nghiên cứu công nghệ ip multicast và ứng dụng trong mpls vpn (mvpn)

Đồ án tốt nghiệp đại học MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ .ii DANH MỤC BẢNG BIỂU iv THUẬT NGỮ VIẾT TẮT v CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ IP MULTICAST 1.1 Tổng quan công nghệ IP multicast Giới thiệu Multicast lớp Địa multicast 1.2 Một số giao thức Multicast Multicast trình định tuyến IGMP (Internet Group Management Protocol) PIM (Protocol Independent Multicast) 14 1.3 Kết luận chương 19 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ MPLS VPN 21 2.1 Tổng quan công nghệ MPLS 21 Các động lực đời chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS 21 Lịch sử phát triển MPLS 22 Khái niệm MPLS 23 2.2 Các thành phần MPLS 25 Các khái niệm MPLS 25 Giao thức phân phối nhãn (LDP) 33 2.3 Ứng dụng công nghệ MPLS VPN 35 Giới thiệu 35 Mơ hình MPLS VPN lớp 36 Mơ hình MPLS VPN lớp 43 2.4 Kết luận chương 61 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IP MULTICAST TRONG MPLS VPN (MPVN) 63 3.1 Giới thiệu 63 3.2 Các thành phần cách thức hoạt động MVPN 64 Định tuyến chuyển tiếp multicast VPN miền multicast 64 Cây phân phối multicast (Multicast Distribution Trees - MDT) 64 Giao diện đường hầm đa điểm (Multicast Tunnel Interface -MTI) 65 Thông điệp cập nhật MDT cho MP-BGP 65 Thiết lập quan hệ PIM 66 Đậu Văn Thắng – D13VT6 Đồ án tốt nghiệp đại học Mô tả hoạt động 66 3.3 Mô 67 Mục đích mơ 67 Mơ hình mơ 68 Phân tích hệ thống 68 Thực mô 70 Đánh giá kết 91 3.4 Kết luận chương 91 KẾT LUẬN 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 Đậu Văn Thắng – D13VT6 Đồ án tốt nghiệp đại học DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Biểu diễn địa multicast Hình 1.2 Cơ chế ánh xạ địa multicast sang địa Ethernet MAC Hình 1.3 Ví dụ minh họa chế ánh xạ địa IP sang địa MAC Hình 1.4 Khn dạng tin IGMPv1 Hình 1.5 Ví dụ minh họa trình hoạt động IGMPv1 Hình 1.6 Khn dạng tin IGMPv2 Hình 1.7 Ví dụ minh họa q trình rời nhóm máy trạm IGMPv2 Hình 1.8 Ví dụ minh họa q trình rời nhóm máy trạm IGMPv2 10 Hình 1.9 Khn dạng tin IGMPv2 12 Hình 1.10 Quá trình định tuyến lưu lượng multicast PIM-DM 15 Hình 1.11 Quá trình định tuyến lưu lượng multicast PIM-DM 16 Hình 1.12 Quá trình định tuyến lưu lượng multicast PIM-SM 17 Hình 2.1 Cấu trúc hoạt động MPLS 24 Hình 2.2 Nhãn MPLS chế độ khung 25 Hình 2.3 Nhãn MPLS chế độ tế bào 26 Hình 2.4 Đơn vị liệu giao thức lớp thích ứng ATM Layer 27 Hình 2.5 Ngăn xếp nhãn 28 Hình 2.6 Lớp chuyển tiếp tương đương FEC 29 Hình 2.7 LSR miền MPLS 30 Hình 2.8: Kiến trúc Edge LSR 31 Hình 2.9: Kiến trúc LSR 31 Hình 2.10: Mơ tả chức LSR 33 Hình 2.11: Các thơng tin LIB, FIB, LFIB 33 Hình 2.12 Thủ tục phát LSR lân cận 35 Hình 2.13 Cấu trúc MPLS VPN L2 37 Hình 2.14 Kiến trúc mạng MPLS VPN L2 38 Hình 2.15 Cấu trúc chung gói tin L2 VPN 40 Hình 2.16 Cấu trúc PDU 41 Hình 2.17 Các thành phần mạng MPLS VPN L3 46 Hình 2.18 Mơ hình hoạt động BGP/MPLS 48 Hình 2.19: Đường chuyển mạch nhãn mạng nhà cung cấp 49 Hình 2.20: Luồng liệu BGP/MPLS 49 Hình 2.21: VRF tách tuyến khách hàng 51 Hình 2.22 Hình cập nhật MP-BGP 54 Hình 2.23 RD MPLS VPN 55 Hình 2.24 Mơ hình BGP MPLS VPN 55 Hình 2.25: Sự tương tác mặt phẳng điều khiển MPLS VPN 59 Hình 2.26: Hoạt động mặt phẳng điều khiển 59 Đậu Văn Thắng – D13VT6 ii Đồ án tốt nghiệp đại học Hình 2.27: Hoạt động mặt phẳng liệu 60 Hình 3.1 Tiến trình định tuyến chuyển tiếp multicast VPN 64 Hình 3.2 Topology minh họa 67 Hình 3.3 Khởi tạo Dữ liệu MDT 67 Hình 3.4 Mơ hình mô 68 Hình 3.5 Ví dụ kiểm tra IP kích hoạt giao diện PE1 70 Hình 3.6 Ví dụ kiểm tra bảng định tuyến OSPF PE1 71 Hình 3.7 Kiểm tra thơng tin cấu hình MPLS bảng chuyển tiếp nhãn PE1 72 Hình 3.8 Ví dụ kiểm tra trạng thái neighbor BGP PE1 74 Hình 3.9 Ví dụ kiểm tra cấu hình VRF PE1 75 Hình 3.10 Ví dụ kiểm tra trạng thái hàng xóm PE1 77 Hình 3.11 Ví dụ kiểm tra bảng định tuyến tương ứng VRF A PE1 77 Hình 3.12 Ví dụ kiểm tra bảng định tuyến CE-A1 CEB1 78 Hình 3.13 Kiểm tra trạng thái pim PE1 79 Hình 3.14 Kiểm tra trạng thái pim neighbor theo VRF PE1 81 Hình 3.15 Kiểm tra request kênh từ CE-A2 PE2 82 Hình 3.16 Kiểm tra request kênh từ CE-B2 PE2 82 Hình 3.17 Thực ping từ CE-A1 83 Hình 3.18 Thực ping từ CE-B1 83 Hình 3.19 Kiểm tra nguồn kênh trả PE2 theo VRF A 83 Hình 3.20 Kiểm tra nguồn kênh trả PE2 theo VRF B 84 Hình 3.21 Lọc gói tin ICMP CE-A1 với nhóm 239.6.6.6 miền MPLS 85 Hình 3.22 Cấu trúc gói tin ICMP gửi từ CE-A1 đến nhóm 239.6.6.6 trao đổi PE1 P 85 Hình 3.23 Lọc gói tin ICMP PE2 CE-A2 86 Hình 3.24 Cấu trúc gói tin ICMP gửi từ CE-A1 đến nhóm 239.6.6.6 trao đổi PE2 CE-A2 86 Hình 3.25 Cấu trúc gói tin ICMP phản hồi từ CE-A2 đến CE-A1 trao đổi PE2 P 86 Hình 3.26 Bảng nhãn định tuyến PE1 87 Hình 3.27 Thơng tin nhãn cho mạng 192.168.15.5 quảng bá từ PE1 đến PE2 qua giao thức MP-BGP 87 Hình 3.28 Bảng nhãn định tuyến P 87 Hình 3.29 Cấu trúc gói tin ICMP phản hồi từ CE-A2 đến CE-A1 trao đổi P PE1 88 Hình 3.30 Cấu trúc gói tin ICMP phản hồi từ CE-A2 đến CE-A1 trao đổi PE1 CE-A1 88 Hình 3.30 Tình sử dụng truyền unicast 89 Hình 3.31 Biểu đồ lưu lượng ra/vào cổng E0/1 PE1 89 Hình 3.32 Tình sử dụng truyền multicast 90 Hình 3.33 Biểu đồ lưu lượng ra/vào cổng E0/1 PE1 90 Đậu Văn Thắng – D13VT6 iii Đồ án tốt nghiệp đại học DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Giá trị trường IGMPv1 Bảng 1.2: Các trường thông điệp IGMPv2 Bảng 1.3: Các trường thông điệp IGMPv3 13 Bảng 2.1: Các loại LSR chức chúng 32 Đậu Văn Thắng – D13VT6 iv Đồ án tốt nghiệp đại học THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ chuyển mạch không đồng ASN Autonomous system number Số hệ thống tự trị BGP Boder Gateway Protocol Giao thức tìm đường nòng cốt CE Customer Edge Biên phía khách hàng CoS Class of Service Lớp dịch vụ CEF Cisco Express Forwarding DSL Digital subscriber line Đường thuê bao số FEC Forwarding Equivalence Class Lớp chuyển tiếp tương đương FIB Forwarding Information Base Bảng thông tin chuyển mạch IGMP Internet Group Management Protocol Giao thức Quản lý Nhóm Internet IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến phạm vi miền IP Internet Protocol Giao thức internet ISO International Organization for Standardization Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế ISM Internet Standard Multicast Truyền thơng đa điểm chuẩn Internet ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet ITU-T International Telecommunications Union (Telecommunications Standardisation Sector) Hiệp hội viễn thông quốc tế LAN Local area network Mạng nội LL Leased Line Kênh thuê riêng Đậu Văn Thắng – D13VT6 v Đồ án tốt nghiệp đại học LSP Label-Switched Path Đường chuyển mạch nhãn LSR Label-Switched Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn LFIB Label Forwarding Information Base Cơ sở thong tin chuyển tiếp nhãn LIB Label Information Base Bảng sở liệu nhãn MDT Multicast Distribution Tree Cây phân phối multicast MPLS Multiprotocol Label Switching MP-BGP MPLS – Border Gateway Protocol Đa giao thức cổng biên MTI Multicast Tunnel Interface Giao diện đường hầm multicast MVPN Multicast Virtual Private Network Truyền thông đa điểm mạng riêng ảo MVRF Multicast VPN routing and forwarding instance Tiến trình định tuyến chuyển tiếp multicast VPN OSI Open Systems Interconnerction Reference Model Mơ hình tham chiếu kết nối hệ thống mở OSPF Open Shortest Path First Giao thức định tuyến chọn đường ngắn trước PE Provider Edge Biên nhà cung cấp PDU Protocol Data Unit Khối liệu giao thức PIM Protocol Independent Multicast Giao thức định tuyến Chuyển mạch nhãn đa giao thức multicast độc lập PIM-DM Protocol Independent Multicast Dense Mode Đậu Văn Thắng – D13VT6 Giao thức định tuyến multicast độc lập chế độ dày đặc vi Đồ án tốt nghiệp đại học Protocol Independent Multicast Sparse Mode Giao thức định tuyến PIM-SSM Protocol Independent Multicast Source Specific Multicast Giao thức định tuyến multicast độc lập xác định nguồn POP Post Office Protocol Giao thức hòm thư PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm-tới-điểm RD Route Distinguisher Bộ phân biệt tuyến RFC Request for comment Các tài liệu chuẩn IETF đưa RIB Routing Information Base Bảng sở thông tin định tuyến RP Rendezvous Point Điểm hẹn RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dành sẵn tài nguyên RT Route Targets Tuyến đích TTL Time To Live Thời gian sống TDM Time division multiplexing Ghép kênh theo thời gian UDP User Datagrama Protocol Giao thức liệu người dùng VCC Virtual Channel Connection Kênh kết nối ảo VCI Virtual Channel Identifier Định danh kênh ảo VLAN Virtual LAN LAN ảo VOD Video on Demand Video theo yêu cầu VPI Virtual Path Identifier Định danh đường dẫn ảo VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo VPNL3 Virtual Private Network Layer Mạng riêng ảo lớp PIM-SM Đậu Văn Thắng – D13VT6 multicast độc lập chế độ thưa thớt vii Đồ án tốt nghiệp đại học VRF Virtual Routing Forwarding Bảng định tuyến chuyên mạch ảo WAN Wide area network Mạng diện rộng Đậu Văn Thắng – D13VT6 viii Đồ án tốt nghiệp đại học CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ IP MULTICAST 1.1 Tổng quan công nghệ IP multicast Giới thiệu IP Multicast giao thức dùng để truyền gói tin IP từ nguồn đến nhiều đích khác mạng LAN hay WAN Nhóm thành viên muốn nhận thơng tin phải tham gia vào nhóm Multicast Với IP Multicast, ứng dụng gửi thơng tin đến nhóm Thơng tin đến tất người muốn nhận Kĩ thuật Multicast đánh địa gói địa nhóm thay địa người nhận Các gói tin phụ thuộc vào mạng chuyển tiếp để chuyển đến mạng cần nhận Multicast kĩ thuật đẩy thơng tin, máy chủ gửi liệu đến người sử dụng mà không cần người sử dụng phải yêu cầu trước IP Multicast hỗ trợ hàng ngàn người nhận thơng tin đồng thời mà khơng ảnh hưởng đến băng thơng chung Thêm vào đó, giao thức định tuyến IP multicast cung cấp phương thức truyền hiệu cho liệu từ nguồn qua mạng khác không đồng Internet Nếu thiết bị mạng hỗ trợ Multicast, cần gửi gói tin vào mạng cho nhiều người nhận Multicast lớp Multicast đuợc sử dụng hai lớp liên kết liệu lớp mạng Tại lớp liên kết liệu giao thức Ethernet, FDDI, token ring hỗ trợ địa chi Multicast trường mở rộng Multicast lớp liên kết liệu giới hạn ứng dụng mạng LAN Tuy nhiên, multicast sử dụng lớp mạng ứng dụng multicast mở rộng khỏi mạng LAN phát triển Internet bao gồm môi trường truyền khác cấu trúc mạng khác Multicast thực lớp bới lí sau:  Q trình chuyển đổi địa chi ISO/OSI Layer 3-to-Layer  Một máy tính thuộc nhóm đăng kí với định tuyến đế chuyến tiếp thơng tin nhóm đến RFC 1112 định nghĩa Internet Group Management Protocol (IGMP) IGMP rõ phương thức mà nút mạng thông báo cho mạng biết thành viên cùa nhóm multicast Multicast hỗ trợ q trình định tuyến thông qua liên lạc định tuyến với Có số chuẩn cho việc truyền multicast sau: Đậu Văn Thắng – D13VT6 Đồ án tốt nghiệp đại học PE1(config -std-nacl)#permit 239.0.0.0 0.0.0.255 PE1(config -std-nacl)#permit 239.255.0.0 0.0.255.255 PE1(config -std-nacl)#exit PE1(config)# ip pim ssm range MDT Cấu hình tương tự PE P khác Mở chức PIM-SM giao diện thuộc miền MPLS: PE1(config)#interface Loopback1 PE1(config-if)#ip pim sparse-mode PE1(config)#interface Ethernet0/1 PE1(config-if)# ip pim sparse-mode Cấu hình tương tự giao diện PE P khác Để kiểm tra trạng thái pim định tuyến sử dụng câu lệnh: Show ip pim interface Show ip pim neighbor Hình 3.13 Kiểm tra trạng thái pim PE1  Bước 8: Cấu hình multicast routing VRF Đầu tiên, ta cần enable chức multicast routing định tuyến CE enable pim giao diện CE-A1(config)#ip multicast-routing CE-A1(config)# interface Ethernet0/0 CE-A1(config-if)#ip pim sparse-dense-mode Cấu hình tương tự CE khác Đậu Văn Thắng – D13VT6 79 Đồ án tốt nghiệp đại học Tiếp theo, ta cần enable chức multicast routing, cấu hình MDT ( Muticast Data Trees ) bgp mdt tương ứng VRF định tuyến PE PE1(config)#ip multicast-routing vrf A PE1(config)# ip vrf A PE1(config-vrf)# mdt default 239.0.0.100 PE1(config)#ip vrf B PE1(config-vrf)# mdt default 239.0.0.200 PE1(config)#router bgp 123 PE1(config-router)# address-family ipv4 mdt PE1(config-router-af)# neighbor 2.2.2.2 activate PE1(config-router-af)# neighbor 2.2.2.2 send-community extended PE1(config-router-af)# neighbor 3.3.3.3 activate PE1(config-router-af)# neighbor 3.3.3.3 send-community extended Cấu hình tương ứng với PE khác Giải thích:  Sau gán IP multicast riêng cho MDT VRF, định tuyến PE xây dựng phân phối multicast (MDT) tương ứng với nhóm IP cấu hình để trao đổi lưu lượng multicast miền MPLS Như ví dụ  Với BGP MDT, PE thiết lập đường hầm multicast thiết lập quan hệ ngang hàng với Lưu lượng multicast site thuộc VRF trao đổi thông qua đường hầm Cuối cùng, ta cấu hình pim giao diện PE-CE PE1(config)# interface Ethernet0/0 PE1(config-if)#ip pim sparse-dense-mode Để kiểm tra thông tin pim neighbor: show ip pim vrf A neighbor Đậu Văn Thắng – D13VT6 80 Đồ án tốt nghiệp đại học Hình 3.14 Kiểm tra trạng thái pim neighbor theo VRF PE1 Như hình trên, tunnel đường hầm multicast tạo để peering PE theo VRF A, tunnel đường hầm multicast tạo để peering PE theo VRF B  Bước 9: Mô trình truyền lưu lượng multicast Ta cần cấu hình định tuyến CE Receiver gửi tin igmp join group để yêu cầu lưu lượng multicast cho nhóm multicast 239.6.6.6 CE-A2(config)#interface Ethernet0/0 CE-A2(config-if)#ip igmp join-group 239.6.6.6 CE-A3(config)#interface Ethernet0/0 CE-A3(config-if)#ip igmp join-group 239.6.6.6 CE-B2(config)#interface Ethernet1/0 CE-B2(config-if)#ip igmp join-group 239.6.6.6 Để kiểm tra định tuyến PE nhận yêu cầu kênh từ CE chưa: Show ip mroute vrf A Show ip mroute vrf B Đậu Văn Thắng – D13VT6 81 Đồ án tốt nghiệp đại học Hình 3.15 Kiểm tra request kênh từ CE-A2 PE2 Hình 3.16 Kiểm tra request kênh từ CE-B2 PE2 Ta thấy, PE2 nhận yêu cầu kênh cho nhóm 239.6.6.6 từ CE-A2 CEB2 là: (*,239.6.6.6) bảng định tuyến multicast riêng, nhiên chưa có nguồn trả liệu 3.3.4.3 Phân tích Ta thực lệnh ping từ Source CE-A1# ping 239.6.6.6 Đậu Văn Thắng – D13VT6 82 Đồ án tốt nghiệp đại học Hình 3.17 Thực ping từ CE-A1 CE-B1# ping 239.6.6.6 Hình 3.18 Thực ping từ CE-B1 Trong trường hợp trên, CE-A1 CE-B1 xem nguồn liệu, thực ping vào nhóm IP multicast, nhận phản hồi từ thành viên thuộc nhóm multicast Thực kiểm tra nguồn bảng multicast routing: Hình 3.19 Kiểm tra nguồn kênh trả PE2 theo VRF A Theo VRF A, lưu lượng multicast trả cho kênh 239.6.6.6 với Source 192.168.15.5 Với interface nguồn tới: Tunnel 0, Interface đích cần đẩy traffic: Ethernet0/0 Đậu Văn Thắng – D13VT6 83 Đồ án tốt nghiệp đại học Hình 3.20 Kiểm tra nguồn kênh trả PE2 theo VRF B Theo VRF B, lưu lượng multicast trả cho kênh 239.6.6.6 với Source 192.168.18.8 Với interface nguồn tới: Tunnel 1, Interface đích cần đẩy traffic: Ethernet1/0 Nhận xét: Tuy khách hàng A B có nhu cầu truyền liệu với nhóm multicast với địa 239.6.6.6 Nhưng luồng liệu khách hàng A B phân biệt độc lập với  Sử dụng phần mềm Wireshark, ta tiến hành lọc tin định tuyến PE1 P, kết ping từ CE-A1 với nhóm multicast 239.6.6.6 Kết quả: Luồng thơng điệp trao đổi tin ICMP truyền PE1 P lọc hình 3.21 sau: Đậu Văn Thắng – D13VT6 84 Đồ án tốt nghiệp đại học Hình 3.21 Lọc gói tin ICMP CE-A1 với nhóm 239.6.6.6 miền MPLS Cấu trúc gói tin ICMP gửi từ CE-A1 đến nhóm 239.6.6.6 thể hình 3.22 sau: Hình 3.22 Cấu trúc gói tin ICMP gửi từ CE-A1 đến nhóm 239.6.6.6 trao đổi PE1 P Phân tích giải thích q trình đóng gói tin hình 3.22:  Bước 1: Ping dùng giao thức ICMP truyền sử dụng địa IPv4 với địa IP nguồn: 192.168.15.5 địa IP đích: nhóm multicast 239.6.6.6  Bước 2: Gói tin thêm nhãn bên sử dụng giao thứ GREGeneric Routing Encapsulation Giao thức đóng gói gói tin vào bên IP tunnels để tạo thành kết nối điểm-điểm (point-to-point) ảo Đây Tunnel mà ta có sau q trình peering định tuyến PE qua giao thức BGP  Bước 3: Gói tin tiếp tục đóng gói thêm tiêu đề cho gói tin với địa IP nguồn: 1.1.1.1 PE1 địa IP đích là: 239.0.0.100 Ở bước này, định tuyến sử dụng IP đích IP 239.0.0.100 IP nhóm MDT ( Multicast Data Tree ) gán cho VRF A, định tuyến mạng lõi nhà cung cấp dích vụ sử dụng IP multicast để định tuyến lưu lượng multicast khách hàng A miền MPLS  Bước 4: Gói tin biểu diễn thành frame ( khung ) gán địa MAC nguồn PE1 MAC đích: 00:01:5e:00:00:64 đc ánh xạ từ địa IP multicast nhóm 239.0.0.100  Bước 5: Cuối cùng, frame truyền môi trường vật lý biễu diễn dạng bit Đậu Văn Thắng – D13VT6 85 Đồ án tốt nghiệp đại học  Sử dụng phần mềm Wireshark, ta tiến hành lọc tin định tuyến PE2 CE-A2 , kết ping từ CE-A1 với nhóm multicast: 239.6.6.6 Kết quả: Bản tin truyền từ PE2 đến CE-A2 lọc hình 3.23 sau: Hình 3.23 Lọc gói tin ICMP PE2 CE-A2 Cấu trúc gói tin ICMP gửi từ CE-A1 đến nhóm 239.6.6.6 lọc thể hình 3.24 sau: Hình 3.24 Cấu trúc gói tin ICMP gửi từ CE-A1 đến nhóm 239.6.6.6 trao đổi PE2 CE-A2 Ta thấy rằng, PE2 sau nhận gói tin bóc tách header liên quan đến thông tin định tuyến multicast mạng lõi chuyển tiếp gói tin cho CE-A2 gói tin với thơng tin Source 192.168.15.5 cho nhóm 239.6.6.6 CE-A2 sau nhận gói tin thành viên nhóm 239.6.6.6, CE-A2 gửi lại gói tin ICMP để phản hồi cho Source 192.168.15.5 Hình 3.25 Cấu trúc gói tin ICMP phản hồi từ CE-A2 đến CE-A1 trao đổi PE2 P Gói tin truyền miền MPLS đánh nhãn tương ứng quảng bá từ định tuyến Ta thấy rằng, gói tin gửi từ PE2 đến P đánh nhãn Trong nhãn ngồi chứa thơng tin cần chuyển mạch mạng Đậu Văn Thắng – D13VT6 86 Đồ án tốt nghiệp đại học lõi mà định tuyến có Nhãn thứ nhãn sinh quảng bá dành cho MPLS VPN, định tuyến PE cần thiết có thơng tin Ở đây, Gói tin gán nhãn 22, nhãn PE2 quảng bá từ PE1 thơng qua MP-BGP Hình 3.26 Bảng nhãn định tuyến PE1 Hình 3.27 Thơng tin nhãn cho mạng 192.168.15.5 quảng bá từ PE1 đến PE2 qua giao thức MP-BGP Tiếp theo đó, gói tin gán thêm nhãn 21 gửi từ PE2 đến P P quảng bá mạng 1.1.1.1/32 cho PE2 với nhãn 21 Hình 3.28 Bảng nhãn định tuyến P Sau gói tin đến định tuyến P, P bóc nhãn ngồi chuyển tiếp gói tin cho PE1 Sau nhận gói tin, PE1 tiến hành xử lý nhãn Đậu Văn Thắng – D13VT6 87 Đồ án tốt nghiệp đại học Hình 3.29 Cấu trúc gói tin ICMP phản hồi từ CE-A2 đến CE-A1 trao đổi P PE1 Sau kiểm tra thấy nhãn 22, PE1 kiểm tra bảng nhãn bóc nhãn cuối chuyển tiếp gói tin tới 192.168.15.5 Hình 3.30 Cấu trúc gói tin ICMP phản hồi từ CE-A2 đến CE-A1 trao đổi PE1 CE-A1 Kết quả: CE-A1 nhận tin ICMP phản hồi từ Receiver nhóm 239.6.6.6 với Source 3.3.4.4 So sánh, đánh giá hiệu sử dụng multicast so với unicast Sử dụng công cụ phần mềm PRTG để đánh giá lượng tài nguyên băng thông đường truyền sử dụng multicast so với unicast PRTG Network Monitor phần mềm dùng giám sát hệ thống mạng, server nói chung & lưu lượng băng thơng nói riêng PRTG Network Monitor capture tồn lưu lượng ra/vào card mạng qua giao thức SNMP service chiếm dụng port 161 & 162  Tình 1: Sử dụng truyền unicast Trên định tuyến CE-A1 khách hàng ta tiến hành gửi đồng thời liệu đến site khách hàng A sử dụng truyền unicast Lưu lượng sử dụng cho phiên truyền unicast 20kb/s Đậu Văn Thắng – D13VT6 88 Đồ án tốt nghiệp đại học Hình 3.30 Tình sử dụng truyền unicast Ta tiến hành giám sát lưu lượng định tuyến PE1 ( cụ thể cổng giao diện E0/1) Kết giám sát lưu lượng thể hình 3.31 Hình 3.31 Biểu đồ lưu lượng ra/vào cổng E0/1 PE1 Dựa biểu đồ, ta thấy lưu lượng cổng E0/1 (chính tổng lưu lượng mà CE-A1 gửi đến site CE-A2 CE-A3) truyền thông qua miền MPLS ~40kb/s Lưu lượng vào cổng E0/1 ( lưu lượng mà site khác phản hồi) nhận từ miền MPLS ~40kb/s ( phản hồi từ site CE-A2 CE-A3)  Tình 2: Sử dụng truyền multicast Đậu Văn Thắng – D13VT6 89 Đồ án tốt nghiệp đại học Trên định tuyến CE-A1 khách hàng ta tiến hành gửi liệu đến site khách hàng A sử dụng truyền multicast cho nhóm 239.6.6.6 Lưu lượng sử dụng cho phiên truyền multicast 20kb/s Hình 3.32 Tình sử dụng truyền multicast Ta tiến hành giám sát lưu lượng định tuyến PE1 (cụ thể cổng giao diện E0/1) Kết giám sát lưu lượng thể hình 3.33 sau đây: Hình 3.33 Biểu đồ lưu lượng ra/vào cổng E0/1 PE1 Dựa biểu đồ, ta thấy lưu lượng cổng E0/1 (chính lưu lượng CE-A1 gửi cho nhóm 239.6.6.6) truyền miền MPLS đến site khác PE1 ~20kb/s tức băng thông chiếm dụng đường truyền cần ½ so với phương pháp unicast Tuy nhiên lưu lượng vào cổng E0/1 ( lưu lượng mà site khác phản hồi) nhận từ miền MPLS ~40kb/s ( phản hồi từ site Đậu Văn Thắng – D13VT6 90 Đồ án tốt nghiệp đại học CE-A2 CE-A3) chứng tỏ liệu truyền đến site khác khách hàng A đảm bảos Đánh giá kết Q trình mơ thu kết sau:  Khác với mơ hình truyền thống sử dụng truyền thơng unicast, thay thiết bị phải thực xử lý lúc nhiều gói tin với nội dung giống với multicast gói tin truyền mạng lõi nhà cung cấp dịch vụ nhân rẽ nhánh đến thiết bị biên đầu cuối khách hàng Qua giải vấn đề :  Tiết kiệm băng thông đường truyền mạng  Giảm tải lượng thông tin cần xử lý cho thiết bị…  Phân tách luồng liệu khách hàng khác thành kênh truyền riêng biệt Qua nhà cung cấp dịch vụ giải nhiều vấn đề :  Bảo mật thông tin  Dễ dàng quản lý sở liệu  Phân vùng để xác định lỗi nhanh chóng có cố xảy  Tái sử dụng địa IP kênh truyền độc lập… 3.4 Kết luận chương Chương giới thiệu trình bày đặc điểm, thành phần cơng nghệ MPVN, ngồi mô phương thức hoạt động MVPN để phân tích rõ ưu điểm lợi ích mà công nghệ MVPN mang lại như:  Khả phân tách luồng liệu  Tiết kiệm tài nguyên… MVPN công nghệ tạo kết hợp công nghệ khác nhau, kế thừa đầy đủ ưu điểm cơng nghệ để lại không ngừng nghiên cứu để cải tiến ứng dụng ngày rộng rãi Đậu Văn Thắng – D13VT6 91 Đồ án tốt nghiệp đại học KẾT LUẬN Đồ án trình bày công nghệ IP Multicast, công nghệ MPLS VPN ứng dụng công nghệ IP Multicast MPLS VPN Chương nêu kỹ thuật công nghệ IP Multicast, đặc điểm bật giao thức sử dụng rõ ưu điểm multicast so với truyền unicast thông thường Chương nêu đặc điểm bật, kỹ thuật công nghệ MPLS, đồng thời đánh giá so sánh làm rõ ưu điểm công nghệ MPLS như: khả mở rộng, chia sẻ tài nguyên mạng, chuyển mạch nhanh, mơ hình triển khai cho MPLS VPN… Chương giới thiệu công nghệ MPVN xây dựng mơ hình mơ cho ứng dụng công nghệ IP Multicast MPLS VPN từ lợi ích kết hợp công nghệ kể Do thời gian nghiên cứu kiến thức hạn chế nên khuôn khổ báo cáo em nêu tổng quan IP Multicast, MPLS VPN, cách cấu hình định tuyến IP Multicast mạng riêng, sau số đề xuất hướng phát triển tiếp theo:  Tìm hiểu thêm cơng cụ truyền liệu Multimedia  Đưa giải pháp để truyền liệu MPLS VPN  Tìm hiểu thêm hướng phát triển cải tiến tương lai MVPN Trong trình làm trình bày đồ án hẳn không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đóng góp bạn bè thầy cô giáo để đồ án hoàn thiện Đậu Văn Thắng – D13VT6 92 Đồ án tốt nghiệp đại học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Josh Loveless, Ray Blair, Arvind Durai, “IP Multicast, Cisco IP Multicast Networking”, 2016 [2] Chuck Semeria and Tom Maufer, “Introduction to IP Multicast Routing” [3] “Cisco Press - MPLS and VPN Architectures”, Part I: MPLS Technology and Configuration, 2000 [4] Jim Guichard, Ivan Pepelnjak, Jeff Apcar, “MPLS and VPN architectures”, 2003, Cisco Press [5] “Junipter Network Product Traning”, 2008, introduction to Juniper Networks Routers [6] Luc De Ghein, “MPLS Fundamentals”, 2006, Cisco Press [7] TS.Trần Công Hùng, “Kỹ thuật chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS” [8] Zhaohui Zhang, “Global Table Multicast with BGP Multicast VPN (BGP-MVPN) Procedures : RFC 7716” [9] “Multicast VPN Design Guide”, 2010, Cisco Tech [10] “Understanding MVPN Concepts and Protocols”, 2016, Juniper Networks Đậu Văn Thắng – D13VT6 93 ... phải có địa nhóm multicast IP phân bố lưu lượng dựa địa nhóm multicast IP sử dụng Nếu hai ứng dụng với nguồn khác người nhận sử dụng địa IP nhóm multicast giống người nhận hai ứng dụng nhận lưu... 232.255.255.255 cho ứng dụng giao thức SSM Khi phạm vi SSM xác định, ứng dụng nhận multicast IP có khơng nhận lưu lượng truy cập cố gắng sử dụng địa phạm vi SSM trừ ứng dụng sửa đổi để sử dụng đăng ký... Đồ án tốt nghiệp đại học CHƯƠNG 1: CƠNG NGHỆ IP MULTICAST 1.1 Tổng quan cơng nghệ IP multicast Giới thiệu IP Multicast giao thức dùng để truyền gói tin IP từ nguồn đến nhiều đích khác mạng LAN