơ chế gán và phân phối nhãn – VPN /MPLS – Traffic Engineering in MPLS – Phạm Tuấn Ngọc Gán và phân phối nhãn trong chế độ frame-mode Phương thức gán và phân tán nhãn gồm... phần – Hoạt động của MPLS – CÁC CHỦ ĐỀ NÂNG CAO Cơ chế gán và phân phối nhãn – VPN /MPLS – Traffic Engineering in MPLS – Phạm Tuấn Ngọc Cấu trúc khung của label LABEL 0 EXP S 19 20 TTL 22 23 24 • Label (20 bit): số hiệu nhãn • EXP = Experiment Field (3 bit): Có chức năng như trường CoS • S (1 bit): stack indicator • TTL (8 bit): Time To Live Phạm Tuấn Ngọc 31 Chế độ hoạt động MPLS hỗ trợ hầu hết các... CoS • S (1 bit): stack indicator • TTL (8 bit): Time To Live Phạm Tuấn Ngọc 31 Chế độ hoạt động MPLS hỗ trợ hầu hết các giao thức ở layer-2 MPLS hỗ trợ hầu hết các giao thức ở layer-2 Frame mode Cell mode •Cell mode: MPLS over ATMEthernet; MPLS over •Frame mode: MPLS over Frame Relay Frame Frame Header Header Layer 2 ATM Header IP Header IP Header Layer 3 AAL-5 label IP Header Frame Header Label IP... cell-mode MPLS Domain 10.1.1.1 20.1.1.1 L=1/3 L=1/6 ATM Edge LSR L=1/3 L=1/6 L=1/3 L=1/5 L=1/5 L=1/9 L=1/6 L=1/5 L=1/9 L=1/9 10.1.1.1 20.1.1.1 ATM LSR ATM LSR Chỉ có chức năng chuyển tiếp cells ATM edge LSR Chia các packet thành từng cell và chuyển tiếp các cell này vào trong miền MPLS ATM domain; hoặc nối các cell thành packet và chuyển ra ngoài vùng MPLS ATM domain Phạm Tuấn Ngọc Nội dung CĂN BẢN VỀ.. .MPLS Example* 10.1.1.1 10.1.1.1 L= Label removal and routing lookup L=3 3 5 L= Routing lookup and label assignment 10.0.0.0/8 L=5 Label swapping L=5 L=3 MPLS giải quết được vấn đề tốc độ mạng MPLS giảm tải cho các router core Phạm Tuấn Ngọc MPLS 10.1.1.1 L=17 vs IP over ATM L=3 L=5 10.1.1.1 Layer 2 devices run a Layer... Payload Phạm Tuấn Ngọc Hoạt động trong chế độ frame-mode MPLS Domain 10.1.1.1 L=3 20.1.1.1 L=5 L=31 Edge LSR L=43 10.1.1.1 20.1.1.1 LSR Label switch router (LSR): làm nhiệm vụ chuyển tiếp gói tin băng cách swapping labels Edge LSR: Gán nhãn cho gói tin IP và chuyển tiếp chúng vào MPLS domain; Tách nhãn và chuyển tiếp gói tin sau khi tách nhãn ra khỏi MPLS Domain Phạm Tuấn Ngọc Cơ chế hoạt động của LSR*... nhóm có 4-5 người, và 10’ thảo luận đưa ra giải pháp Phạm Tuấn Ngọc MPLS trong môi trường cell-mode Trong phần tiếp theo chúng ta sẽ đề cập đến các vấn đề sau: – Tìm hiểu các điều kiện cho việc triển khai MPLS – trên nền cell-mode (ATM) Mô tả cách thức trao đổi nhãn trong môi trường cell-mode Phạm Tuấn Ngọc Vấn đề 1 Một nhãn MPLS được ánh xạ bởi 1 cặp giá trị VPI/VCI trong ATM Mà mỗi cặp VPI/VCI... on D Action Next hop 1/37 — ATM LSR sẽ tạo ra một cặp vci/vpi sau khi nó đã nhận được label (vci/vpi) từ router E gửi về Routing table of E Network Next-hop X conn Label 1/37 LFIB on E Action Next hop pop — Router biên sau khi nhận xong yêu cầu nhãn, sẽ tự gán 1 nhãn (vci/vpi) gửi về cho ATM-SW yêu cầu Phạm Tuấn Ngọc Vấn đề 2 Routing table of A Network Next-hop X C A B Routing table of C Network... Phạm Tuấn Ngọc Step 3: Phân phối nhãn LIB on C Network LSR label X B 25 local 47 X = 47 A B C X = 47 D Router C gán nhãn 47 cho X Network X E Label 47 LFIB on C Action Next hop pop D “Tất cả các router MPLS sẽ tự gán 1 nhãn cho 1 địa chỉ đích một cách độc lập” Phạm Tuấn Ngọc Step 4: Cập nhập các bảng FIB on B Network Next hop Label X C 47 LIB on B Network LSR label X local 25 C 47 X = 47 A B C X FIB . lượng trong MPLS Phạm Tuấn Ngọc Giới thiệu về MPLS MPLS: MultiProtocol Label Switching MPLS: MultiProtocol Label Switching MPLS là gì ? Đáp ứng yêu cầu dịch vụ Giải quyết bài toán tối ưu tài nguyên. CĂN BẢN VỀ MPLS – Giới thiệu MPLS – Hạn chế của mô hình truyền dẫn cổ điển – MPLS và các thành phần – Hoạt động của MPLS CÁC CHỦ ĐỀ NÂNG CAO – Cơ chế gán và phân phối nhãn – VPN /MPLS – . CĂN BẢN VỀ MPLS – Giới thiệu MPLS – Hạn chế của mô hình truyền dẫn cổ điển – MPLS và các thành phần – Hoạt động của MPLS CÁC CHỦ ĐỀ NÂNG CAO – Cơ chế gán và phân phối nhãn – VPN /MPLS –