Báo cáo đề tài NGHIÊN cứu CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN MPLS và đề XUẤT các KIẾN NGHỊ áp DỤNG CÔNG NGHỆ MPLS TRONG MẠNG T

Đó là động cơ then chốt để phát triển chuyển mạch nhãn.Nguyên tắc cơ bản của chuyển mạch nhãn là sử dụng một thiết bị tương tự như bộđịnh tuyến để điều khiển thiết bị chuyển mạch phần cứ

TỔNG CÔNG TY BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN

BÁO CÁO ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN MPLS VÀ ĐỀ XUẤT CÁC KIẾN NGHỊ ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ MPLS TRONG MẠNG THẾ HỆ

MỚI NGN CỦA TỔNG CÔNG TY

Mã số:

Chủ trì đề tài: Đỗ Mạnh Quyết

Cộng tác viên: Lê Ngọc Giao

Trần Hạo BửuPhạm Thuỷ Phong (VTN)Trần Việt Tuấn (Ban KHCN&CN)Phan Huy Tú

Nguyễn Ngọc ThànhĐặng Thu Hà

Phan Hà Trung

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

MỤC LỤC 2

LỜI GIỚI THIỆU 4

TỪ VIẾT TẮT 4

CHƯƠNG I CƠ SỞ CÔNG NGHỆ MPLS 4

I.1 Lịch sử phát triển MPLS 4

I.2 Quá trình tiêu chuẩn hoá MPLS 8

I.2.1 IP over ATM 8

I.2.2 Toshiba's CSR 9

I.2.3 Cisco's Tag Switching 9

I.2.4 IBM's ARIS and Nortel's VNS 9

I.2.5 Công việc chuẩn hoá MPLS 10

I.3 Nhóm làm việc MPLS trong IETF 10

I.3.1 Internet-Drafts: 11

CHƯƠNG II CÁC KHÍA CẠNH KỸ THUẬT MPLS 12

II.1 Khái niệm MPLS 12

II.1.1 Khái quát MPLS 12

II.1.2 MPLS và các thành phần trong MPLS 14

II.2 Các hoạt động trong mạng MPLS 36

II.3 Các giao thức sử dụng trong MPLS 37

II.3.1 Giới thiệu chung 37

II.3.2 Các giao thức định tuyến 37

II.3.3 Giao thức phân phối nhãn LDP 37

II.4 Chất lượng dịch vụ trong MPLS 38

II.4.1 Các dịch vụ tích hợp và RSVP 39

II.4.2 Các dịch vụ khác 41

II.4.3 Khai báo tắc nghẽn thẳng 41

II.5 Quản lý lưu lượng trong MPLS 41

II.6 Bảo mật trong MPLS 41

II.7 Các ứng dụng của MPLS 41

II.7.1 Cải thiện chất lượng gửi chuyển tiếp gói tin trong mạng 41

II.7.2 Hỗ trợ QoS và CoS cho các dịch vụ khác nhau 41

II.7.3 Hỗ trợ khả năng mở rộng mạng 41

II.7.4 Tích hợp IP và ATM trong mạng 41

II.7.5 Xây dựng các mạng interoperable 41

CHƯƠNG III ỨNG DỤNG MPLS TRONG MẠNG VPN 41

III.1 Giới thiệu về MPLS trong VPN 41

III.2 Các bộ định tuyến ảo trong MPLS VPN 42

III.3 Các mục tiêu của MPLS VPN 43

III.4 Những yêu cầu về kiến trúc MPLS VPN 44

III.5 Phác thảo về kiến trúc MPLS VPN 44

III.6 MPLS đóng vai trò cơ chế gửi chuyển tiếp 46

III.7 Cấu hình MPLS VNP có thể mở rộng 49

III.8 Nhận biết các bộ định tuyến lân cận động trong MPLS VPN 49 Cấu hình miền VPN IP 50

III.10 Ví dụ về phương pháp nhận biết các bộ định tuyến lân cận 52

III.11 Gửi chuyển tiếp trong MPLS VPN 52

III.11.1 LSP cá nhân 53

III.11.2 LSP công cộng hiệu quả cao 53

III.12 Các dịch vụ khác nhau trong MPLS VPN 53

III.13 Vấn đề bảo mật trong MPLS VPN 53

III.13.1 Bảo mật định tuyến 53

III.13.2 Bảo mật dữ liệu 54

III.13.3 Bảo mật cấu hình 54

III.13.4 Bảo mật mạng vật lý 54

III.14 Giám sát bộ định tuyến ảo trong MPLS VPN 54

III.15 Hỗ trợ QoS trong MPLS VPN 54

III.16 Xem xét về chất lượng trong MPLS VPN 58

CHƯƠNG IV GIẢI PHÁP MPLS CỦA MỘT SỐ HÃNG 60

CHƯƠNG V KHUYẾN NGHỊ VỀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MPLS TRONG MẠNG NGN CỦA TỔNG CÔNG TY BCVT VIỆT NAM 60

CHƯƠNG VI KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined.

LỜI GIỚI THIỆU

Sự phát triển nhanh chóng của Internet và sự triển khai trên diện rộng các mạngđược xây dựng trên tập giao thức Internet đang tạo ra những nhu cầu cho các khả năngmới trong mạng IP MPLS cung cấp một số các khả năng như vậy Trong khi báo chíthương mại thường tập trung vào MPLS như một công nghệ nâng cao chất lượng, chúng

ta sẽ xem xét các lợi ích của MPLS theo khía cạnh tăng cường chức năng Các khả năng

cơ bản mà MPLS cung cấp cho việc phân phối các dịch vụ thương mại IP bao gồm:

 Hỗ trợ VPN

 Định tuyến thẳng (cũng được biết đến như là định tuyến có điều tiết hay điềukhiển lưu lượng)

 Hỗ trợ cục bộ cho định tuyến IP trong các tổng đài chuyển mạch ATM

Sự phát triển nhanh chóng của IP và sự tăng trưởng của Internet trở thành một sựthật không thể không thừa nhận Địa vị thống trị của IP tại giao thức lớp 3 cũng là điềukhông cần bàn cãi Trong một thời gian dường như mọi thứ đều dựa trên IP và IP ở trêntất cả mọi thứ Trên thực tế, xu hướng phát triển chứng minh cho điều đó Lưu lượng lớnnhất trong các mạng xương sống thực tế đều bắt nguồn từ IP Hầu hết các dịch vụ khácnhau từ các công nghệ lớp dưới đều hỗ trợ cho các dịch vụ IP Trong tất cả các công việctiêu chuẩn hoá công nghệ, hỗ trợ cho IP trở thành tiêu chí cho việc nghiên cứu

Với các nhà thiết kế mạng, sự phát triển nhanh chóng của Internet có thể khôngtránh khỏi Việc mở rộng đều đặn của mạng, sự tăng trưởng không ngừng của lưu lượng,

và sự phức tạp của các dịch vụ đã biến mạng hiện tại thành không thể chấp nhận đươc

Nhu cầu thị trường cấp bách cho một mạng tốc độ cao, giá thành thấp là tác nhân chủ yếucho sự ra đời của một loạt các công nghệ mới bao gồm MPLS.

Hiện nay, có rất nhiều công nghệ để xây dựng mạng IP, như IPOA (IP qua ATM),IPOS (IP qua SDH/SONET), IP qua WDM và IP qua cáp quang Mỗi công nghệ có ưuđiểm và nhược điểm nhất định Công nghệ ATM được sử dụng rộng rãi trên toàn cầutrong các mạng IP xương sống do tốc độ cao, chất lượng dịch vụ QoS, điều khiển luồng

và các đặc tính khác của nó mà các mạng định tuyến truyền thống không có Nó cũngđược phát triển để hỗ trợ cho IP Hơn nữa, trong các trường hợp đòi hỏi thời gian thựccao, IPOA sẽ là sự lựa chọn số một, do đó nghiên cứu về IPOA quan trọng hơn MPLSthực sự là sự cải tiến của công nghệ IPOA truyền thống

IPOA truyền thống là một công nghệ lai ghép Nó đặt IP (công nghệ lớp thứ 3)trên ATM (công nghệ lớp thứ 2) Các giao thức của hai lớp là hoàn toàn độc lập Chúngđược kết nối với nhau bằng một loạt các giao thức (như NHRP, ARP, v.v ) Cách tiếpcận này hình thành tự nhiên và nó được sử dụng rộng rãi Khi xuất hiện sự bùng nổ lưulượng mạng, phương thức này dẫn đến một loạt các vấn đề cần giải quyết

1 Thứ nhất, trong phương thức lai ghép, cần phải thiết lập các kết nối PVCcho tất cả các nút nghĩa là để thiết lập mạng với tất cả các kết nối như được biểudiễn trong Hình 0 -1 Điều này sẽ tạo ra hình vuông N Khi thiết lập, duy trì vàngắt kết nối giữa các nút, các mào đầu liên quan (như số kênh ảo, số lượng thôngtin điều khiển) sẽ chỉ thị về độ lớn của hình vuông N của số các nút Khi mạng mởrộng, mào đầu sẽ ngày càng lớn và tới mức không thể chấp nhận được

2 Phương thức lai ghép phân chia toàn bộ mạng IPOA thành rất nhiều cácLIS (Mạng con IP Logic), thậm chí với các LIS trong cùng một mạng vật lý CácLIS được kết nối nhờ các bộ định tuyến trung gian được biểu diễn trong Hình 0 -

2 Cấu hình multicast giữa các LIS khác nhau trên một mặt và giữa các bộ địnhtuyến này sẽ sẽ trở nên hạn chế khi luồng lưu lượng lớn Cấu hình như vậy chỉ ápdụng cho các mạng nhỏ như mạng doanh nghiệp, mạng trường sở, v.v và khôngphù hợp với nhu cầu cho các mạng xương xống Internet trong tương lai Cả haiđều khó mở rộng

3 Trong phương thức lai ghép, IPOA sẽ không thể đảm bảo về chất lượngdịch vụ QoS

Hình 0-1 Sự mở rộng mạng IPOA.

Hình 0-2 Nút cổ chai trong mạng IPOA.

4 Không phải tất cả mọi cân nhắc được đưa ra cho mỗi bên trong thiết kế

IP và ATM Điều này tạo nên sự liên kết giữa chúng phụ thuộc vào một loạt cácgiao thức phức tạp và các bộ định tuyến xử lý các giao thức này Sự phức tạp sẽgây ra các hiệu ứng có hại đến độ tin cậy của các mạng xương sống

Các công nghệ như MPOA, và LANE đang được hình thành để giải quết các tồntại này Tuy nhiên các giải pháp đó không thể giải quyết được tất cả các tồn tại Trong khi

ấy, nổi bật lên trên một loạt các công nghệ IPOA khác với phương thức lai ghép làchuyển mạch nhãn theo phương thức tích hợp Chúng cung cấp giải pháp hợp lý để giảiquyết những tồn tại này

Chuyển mạch nhãn được hiểu là khải niệm chung cho tất cả các công nghệ chuyểnmạch nhãn hiện có Những công nghệ này thực sự dựa trên những cơ sở mà MPLS đãđược hình thành

Khái niệm chuyển mạch nhãn xuất phát từ quá trình nghiên cứu hai thiết bị cơ bảntrong mạng IP: tổng đài chuyển mạch và bộ định tuyến Chúng ta có thể thấy rằng chỉ xéttrong các yếu tố tốc độ chuyển mạch, phương thức điều khiển luồng, tỉ lệ giữa giá cả vàchất lượng thì tổng đài chuyển mạch chắc chắn tốt hơn nhiều so với bộ định tuyến Tuy

nhiên, các bộ định tuyến có các chức năng định tuyến mềm dẻo mà tổng đài không thể sosánh được Do đó chúng ta không thể không nghĩ rằng chúng ta có thể có một thiết bị cókhả năng điều khiển luồng, tốc độ cao của tổng đài cũng như các chức năng định tuyếnmềm dẻo của bộ định tuyến Đó là động cơ then chốt để phát triển chuyển mạch nhãn.

Nguyên tắc cơ bản của chuyển mạch nhãn là sử dụng một thiết bị tương tự như bộđịnh tuyến để điều khiển thiết bị chuyển mạch phần cứng ATM, do vậy công nghệ này cóđược tỉ lệ giữa giá thành và chất lượng có thể sánh được với tổng đài Nó cũng có thể hỗtrợ thậm chí rất nhiều chức năng định tuyến mới mạnh hơn như định tuyến hiện v.v Công nghệ này do đó kết hợp một cách hoàn hảo ưu điểm của các tổng đài chuyển mạchvới ưu điểm của các bộ định tuyến, và trở thành điểm nóng thu hút sự tập trung củangành công nghiệp

I.2 Quá trình tiêu chuẩn hoá MPLS

MPLS phát triển cùng với sự phát triển của hàng loạt các công nghệ:

I.2.1 IP over ATM

Mặc dù các ứng dụng MPLS hoàn toàn không giới hạn với IPOA, sự cải tiếnIPOA đầu tiên sinh ra MPLS Công việc tiêu chuẩn hoá ATM bắt đầu rất sớm vàokhoảng năm 1980, và ngay sau đó phạm vi ứng dụng của IP dẫn tới việc nghiên cứu xemthi hành IP trên ATM như thế nào Một vài nhóm làm việc IETF đã giải quyết câu hỏinày, và đưa đến kết quả trong hai tài liệu RFC là RFC 1483 và RFC 1577 vào năm 1993

sử dụng

Vì những nhược điểm của CIPOA được đề cập ở trên, trong khi nó lại được sửdụng rất rộng rãi, các nhà nghiên cứu đang làm việc để tìm kiếm một công nghệ IPOAhiệu quả hơn

I.2.2 Toshiba's CSR

Toshiba đầu tiên định nghĩa mô hình chuyển mạch nhãn, công nghệ CSR (CellSwitching Router) Mô hình này đầu tiên đề xuất ý kiến đặt cấu trúc chuyển mạch ATMdưới sự điều khiển của giao thức IP (như giao thức định tuyến IP và giao thức RSVP) màkhông phải là giao thức ATM (Q.2931) Bởi vậy mô hình này có thể loại trừ toàn bộ cuộcgọi báo hiệu ATM và việc xắp xếp địa chỉ phức tạp Và CSR đòi hỏi mạng CSR có thểchứa những tổng đài chuyển mạch ATM và các tổng đài chuyển mạch CSR tại cùng mộtthời điểm CSR có thể thay thế các bộ định tuyến giữa một LIS trong CIPOA, do đó giảiphóng nhu cầu cho NHRP

CSR xem như là công nghệ chuyển mạch nhãn đầu tiên được đệ trình tại cuộc họpIETF BOF vào cuối năm 1994 và đầu năm 1995 Tuy nhiên, không có những nghiên cứuchuyên sâu vào mô hình này Định nghĩa của công nghệ này không rõ ràng và hoànchỉnh Và các sản phẩm vật lý chưa có

I.2.3 Cisco's Tag Switching

Chỉ một vài tháng sau khi Ipsion thông báo về công nghệ chuyển mạch IP, Cisco

đã phổ biến công nghệ chuyển mạch thẻ của mình Mô hình này khác rất nhiều so với haicông nghệ ở trên Ví dụ, nó không sử dụng điều khiển luồng nhưng sử dụng phương thứccontrol drive trong thiết lập bảng truyền lại, và nó không giới hạn với các ứng dụng trong

hệ thống chuyển mạch ATM Công nghệ này đã có các tài liệu RFC Không giống nhưIpsilon, Cisco dành hết cho tiêu chẩn quốc tế của công nghệ này Các tài liệu RFC đượcxuất bản cho tất cả các khía cạnh của các công nghệ, và các nỗ lực của Cisco đã mang lạikết quả trong việc thiết lập nên nhóm làm việc MPLS IETF

I.2.4 IBM's ARIS and Nortel's VNS

Ngay sau khi Cisco thông báo về công nghệ của mình, IBM bắt kịp với ARIS(aggregate Route-based IP Switching) của mình và các tài liệu RFC cũng được hìnhthành Mặc dầu ARIS khá giống với chuyển mạch thẻ, chúng cũng có rất nhiều các điểmkhác biệt Các công ty lớn khác trong công nghiệp, như Nortel, cũng sử dụng chúng trongcác sản phẩm VNS chuyển mạch nhãn của mình Có thể thấy rằng nghiên cứu về chuyểnmạch nhãn đã nhận được sự chú ý rộng rãi trong công nghiệp

I.2.5 Công việc chuẩn hoá MPLS

Với sự hỗ trợ từ nhiều công ty, IETF triệu tập cuộc họp BOF trong năm 1996 Đây

là một trong những cuộc họp thành công nhất trong lịch sử IETF MPLS đi vào conđường chuẩn hoá một cách hợp lý, mặc dầu nó còn được cân nhắc xem liệu có những bộ

định tuyến đủ nhanh hay công nghệ này liệu có còn cần thiết Trong thực tế, không cómột bộ định tuyến nào đạt được và các công nghệ chuyển mạch nhãn hiện có cần phảichuẩn hoá.

 Vào đầu năm 1997, hiến chương MPLS được thông qua

 Vào tháng 4 năm 1997 nhóm làm việc MPLS tiến hành cuộc họp đầu tiên

 Vào tháng 11 năm 1997, tài liệu MPLS được ban hành

 Vào tháng 7 năm 1998, tài liệu cấu trúc MPLS được ban hành

 Trong tháng 8 và tháng 9 năm 1998, 10 tài liệu internet bổ xung được ban hành, baogồm MPLS LDP (Label Distribution Protocol), Mark Encoding, các ứng dụng ATM,v.v MPLS hình thành về căn bản

IELF hy vọng sẽ kết thúc các tiêu chuẩn MPLS và đưa ra các tài liệu RFC trongnăm 1999

Chúng ta có thể thấy rằng MPLS đã phát triển rất nhanh chóng và hiệu quả Điềunày cũng chứng minh những yêu cầu cấp bách trong công nghiệp cho một công nghệmới

Hầu hết các tiêu chuẩn MPLS hiện tại đang còn ở dạng “Internet Draft”, mặc dù

có một vài tiêu chuẩn MPLS đã được đưa vào dạng RFC-STD

Không có một tiêu chuẩn MPLS độc lập mà chỉ có một tập các RFC, khi toàn bộcác RFC được hoàn thiện chúng sẽ được tập hợp với nhau cho phép xây dựng một hệthống MPLS Ví dụ như hiện này có khoảng hơn RFC về chỉ tiêu kỹ thuật cho bộ địnhtuyến IP mà các bộ định tuyến này phải tuân theo

I.3 Nhóm làm việc MPLS trong IETF

Nhóm làm việc MPLS là một tập các nhóm làm việc bao gồm các phạm vi IP’ mà IESG thành lập gần đây Tất cả các nhóm làm việc sub-IP tạm thời đang được đặttrong General Area cho đến khi IESG quyết định cấu trúc quản lý cuối cùng cho việcquản lý các nhóm này

‘sub-Nhóm làm việc MPLS chịu trách nhiệm chuẩn hoá các công nghệ cơ sở cho sửdụng chuyển mạch nhãn và cho việc thi hành các đường chuyển mạch nhãn trên các loạicông nghệ lớp liên kết, như Frame Relay, ATM và các công nghệ LAN (Ethernet, TokenRing, v.v ) Nó bao gồm các thủ tục và các giao thức cho việc phân phối nhãn giữa các

bộ định tuyến, xem xét về encapsulation và multicast

Các mục tiêu khởi đầu của nhóm làm việc đã gần như hoàn thành Cụ thể, nó đãxây dựng một số các RFC (xem liệt kê phía dưới) định nghĩa Giao thức phân phối nhãn

cơ sở (LDP), kiến trúc MPLS cơ sở và tóm lược, các định nghĩa cho việc chạy MPLS quacác đường liên kết ATM, Frame Relay

Các mục tiêu gần đây của nhóm làm việc là:

1 Hoàn thành các chỉ mục còn tồn tại:

2 PHát triển các tiêu chuẩn đề nghị của nhóm làm việc MPLS thành các bản DratfStandard Bao gồm: LDP, CR-LDP, và các tiêu chuẩn kỹ thuật RSVP-TE cũng nhưencapsulation

3 Định rõ các mở rộng phù hợp với LDP và RSVP cho việc xác nhận LSP nguồn

4 Hoàn thành các công việc trên MPLS-TE MIB

5 Xác định các cơ chế chấp nhận lỗi cải tiến cho LDP

6 Xác định các cơ chế phụ phồi MPLS cho phép một đường chuyển mạch nhãn cóthể được sử dụng như là một bản dự trữ cho một tập các đường chuyển mạch nhãn khácbao gồm các trường hợp cho phép sửa chữa cục bộ

7 Cung cấp tài liệu về các tóm lược MPLS mở rộng cho phép hoạt động trên cácđường chuyển mạch nhãn trên các công nghệ lớp thấp hơn, như phân chia theo thời gian(SONET ADM), độ dài bước sóng và chuyển mạch không gian

8 Hoàn tất các công việc đang tiến hành cho việc xác định cơ cấu với IP Multicastqua các đưòng chuyển mạch nhãn

I.3.1 Internet-Drafts:

STT Tên Draft

1 Carrying Label Information in BGP-4

2 Definitions of Managed Objects for the Multiprotocol Label Switching, Label Distribution

Protocol (LDP)

3 LDP State Machine

4 RSVP-TE: Extensions to RSVP for LSP Tunnels

5 Constraint-Based LSP Setup using LDP

6 MPLS Traffic Engineering Management Information Base Using SMIv2

7 MPLS Support of Differentiated Services

8 Framework for IP Multicast in MPLS

9 MPLS Label Switch Router Management Information Base Using SMIv2

10 ICMP Extensions for MultiProtocol Label Switching

11 Applicability Statement for CR-LDP

12 Applicability Statement for Extensions to RSVP for LSP-Tunnels

13 LSP Modification Using CR-LDP

14 LSP Hierarchy with MPLS TE

15 Link Management Protocol (LMP)

16 Framework for MPLS-based Recovery

17 Multiprotocol Label Switching (MPLS) FEC-To-NHLFE (FTN) Management Information Base

Using SMIv2

18 Fault Tolerance for LDP and CR-LDP

19 Generalized MPLS - Signaling Functional Description

20 MPLS LDP Query Message Description

21 Signalling Unnumbered Links in CR-LDP

22 LDP Extensions for Optical User Network Interface (O-UNI) Signaling

23 Signalling Unnumbered Links in RSVP-TE

24 Requirements for support of Diff-Serv-aware MPLS Traffic Engineering

25 Extensions to RSVP-TE and CR-LDP for support of Diff-Serv-aware MPLS Traffic Engineering

26 Generalized MPLS Signaling - CR-LDP Extensions

27 Generalized MPLS Signaling - RSVP-TE Extensions

Ch¬ng II Các khía cạnh kỹ thuật MPLS

II.1 Khái niệm MPLS

II.1.1 Khái quát MPLS

Khi một gói tin tuân theo các phương thức lớp mạng connectionless từ một bộđịnh tuyến đến bộ định tuyến tiếp theo, mỗi bộ định tuyến phải đưa ra một quyết định gửichuyển tiếp độc lập cho gói tin đó Do đó, mỗi bộ định tuyến phân tích mào đầu gói tin

và mỗi bộ định tuyến sẽ chạy các thuật toán định tuyến lớp mạng Mỗi bộ định tuyến lựachọn hop tiếp theo cho gói tin một cách hoàn toàn độc lập dựa trên những phân tích của

nó về mào đầu gói tin và kết quả của việc chạy thuật toán định tuyến

Các mào đầu gói tin chứa đựng nhiều thông tin hơn là thông tin cần thiết để lựachọn hop tiếp theo Lựa chọn hop tiếp theo bởi vậy có thể xem là sự cấu thành của haichức năng Chức năng thứ nhất phân chia toàn bộ các gói tin vào các tập lớp gửi chuyểntiếp ngang cấp FEC (Forwarding Equivalence Class) Chức năng thứ hai là xắp xếp mỗiFEC cho một hop tiếp theo Khi quyết định gửi chuyển tiếp được đưa ra, với các gói tinđược xắp xếp vào cùng một FEC là giống nhau Tất cả các gói tin trong cùng một FEC cụthể và xuất phát từ một nút cụ thể sẽ đi theo cùng một tuyến đường hoặc theo một tập cáctuyến đường liên kết với FEC đó

Trong gửi chuyển tiếp IP truyền thống, một bộ định tuyến cụ thể sẽ đưa hai gói tinvào cùng một FEC nếu như một vài tiền tố địa chỉ X trong các bảng định tuyến của bộđịnh tuyến phù hợp với các địa chỉ đích của gói tin Khi gói tin truyền qua mạng, mỗi hoplần lượt kiểm tra lại gói tin và ấn định nó vào một FEC

Trong MPLS, việc ấn định một gói tin cụ thể vào một FEC được thực hiện một lầnkhi gói tin đi vào mạng FEC mà gói tin được ấn định được mã hoá thành một giá trị có

độ dài cố định được gọi là nhãn Khi một gói tin được gửi chuyển tiếp tới hop tiếp theocủa nó, nhãn được gửi theo gói tin, như vậy các gói tin được dán nhãn trước khi chúngđược gửi chuyển tiếp

Tại các hop phía sau, không có những phân tích sâu hơn về mào đầu lớp mạng.Đúng hơn là nhãn được sử dụng như chỉ số trong bảng mà nó xác định hop tiếp theo vànhãn mới Nhãn cũ được thay thế bằng một nhãn mới và gói tin được gửi chuyển tiếp đếnhop tiếp theo

Trong mô hình gửi chuyển tiếp MPLS, một khi một gói tin được ấn định vào mộtFEC thì không có bất cứ một phân tích mào đầu nào được các bộ định tuyến phía sauthực hiện Tất cả công việc gửi chuyển tiếp được điều khiển bằng các nhãn Điều này cómột số các ưu điểm so với việc gửi chuyển tiếp lớp mạng truyền thống

- Việc gửi chuyển tiếp có thể được thực hiện bằng các tổng đài có khả năng tìmkiếm và thay thế nhãn, nhưng không có khả năng phân tích mào đầu lớp mạng hoặckhông có khả năng phân tích mào đầu lớp mạng tại một tốc độ xác định

- Kể từ lúc gói tin được ấn định vào một FEC khi nó đi vào mạng, bộ định tuyếnđầu vào có thể sử dụng bất cứ thông tin nào mà nó có về gói tin cho dù là các thông tin

đó không thể lấy được từ mào đầu lớp mạng trong khi quyết định việc ấn định Ví dụ, cácgói tin tới các cổng khác nhau có thể được ấn định cho các FEC khác nhau Trong khi đóviệc gửi chuyển tiếp truyền thống có thể chỉ xem xét đến thông tin được mang theo cùngvới gói tin trong mào đầu gói tin

- Một gói tin đi vào mạng tại một bộ định tuyến cụ thể có thể được dán nhãn khácvới một gói tin tương tự nhưng đi vào mạng tại một bộ định tuyến khác, kết quả là cácquyết định gửi chuyển tiếp phụ thuộc vào bộ định tuyến lối vào Điều này không thể thựchiện được trong việc gửi chuyển tiếp truyền thống, khi mà bộ định tuyến lối vào của góitin không được mang theo gói tin

- Những yếu tố quyết định xem liệu gói tin được ấn định cho một FEC như thế nào

có thể trở nên ngày càng phức tạp, nếu không có bất cứ một tác động nào vào các bộ địnhtuyến chỉ đơn thuần là gửi chuyển tiếp các gói tin dán nhãn

- Đôi khi chúng ta muốn bắt gói tin đi theo một tuyến đường xác định mà đã đượclựa chọn trước hoặc tại thời điểm gói tin đi vào mạng, hơn là tuyến đường được lựa chọnbằng các thuật toán định tuyến động khi gói tin đi qua mạng Điều này có thể được thựchiện như là vấn đề về chính sách hoặc để hỗ trợ điều khiển lưu lượng Trong gửi chuyển

tiếp truyền thống, điều này đòi hỏi gói tin phải mang bộ mã về tuyến đường của nó đitheo Trong MPLS, một nhãn có thể được sử dụng để đại diện cho một tuyến đường vìthế nhận dạng của tuyến đường không cần phải mang theo trong gói tin.

Một vài bộ định tuyến phân tích mào đầu lớp mạng của gói tin không phải đơnthuẩn chỉ để lựa chọn hop tiếp theo mà còn để quyết định quyền ưu tiên và COS của góitin Sau đó chúng có thể áp dụng các ngưỡng loại bỏ hoặc các lịch trình khác nhau chocác gói tin khác nhau MPLS cho phép (nhưng không yêu cầu) quyền ưu tiên hoặc CoS

có thể được xác định hoàn toàn hoặc một phần từ nhãn Trong trường hợp này, có thể nórằng nhãn đại diện cho sự kết hợp của FEC và quyền ưu tiên hoặc CoS

MPLS là Chuyển mạch nhãn đa giao thức, đa giao thức ở đây có nghĩa là các côngnghệ của nó có thể áp dụng trong bất cứ giao thức lớp mạng nào Trong đề tài này chúngtôi chủ yếu tập trung vào giao thức IP

Một bộ định tuyến hỗ trợ MPLS được gọi là bộ định tuyến chuyển mạch nhãn hayLSR

II.1.2 MPLS và các thành phần trong MPLS

II.1.2.1 MPLS

MPLS là một nhóm là việc IETF cung cấp các bản phác thảo, định tuyến, gửichuyển tiếp và chuyển mạch các luồng lưu lượng qua mạng

MPLS thi hành các chức năng sau:

 Xác định cơ chế quản lý các luồng lưu lượng của các phần tử khác nhau, nhưcác luồng lưu lượng giữa các phần cứng, các máy móc khác nhau hoặc thậmchí là các luồng lưu lượng giữa các ứng dụng khác nhau

 Duy trì tính độc lập của các giao thức lớp 2 và lớp 3

 Cung cấp các phương tiện để xắp xếp các địa chỉ IP thành các nhãn có độ dài

cố định và đơn giản được các công nghệ gửi chuyển tiếp gói tin và chuyểnmạch gói sử dụng

 Giao diện với các giao thức định tuyến có sẵn như RSVP và OSPF

 Hỗ trợ IP, ATM, và các giao thức lớp 2 Frame-Relay

Trong MPLS, việc truyền dữ liệu thực hiện theo các đường chuyển mạch nhãn(LSP) Các đường chuyển mạch nhãn là dãy các nhãn tại mỗi nút và tại tất cả các nút dọctheo tuyến đường từ nguồn tới đích LSP được thiết lập hoặc là trước khi truyền dữ liệuhoặc trong khi dò luồng dữ liệu Các nhãn được phân phối sử dụng giao thức phân phối

nhãn LDP hoặc RSVP hoặc dựa trên các giao thức định tuyến như giao thức BGP vàOSPF mỗi gói dữ liệu nén và mang các nhãn trong quá trình đi từ nguồn tới đích.Chuyển mạch tốc độ cao có thể chấp nhận được vì các nhãn với độ dài cố định được chènvào vị trí đầu của gói tin hoặc tế bào và có thể được phần cứng sử dụng để chuyển mạchcác gói tin một cách nhanh chóng giữa các đường liên kết.

II.1.2.2 Các thành phần trong MPLS

II.1.2.2.1 Nhãn

Nhãn là một nhận dạng có ý nghĩa cục bộ với độ dài cố định và ngắn, được dùng

để nhận dạng FEC Nhãn được gán vào một gói tin cụ thể sẽ đại diện cho FEC mà gói tin

đó được ấn định

Thường thì một gói tin được ấn định cho một FEC (hoàn toàn hoặc một phần) dựatrên địa chỉ đích lớp mạng của nó Tuy nhiên nhãn không bao giờ là mã hoá của địa chỉđó

Nếu Ru và Rd là các LSR, chúng có thể thoả thuận khi Ru truyền gói tin tới Rd,

Ru sẽ dán cho gói tin nhãn có giá trị L nếu như gói tin là một thành viên trong FEC F Dovậy, các bộ định tuyến có thể thoả thuận một sự kết hợp giữa nhãn L và FEC F cho việcgửi gói tin từ Ru tới Rd Kết quả của quá trình thoả thuận này là L sẽ trở thành nhãn lối rađại diện cho FEC F của Ru và là nhãn lối vào đại diện cho FEC F của Rd Chú ý rằng Lkhông nhất thiết đại diện cho FEC F cho bất cứ gói tin nào khác L là một giá trị tuỳ ý đểkết hợp F một cách cục bộ giữa Ru và Rd

Việc gửi gói tin ở trên từ Ru tới Rd không ngụ ý là gói tin sẽ xuất phát từ Ru vàđích của nó là Rd, nó bao gồm việc truyền gói tin tại một hoặc cả hai LSR

Đôi khi Rd rất khó thậm chí là không thể xác định được (khi có một gói tin mangnhãn L tới) nhãn L được đặt trong gói tin là do Ru hay các LSR khác Điển hình là trongtrường hợp Ru và Rd không phải là hai LSR kết cận Trong trường hợp này nó phải đảmbảo việc kết hợp nhãn với FEC là ánh xạ một - một Nghĩa là Rd không được thoả thuậnvới Ru1 kết hợp nhãn L với FECF1 trong khi cũng thoả thuận với Ru2 kết hợp nhãn Lvới FECF2 Ngoại trừ trường hợp khi Rd nhận một gói tin dán nhãn L thì nó luôn có thểxác định được gói tin được Ru1 hay Ru2 dán nhãn

Trách nhiệm của mỗi LSR là đảm bảo nó có thể làm rõ các nhãn lối vào của nó

II.1.2.2.2 LSR ngược và LSR xuôi

Xem rằng Ru và Rd thoả thuận kết hợp nhãn L với FEC F cho việc gửi gói tin từ

Ru tới Rd Sau đó về phương diện kết hợp, Ru là LSR ngược và Rd là LSR xuôi

Để có thể nói một nút là xuôi hay ngược với khía cạnh liên kết nghĩa là một nhãn

cụ thể đại diện cho một FEC cụ thể được truyền từ nút ngược tới nút xuôi Điều nàykhông ngụ ý là các gói tin trong FEC được gửi từ nút ngược tới nút xuôi

II.1.2.2.3 Gói tin dán nhãn

Một gói tin dán nhãn là một gọi tin mà nhãn được mã hoá trong đó Trong một vàitrường hợp, nhãn nằm trong mào đầu của gói tin dành riêng cho mục đích dán nhãn.Trong các trường hợp khác, nhãn có thể dược đặt chung trong mào đầu lớp mạng và lớpliên kết dữ liệu miễn là ở đây có trường có thể dùng được cho mục đích dán nhãn Côngnghệ mã hoá được sử dụng phải phù hợp với cả thực thể mã hoá nhãn và thực thể giải mãnhãn

II.1.2.2.4 Ấn định và phân phối nhãn

Trong kiến trúc MPLS, quyết định để kết hợp một nhãn L cụ thể với một FEC F

cụ thể là do LSR xuôi thực hiện LSR xuôi sau khi kết hợp sẽ thông báo với LSR ngược

về kết hợp đó Do vậy các nhãn là được LSR xuôi ấn định và các kết hợp nhãn được phânphối theo hướng từ LSR xuôi tới LSR ngược

Nếu một LSR được thiết kế để cho nó chỉ có thể tìm kiếm các nhãn trong mộtphạm vi cố định, thì khi đó nó đơn thuần chỉ cần đảm bảo rằng nó chỉ kết hợp các nhãntrong phạm vi này

II.1.2.2.5 Các thuộc tính của việc kết hợp nhãn

Việc kết hợp nhãn L với FEC F, được phân phối từ Rd tới Ru, có thể có các thuộctính liên kết Nếu Ru, đóng vai trò là LSR xuôi, cũng phân phối một kết hợp của mộtnhãn với FEC F, khi đó dưới điều kiện cụ thể, nó có thể cũng yêu cầu phân phối cácthuộc tính đáp ứng mà nó nhận được từ Rd

II.1.2.2.6 Các giao thức phân phối nhãn

Một giao thức phân phối nhãn là một tập các thủ tục mà nhờ đó một LSR thôngbáo cho các LSR khác các kết hợp nhãn/FEC mà nó thực hiện Hai LSR sử dụng giaothức phân phối nhãn để trao đổi thông tin kết hợp nhãn/FEC được gọi là hai LSR phânphối nhãn ngang cấp xét theo khía cạnh thông tin kết hợp mà nó trao đổi Nếu hai LSR làhai LSR phân phối nhãn ngang cấp, chúng sẽ đề cập đến ‘label distribution adjacency’giữa chúng

Chú ý rằng hai LSR có thể là hai LSR phân phối nhãn ngang cấp xét theo phươngdiện một vài tập kết hợp nhưng sẽ không phải là hai LSR phân phối nhãn ngang cấp xéttheo phương diện một vài tập kết hợp khác

Giao thức phân phối nhãn cũng bao gồm các thủ tục đàm phán mà hai LSR phânphối nhãn ngang cấp phải thực hiện để học các khả năng MPLS của nhau.

Kiến trúc mạng không đòi hỏi chỉ có một giao thức phân phối nhãn Trong thực tế,một số các giao thức phân phối nhãn đang được chuẩn hoá Các giao thức đã có đangđược mở rộng để cho việc phân phối nhãn có thể thực hiện trên nó(như [MPLS-BGP],[MPLS-RSVP], [MPLS-RSVP-TUNNELS]) Các giao thức mới cũng được định nghĩacho mục đích phân phối nhãn như [MPLS-LDP], [MPLS-CR-LDP]

II.1.2.2.7 Công nghệ phân phối nhãn Downstream-on-demand và Unsolicited

Downstream

Trong kiến trúc MPLS cho phép một LSR yêu cầu trực tiếp việc kết hợp nhãn chomột FEC từ hop tiếp theo của FEC đó Công nghệ này được gọi là công nghệ phân phốinhãn Downstream-on-Demand

Kiến trúc MPLS cũng cho phép một LSR phân phối các kết hợp nhãn/FEC của nótới các LSR không yêu cầu các kết hợp đó Công nghệ này được gọi là công nghệ phânphối nhãn unsolicited Downstream

Một vài nhà vận hành MPLS sẽ chỉ cung cấp cơ chế phân phối nhãn on-Demand, một vài nhà vận hành khác chỉ cung cấp cơ chế phân phối nhãn unsolicitedDownstream, và một số khác cung cấp cả hai Cơ chế nào được cung cấp có thể phụthuộc vào các đặc tính của các giao diện mà chúng được các nhà vận hành hỗ trợ Tuynhiên cả hai công nghệ này có thể được sử dụng trong cùng một mạng tại cùng một thờiđiểm Nhưng trong hai LSR kế cận thì LSR xuôi và LSR ngược phải thoả thuận loại côngnghệ nào được sử dụng

Downstream-II.1.2.2.8 Chế độ nhớ nhãn

Một LSR Ru có thể nhận hoặc đã nhận một kết hợp nhãn/FEC từ một LSR Rd,cho dù Rd không phải là hop tiếp theo của Ru với FEC đó Ru sau đó lựa chọn xem liệugiữ các kết hợp như vậy hay loại bỏ những kết hợp đó Nếu Ru giữ những kết hợp nhưvậy, sau đó nó có thể sử dụng kết hợp đó ngay lập tức khi Rd trở thành hop tiếp theo củaFEC đang xem xét Nếu Ru loại bỏ kết hợp đó thì khi Rd trở thành hop tiếp theo của Ruthì kết hợp đó sẽ phải được thực hiện lại

Nếu một LSR hỗ trợ ‘chế độ nhớ nhãn tự do’, nó duy trì các kết hợp giữa mộtnhãn và một FEC nó nhận từ LSR không phải là hop tiếp theo của nó cho FEC đó Nếumột LSR hỗ trợ ‘chế độ nhớ nhãn bảo thủ’, nó loại bỏ những kết hợp như vậy

‘Chế độ nhớ nhãn tự do’ cho phép tương thích nhanh hơn với những thay đổitrong định tuyến, nhưng ‘chế độ nhớ nhãn bảo thủ’ chỉ đòi hỏi LSR duy trì ít nhãn hơnnhiều.

II.1.2.2.9 Tập nhãn

Trước đây, chúng ta thường cho rằng gói tin dán nhãn chỉ mang một nhãn duynhất Nhưng chúng ta thấy rằng sẽ tiện ích hơn nhiều nếu có một mô hình tổng quantrong đó gói tin dán nhãn mang một số nhãn được tổ chức thành một tập xắp xếp theo chế

độ last-in, first-out Chúng ta gọi đó là tập nhãn

Mặc dù MPLS hỗ trợ hệ thống phân cấp nhưng xử lý gói tin dán nhãn hoàn toànđộc lập với cấp mạng Việc xử lý luôn dựa trên nhãn trên cùng của tập nhãn mà khôngxem xét tới khả năng mà một vài nhãn khác có thể ở phía trên nhãn đó trước đây hoặcmột số nhãn khác có thể nằm dưới nó tại thời điểm hiện tại

Một gói tin không dán nhãn có thể xem như là một gói tin có tập nhãn rỗng

Nếu một tập nhãn của gói tin có độ lớn là m thì nhãn ở đáy của tập nhãn là nhãnmức1, nhãn trên nó là nhãn mức 2 và nhãn ở trên cùng là nhãn mức m

Tiện ích của tập nhãn sẽ được làm rõ khi chúng ta xem xét đến khái niệm LSPTunnel và hệ thống phân cấp MPLS

II.1.2.2.10 Lối vào gửi chuyển tiếp nhãn hop tiếp theo (NHLFE)

NHLFE được sử dụng khi gửi chuyển tiếp gói tin dán nhãn Nó bao gồm các thôngtin sau:

1 Hop tiếp theo của gói tin

2 Hoạt động thi hành trên tập nhãn của gói tin Nó là một trong các hoạt động sau:

- Thay thế nhãn trên cùng của tập nhãn bằng một nhãn mới

- Đẩy tập nhãn đi

- Thay thế nhãn trên cùng của tập nhãn bằng một nhãn mới sau đó đẩy một sốnhãn mới vào tập nhãn

Ngoài ra nó còn gồm các hoạt động sau:

- tóm lược thông tin lớp liên kết dữ liệu để sử dụng khi truyền gói tin

- Hoạt động mã hoá tập nhãn khi truyền gói tin

- Các thông tin cần thiết để xắp xếp gói tin chính xác

Chú ý là với một LSR cho trước thì nó có thể nhận được gói tin mà hop tiếp theochính là nó Trong trường hợp đấy nó sẽ đẩy nhãn trên cùng trong label stack sau đó gửigói tin đến chính nó Sau đó nó sẽ đưa ra quyết định gửi chuyển tiếp mới dựa trên nhữngthông tin còn lại sau khi đẩy tập nhãn Khi đó có thể gói tin vẫn là gói tin được dán nhãnhoặc có thể là gói tin IP thông thường Nghĩa là trong một vài trường hợp LSR phải dựavào mào đầu gói tin IP để gửi chuyển tiếp.

Nếu hop tiếp theo của gói tin chính là LSR hiệnt tại thì hoạt động trên tập nhãnlúc này phải là hoạt động đẩy tập nhãn

II.1.2.2.11 Bản đồ nhãn lối vào(ILM)

ILM sắp xếp mối các nhãn lối vào vào các tập NHLFE Nó được sử dụng khi góitin gửi đến là gói tin gán nhãn

Nếu ILM sắp xếp nhãn gói tin vào một tập NHLFE chứa hơn một thành phần, thìkhi đó một thành phần xác định phải được chọn trước khi gửi gói tin đi tiếp

Cơ chế đổi nhãn sử dụng các thủ tục sau để gửi chuyển tiếp gói tin:

Để gửi gói tin đã dán nhãn LSR kiểm tra nhãn trên cùng trong tập nhãn sau đódùng ILM để xắp xếp nó vào NHLFE Sau đó sử dụng thông tin trong NHLFE để quyếtđịnh dích gửi tiếp theo của gói tin đồng thời thực hiện các hoạt động trên tập nhãn Sau

đó mã hoá tập nhãn mới vào gói tin và gửi đi

Để gửi gói tin chưa dán nhãn, LSR phân tích mào đầu lớp mạng để biết FEC củagói tin Sử dụng FNT để xắp xếp nó vào NHLFE, sau đó sử dụng thông tin trong NHLFE

để quyết định nơi gửi gói tin đi đồng thời thực hiện các hoạt động trên tập nhãn(loại trừhoạt động đẩy tập nhãn) Sau đó mã hoá tập nhãn mới vào gói tin và gửi đi

Chú ý là khi cơ chế đổi nhãn được sử dụng, thông tin về hop tiếp theo luôn luônđược lấy từ NHLFE, trong một vài trường hợp hop tiếp theo này khác so với khái niệmhop tiếp theo khi MPLS không được áp dụng

II.1.2.2.14 Mục tiêu và tính duy nhất của nhãn

Một LSR Rd có thể kết hợp nhãn L1 với một FEC F, và phân phối kết hợp đó tớiLSR phân phối ngang cấp Ru1 Rd cung kết hợp nhãn L2 với FEC F và gửi kết hợp nàytới LSR phân phối ngang cấp Ru2 Liệu L1 có bằng L2 hay không không phải là do kiếntrúc mạng quyết định mà nó chỉ mạng ý nghĩa cục bộ.

Một LSR Rd kết hợp L với FEC F1 sau đó gửi binding này tới LSR Ru1 đồng thờikết hợp L với FEC F2 rồi gửi binding này cho LSR Ru2 Khi Rd nhận được gói tin dánnhãn L thì chỉ nếu như nó nhận biết đựoc gói tin được gửi từ Ru1 hay Ru2 thì khi đó kiếntrúc mạng mới không đòi hỏi F1 bằng F2 Trong trường hợp này Rd sử dụng các khônggian nhãn khác nhau cho các nhãn gửi tới Ru1 và Ru2

Nhìn chung, Rd chỉ xác định được liệu Ru1 hay Ru2 đẩy nhãn L lên vị trí trêncùng của tập nhãn khi:

-Ru1 và Ru2 là các đơn vị phân phối nhãn ngang cấp được RD phân phối liên kếtcủa nhãn L và

- Ru1 và Ru2 được kết nối trực tiếp với Rd qua giao diện liên kết điểm - điểm.Khi điều kiện được thoả mãn nó sử dụng các nhãn giới hạn cho từng giao diệnnghĩa là nó là duy nhất cho mỗi giao diện Khi đó ta nói LSR sử dụng "per-interfacelabel space" Khi điều kiện này không có hiệu lực, các nhãn phải là duy nhất với các LSRcấp phát chúng và chúng ta nói rằng LSR sử dụng "per-platform label space."

Nếu LSR Rd liên kết với LSR Ru qua hai giao diện điểm điểm, khi đó Rd có thểphân phối kết hợp L với FEC F1 cũng như L với FEC F2, F1 khác F2 nếu như mỗi kếthợp là hợp lệ cho các gói tin Ru gửi tới Rd qua một giao diện cụ thể Trong các trườnghợp khác, Rd không đựoc phân phối tới Ru các kết hợp của một nhãn với các FEC khácnhau

Trong MPLS không có khái niệm về các không gian khác nhau cho các cấp khácnhau

Một câu hỏi được đặt ra là liệu có khả năng LSR sử dụng “multiple per-platformlabel spaces” hoặc ‘multiple per-interface label spaces’ cho cùng một giao diện? Điềunày không bị kiến trúc mạng ngăn cấm Tuy nhiên, trong trường hợp này LSR phải cómột vài phương tiện, không được định rõ trong kiến trúc mạng, để xác định cho cho nhãnlối vào xem label space nào mà nhãn thuộc vào., Ví dụ, [MPLS-SHIM] chỉ rõ label spacekhác nhau được sử dụng cho gói tin unicast hơn là gói tin multicast, và sử dụng điểm mãlớp liên kết dữ liệu để phân biệt hai label space khác nhau

II.1.2.2.15 Đường chuyển mạch nhãn (LSP), LSP lối vào, LSP lối ra

“LSP mức m” cho một gói tin P là dãy các bộ định tuyến

<R1, R2, , Rn>

với các tính chất như sau:

1 R1: "LSP lối vào", là LSR đầu tiên đẩy nhãn vào trong tập nhãn của P, kết quả

là tập nhãn có độ dài m

2 với 1<i<n, tập nhãn của P có độ dài m khi LSR Ri nhận nó

3 Trong thời gian P truyền từ R1 tới R[n-1] tập nhãn của gói tin P luôn có độ dàim

4 Với 1<i<n, Ri truyền P tới R[i+1] bằng các phương tiện của MPLS, ví dụ bằngcách sử dụng nhãn trên cùng trong tập nhãn (nhãn mức m) là chỉ số để vào ILM

5 với 1<i<n, Nếu hệ thống S nhận được và gửi P sau khi P được Ri truyền đinhưng trước khi Ri+1 nhận được Khi đó quyết định gửi chuyển tiếp của hệ thống Skhông dựa trên nhãn mức m hoặc dựa trên mào đầu lớp mạng Điều này vì:

a Quyết định hoàn toàn không dựa trên tập nhãn và mào đầu lớp mạng

b Quyết định dựa trên tập nhãn mà trong đó các nhãn bổ xung đã được đẩy vào(ví dụ nhãn mức m+k, k>0)

Nói cách khác LSP mức m cho gói tin P giống như là dãy các bộ định tuyến mà

1 nó bắt đầu với LSR (LSP lối vào) đẩy nhãn mức m vào tập nhãn

2 Tất cả các LSR trung gian đưa ra quyết định gửi chuyển tiếp bằng việc chuyểnmạch nhãn trên nhãn mức m

3 Nó kết thúc (tại LSP lối ra) khi quyết định gửi được tạo bởi chuyển mạch nhãntrên nhãn mức m-k, ở đây k>0, hoặc khi quyết định gửi được tạo bởi các thủ tục gửichuyển tiếp non-MPLS thông thường Hệ quả của điều này là bất cứ khi nào LSR đẩynhãn vào gói tin đã dán nhãn, nó cần phải đảm bảo rằng nhãn mới phù hợp với FEC màLSP lối ra của nó là LSR ấn định nhãn đang ở vị trí thứ 2 trong tập nhãn

Chúng ta sẽ gọi dãy các LSR là "LSP cho một FEC F" nếu nó là một LSP mức mcho một gói tin cụ thể P thì nhãn mức m của gói tin P là nhãn tương ứng với FEC F

Cân nhắc tập các nút mà nó có thể là nút LSP lối vào cho FEC F Khi đó ở đây cómột LSP cho FEC F nó bắt đầu bằng một trong số các nút trên Nếu số LSP này có cùngmột LSP lối ra, khi đó xem xét một tập các LSP như vậy dưới dạng hình cây mà gốc làLSP lối ra

II.1.2.2.16 Đẩy nhãn tại hop kề cuối

Theo như phần trên ta thấy rằng nếu dẫy <R1 Rn> là LSP mức m của gói tin Pthì P có thể được truyền từ Rn-1 tới Rn với label stack có độ dài m-1 Khi đó label stack

có thể đựoc đẩy đi từ LSR giáp cuối hơn là tại LSP lối ra

Từ cấu trúc tương ứng ta thấy rằng điều đó hoàn toàn phù hợp vì nhãn mức m đểtruyền gói tin tới Rn một khi Rn-1 quyết định gửi gói tin đến Rn thì nhãn không còn thựchiện chức năng nào nữa và không cần phải mang nó đi nữa

Có những ưu điểm thiết thực khi thực hiện việc đẩy nhãn tại hop kề cuối Nếukhông thực hiện việc đẩy nhãn tại hop kề cuối thì khi LSP lối ra nhận được gói tin, đầutiên nó sẽ tìm kiếm nhãn trên cùng và các quyết định đưa ra là kết quả của quá trình tìmkiếm tại LSP lối ra Sau khi đẩy nhãn và kiểm tra những thứ còn lại trong gói tin Nếucòn nhãn khác trong tập nhãn, LSP lối ra sẽ tìm kiếm nó và sau đó gửi chuyển tiếp gói tindựa trên việc tìm kiếm này (trong trường hợp này, LSR lối ra trong LSP mức m của góitin chỉ là nút trung gian cho LSP mức m-1 của nó) Nếu không có một nhãn nào kháctrong tập nhãn thì khi đó gói tin sẽ được gửi đi theo địa chỉ đích lớp mạng của nó Chú ý

là điều này đòi hỏi LSR lối ra phải thực hiện hai lần tìm kiếm, hoặc là hai lần tìm kiếmnhãn hoặc là một lần tìm kiếm nhãn theo sau là một lần tìm kiếm địa chỉ đích

Mặt khác nếu việc đẩy hop kề cuối được áp dụng, thì khi hop kề cuối tìm kiếmnhãn nó sẽ quuyết định:

 nó là hop giáp cuối và

 hop tiếp theo là hop nào

Nút giáp cuối sau đó đẩy nhãn trong tập nhãn và gửi gói tin dựa trên thôntg tin thuđược bằng việc tìm kiếm nhãn trên cùng của tập nhãn Khi LSP lối ra nhận được gói tin,nhãn ở trên cùng lúc này sẽ là nhãn cần tìm kiếm để đưa ra quyết định gửi chuyển tiếp.Hoặc nếu gói tin chỉ mang một nhãn đơn, LSP lối ra sẽ đơn giản là xem gói tin lớp mạng,

đó là việc mà nó cần làm để đưa ra quyết định gửi chuyển tiếp

Công nghệ này cho phép đầu ra thực hiện một lần tìm kiếm và cũng đòi hỏi nútgiáp cuối chỉ một lần tìm kiếm

Sự ra đời của việc gửi chuyển tiếp “fastpath” trong các sản phẩm chuyển mạchnhãn có thể hỗ trợ nếu chỉ yêu cầu một lần tìm kiếm:

- Mã có thể đơn giảm nếu xem rằng chỉ cần một lần tìm kiếm

- Mã có thể được dựa trên quỹ thời gian mà một lần tìm kiếm đòi hỏi

Trên thực tế, khi việc đẩy nhãn tại hop kề cuối được thực hiện thì LSP lối ra thậmchí không cần phải là một LSR.

Tuy nhiên một vài thiết bị chuyển mạch phần cứng không có khả năng đẩy tậpnhãn do đó việc này không đòi hỏi bắt buộc Ở đây cũng có một vài tình huống mà việcđẩy tập nhãn là không thể chấp nhận Do đó nút kề cuối chỉ đẩy tập nhãn nếu như nóđược nút lối ra yêu cầu một cách rõ ràng, hoặc nếu như nút tiếp theo trong LSP không hỗtrợ MPLS (Nếu nút tiếp theo trong LSP hỗ trợ MPLS, nhưng không yêu cầu đẩy tập nhãnthì nút kề cuối không có cách nào để biết được rằng mình là nút kề cuối)

Một LSR có khả năng đẩy tập nhãn phải thực hiện công việc này khi được thiết bịphân phối nhãn ngang cấp xuôi của nó yêu cầu

Giàn xếp giao thức LDP ban đầu phải cho phép mỗi LSR biết được liệu LSR kếcận của mình có khả năng đẩy tập nhãn hay không Một LSR không được yêu cầu LSRphân phối nhãn ngang cấp đẩy tập nhãn nếu như nó không có khả năng đó

Có một câu hỏi là liệu nút lối ra có thể làm sáng tỏ nhãn trên cùng của gói tin nhậnđược một cách đúng đắn nếu việc đẩy nhãn tại hop kề cuối được sử dụng Miễn là qui tắc

về tính duy nhất trong phần II.1.2.2.14 được tuân theo, thì nó luôn làm sáng tỏ nhãn trêncùng của gói tin nhận được một cách chính xác

II.1.2.2.17 LSP hop tiếp theo

LSP hop tiếp theo cho một gói tin dán nhãn xác định trong một LSR xác định làmột LSR hop tiếp theo, được lựa chọn theo phưong pháp NHLFE sử dụng cho việc gửichuyển tiếp gói tin

LSP hop tiếp theo cho một FEC xác định là hop tiếp theo được lựa chọn theophương pháp NHLFE được nhãn đáp ứng với FEC đó ra dấu

Chú ý là LSP hop tiếp theo có thể khác với hop tiếp theo được sử dụng trong thuậttoán định tuyến lớp mạng Chúng ta sẽ sử dụng thuật nghữ L3 hop tiếp theo để đề cậpđến LSP hop tiếp theo trong thuật toán định tuyến lớp mạng

II.1.2.2.18 Các nhãn lối vào không hợp lệ

LSR sẽ làm gì khi nhận một gói tin dán nhãn nhưng không có kết hợp cho nhãn

đó Khi đó nó có xu hướng nghĩ rằng các nhãn này có thể đã được loại bỏ, và gói tin đượcgửi chuyển tiếp như một gói tin IP không dán nhãn Tuy nhiên trong một vài trường hợplàm như vậy có thể gây ra lặp Nếu LSR ngược nghĩ rằng nhãn được xắp xếp cho mộttuyến xác định nhưng LSR xuôi lại không nghĩ như vậy, và nếu như việc định tuyến hop

by hop của các gói tin IP không dán nhãn mang gói tin trở về LSR ngược khi đó hiệntượng lặp xảy ra.

Cũng có thể nhãn có xu hướng đại diện cho một tuyến đường mà nó không thểphỏng đoán từ mào đầu IP

Do vậy, khi một gói tin dán nhãn được nhận với nhãn lối vào không hợp lệ, nó bịloại bỏ, trừ khi nó được quyết định bằng một vài phương tiện để gửi chuyển tiếp nó dướidạng không dán nhãn mà không gây ra bất cứ tổn hại nào

II.1.2.2.19 Điều khiển LSP: Độc lập và theo chỉ dẫn

Một vài FEC đáp ứng với các tiền tố địa chỉ được phân phối qua một thuật toánđịnh tuyến động Thiết lập các LSP cho những FEC này có thể được thực hiện theo mộthoặc hai cách: Điều khiển LSP độc lập và điều khiển LSP theo chỉ dẫn

Điều khiển LSP độc lập: mỗi LSR, lưu ý rằng nó nhận biết một FEC cụ thể, đưa ranhững quyết định độc lập để liên kết nhãn với FEC đó và để phân phối liên kết đó tới cácLSR ngang cấp Điều này phù hợp với công việc định tuyến gói tin IP; mỗi nút tạo ra mộtquyết định độc lập và dựa trên thuật toán định tuyến để hội tụ một cách nhanh chóngnhằm đảm bảo mỗi gói tin được phân phát chính xác

Điều khiển LSP chỉ dẫn: LSR chỉ kết hợp một nhãn với một FEC xác định nếu nó

là LSR lối ra cho FEC đó, hoặc nếu nó đã nhận được kết hợp nhãn cho FEC đó từ hoptiếp theo của nó cho FEC đó

Nếu để đảm bảo việc truyền lưu lượng trong FEC theo một tính chất cụ thể nào đóthì phải dùng điều khiển LSP theo chỉ dẫn Với tuyến đường xác định trước, một vài LSR

có thể bắt đầu chuyển mạch nhãn lưu lượng theo điều khiển độc lập, một vài LSR có thểchuyển mạch nhãn theo FEC trước khi LSP được thiết lập xong, và do đó một vài lưulượng trong FEC có thể theo tuyến được mà không tuân theo một số tính chất xác địnhtrước Điều khiển có chỉ dẫn cũng cần được sử dụng nếu thừa nhận FEC là kết quả củaviệc thiết lập LSP tương ứng

Thiết lập LSP chỉ dẫn có thể khởi động từ LSP lối vào hoặc LSP lối ra

Điều khiển độc lập và theo chỉ dẫn có thể hoạt động tương hợp với nhau Tuynhiên, trừ khi tất cả các LSR trong cùng một LSP sử dụng điều khiển theo chỉ dẫn thìhiệu quả của mạng lớn hơn nhiều so với điều khiển độc lập

Điều khiển độc lập và chỉ dẫn có thể cùng tồn tại, kiến trúc mạng cho phép hai loạiđiều khiển này mang tính cục bộ Khi hai phương thức này hoạt động với nhau, một LSR

cần phải hỗ phương thức này hoặc phương thức kia Lựa chọn phương thức điều khiểnđộc lập hay điều khiển có chỉ dẫn không ảnh hưởng đến cơ chế phân phối nhãn.

II.1.2.2.20 Thủ tục kết hợp

Có một cách để phân chia lưu lượng vào các FEC là tạo ra các FEC riêng biệt chomỗi tiền tố địa chỉ xuất hiện trong bảng định tuyến Tuy nhiên trong một miền MPLS cụthể, điều này có thể dẫn đến trong một tập các FEC tất cả các lưu lượng trong các FECnày truyền theo cùng một tuyến đường Khi các lưu lượng đầu vào có tiền tố địa chỉ khácnhau được định tuyến đến cùng một lối ra giống nhau thì có những lựa chọn: Gán cácnhãn khác nhau cho mỗi FEC thành phần, hoặc gán một nhãn đơn cho toàn bộ và nhãnnày được áp dụng cho tất cả các lưu lượng đó

Thủ tục liên kết một nhãn đơn cho một tập các FEC được gọi là “aggregation-kếthợp” Kiến trúc MPLS cho phép sử dụng thủ tục kết hợp Thủ tục kết hợp thể giảm sốnhãn cần thiết để xử lý một tập các gói tin cụ thể và cũng giảm lưu lượng điều khiển phânphối nhãn cần thiết

Gán một tập các FEC được kết hợp vào một FEC đơn, Khi đó có thể

a Kết hợp chúng vào một FEC đơn

b Kết hợp chúng vào một tập các FEC

c Không kết hợp chúng

Khi điều khiển theo chỉ dẫn được áp dụng, mỗi LSR sẽ chấp nhận độ mịn đượchop tiếp theo của nó sử dụng cho những FEC này

Khi điều khiển độc lập được sử dụng có thể ở đây sẽ có hai LSR liền nhau, Ru và

Rd, chúng kết hợp một vài tập FEC theo các cách khác nhau

Nếu Ru mịn hơn Rd thì điều này không gây ra vấn đề gì Ru phân phối nhiều nhãncho một tập các FEC hơn Rd Điều này có nghĩa là Ru cần gửi chuyển tiếp các gói tin dánnhãn trong những FEC này tới Rd, nó cần phải xắp xếp n nhãn thành m nhãn ở đây n lớnhơn m Tuỳ chọn, Ru có thể rút tập n nhãn mà nó phân phối,và sau đó phân phối tập mnhãn, tương ứng với mức mịn của Rd Không cần thiết phải đảm bảo các hoạt động làchính xác, nhưng kết quả là giảm số nhãn do Ru phân phối, và Ru không thu được ưuđiểm gì bằng việc phân phối một số lượng lớn các nhãn Quyết định liệu thực hiện điềunày hay không là vấn đề cục bộ

Nếu Ru ở kém mịn hơn Rd (Rd phải phân phối n nhãn cho tập các FEC trong khi

Ru phải phân phối m nhãn ở đây n>m) Nó có hai sự lựa chọn:

- Nó có thể chấp nhận Rd mịn hơn Ru Điều này đỏi hỏi nó phải rút lại m nhãn mà nóphân phối và phân phối n nhãn Cách lựa chọn này này tốt hơn

- Nó có thể xắp xếp một cách đơn giản m nhãn vào một tập con n nhãn của Rd, nếu nó

co óhể quyết định điều này sẽ thực hiện việc định tuyến tương tự Ví dụ, cho rằng Ru

sử dụng một nhãn đơn cho tất cả các lưu lượng tới một LSR lối ra trong khi Rd kếthợp một số nhãn khác nhau cho lưu lượng này dựa theo các địa chỉ đích khác nhaucủa các gói tin Nếu Ru biết địa chỉ của bộ định tuyến lối ra và nếu Ru đã kết hợp mộtnhãn cho một FEC mà nó được nhận dạng nhờ địa chỉ đó thì sau đó Ru có thể áp sửdụng nhãn đó một cách đơn giản

Trong bất cứ trường hợp nào, tất cả các LSR cần phải biết độ mịn sử dụng cho cácnhãn được ấn định Khi điều khiển theo chỉ dẫn được sử dụng, điều này đòi hỏi mỗi nútphải biết độ mịn cho FEC mà nó thoát khỏi mạng MPLS tại nút đó Với điều khiển độclập, các kết quả tốt nhất có thể thu được nhờ việc đảm bảo rằng tất cả các LSR được cấuhình một cách phù hợp để biết độ mịn cho mỗi FEC Tuy nhiên trong nhiều trường hợpđiều này có thể thực hiện được bằng việc sử dụng một mức mịn áp dụng cho tất cả cácFEC

II.1.2.2.21 Lựa chọn tuyến

Lựa chọn tuyến ám chỉ phương pháp sử dụng cho việc lựa chọn LSP cho một FEC

cụ thể Kiến trúc giao thức MPLS đề xuất hỗ trợ hai khả năng cho lựa chọn tuyến: (1)định tuyến hop-by-hop và (2) định tuyến thẳng

Định tuyến hop-by-hop cho phép mỗi nút lựa chọn một cách độc lập hop tiếp theocho mỗi FEC Đây là phương pháp thông thường hiện nay trong các mạng IP hiện có.Một LSP được định tuyến theo phương pháp hop-by-hop là một LSP mà tuyến đường của

nó được lựa chọn theo phương pháp định tuyến hop-by-hop

Trong LSP được định tuyến theo phương pháp định tuyến thẳng, mỗi LSR khônglựa chọn độc lập hop tiếp theo Đúng hơn là một LSR thường là LSP lối vào hoặc LSP lối

ra sẽ chỉ định một vài(hoặc tất cả) các LSR trong LSP Nếu một LSR chỉ định toàn bộLSP, LSP là định tuyến thẳng hoàn toàn Còn nếu LSR chỉ định một vài LSR trong LSPthì LSP là định tuyến thẳng không hoàn toàn

Dãy các LSR trong LSP định tuyến thảng có thể được chọn nhờ cấu hình hoặc cóthể được lựa chọn động nhờ một nút đơn (ví dụ nút lối ra có thể tận dụng thông tin cấuhình topo thu được từ cơ sở dữ liệu trạng thái đường liên kết để tính toán toàn bộ tuyếnđường cho một cấu trúc cây kết thúc tại nút lối ra)

Việc định tuyến thẳng có thể hữu ích cho một số mục đích, như định tuyến chínhsách hoặc phân tích lưu lượng Trong MPLS, định tuyến thẳng cần phải được xác định tạithời điểm mà các nhãn đó được ấn định, nhưng tuyến đường thẳng không nhất thiết phảiđược chỉ rõ với mỗi gói tin IP Điều này làm cho việc định tuyến thẳng MPLS hiệu quảhơn với cách định tuyến IP truyền thống.

II.1.2.2.22 Thiếu nhãn lối ra

Khi một gói tin đang di chuyển dọc theo một LSP, thỉnh thoảng có thể xảy ratrường hợp nó tới LSR mà ILM không xắp xếp nhãn lối vào của gói tin vào NHLFE, cho

dù là nhãn lối vào là hợp lệ Điều này xảy ra là do điều kiện hiện tại, hoặc do một lỗi tạiLSR mà nó có thể là hop tiếp theo của gói tin

Trong trường hợp này nên bỏ toàn bộ tập nhãn và cố gắng gửi chuyển tiếp gói tin

đi xa hơn thông qua việc gửi chuyển tiếp truyền thống, dựa trên mào đầu gói tin lớpmạng Tuy nhiên, nó chung đây không phải là một thủ tục an toàn:

- Nếu gói tin theo một LSP được định tuyến thẳng, điều này có thể gây ra lặp

- Mào đầu lớp mạng của gói tin có thể không đủ thông tin để cho phép LSR gửi chuyểntiếp nó một cách chính xác

Trừ khi nó có thể quyết định rằng không có hai tình huống như trên xảy ra, thủ tục

an toàn duy nhất là loại bỏ gói tin

II.1.2.2.23 Thời gian sống (TTL)

Trong gửi chuyển tiếp IP truyền thống, mỗi gói tin mang một giá trị TTL trongmào đầu của nó Bất cứ khi nào một gói tin đi qua một bộ định tuyến, giá trị TTL của nógiảm 1; nếu TTL tiến tới 0 trước khi gói tin tới đích, gói tin sẽ bị loại bỏ

Điều này cung cấp một vài mức bảo vệ chống lại hiện tượng lặp trong gửi chuyểntiếp mà nó có thể tồn tại do cấu hình sai, hoặc do lỗi hoặc sự hội tụ quá chậm của thuậttoán định tuyến TTL thỉnh thoảng cũng dược sử dụng cho các chức năng khác, nhưphạm vi áp dụng multicast, và hỗ trợ lệnh “traceroute” Điều này ngụ ý là ở đây có haivấn đề liên quan đến TTL mà MPLS phải giải quyết: (1) TTL làmột cách để chặn hiệntượng lặp; (2) TTL là một cách để thực hiện các chức năng khác, như giới hạn phạm vicủa gói tin

Khi một gói tin di chuyển dọc theo LSP, nó có giá trị TTL tương tự như khi nó dichuyển theo dãy các bộ định tuyến như vậy không theo phương thức chuyển mạch nhãn.Nếu gói tin di chuyển dọc theo một hệ thống phân cấp của các LSP, tổng số của các hop

LSR được truyền qua sẽ phản ánh trong giá trị TTL khi nó ra khỏi hệ thống phân cấp củacác LSP.

Cách mà TTL được xử lý có thể biến đổi phụ thuộc vào liệu các giá trị nhãnMPLS được mang trong một mào đầu chèn thêm MPLS [MPLS-SHIM] hay là các nhãnMPLS được mang trong mào đầu L2 như mào đầu ATM[MPLS-ATM] hoặc mào đầuFrameRelay[MPLS-FRMRLY]

Nếu các giá trị nhãn được mã hoá trong mào đầu mở rộng mà nó nằm giữa màođầu lớp liên kết dữ liệu và mào đầu lớp mạng Mào đầu mở rộng này phải có trường TTL

mà nó có thể được nạp ban đầu từ trường TTL trongmào đầu lớp mạng, phải được giảmgiá trị tại mỗi hop LSR và phải được sao chép vào trường TTL trong mào đầulớp mạngkhi gói tin ra khỏi LSP

Nếu giá trị nhãn được mã hoá trong mào đầu lớp liên kết dữ liệu (ví dụ trườngVPI/VCI trong mào đầu AAL5 của ATM), và các gói tin dán nhãn được gửi chuyển tiếpbằng tổng đài L2 (ví dụ tổng đài ATM), và lớp liên kết dữ liệu(lớp ATM) không cótrường TTL tại mỗi hop thì khi đó nó sẽ không thể giảm giá trị TTL tại mỗi hop Mộtđoạn LSP bao gồm một dãy các LSR không có khả năng giảm TTL của gói tin sẽ gọi làđoạn LSP non-TTL

Khi một gói tin thoát khỏi đoạn LSP non-TTL, nó được đưa một giá trị TTL phảnánh số hop LSR mà nó đi qua Trong trường hợp unicast, điều này có thể đạt được bằngviệc truyền độ dài LSP tới nút lối vào, cho phép nút lối vào giảm giá trị TTL trước khigửi chuyển tiếp gói tin vào đoạn LSP non-TTL

Đôi khi nó có thể được quyết định, trong lúc đi từ lối vào tới đoạn LSP non-TTL,rằng TTL của một gói tin cụ thể sẽ hết hiêu lực trước khi gói tin tới được lối ra của đoạnLSP non-TTL đó Trong trường hợp này, LSR tại lối vào đoạn LSP non-TTL không đượcchuyển mạch nhãn gói tin Điều này có nghĩa là các thủ tục đặt biệt phải được phát triển

để hỗ trợ traceroute theo chức năng, ví dụ, các gói tin traceroute có thể được gửi chuyểntiếp sử dụng việc gửi chuyển tiếp hop by hop truyền thống

II.1.2.2.24 Điều khiển lặp

Trong một đoạn LSP non-TTL, theo như việc định nghĩa, TTL không thể được sửdụng để bảo vệ khỏi hiện tượng lặp trong gửi chuyển tiếp Tầm quan trọng của việc điềukhiển lặp có thể phụ thuộc vào phần cứng đang được sử dụng để cung cấp các chức năngLSR dọc theo đoạn LSP non-TTL

Cho rằng phần cứng chuyển mạch ATM đang được sử dụng để cung cấp các chứcnăng chuyển mạch MPLS, với một nhãn đang được mang trong trường VPI/VCI Do

phần cứng chuyển mạch ATM không thể giảm giá trị TTL, ở đây không có bảo vệ chốnglại hiện tượng lặp Nếu phần cứng ATM có khả năng cung cấp quyền truy nhập côngbằng tới bộ đệm cho các tế bào lối vào mang các giá trị VPI/VCI khác nhau, hiện tượnglặp này có thể gây ra những ảnh hưởng có hại với các lưu lượng khác Nếu phần cứngATM không thể cung cấp khả năng truy cập bộ đệm công bằng loại này, thì thậm chí cácvòng lặp ngắn cũng có thể gây ra sự giảm sút nhanh chóng về toàn bộ chất lượng của cácLSR.

Cho dù là khả năng truy cập bộ đệm công bằng có thể được cung cấp, vẫn chẳngđáng giá chỉ để có một vài phương tiện phát hiện các vòng lặp diễn ra lâu hơn mức chophép Tất cả các LSR gắn liền với các đoạn LSP non TTL bởi vậy đòi hỏi hỗ trợ côngnghệ cho việc phát hiện lặp, tuy nhiên sử dụng công nghệ phát hiện lặp là tuỳ chọn

II.1.2.2.25 Mã hoá nhãn

Để truyền tập nhãn theo gói tin, cần phải định nghĩa một phương thức mã hoá cụthể của tập nhãn Kiến trúc hỗ trợ một vài cộng nghệ mã hoá, lựa chọn công nghệ nàophụ thuộc vào loại thiết bị được sử dụng để gửi chuyển tiếp gói tin

II.1.2.2.25.1 Phần mềm, phần cứng tuân thủ MPLS

Nếu sử dụng phần cứng và mềm MPLS để gửi chuyển tiếp gói tin dán nhãn, mộtcách để mã hóa tập nhãn là định nghĩa một giao thức mới được sử dụng như phần đệmgiữa mào đầu lớp liên kết dữ liệu và mào đầu lớp mạng Phần đệm này sẽ là phần tómlược của gói tin lớp mạng Chúng ta sẽ đề cập nó là “Generic MPLS Encapsulation” vàđược mô tả rõ trong [MPLS-SHIM]

II.1.2.2.25.2 Các tổng đài ATM đóng vai trò các LSR

Chú ý rằng các thủ tục gửi chuyển tiếp MPLS tương tự như các thủ tục trong tổngđài chuyển mạch nhãn như tổng đài ATM Các tổng đài ATM sử dụng cổng lối vào vàgiá trị VPI/VCI như là chỉ số vào bảng “đấu nối chéo”, từ đó chúng có thể thu được cổnglối ra và các giá trị VPI/VCI lối ra Do đó nếu một hoặc nhiều nhãn được mã hoá trực tiếpvào các trường mà chúng có thể được các tổng đài này (với phần mềm nâng cấp phù hợp)truy cập, và sau đó các tổng đài này có thể được sử dụng như các LSR Chúng ta gọinhững thiết bị này là “ATM-LSR”

Có một vài cách để mã hoá các nhãn trong mào đầu tế bào ATM (sử dụng AAL5):

1 Mã hoá SVC: sử dụng trường VPI/VCI để mã hoá nhãn trên cùng của tập nhãn Côngnghệ này có thể được sử dụng trong bất cứ mạng nào Với công nghệ mã hoá này, mỗiLSP được xem như là ATM SVC, và giao thức phân phối nhãn trở thành giao thức