Điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO MỤC LỤC TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 0^0 Chương 1: Tổng quan điểu khiển lưu lượng mạng MPLS 12 1.1 Cơ điều khiển lưu lượng ' 12 1.1.1 Cá c khái niệm mạng bản: 12 LUẬN VĂN THẠC SỸ 1.1.2 Cơ điều khiển lưu lượng: 15 1.1.3 Điều khiển lưu lượng trước có mạng MPLS 16 1.1.3.1 Điều khiển lưu lượng mạng IP: .16 1.1.3.2 Điều khiển lưu Ịượng mạng ATM: .18 ĐIẾU KHIẾN LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG MPLS 1.1.4 Điều khiển lưu lượng mạng MPLS (MPLS TE): 19 1.1.5 Úng dụng mạng MPLS:; .20 NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIÊN THÔNG 1.2 Cơ mạng MPLS: 21 MÃ SỐ 1.2.1 1.2.2 Chuyển mạch nhãn: .' : 21 1.2.1.1 Chuyển mạch nhãn gì: 21 1.2.1.2 Tại lại phải sử dụng chuyển mạch nhãn: 21 TRỊNH MINH TRÍ Các khái niệm chuyển mạch nhãn: 22 1.2.2.1 Các thành phần chuyển mạch nhãn MPLS: 22 1.2.2.2 Các thao tác nhãn: 26 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS PHẠM MINH HÀ 1.2.2.3 1.2.3 Các ánh xạ bảng hỗ trợ: .28 Hoạt động chuyển mạch nhãn MPLS: .29 1.2.3.1 Hoạt động chung: .29 Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS -2- 2.2.3 2.3 2.2.2.2 Những thay đổi băng thông đáng kể: 44 2.2.2.3 Những thay đổi băng thông không đáng kể 44 2.2.2.4 Những thay đổi nguyên nhân gây lỗi 45 Các thòng tin trạng thái mạng truyền nào: 45 2.2.3.1 Trong giao thức OSPF: 45 2.2.3.2 Trong giao thức IS-ĨS: 47 Tính toán thiết lập LSP: 48 2.3.1 Thuật toán SPF 48 2.3.2 Thuật toán CSPF: £ 50 2.3.2.1 Hoạt động chung: .» 50 2.3.2.2 Việc chọn đường CSPF: 53 2.3.2.3 Những yếu tố khác ảnh hưởng đến CSPF: 55 2.3.3 Tối ưu hóa lại đường hầm: .57 2.3.4 Giao thức giành trước tài nguyên RSVP: 59 2.3.5 2.3.4.1 Cơ RSVP: 59 2.3.4.2 Thiết lập trì đường đi: 60 Đường hầm xuyên vùng: 64 2.3.5.1 Thuật ngữlGP: 64 2.3.5.2 Đường hầm xuyên vùng làm gì: .64 2.3.5.3 Hoạt động đường hầm xuyên vùng: 65 Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS Từ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt ABR Area border Router Router sử dụng để kết nối -4vùng OSPF Assured Forwarding Dịch CAC CBR CIR CSPF DSCP E-LSP ERO 1GP SIS LDP LER vụ bảo Diffserv đảm mô hình Chương 3: Chất lượng dịch vụ mạng MPLS .87 Autonomous System Hệ thống tự trị DANH MỤC TỪ VIÊT TẤT 3.1 Tổng quan 87 Bandwidth Constraint Ràng buộc băng thông 3.2 Kiến trúc DiffServ 88 Best effort Dịch vụ nỗ lực tối đa 3.2.1 Phân loại .88 Thủ tục chấp nhận kết nối Connection Admission 3.2.2 Kiểm soát 89 Control Gán nhãn 89 Constant3.2.3 Bit Rate Tốc độ bit cố định 3.2.4 Hàng đợi 89 Commit Information Rate Tốc độ cam kết 3.2.5 Loại bỏ .90 Constraint Shortest Thuật Path toán định tuyến ràng buộc 3.3 DiffServ gói tin IP ' First .90 Class Type Các lớp có chung yêu cầu dịch IGP để thông báo trạng thái 3.4 DiffServ gói tinvụ MPLS 94 mạng mạng DiffServ Code Point 3.5 Xử lý chồng nhãn 94 Trường dịch vụ phân chia gói IP 3.5.1 Ip2mpls r% Expedited Forwarding Dịch vụ bảo hiểm 94 EXP-LSP3.5.2 Mpls2mpls 95 LSP có chất lượng suy từ trường EXP 3.5.3 Mpls2ip 96 Explicit Route Đưcmg xác định trước 3.5.4 EXP DSCP độc lập 97 Explicit Route Object Chứa tập nút trung gian phải 3.5.5 Xử lý chặng trường hợp ip2mpls mpls2ip .97 qua để đến đích Interior Protocol Giao thức cổng 3.6 Gateway Chế độ đường hầm 98 3.6.1 System Chế độ Uniíorm 99 ĩntermediate - thức định tuyến trạng thái Giao Intermediate liên kết 3.6.2System Chế độ Short-Pipe 100 Label Giao thức phàn phối nhãn 3.6.3 Distribution Chế độ Pipe 102 Protocol 3.7 E-LSP L-LSP .103 Label Edge Router Router biên L-LSP LuậnLSP văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS Label inferred ' Chất lượng gói tin suy Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS từ trường label tiêu đề LSA MAM Link State Advertisment Gói tin gửi link State Maximum Allocation Mô hình cấp phát tối đa Model PHB Per Hop Behavior PHP Penultimate hop Poping Permanent Virtual Circuit RDM Russion Doll Model TOS Hoạt động tháo nhãn hop trước LSR PVC RSVP Xư lý chặng Kênh ảo cố định Mô hình ràng buộc băng thông kiểu búp bê Nga Resource Reservation Giao thức giành trước băng thông Protocol Type of Service Trườns kiểu dịch vụ ơói ĨP Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS -6- DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Tổng kết thao tác nhãn .27 Bảng 1.2: Các kiểu thông điệp .33 Bảng 2.1: Giá trị TLV 46 Bảng 2.2: Những TLV mang thống tin liên kết .48 Bảng 2.3: Danh sách PATH TENT trên'Router A sau bước .52 Bảng 2.4: Danh sách PATH TENT Router A sau bước 52 Bảng 2.5: Danh sách PATH TENT Router A sau bước 52 Bảng 2.6: Danh sách PATH TENT Router A sau bước 52 Bảng 2.7: Danh sách PATH TENT Router A sau bước 53 Bảng 2.8: Thuộc tính đường từ RtrA đến RtrZ 54 Bảng 2.9: kiểu thông điệp RSVP 60 Bảng 2.10: Bảng định tuyến Router A trước có đường hầm TE 68 Bảng 2.11: Bảng định tuyến Router A sau định tuyến tĩnh cấu hình ! 69 Bảng 2.12: Bảng định tuyến Router A sau chạy thuật toán SPF 76 Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Topo mạng IP hình cá .17 Hình 1.2: Topo mạng ATM hình cá 18 Hình 1.3: Topo mạng MPLS hình cá 19 Hình 1.4: Các thành phần chuyển mạch nhãn MPLS 22 Hình 1.6: Chồng nhãn 25 Hình 1.7: Các LSP 26 Hình 1.8: Ánh xạ FIB 28 Hình 1.9: Ánh xạ LFIB 29 Hình 1.10: Tiêu đề chung gói tin LDP ' 32 Hình 1.11: Cấu trúc đối tượng LDP 33 Hình 1.12: Vai trò chủ động bị động LSR 35 Hình 1.13: Quá trình thiết lập phiên 35 Hình 1.14: Cấu trúc node MPLS ' 37 Hình 2.1: Mạng có trị TE trị IGP 42 Hình 2.2: Mạng có trị TE khác trị IGP * 42 Hình 2.3: Khuôn mẫu TLV 45 Hình 2.4: Khuôn dạng TLV kiểu 22 47 Hình 2.5: Thuật toán định tuyến SPF .49 Hình 2.6: Mạng mẫu mô tả CSPF .51 Hình 2.7: Mạng mẫu mô tả thứ tự chọn đường CSPF 54 Hình 2.8: Topo mạng mô tả lựa chọn khác lưu lượng thoại liệu * ‘ .’ 55 Hình 2.9: Đường tối ưu đường sử dụng 57 Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS -8- Hlnh 3.14: Các lớp TE .106 Hình 3.15: Mô hình MAM 107 Hình 3.16: MAM sử dụng băng thông hiệu 107 Hình 3.17: Mô hình RDM 108 Hình 3.18: RDM với data LSP 108 Hình 3.19: RDM với data LSP 109 Hình 3.20: RDM với data LSPvà voice LSP thiết lập sau 110 Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS LỜI CẢM ƠN Lời nói đồ án lời cảm ơn chân thành gửi đến PGS TS Phạm Minh Hà, người trực tiếp hướng dẫn suốt trình thực đồ án Cô hướng dẫn cách tiếp cận giải vấn đề cách khoa học Tôi xin gửi lời cảm ơn đến anh chị khóa trước, bạn bè khóa đồng nghiệp giúp nhiều trình tìm kiếm tài liệu trao đổi ý kiến để nắm bắt vấn đề tốt Luận văn cao học: Điều khiến lưu lượng mạng MPLS -10- LỜI MỞ ĐẦU Trong thòi gian qua chứng kiến bùng nổ mạng máy tính toàn cầu Internet Không có nói Internet thành phần thiếu sống đại Các dịch vụ dựa sở hạ tầng mạng internet tiếp tục phát triển mạnh mẽ rộng VOIP, điện thoại truyền hình, hội thảo/đào tạo từ xa Vấn đề đặt với ngành công nghệ thông tin phải tìm giải pháp kỹ thuật đáp ứng đòi hỏi mạng máy tính qui mô lớn có yêu cầu chất lượng cao Để đáp ứng yêu cầu này, cần kỹ thuật điều* khiển phù hợp có khả đưa tính QoS vạo mạng Internet Kỹ thuật điều khiển lưu lượng thực mạng để làm tăng giá trị mạng: Ớ góc độ người dòng, yêu cầu người dùng đảm bảo với chất lượng tốt Ở góc độ nhà cung cấp dịch vụ, mạng dược sử dụng với hiệu suất cao mang lại lợi nhuận nhiều Kỹ thuật điều khiển lưu lượng với công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS coi giải pháp điều khiển lưu lượng tốt cho mạng lớn thời điểm Kỹ thuật gồm thành phần chính: Định tuyến ràng buộc, giao thức định tuyến IGP mở rộng, chuyển mạch nhãn đa giao thức Định tuyến ràng buộc công cụ quan trọng để thực kỹ thuật điều khiển lưu lượng Định tuyến ràng buộc tìm đường qua mạng thỏa mãn ràng buộc Các ràng buộc sách nhà quản trị yêu cầu QoS lưu lượng Do vậy, định tuyến ràng buộc tránh tượng tắc nghẽn định tuyến theo đường ngắn gửi lưu lượng qua liên kết không đủ tài nguyên đặt nhiều đường qua liên kết Để có thông tin tài nguyên có (như băng thông có liên kết) mạng, giao thức IGP mở rộng để hỗ trợ thêm thông tin Chuyển mạch nhãn chế ánh xạ địa lớp vào nhãn lớp Chuyển tiếp (forwarđing) gói liệu tích hợp với chế định tuyến tầng mạng VI vậy, MPLS có đặc điểm khả mở rộng, tính linh hoạt chế định tuyến khả quản lý lưu lượng, hỗ trợ QoS hiệu suất cao chế chuyển mạch MPLS đưa công cụ điều khiển lưu Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS lượng khả nâng thiết lập đường qua mạng với ràng buộc lun lượng Các đường thường kết tính toán thuật toán định tuyến ràng buộc nêu Tuy tiếp tục hoàn thiện, điều khiển lưu lượng mạng MPLS công nghệ có nhiều triển vọng Vì với tính chất cấu định tuyến mình, MPLS có khả đáp ứng nhiều yêu cầu mạng thông tin đặc biệt mạng máy tính Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS -34- Các chức giao thức LDP: LDP có chức chính: • Khám phá hàng xóm • Thiết lập trì phiên • Gán nhãn • Thông báo Khám phá hàng xóm: Giữa thực thê LDP có loại hàng xóm: Hàng xóm trực tiếp: Những hàng &óm trực tiếp có đường kết nối lóp chúng VI vậy, Router kết nối liên kết lớp như: POS, ATM PVC, Ethernet, DS-3 coi thực thể LDP hàng xóm trực tiếp Những hàng xóm liên kết kết nối logic GRE tunnel coi kết nối trực tiếp Hàng xóm không kết nối trực tiếp: Những hàng xóm kết nối lớp chúng Những hàng xóm thường cách nhiều hop IP Các Router kết nối đường hầm MPLS TE coi hàng xóm không trực tiếp Sự khác hàng xóm trực tiếp hàng xóm không trực tiếp xảy trình khám phá hàng xóm LSR khám phá hàng xóm kết nối trực tiếp cách gửi thông điệp Hello LDP đóng ƯDP với địa multicast 224.0.0.2 Những gói biết đến thông điệp Hello Các hàng xóm không trực tiếp thông tin cho gói tin UDP multicast Vì vậy, thông điệp helỉo hàng xóm loại gửi theo unicast Thiết lập trì phiên: Sau khám phá xong hàng xóm, trình thiết lập phiên LDP bắt đầu Quá trình gồm hai bước: - Xác định đóng vai trò chủ động đóng vai trò bị động trình thiết lâp Bảng 1.2: Các kiểu thông điệp - Khởi tạo tham số phiên Trong trường manđatory optional thông điệp LDP Vai trò chủ động bị động xác định cách so sánh địa chi mã (thường địa loopback Router) gói heỉlo Nếu Router nhận hóa theo (kiểu - độ đài - giá trị) (T-L-V) Một giá trị bao gồm nhiều TLV khác Luận vãn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS Luận văn cao học: Điểu khiển lưu lượng mạng MPLS xác định có vai trò chủ động, khởi tạo phiên TCP Nếu không đợi Roưter gửi khởi tạo phiên TCP R2:0 Hello 1.1.1.1 -< 2.2-22 RI _ R2 L1 Session for L1 ■< - R2:0 Hetlo Hình 1.12 : Vai trò chủ động bị động LSR Như hình trên, RI nhận R2:0 liên kết Ll RI so sánh địa 1.1.1.1 với địa R2, 2.2.2.2 Bởi địa R2 lớn Rl, RI đóng vai trò thụ động đợi R2 thiết lập phiên kết nối TCP Kết nối dùng port 646 Sau phiên TCP thiết lập, LSR đàm phán tham số phiên qua thông điệp khởi tạo LDP Nó bao gồm phiên bản, phương pháp phân phối nhãn, giá trị đồng hồ, phạm vi VPI/VCI cho ATM Sau phiên thiết lập, trì cách gửi định kỳ thông điệp Hello Keepalive phiên TCP Topology Sessỉons Established Hình 1.13: Quá trình thiết lập phiên Luận văn cao học: Điều khiển lun lượng mạng MPLS -36- Hình tổng kết trình thiết lập phiên Số phiên cần LSR phụ thuộc vào không gian nhãn Đối với giao diện Frame-mode POS, có nhiều liên kết LSR nhimg có phiên LDP thiết lập Frame mode, không gian nhãn per-platform sử dụng Khi giao diện ATM sử dụng, LSR phải trì không gian nhãn per-interface liên kết Trường hợp A Router Rl, R2, R3, R4 kết nối liên kết L1-L4 Đối với liên kết, có phiên cần thiết lập — giả thiết giao diện Frame-mode Trường hợp B nhiều liên kết Router, RI R2 Giả sử dùng Frame-mode, có phiên LDP yêu cầu Trường hợp liên kết ATM LSR RI R2 cell mode Trường hợp cần thêm phiên LDP thiết lập Thông báo nhãn: Ngay LSRs thiết lập mối quan hệ hàng xóm LDP, bắt đầu thông báo nhãn cho kiểu thông điệp trao đổi LSR: - Address - Address Withdraw - Label Request - Label Mapping - Label Withdraw - Label Release - Label Abort Request Thông báo: Khi LSR cần thông báo vấn đề cho hàng xóm nó, sử dụng thông điệp Notification Notification - Error Notiíĩcation - Advisory Notiíication Thông báo lỗi sử dụng LSR tìm lỗi sửa chúng Điều dẫn đến việc phải hủy bỏ phiên LDP thời Những LSR nhận thông báo lỗi giải phóng tất tài nguyên liên quan đến phiên LDP sử dụng Advisory Notiíication sử dụng cảnh báo LSR sửa lỗi Thông tin cảnh báo mang thông điệp trạng thái c Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS 1.2.5 Kiến trúc node chuyển mạch: Hình 1.14: Cấu trúc node MPLS Các phần nêu khái niệm hoạt động MPLS Phần nhấn mạnh vào đặc điểm bật MPLS độc lập hai mặt phẳng: Mặt phang điều khiển mặt phẳng chuyển tiếp Một node MPLS thực việc định tuyến tầng chuyển mạch tầng Hai mặt phảng thể rõ kiến trúc LSR minh họa hình vẽ 1.16 Mặt phẳng chuyển tiếp MPLS có nhiệm vụ vận chuyển gói liệu dựa vào giá trị nằm nhãn Mỗi node MPLS có hai bảng phục vụ cho việc chuyển tiếp liệu bảng thông tin nhãn (LIB- Label Information Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS -38- Base) bảng thông tin chuyển tiếp nhãn (LFIB — Label Forwarding Iníormation Base) mà ta làm quen từ phần trước Quá trình chuyển tiếp gói tin node mạng đơn trình tráo đổi nhãn gửi gói tin đến node dựa vào thông tin báng LFIB Mặt phẳng điều khiển MPLS có nhiệm vụ xây dựng trì thông tin bảng phục vụ cho trình chuyển tiếp Tất node MPLS phải chạy giao thức định tuyến IP để trao đổi thòng tin định tuyến với Trong MPLS, bảng định tuyến cung cấp thông tin mạng đích phần địa mạng prefix hỗ trợ việc liên kết ạhãn Các giao thức định tuyến trạng thái licn kết (OSPF, IS-IS) thường chọn cung cấp cho node MPLS nhìn toàn mạng Tuy nhiên, giao thức lại không phù hợp với việc phân phối nhãn chúng gửi tin định tuyến cho nhóm Roưter không nằm lân cận nhau; đó, thông tin liên kết nhãn chủ yếu Router nằm cạnh Mỗi module điều khiển làm nhiệm vụ gán phân phối tập hợp nhãn trì thông tin điều khiển liên quan Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS Chương 2: Kỹ thuật điều khiển lưu lượng mạng MPLS 2.1 Tổng quan: Mạng 1P có điểm yếu có chế điều khiển luồng lưu lượng thay đổi metric đường truyền giao thức IGP OSPF Tuy nhiên, cách làm làm thay đổi tất gói qua liên kết Các cách không cung cấp tối U11 động không xem đặc điểm lưu lượng khả mạng thực định định tuyến Trong mạng kỹ thuật lưu lượng MPLS, đường chuyển mạch nhãn (LSP) thay đổi động từ đường tắt nghẽn đến đường khác Điều thể hiệu mạng IP, người quản trị mạng cho mạng hoạt động với khả cao điều kiện bình thường, trước tắt nghẽn xuất vài lưu lượng dễ dàng chuyển đường khác Hơn nữa, người quản trị mạng sử dụng thuật toán tổng quát để cung cấp ánh xạ từ luồng lưu lượng đến đường truyền vật lý mà có sử dụng cách MPLS TE cho phép nhà cung cấp dịch vụ định nghĩa đường xác, tương tự định tuyến nguồn, xuyên qua mạng họ điều khiển lưu lượng đường Kỹ thuật lưu lượng thực thi cân tải có chi phí không cân dựa CEF đường hầm 2.2 Phân phối thông tin định tuyến ràng buộc 2.2.1 Những thông tin dược phán phối: Như trình bày chương trước, ý tưởng MPLS TE cho phép Router xây dựng đường LSP xuyên qua mạng dựa vào yêu cầu thông tin trạng thái Router đầu vào tính toán đường ngắn mạng 1P thông thường Những thông tin đầu vào cho phép Router thực định chọn đường thông minh trình bày Luận vãn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS -40- MPLS TE dùng OSPF IS-IS để phàn phối thông tin tài nguyên có mạng loại thông tin phân phối là: • Thông tin băng thông giao diện, chia theo thứ bậc ưu tiên phép số tunnel có quyền un tiên chiếm băng thông tunnel khác • Cờ thuộc tính giao diện • Trọng số quản trị giao diện Một Router thông báo băng thông lại, cờ thuộc tính, trọng số quản trị cho tất liên kết đưa vào MPLS TE 2.2.1.1 Lượng băng thòng: Tính chất hĩm ích MPLS TE khả giành trước băng thông từ đầu vào đến đầu mạng Ta cấu hình lượng băng thông cần giành trước cho tunnel router đầu vào để MPLS TE tính đường xuyên qua mạng đảm bảo băng thông ta tính trước Giao thức OSPF thông báo loại thông tin lượng băng thông giao diện: Lượng băng thông lại sử dụng, Lượng băng thông tối đa phục vụ cho luồng Khi đường hầm MPLS TE giành trước băng thông liên kết giao diện, lượng bãng thông cấp phát thay đổi Lượng băng thông để giành giao diện lượng băng thông để giành tối đa giao diện trừ lượng băng thông cấp phát 2.2.1.2 Mức ưu tiên: Một số đường hầm quan trọng hon đường hầm khác Ta phải có cách để trao quyền cho đường hầm quan trọng để chúng ưu tiên trình tranh chấp băng thông với đường hầm khác MPLS TE giải quvết vấn đề khái niệm gọi mức ưu tiên đường hầm Một tunnel thiết lập mức (0-7) un đường hầm Số cao mức ưu tiên nhỏ hay nói cách khác đường hầm có số tru tiên cao không quan trọng bàng đường hầm có số ưu tiên thấp Đường hầm có mức ưu tiên cao lấy băng thông đường hầm có mức ưu tiên thấp đường hầm có mức un tiên thấp giành băng thông giao diện từ trước Luận van cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS A - s~ "Ì* c B ^ DS-3 * ĩj D - ỵ~ OỌ-3 TE metric = IGP metric = E Có hai loại mức ưu tiên dường hầm mức ưu tiên thiết lập mức ưu tiên trì Nếu đường hầm có mức un tiên thiết lập lớn mức ưu tiên TE metric = IGP metric = trì đường hầm có tranh chấp băng thông giao diện đường hầm thắng thiết lập đường có bàng thông tương ứng qua giao diện Còn đường hầm cũ phải tĩnh đường qua giao diện khác để đảm bảo băng thông 2.2.1.3 Cờ thuộc tính: Cờ thuộc tính dãy 32 bit thiết lập 32 thuộc tính khác liên kết Ta định nghĩa giá trị củạmờ liên kết dựa vào cờ thuộc tính Ví dụ: Ta định nghĩa bit có trọng số nhỏ cờ thuộc tính nghĩa ràng: Liên kết qua đường truyền vệ tinh không phù hợp để truyền lưu lượng yêu cầu trễ thấp như: thoại Các thông tin cờ thuộc tính giao thức OSPF phân phối thông tin trạng thái mạng, đầu đường hầm, thuật toán tìm đường dựa vào thông tin cờ thuộc tính để tìm đường phù hợp đến đích theo yêu cầu 2.2.1.4 Trọng sô quản trị: Một thông tin trạng thái mạng truyền chi phí.Quá trình tính đường đường hầm qua dùng thông tin chi phí tham số đầu vào cho thuật toán tính đường Một liên kết có loại chi phí: chi phí TE chi phí IGP Chi phí TE đưa vào thuật toán tính đường CSPF để tìm đường qua mạng Chi phí IGP đưa vào thuật toán tính đường IGP SPF để tìm đường qua mạng Ta minh họa úng dụng chi phí TE IGP sau: Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS 2.2.2 Các thông tin phân phối nào: 2.2.2.1 Tổng quan: Trong mạng IP thông tin trạng thái liên kết truyền giao thức IGPkhi xảy trường hợp sau: - Khi liên kết ưp hay down - Khi tham số cấu hình liên kết thay đổi (Khi chi phí liên kết thay đổi) - Khi đồng hồ định thời cho việc phân phối lại thông tin timeout Tuy nhiên mạng MPLS có nguyên nhàn để thông tin trạng thái đường truyền truyền có sư thay đổi đáng kể băng thông liên2.1: kếtMạng Hình có trị TEmạng trị IGP • Khi đường hầm thiết lập hayDS-3 hủyvà bỏmột quađường giao diện, lượng Giả sử có hai đường liên kẹt, đường OC-3 từ B đến băng thông để giành giao diện thay đổi theo lượng bãng thông c Đường DS-3 có chi phí TE = chi phí IGP = Đường OC-3 có chi phí TE = giành đường thiết chi phítrước 1GP = Nếuđường ta có 2hầm loại Khi lưu lượng IP vàhầm MPLS lập qua qua liên kết giao diện, chúng tiêu tốn băng thông lượng băng thông để giành hai lưu lượng dồn đường OC-3 oc có chi phí thấp giao diện giảm xuống Khi đường hầm bị hủy bò, lượng băng thông có Để đường OC-3 đỡ bị tắc nghẽn, ta điều khiển để đường hầm TE thể để giành qua giao diện tăng lên qua liên kết DS-3 Thực điều bàng cách thay đổi chi phí TE Nhưng Router thông báo thay đổi băng thông: đường OC-3 thành chi phí IGP giữ nguyên Khi thuật toán CSPF Câu trả lời có thay đổi xảy Nhưng diều tính lại, chọn đường qua BC cho tunnel đường có chi dẫn đến có lượng lớn lưu lượng làm ngập lụt mạng Một số phí thấp Còn SPF tính, dùng chi phí IGP định tuyến lưu mạng MPLS lớn có hàng nghìn đường hầm Việc báo hiệu lượng IP qua đường OC-3 đường có chi phí IGP thấp có thay đổi đường hầm giống thêm nhiều liên kết vào mạng = IGP metrỉc = tài nguyên băng thông IP thông thường, gâyTE metric ngập lụt mạng, tiêu tốn giao diện tài nguyên CPU Router Nếu không thông báo up down đường hầm Router không cập nhật trạng thái topo mạng cách xác gây tượng đồng mạng Nếu giao diện hết băng thông để OỌ-3 giành Router khác tính đường di qua giao diện Điều nàv dãn đến thiết lập đường hầm qưa giao diện =TE admin vveight = xác định tối ưu báo TE điềumetric bát tiện khác Vì vậy, ta phái 1GP metric = hiệu thòng tin thay đổi băng thông giao diện Có luật truyền thông tin có thay đổi băng thông giao diện: - Báo hiệu thay đổi băng thông đáng kể giao diện Hình 2.2: Mạng có trị TE khác trị 1GP Luận vãn cao học: Điểu khiển lưu lượng mạng MPLS Luận vãn cao học: Điều khiển lưu lượng mạng MPLS -44- - - Báo hiệu thay đổi không đáng kể băng thông giao diện cách đặn theo đồng hồ thường xuyên đồng hồ định thời báo hiệu giao thức IGP Nếu thay đổi không truyền biết đến nguyên nhân gây lỗi việc tính đường Router khác, báo hiệu 2.1.2.2 Những thay đổi băng thông đáng kể: Những thay đổi băng thông đáng kể.B>C->D với chi phí tổng cộng =12 Nhưng đường A->B->C->D đủ 60 Mbps bãng thông CSPF cần tính đường ngắn có đủ 60Mbps Điều đơn giản Các bước hoạt động CSPF sau: Bước 1: Đặt vào bảng PATH với khoảng cách hop Thiết lập băng thông N/A Bước 2: Xét node vừa đặt vào bảng PATH gọi PATH node Tìm hàng xóm node Thêm hàng xóm vào bảng TENT với next hop PATH node, trừ hàng xóm có bảng TENT hay bảng PATH với cost nhỏ Không thêm đường vào bảng TENT không đạt yêu cầu ràng buộc băng thông thuộc tính đường hầm Nếu node vừa đưa vào bảng TENT tồn bảng với cost cao băng thông tối thiểu thấp hơn, thay Luận vãn cao học: Điều khiển lưu lương mạng MPLS [...]... cơ bản: Điều khiển lưu lượng Điều khiển mạng Điều khiển mạng liên quan đến việc thiết kế mạng sao cho phù hợp với ma trận lưu lượng đã dự đoán từ trước Ta phải dự đoán trước lưu lượng sẽ chảy qua mạng của ta như thế nào và sau đó sắp xếp các mạch và thiết bị mạng cho phù hợp Việc điều khiển mạng thường được thực hiện trong thời Luận van cao học: Điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS -16- gian khá lâu... bằng nhau qua mạng ATM là giải pháp mềm dẻo hơn giải pháp thay đổi chi phí liên kết trong mạng IP vì không có thiết bị nào khác kết nối với mạng bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi tham số chi phí của các PVC này Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS 1.1.4 Điều khiển lim lượng trong mạng MPLS (MPLS TE): MPLS TE kết hợp được khả năng điều khiển lưu lượng hướng kết nối trong mạng ATM với khả... đích Điều khiển lưu lượng có thể được triển khai đơn giản như là số đo IP trên những giao diện hay phức tạp như là mạng lưới đầy đủ PVC ATM thực hiện tối ưu hóa đường PVC dựa trên nhu cầu lưu lượng qua nó Điều khiển lưu lượng trong MPLS phối hợp 2 tính năng quan trọng của kỹ thuật điều khiển lưu lượng hướng kết nối ở lớp 2 với kỹ thuật định tuyến IP ở lớp 3 Ưu điểm của điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS. .. chế điều khiển tranh chấp lớp 3 vào cơ chế điều khiển tranh chấp lớp 2 VI thường không thể điều khiển tranh chấp trong mạng ghép kênh thống kê lớp 2 nên giải pháp phù hợp hơn là ánh xạ cơ chế điều khiển tranh chấp lóp 3 vào lớp 2 Đây là lí do để mạng MPLS đóng vai trò ngày càng quan trọng trong mạng dữ liệu ngày nay 1.1.2 Cơ bản vê điều khiển lưu lượng: Có 2 loại điều khiển mạng cơ bản: Điều khiển lưu. .. Router nằm cạnh nhau Mỗi module điều khiển làm nhiệm vụ gán và phân phối một tập hợp nhãn cũng như duy trì các thông tin điều khiển liên quan Luận văn cao học: Điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Chương 2: Kỹ thuật điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS 2.1 Tổng quan: Mạng 1P đã có điểm yếu là chỉ có một cơ chế điều khiển các luồng lưu lượng là thay đổi metric của đường truyền trong các giao thức IGP như... các mạch và thiết bị mới có thể khá dài Điều khiển lưu lượng là việc lái các lưu lượng để đường đi của nó qua mạng là tối ưu nhất Trong điều khiển mạng, khống bao giờ ta có thể dự đoán chính xác 100% lượng lưu lượng sẽ đi qua mạng và đi qua như thế nào Thỉnh thoảng lưu lượng qua mạng tãng quá nhanh vượt qua cả lưu lượng ta dự đoán trước nên không kịp nâng cấp mạng Thính thoảng có những sự kiện trọng... những ưu điểm của KT điều khiển lưu lượng hướng kết nối của mạng ATM nhưng không gạp phải những vấn đề hạn chế như IPoATM 1.1.3 Điều khiển lưu lượng trước khi có mạng MPLS 1.1.3.1 Điều khiển lưu lượng trong mạng IP: Chuyển tiếp gói IP truyền thống phân tích địa chỉ IP đích chứa trongtiêu đề của lớp mạng ở mỗi gói Mỗi bộ định tuyến phàn tích địa chỉ đích độc lập ở mỗi chặng trong mạng Giao thức định... tự động sẽ hỗ trợ tốt hơn cho việc xử lý lưu lượng Một thuật toán định tuyến có tính đến các yêu cầu về lưu lượng của nhiều luồng và các tài nguyên hiện có ở các node trong mạng được xem là thuật toán định tuyến có ràng buộc Một mạng có sử dụng thuật toán Luận văn cao học: Điểu khiển lưu lượng trong mạng MPLS Luận vãn cao học: Điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS -34- Các chức năng chính của giao thức... hợp trong mạng nhỏ còn đối với mạng lớn hàng trăm Router, việc tính toán thay đổi chi phí của liên kết nào cho phù hợp trở nên rất khó khăn phức tạp 1.1.3.2 Điều khiển lưu lượng trong mạng ATM: ATM cho phép ta đặt các kết nối đường ảo (PVC) qua mạng từ nguồn đến đích Điều này nghĩa rằng ta có khả năng điều khiển luồng lưu lượng chảy qua mạng của ta một cách mềm dẻo hơn Các ISP dùng mạng ATM trong mạng. .. Điều khiển lưu lượng trong mạng MPLS Luận văn cao học: Điều khiển lưu lương trong mạng MPLS M Ui (* f ‘ wV Hình 1.9: ÁnhxạLFIB Hình 1.9 mô tả các trường của một bản LFIB bao gồm: In Label, In port, Address Preĩix, Out Label, Out port 1.2.3 Hoạt động của chuyển mạch nhãn MPLS: 1.2.3.1 Hoạt động chung: MPLS thực hiện 4 bước để chuyển tiếp gói qua một miền MPLS: Bước 1: Báo hiệu: Với bất kỳ loại lưu lượng ... Lun cao hc: iu khin lu lng mng MPLS 1.1.4 iu khin lim lng mng MPLS (MPLS TE): MPLS TE kt hp c kh nng iu khin lu lng hng kt ni mng ATM vi kh nng nh tuyn mm mng IP MPLS TE cho phộp ta xõy dng cỏc... - MPLS Cụng ngh ghộp kờnh thng kờ lm vic theo cỏch chia nhng lu lng mng thnh nhng n v nh v x lý vi mi n v ny riờng bit Trong mng IP, n v ny l gúi tin Trong Frame Relay, chỳng c gi l khung Trong. .. lỏng ging, MPLS khụng cn - Trong ATM, cỏc Router biờn khụng nhỡn thy topo mng lừi ca cỏc ATM svvitch Cũn MPLS> giao thc nh tuyn IP thụng bỏo topo mng lừi ca cỏc LSR 1.1.5 ng dng ca mng MPLS: - Ti