Kỹ Thuật Chuyển Mạch

MỤC LỤC MỤC LỤC CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG 1.1 Các mạng viễn thông truyền thống 1.1.1 Khái niệm mạng viễn thông 1.1.2 Các đặc điểm mạng viễn thông 1.1.3 Sơ lƣợc mạng viễn thông Việt Nam 1.1.4 Các công cụ hoạch định mạng 12 1.1.5 Hoạch định mạng 20 1.2 Mạng viễn thông hệ NGN(Next Generation Network) 21 1.2.1 Khái niệm 21 1.2.2 Đặc điểm mạng NGN 22 1.2.3.Các công nghệ mạng NGN 24 CHƢƠNG II: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH SỐ 26 2.1 Phân tić h mô ̣t cuô ̣c go ̣i 26 2.1.1 Tín hiệu nhấc máy ( off-hook) 26 2.1.2 Sự nhận dạng thuê bao gọi 27 2.1.3 Sự phân phối nhớ kết nối thiết bị dùng chung 28 2.1.4 Các chữ số địa 28 2.1.5 Phân tích chữ số 29 2.1.6 Thiết lập đƣờng dẫn chuyển mạch 30 2.1.7 Dòng chng âm hiệu chuông 30 2.1.8 Tín hiệu trả lời 30 2.1.9 Giám sát 30 2.1.10 Tín hiệu xóa kết nối 31 2.2 Kỹ thuật báo hiệu hệ thống chuyển mạch số 31 2.2.1 Giới thiệu chung 31 2.2.1.1 Khái niệm 31 2.2.1.2 Các chức báo hiệu 31 2.2.1.3 Đặc điểm hệ thống báo hiệu 32 2.2.1.4 hệ thống thông tin báo hiệu 32 2.2.1.5 Kỹ thuật báo hiệu 33 2.2.2 Nội dung báo hiệu 33 2.2.2.1 Phân tích gọi 33 2.2.2.2 Phân loại báo hiệu 33 2.2.3 Phƣơng pháp truyền dẫn báo hiệu 38 2.2.3.1 Báo hiệu kênh kết hợp 39 2.2.3.2 Báo hiệu kênh chung 41 2.2.4 Báo hiệu số 43 2.2.4.1 Khái niệm chung 43 2.2.4.2 Phân mức báo hiệu số 46 2.2.5 Xử lý báo hiệu tổng đài 47 2.2.5.1 Giới thiệu 47 2.2.5.2 Sự định tuyến tổng đài 48 2.2.5.3 Các thu phát báo hiệu 52 2.2.5.4 Các tạo tone tin thông báo 54 2.4 Chuyể n ma ̣ch 57 2.4.1 Chuyển mạch phân chia theo tầng 58 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 2.4.2 Kỹ thuật chuyển mạch 61 2.5 Điều khiển tổng đài 62 2.5.1 Hiện thực tổng đài nhân công 63 2.5.2 Điều khiển chung 64 2.6 Giới thiệu tổng quan tổng đài kỹ thuật số SPC 64 CHƢƠNG III: KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH SỐ 68 3.1 Giới thiê ̣u chung 68 3.2 Chuyể n ma ̣ch không gian kỹ thuâ ̣t số 70 3.3 Chuyể n ma ̣ch thời gian số 74 3.4 Các cấu trúc khối chuyển mạch số dung lƣợng lớn 78 3.4.1 Giới thiệu chung 78 3.4.2 Khối chuyển mạch T-S-T 80 3.4.3 Khối chuyển mạch kênh hƣớng 82 3.5 Điề u khiể n các khố i chuyể n ma ̣ch số 84 3.5.1 Sơ đồ khố i và các chƣ́c 84 3.5.2 Thuâ ̣t toán cho ̣n đƣờng rỗi 93 3.5.3 Độ tin cậy an toàn khối chuyển mạch 95 CHƢƠNG IV: KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH GÓI 98 4.1 Những khái niệm chuyển mạch gói 98 4.1.1 Khái niệm chuyển mạch gói (packet switching) 98 4.1.2 Mạng chuyển mạch gói PSN (Packet Switching Network) 99 4.2 Phƣơng thức hoạt động mạng chuyển mạch gói PSN 102 4.2.1 Khái quát 102 4.2.2 Các chế độ làm việc mạng chuyển mạch gói 103 4.2.3 Những cố chiến lƣợc khắc phục 106 4.3 Đóng gói thơng tin 110 4.3.1 Cấu trúc gói 110 4.3.2 Phƣơng pháp kiểm tra sai CRC (Cyclic Redundancy Check) 112 4.3.3 Kích thƣớc gói 113 4.4 Kỹ thuật ghép kênh mạng chuyển mạch gói 116 4.4.1 Sơ lƣợc kỹ thuật STDM (Statistical Time – Division Multiplexing) 116 4.4.2 Hoạt động ghép kênh mạch ảo mạng TYMNET 119 4.5 Định tuyến mạng PSN 121 4.5.1 Giới thiệu 121 4.5.2 Các phƣơng pháp định tuyến 121 4.5.3 Một vài giải thuật tìm đƣờng ngắn thơng dụng 129 4.6 Điều khiển luồng liệu 130 4.6.1 Giới thiệu 130 4.6.2 Phƣơng pháp cửa sổ dịch 130 4.7 Một số giao thức chuyển mạch gói 133 4.7.1 Giao thức X.25 133 4.7.2 Giao thức TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) 134 CHƢƠNG V: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH ATM 140 5.1 Tổng quan ATM 140 5.1.1 Giới thiệu ATM 140 5.1.2 Cấu trúc giao diện ngƣời sử dụng mạng 141 5.1.3 Tế bào ATM 144 5.1.4 Sự mô tả xáo trộn tế bào 149 5.1.5 Phân lớp ATM BISDN 149 5.1.6 Các dịch vụ: hƣớng kết nối không kết nối 156 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 5.1.7 Chuyển mạch định tuyến B – ISDN/ ATM 158 5.1.8 Các yêu cầu báo hiệu 161 5.1.9 Chất lƣợng dịch vụ 162 5.1.10 Sự truyền tải tế bào ATM 166 5.2 Các hệ thống chuyển mạch ATM 171 5.2.1 Tổng quan mạng ATM 171 5.2.2 Cấu trúc tầng chuyển mạch ATM 174 5.3 Các khái niệm chuyển mạch ATM 177 5.3.1 Hiện tƣợng Blocking liên kết nội (bên trong) 177 5.3.2 Sự tranh chấp cổng (Output Port Contention) 178 5.3.3 Head-of-Line Blocking 178 5.3.4 Kỹ thuật truyền Multicasting 179 5.3.5 Sự phân đôi gọi (Call Splitting) 179 5.4 Phân loại kiến trúc chuyển mạch ATM 181 5.4.1 Chuyển mạch phân chia theo thời gian 182 5.4.2 Chuyển mạch phân chia theo không gian 185 CHƢƠNG VI: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MPLS 196 6.1 Khái niệm chuyển mạch nhãn 196 6.2 Tổng quan công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức 199 6.2.1 Các đặc điểm công nghệ MPLS 199 6.2.2 Cách thức hoạt động MPLS 200 6.2.3 Các thuật ngữ MPLS 203 6.2.4 Các đặc tính hoạt động, điều hành MPLS 209 6.2.5 Kiến trúc ngăn xếp MPLS 210 TÀI LIỆU THAM KHẢO 212 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THƠNG 1.1 Các mạng viễn thơng truyền thống 1.1.1 Khái niệm mạng viễn thông Mạng viễn thông phƣơng tiện truyền đƣa thông tin từ đầu phát tới đầu thu Mạng có nhiệm vụ cung cấp dịch vụ cho khách hàng Mạng viễn thông bao gồm thành phần chính: thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn, môi trƣờng truyền thiết bị đầu cuối  Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt tổng đài giang Các thuê bao đƣợc nối vào tổng đài nội hạt tổng đài nội hạt đƣợc nối vào tổng đài giang Nhờ thiết bị chuyển mạch mà đƣờng truyền dẫn đƣợc dùng chung mạng đƣợc sử dụng cách kinh tế  Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài, hay tổng đài để thực việc truyền đƣa tín hiệu điện Thiết bị truyền dẫn chia làm hai loại: thiết bị truyền dẫn phía thuê bao thiết bị truyền dẫn cáp quang Thiết bị truyền dẫn phía thuê bao dùng mơi trƣờng thƣờng cáp kim loại, nhiên có số trƣờng hợp môi trƣờng truyền cáp quang vô tuyến  Môi trƣờng truyền bao gồm truyền hữu tuyến vô tuyến Truyền hữu tuyến bao gồm cáp kim loại, cáp quang Truyền vô tuyến bao gồm vi ba, vệ tinh CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt  Thiết bị đầu cuối cho mạng thoại truyền thống gồm máy điện thoại, máy Fax, máy tính, tổng đài PABX(Private Automatic Branch Exchange) Mạng viễn thơng đƣợc định nghĩa nhƣ sau: Mạng viễn thông hệ thống gồm nút chuyển mạch đƣợc nối với đƣờng truyền dẫn Nút đƣợc phân thành nhiều cấp kết hợp với đƣờng truyền dẫn tạo thành cấp mạng khác Mạng viễn thông đƣợc chia thành nhiều loại Đó mạng mắc lƣới, mạng sao, mạng tổng hợp, mạng vòng kín mạng thang Các loại mạng có ƣu điểm nhƣợc điểm khác để phù hợp với đặc điểm vùng địa lý (trung tâm, hải đảo, biên giới,…) hay vùng lƣu lƣợng (lƣu thoại cao, thấp,…) Mạng viễn thơng đƣợc phân cấp nhƣ hình 1.3 Trong mạng gồm nút: − Nút cấp 1: trung tâm chuyển mạch giang quốc tế − Nút cấp 2: trung tâm chuyển mạch giang đƣờng dài − Nút cấp 3: trung tâm chuyển mạch giang nội hạt − Nút cấp 4: trung tâm chuyển mạch nội hạt − Nút cấp 5: trung tâm chuyển mạch từ xa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1.1.2 Các đặc điểm mạng viễn thông Các mạng viễn thông có đặc điểm chung tồn cách riêng lẻ, ứng với loại dịch vụ thông tin lại có loại mạng viễn thơng riêng biệt để phục vụ dịch vụ  Mạng Telex: dùng để gửi điện dƣới dạng ký tự đƣợc mã hoá bit (mã Baudot) Tốc độ truyền thấp (từ 75 tới 300 bit/s)  Mạng điện thoại cơng cộng, gọi mạng POTS (Plain Old Telephone Service): thơng tin tiếng nói đƣợc số hóa chuyển mạch hệ thống chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN  Mạng truyền số liệu: bao gồm mạng chuyển mạch gói để trao đổi số liệu máy tính dựa giao thức X.25 hệ thống truyền số liệu chuyển mạch kênh dựa giao thức X.21  Các tín hiệu truyền hình đƣợc truyền theo ba cách: truyền sóng vơ tuyến, truyền qua hệ thống mạng truyền hình cáp CATV (Community Antenna Television) cáp đồng trục truyền qua hệ thống vệ tinh hay gọi truyền hình trực tiếp DBS (Direct Broadcast System) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt  Trong phạm vi quan, số liệu máy tính đƣợc trao đổi thơng qua mạng cục LAN (Local Area Network) mà tiếng mạng Ethernet, Token Bus Token Ring Mỗi mạng đƣợc thiết kế cho dịch vụ riêng biệt khơng thể sử dụng cho mục đích khác Ví dụ ta khơng thể truyền tiếng nói qua mạng chuyển mạch gói X.25 trễ qua mạng lớn Ngƣời ta chia mạng Viễn thông theo khía cạnh sau:  Xét góc độ kỹ thuật bao gồm mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn, mạng truy nhập, mạng báo hiệu mạng đồng  Xét góc độ dịch vụ mạng Viễn thơng gồm mạng sau: mạng điện thoại cố định, mạng điện thoại di động mạng truyền số liệu PSTN (Public Switching Telephone Network) Là mạng chuyển mạch thoại công cộng PSTN phục vụ thoại bao gồm hai loại tổng đài: tổng đài nội hạt (cấp 5), tổng đài tandem (tổng đài giang nội hạt, cấp 4) Tổng đài tandem đƣợc nối vào tổng đài Toll để giảm mức phân cấp Phƣơng pháp nâng cấp tandem bổ sung cho nút ATM core Các ATM core cung cấp dịch vụ băng rộng cho thuê bao, đồng thời hợp mạng số liệu vào mạng chung ISDN Các tổng đài cấp cấp tổng đài loại lớn Các tổng đài có kiến trúc tập trung, cấu trúc phần mềm phần cứng độc quyền ISDN (Integrated Service Digital Network) Là mạng số tích hợp dịch vụ ISDN cung cấp nhiều loại ứng dụng thoại phi thoại mạng xây dựng giao tiếp ngƣời sử dụng – mạng đa dịch vụ số giới hạn kết nối ISDN cung cấp nhiều ứng dụng khác bao gồm kết nối chuyển mạch không chuyển mạch Các kết nối chuyển mạch ISDN bao gồm nhiều chuyển mạch thực, chuyển mạch gói kết hợp chúng Các dịch vụ phải tƣơng hợp với kết nối chuyển mạch số 64 kbit/s ISDN phải chứa thông minh để cung cấp cho dịch vụ, bảo dƣỡng chức quản lý mạng, nhiên tính thơng minh khơng đủ vài dịch vụ cần đƣợc tăng cƣờng từ mạng từ thơng minh thích ứng thiết bị đầu cuối ngƣời sử dụng Sử dụng kiến trúc phân lớp làm đặc trƣng truy xuất ISDN Truy xuất ngƣời sử dụng đến nguồn ISDN khác tùy thuộc vào dịch vụ yêu cầu tình trạng ISDN quốc gia PSDN (Public Switching Data Network) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Là mạng chuyển mạch số liệu công cộng PSDN chủ yếu cung cấp dịch vụ số liệu Mạng PSDN bao gồm PoP (Point of Presence) thiết bị truy nhập từ xa Hiện PSDN phát triển với tốc độ nhanh bùng nổ dịch vụ Internet mạng riêng ảo (Virtual Private Network) Mạng di động GSM (Global System for Mobile Telecom) Là mạng cung cấp dịch vụ thoại tƣơng tự nhƣ PSTN nhƣng qua đƣờng truy nhập vô tuyến Mạng chuyển mạch dựa công nghệ ghép kênh phân thời gian công nghệ ghép kênh phân tần số Các thành phần mạng là: BSC (Base Station Controller), BTS (Base Transfer Station), HLR (Home Location Register), VLR ( Visitor Location Register) MS ( Mobile Subscriber) Hiện nhà cung cấp dịch vụ thu đƣợc lợi nhuận phần lớn từ dịch vụ nhƣ leased line, Frame Relay, ATM, dịch vụ kết nối Tuy nhiên xu hƣớng giảm lợi nhuận từ dịch vụ bắt buộc nhà khai thác phải tìm dịch vụ dựa IP để đảm bảo lợi nhuận lâu dài VPN hƣớng nhà khai thác Các dịch vụ dựa IP cung cấp kết nối nhóm user xuyên qua mạng hạ tầng cơng cộng VPN đáp ứng nhu cầu khách hàng kết nối dạng any-to-any, lớp đa dịch vụ, dịch vụ giá thành quản lý thấp, riêng tƣ, tích hợp xuyên suốt với mạng Intranet/Extranet Một nhóm user Intranet Extranet hoạt động thơng qua mạng có định tuyến IP Các mạng riêng ảo có chi phí vận hành thấp hẳn so với mạng riêng phƣơng tiện quản lý, băng thông dung lƣợng Hiểu cách đơn giản, VPN mạng mở rộng tự quản nhƣ lựa chọn sở hạ tầng mạng WAN VPN liên kết user thuộc nhóm kín hay nhóm khác VPN đƣợc định nghĩa chế độ quản lý Các thuê bao VPN di chuyển đến kết nối mềm dẻo trải dài từ mạng cục đến mạng hoàn chỉnh Các thuê bao dùng (Intranet) khác (Extranet) tổ chức Tuy nhiên cần lƣu ý mạng PSTN/ISDN mạng cung cấp dịch vụ liệu 1.1.3 Sơ lƣợc mạng viễn thông Việt Nam Cấu trúc mạng Để phục vụ cho dịch vụ thông tin nhƣ thoại, số liệu, fax, telex dịch vụ khác nhƣ điện thoại di động , nhắn tin,… nên nƣớc ta mạng chuyển mạch cơng cộng có mạng số dịch vụ khác Riêng mạng Telex không kết nối với mạng thoại VNPT, mạng khác đƣợc kết nối vào mạng VNPT thông qua kênh trung kế MSU CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt (Main Switch Unit), số khác lại truy nhập vào mạng PSTN qua kênh thuê bao bình thƣờng, sử dụng kỹ thuật DLC(Digital Loop Carrier), kỹ thuật truy nhập vô tuyến,… Về cấu trúc mạng, mạng viễn thông VNPT chia thành cấp: cấp quốc tế, cấp quốc gia, cấp nội tỉnh/thành phố Xét khía cạnh chức hệ thống thiết bị mạng mạng viễn thơng bao gồm: mạng chuyển mạch, mạng truy nhập, mạng truyền dẫn mạng chức Mạng chuyển mạch Mạng chuyển mạch có cấp (dựa cấp tổng đài chuyển mạch): giang quốc tế, giang đƣờng dài, nội tỉnh nội hạt Riêng thành phố Hồ Chí Minh có thêm cấp giang nội hạt Hiện mạng VNPT có trung tâm chuyển mạch quốc tế chuyển mạch quốc gia Hà Nội, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh Mạch bƣu điện tỉnh phát triển mở rộng Nhiều tỉnh, thành phố xuất cấu trúc mạng với nhiều tổng đài Host, thành phố lớn nhƣ Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh triển khai Tandem nội hạt Mạng viễn thông VNPT đƣợc chia làm cấp, tƣơng lai đƣợc giảm từ cấp xuống cấp Mạng thành viên VNPT điều hành: VTI, VTN bƣu điện tỉnh VTI quản lý tổng đài chuyển mạch giang quốc tế, VTN quản lý tổng đài chuyển mạch giang đƣờng dài trung tâm Hà Nội, Đà Nẵng TpHCM Phần lại bƣu điện tỉnh quản lý Các loại tổng đài có mạng viễn thơng Việt Nam: A1000E Alcatel, NEAX61Σ NEC, AXE10 Ericsson, EWSD Siemens Các công nghệ chuyển mạch đƣợc sử dụng: chuyển mạch kênh (PSTN), X.25 relay, ATM (số liệu) Nhìn chung mạng chuyển mạch Việt Nam nhiều cấp việc điều khiển bị phân tán mạng (điều khiển nằm tổng đài) Mạng truy nhập Với mạng cung cấp dịch vụ khác mà có mạng truy nhập tƣơng ứng Việc tìm hiểu mạng truy nhập phần SV tự nghiên cứu Mạng truyền dẫn Các hệ thống thiết bị truyền dẫn mạng viễn thông VNPT chủ yếu sử dụng hai loại công nghệ là: cáp quang SDH viba PDH Mạng truyền dẫn có cấp: mạng truyền dẫn liên tỉnh mạng truyền dẫn nội tỉnh CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt  Mạng truyền dẫn liên tỉnh: Bao gồm hệ thống truyền dẫn cáp quang, vô tuyến o Mạng truyền dẫn liên tỉnh cáp quang: Mạng truyền dẫn đƣờng trục quốc gia nối Hà Nội TpHCM dài 4000km, sử dụng STM-16/2F-BSHR, đƣợc chia thành vòng ring Hà Tĩnh, Đà Nẵng, Qui Nhơn TpHCM Vòng 1: Hà Nội – Hà Tĩnh (884km) Vòng 2: Hà Tĩnh – Đà Nẵng (834km) Vòng 3: Đà Nẵng – Qui Nhơn (817km) Vòng 4: Qui Nhơn – TpHCM (1424km) Các đƣờng truyền dẫn khác: Hà Nội – Hải Phòng, Hà Nội – Hòa Bình, TpHCM – Vũng Tàu, Hà Nội – Phủ Lý – Nam Định, Đà Nẵng – Tam Kỳ Các tuyến truyền dẫn liên tỉnh dùng STM-4 Riêng tuyến Hà Nội – Nam Định, Đà Nẵng – Tam Kỳ sử dụng PDH, tƣơng lai thay SDH o Mạng truyền dẫn liên tỉnh vô tuyến: Dùng hệ thống vi ba SDH (STM-1, dung lƣợng 155Mbps), PDH (dung lƣợng 4Mbps, 6Mbps, 140Mbps) Chỉ có tuyến Bãi Cháy – Hòn Gai dùng SDH, tuyến khác dùng PDH  Mạng truyền dẫn nội tỉnh: Khoảng 88% tuyến truyền dẫn nội tỉnh sử dụng hệ thống viba Trong tƣơng lai nhu cầu tải tăng tuyến đƣợc thay hệ thống truyền dẫn quang Mạng báo hiệu Hiện mạng viễn thông Việt Nam sử dụng hai loại báo hiệu R2 SS7 Mạng báo hiệu số (SS7) đƣợc đƣa vào khai thác Việt Nam theo chiến lƣợc triển khai từ xuống dƣới theo tiêu chuẩn ITU (khai thác thử nghiệm từ năm 1995 VTN VTI) Cho đến nay, mạng báo hiệu số hình thành với cấp STP (Điểm chuyển mạch báo hiệu) trung tâm (Hà Nội, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh) khu vực (Bắc, Trung, Nam) phục vụ hiệu 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Điều khiển định tuyến Định tuyến mạng Internet đƣợc thực với địa IP (trong mạng LAN địa MAC) Tất nhiên, có nhiều thơng tin đƣợc lấy từ gói IP để thực q trình định tuyến này, ví dụ nhƣ: Trƣờng kiểu dịch vụ IP (TOS), số cổng phần định chuyển tiếp gói tin Nhƣng định tuyến theo đích phƣơng pháp thông thƣờng đƣợc sử dụng Định tuyến theo địa đích khơng phải phƣơng pháp ln đem lại hiệu Các vấn đề lặp vòng mạng nhƣ khác kiến trúc mạng trở ngại mặt điều khiển chuyển tiếp gói tin phƣơng pháp Một vấn đề đặt nhà cung cấp thiết bị (bộ định tuyến, cầu) Triển khai phƣơng pháp định tuyến dựa theo địa đích theo cách riêng họ: số thiết bị cho phép nhà quản trị mạng chia sẻ lƣu lƣợng, số khác sử dụng trƣờng chức TOS, số cổng Chuyển mạch nhãn cho phép định tuyến chọn tuyến đầu tƣờng minh theo nhãn, nhƣ chế cho cung cấp phƣơng thức truyền tải lƣu lƣợng qua nút liên kết phù hợp với lƣu lƣợng truyền tải, nhƣ đặt lớp lƣu lƣợng bao gồm dịch vụ khác (dựa yêu cầu QOS) Chuyển mạch nhãn giải pháp tốt để hƣớng lƣu lƣợng qua đƣờng dẫn, mà không thiết phải nhận tồn thơng tin từ giao thức định tuyến IP động dựa địa đích Định tuyến dựa IP (PRB) thƣờng gắn với giao thức chuyển mạch nhãn, nhƣ FR, ATM MPLS Phƣơng pháp sử dụng trƣờng chức tiêu đề gói tin IP nhƣ: trƣờng TOS, số cổng, nhận dạng giao thức IP kích thƣớc gói tin Các trƣờng chức cho phép mạng phân lớp dịch vụ thành kiểu lƣu lƣợng thƣờng đƣợc thực nút đầu vào mạng(thiết bị gờ mạng) Các định tuyến lớp lõi sử dụng bít thiết bị gờ để định xử lý luồng lƣu lƣợng đến, trình xử lý sử dụng kiểu hàng đợi khác phƣơng pháp xếp hàng khác Định tuyến dựa IP cho phép nhà quản lý mạng thực phƣơng pháp định tuyến ràng buộc Các sách dựa IP cho phép định tuyến:  Đặt giá trị ƣu tiên vào tiêu đề gói tin IP  Thiết lập bƣớc cho gói tin IP  Thiết lập giao diện cho gói tin  Thiết lập bƣớc cho gói tin không tồn hƣớng bảng định tuyến 198 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển mạch nhãn khác với phƣơng pháp chuyển mạch khác chỗ kĩ thuật điều khiển giao thức chuyển mạch IP theo kiểu topo Mặt khác tồn địa mạng đích xác định trình cập nhật bảng định tuyến để đƣờng dẫn chuyển mạch hƣớng tới đích Nó khái qt cấu chuyển tiếp trao đổi nhãn, phƣơng pháp khơng thích hợp với mạng lớn nhƣ ATM, chuyển mạch khung, PPP, thích hợp với phƣơng pháp đóng gói 6.2 Tổng quan cơng nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức 6.2.1 Các đặc điểm công nghệ MPLS MPLS công nghệ tích hợp tốt khả để phân phát gói tin từ nguồn tới đích qua mạng Internet Có thể định nghĩa MPLS tập công nghệ mở dựa vào chuẩn Internet mà kết hợp chuyển mạch lớp định tuyên lớp để chuyển tiếp gói tin cách sử dụng nhãn ngắn có chiều dài cố định Bằng cách sử dụng giao thức điều khiển định tuyến Internet MPLS cung cấp chuyển mạch hƣớng kết nối ảo qua tuyến Internet cách hỗ trợ nhãn trao đổi nhãn MPLS bao gồm việc thực đƣờng chuyển mạch nhãn LSP, cung cấp thủ tục giao thức cần thiết để phân phối nhãn chuyển mạch định tuyến Nghiên cứu MPLS đƣợc thực dƣới bảo trợ nhóm làm việc MPLS IETF MPLS phát triển tƣơng đối mới, đƣợc tiêu chuẩn hố theo Internet vào đầu năm 2001 Sử dụng MPLS để trao đổi khe thời gian TDM, chuyển mạch không gian bƣớc sóng quang phát triển Các nỗ lực đƣợc gọi GMPLS (Generalized MPLS ) Nhóm làm việc MPLS đƣa danh sách với bƣớc yêu cầu để xác định MPLS là:  MPLS phải làm việc với hầu hết công nghệ liên kết liệu  MPLS phải thích ứng với giao thức định tuyến lớp mạng công nghệ Internet có liên quan khác  MPLS cần hoạt động cách độc lập với giao thức định tuyến  MPLS phải hỗ trợ khả chuyển tiếp nhãn cho trƣớc  MPLS phải hỗ trợ vận hành quản lý bảo dƣỡng (OA&M)  MPLS cần xác định ngăn chặn chuyển tiếp vòng 199 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt  MPLS cần hoạt động mạng phân cấp  MPLS phải có tính kế thừa Tám yêu cầu nỗ lực phát triển cần tập trung Liên quan tới yêu cầu này, nhóm làm việc đƣa mục tiêu mà MPLS cần đạt đƣợc:  Chỉ rõ giao thức đƣợc tiêu chuẩn hố nhằm trì phân phối nhãn để hỗ trợ định tuyến dựa vào đích unicast mà việc chuyển tiếp đƣợc thực cách trao đổi nhãn (Định tuyến unicast cách xác giao diện; định tuyến dựa vào đích ngụ ý định tuyến dựa vào địa đích cuối gói tin)  Chỉ rõ giao thức đƣợc tiêu chuẩn hố nhằm trì phân phối nhãn để hỗ trợ định tuyến dựa vào đích multicast mà việc chuyển tiếp đƣợc thực cách trao đổi nhãn (Định tuyến mulicast giao diện đầu Nhiệm vụ tích hợp kỹ thuật multicast MPLS tiếp tục nghiên cứu phát triển  Chỉ rõ giao thức đƣợc tiêu chuẩn hố nhằm trì phân phối nhãn để hỗ trợ phân cấp định tuyến mà việc chuyển tiếp đƣợc thực cách trao đổi nhãn , phân cấp định tuyến nghĩa hiểu biết topo mạng hệ thống tự trị  Chỉ rõ giao thức đƣợc tiêu chuẩn hoá nhằm trì phân phối nhãn để hỗ trợ đƣờng riêng dựa vào trao đổi nhãn Các đƣờng khác so với đƣờng đƣợc tính tốn định tuyến IP thơng thƣờng ( định tuyến IP dựa vào chuyển địa đích ) Các đƣờng riêng quan trọng ứng dụng TE  Chỉ thủ tục đƣợc tiêu chuẩn hố để mang thơng tin nhãn qua công nghệ lớp  Chỉ phƣơng pháp tiêu chuẩn nhằm hoạt động với ATM mặt phẳng điều khiển mặt phẳng ngƣời dùng  Phải hỗ trợ cho công nghệ QoS ( nhƣ giao thức RSVP) (QoS ứng dụng quan trọng MPLS, MPLS QoS mang lại nhiều lợi ích cho mạng hệ sau)  Chỉ giao thức tiêu chuẩn cho phép host sử dụng MPLS 6.2.2 Cách thức hoạt động MPLS MPLS đƣợc xem nhƣ tập công nghệ hoạt động với để phân phát gói tin từ nguồn tới đích cách hiệu điều khiển đƣợc 200 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nó sử dụng đƣờng chuyển mạch nhãn LSP để chuyển tiếp lớp mà đƣợc thiết lập báo hiệu giao thức định tuyến lớp Các lớp Mặt phẳng điều khiển Duy trì tuyến Mặt phẳng chuyển tiếp Lựa chọn cổng Nhận gói đầu vào Các cổng đầu vào Định tuyến Chuyển mạch Phát gói đầu Các cổng đầu Hình 6.1 Mơ hình chung chuyển tiếp chuyển mạch định tuyến Bởi khái niệm chuyển tiếp, chuyển mạch định tuyến vấn đề quan trọng để hiểu MPLS hoạt động nhƣ ta xem xét vấn đề định tuyến Một thiết bị định tuyến chuyển gói tin từ nguồn tới đích cách thu nhận, chuyển mạch sau chuyển tiếp tới thiết bị mạng khác tới đích cuối Hình 6.1 mơ tả mơ hình chung chuyển tiếp chuyển mạch định tuyến Mặt điều khiển quản lý tập tuyến đƣờng mà gói sử dụng, mơ hình gói vào thiết bị mạng qua giao diện đầu vào, đƣợc xử lý thiết bị mà xử lý thơng tin gói để đƣa định logic Quyết định logic có thơng tin đƣợc cung cấp từ mặt điều khiển chứa tuyến, cho thông tin gói đƣợc cập nhật tới thiết bị khác để chuyển tiếp gói thơng qua giao diện đầu để tới đích gói tin Đây mơ hình đơn giản cơng nghệ mạng, nhƣng bắt đầu cho vấn đề liên quan tới MPLS đƣợc thực nhƣ Các công nghệ MPLS đƣa mơ hình cho việc định tuyến, chuyển mạch chuyển tiếp để chuyển gói tin mạng Internet Một mơ hình khác thƣờng gặp để mơ tả luồng gói tin thiết bị mạng (ví dụ nhƣ định tuyến) đƣợc trình bầy hình vẽ dƣới 201 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt router A router B phần mềm data phần mềm đ-ờng ®iỊu khiĨn ®-êng chËm (®iỊu khiĨn) ®-êng ®iỊu khiĨn ®-êng chuyển tiếp đ-ờng nhanh (dữ liệu) đ-ờng chuyển tiếp phần cøng data phÇn cøng Hình 6.2 Mơ hình luồng gói tin hai thiết bị mạng Lƣu lƣợng mạng đƣợc hiểu theo hai cách: Lƣu lƣợng điều khiển bao gồm thông tin quản lý định tuyến Lƣu lƣợng liệu Lƣu lƣợng liệu theo “ đƣờng nhanh” đƣợc xử lý thiết bị mạng Trong hầu hết thiết bị mạng đại, đƣờng nhanh đƣợc thực phần cứng Bất thiết bị mạng nhận gói tin xử lý tiêu đề gói, thơng tin gói đƣợc gửi lên đƣờng điều khiển để xử lý Các gói điều khiển bao gồm thơng tin u cầu cho việc định tuyến gói, gói khác chứa thơng tin điều khiển, gói liệu ƣu tiên vv đƣợc xử lý chậm chúng cần đƣợc kiểm tra phần mềm Vì lý đƣờng xử lý thƣờng đƣợc gọi “đƣờng chậm” Mơ hình quan trọng để hiểu MPLS hoạt động nhƣ đƣờng điều khiển đƣờng chuyển tiếp riêng biệt Khả MPLS để phân biệt chức quan trọng để tạo phƣơng pháp làm thay đổi phƣơng thức truyền gói liệu qua mạng Internet MPLS chủ yếu làm việc với giao thức lớp lớp 3, hoạt động nhiều kiểu thiết bị mạng khác “ Công nghệ lớp 2.5” cách nhìn MPLS Hình sau trình bày MPLS đƣợc xem nhƣ “ lớp chèn” mà tự đặt vào lớp mạng lớp liên kết liệu Lớp – (Lớp truyền tải, phiên, trình diễn, ứng dụng) Lớp (lớp mạng) Lớp 2.5 (MPLS) 202 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lớp (liên kết liệu) Lớp (lớp vật lý) Hình 6.3 Lớp chèn MPLS Mơ hình ban đầu xuất nhƣ mơ hình khơng đồng với OSI, mơ hình MPLS lớp riêng, mà phần ảo mặt phẳng điều khiển dƣới lớp mạng với mặt phẳng chuyển tiếp đỉnh lớp liên kết liệu MPLS giao thức tầng mạng khơng có khả tự định tuyến có sơ đồ địa chỉ, mà yêu cầu phải có giao thức lớp MPLS sử dụng giao thức định tuyến cách đánh địa IP ( với điều chỉnh mở rộng cần thiết) MPLS giao thức tầng liên kết liệu đƣợc thiết kế để hoạt động nhiều công nghệ liên kết liệu phổ biến mà cung cấp yêu cầu chức địa lớp 6.2.3 Các thuật ngữ MPLS Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn định tuyến biên nhãn(LSR LER) Các thiết bị tham gia kỹ thuật giao thức MPLS đƣợc phân loại thành định tuyến biên nhãn ( LER) định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR)  Một LSR thiết bị định tuyến tốc độ cao lõi mạng MPLS, tham gia việc thiết lập đƣờng dẫn chuyển mạch nhãn (LSP) việc sử dụng giao thức báo hiệu nhãn thích ứng chuyển mạch tốc độ cao lƣu lƣợng số liệu dựa đƣờng dẫn đƣợc thiết lập  Một LER thiết bị hoạt động biên (cạnh ) mạng truy nhập mạng MPLS Các LER hỗ trợ đa cổng đƣợc kểt nối tới mạng không giống ( chẳng hạn FR, ATM Ethernet ) chuyển tiếp lƣu lƣợng vào mạng MPLS sau thiết lập LSP, việc sử dụng giao thức báo hiệu nhãn lối vào phân bổ lƣu lƣợng trở lại mạng truy nhập lối LER đóng vai trò quan trọng việc định huỷ bỏ nhãn, lƣợng vào hay khỏi mạng MPLS Lớp tương đương chuyển tiếp (FEC) FEC biểu diễn nhóm gói, nhóm chia xẻ yêu cầu vận chuyển chúng Tất gói nhóm nhƣ đƣợc cung cấp cách chọn đƣờng tới đích Ngƣợc lại với chuyển tiếp IP truyền 203 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt thống, MPLS việc gán gói cụ thể vào FEC cụ thể đƣợc thực lần gói vào mạng Các FEC dựa yêu cầu dịch vụ tập gói cho trƣớc hay đơn giản địa cho trƣớc (address prefix) Mỗi LSR xây dựng bảng để xác định xem gói phải đƣợc chuyển tiếp nhƣ Bảng đƣợc gọi bảng thông tin nhãn (LIB: Label Information Base), tổ hợp ràng buộc FEC với nhãn Tiêu đề MPLS MPLS định nghĩa tiêu đề có độ dài 32 bit đƣợc tạo nên LSR vào Nó phải đƣợc đặt sau tiêu đề lớp trƣớc tiêu đề lớp Ở IP đƣợc sử dụng ingress LSR (LSR vào) để xác định FEC, lớp đƣợc xét lại vấn đề tạo nhãn Sau nhãn đƣợc xử lý LSR transit (LSR chuyển tiếp) Khuôn dạng tiêu đề MPLS đƣợc hình1.4 Nó bao gồm trƣờng sau:  Nhãn: Giá trị nhãn 20 bits, giá trị chứa nhãn MPLS  Exp: thực nghiệm sử dụng bits  S : bit ngăn xếp,1 bit, sử dụng xếp đa nhãn TTL: Thời gian sống, bit, đặt giới hạn mà gói MPLS qua Điều cần thiết trƣờng TTL IP khơng đƣợc kiểm tra transit LSR (LSR chuyển tiếp) Tiêu đề IP Tải Nhãn (20) COS (3) Đệm MPLS S (1) Tiêu đề lớp TTL (8) Hình 1.4: Định dạng cấu trúc nhãn Ngăn xếp nhãn Chuyển mạch nhãn đƣợc thiết kế để co dãn mạng lớn MPLS hỗ trợ chuyển mạch nhãn với hoạt động phân cấp, hoạt động phân cấp dựa khả MPLS mang nhiều nhãn gói Ngăn xếp nhãn cho phép thiết kế LSR trao đổi thông tin với hành động giông nhƣ việc tạo đƣờng viền node để tạo miền mạng rộng lớn LSR khác Có thể nói lại LSR khác node bên (transit node) miền không liên quan đến đƣờng viền node (với cấu tạo router liên vùng) nhãn đƣợc kết hợp router 204 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Sự xử lý gói nhãn đƣợc hoàn thành độc lập với mức phân cấp Đó mức nhãn khơng đƣợc LSR kiểm tra Để giữ hoạt động đơn, chƣơng trình xử lý thƣờng xuyên dựa đỉnh nhãn mà khơng cần quan tâm đến nhãn lúc trƣớc, dƣới thời điểm Kết hợp luồng FEC Cách thức lƣu lƣợng ảo đến FEC để FEC riêng biệt cho địa prefix Phƣơng pháp tiếp cận có kết việc thiết lập FEC, lớp có định tuyến giống tới node ra, việc hốn đổi nhãn đƣợc sử dụng để chuyển lƣu lƣợng tới node Trong tình miền MPLS, FEC riêng rẽ thực khơng đem lại hiệu tốt Trong quan niệm MPLS, kết hợp FEC tạo FEC đặc trƣng cho tất đem lại hiệu Trong tình có hai lựa chọn: -Liên kết nhãn riêng biệt tới miền FEC -Liên kết nhãn tới miền, ứng dụng nhãn kết hợp với tất lƣu lƣợng miền Thủ tục liên kết nhãn đơn tới miền kết hợp FEC, miền FEC (trong miền MPLS giống nhau) ứng dụng nhãn cho tất lƣu lƣợng miền kết hợp Sự kết hợp làm giảm bớt số lƣợng nhãn cần thiết để điều khiển cách chi tiết gói làm giảm số lƣợng lƣu lƣợng điều khiển phân phối nhãn cần thiết Nhãn liên kết nhãn Một nhãn đƣợc sử dụng để xác định đƣờng dẫn cho gói qua Một nhãn đƣợc mạng hay đƣợc đóng gói vào tiêu đề lớp với gói Bộ định tuyến nhận kiểm tra gói với nội dung nhãn để định chặng Mỗi gói đƣợc dán nhãn phần lại hành trình gói qua đƣờng trục mạng đƣợc dựa chuyển mạch nhãn Giá trị nhãn có ý nghĩa cục bộ, nghĩa chúng liên quan đến chặng LSR Mỗi lần gói đƣợc phân loại nhƣ FEC hay FEC tồn tại, nhãn đƣợc phân bổ cho gói Các giá trị nhãn nhận đƣợc từ lớp liên kết liệu nằm phía dƣới Với lớp liên kết liệu (nhƣ FR hay ATM), nhận dạng lớp nhƣ nhận dạng kết nối tuyến số liệu (DLCI: Data Link Connection Identifier) mạng chuyển tiếp khung (FR: Frame Relay) hay nhận dạng đƣờng ảo (VPI: Virtual Path Identifier)/ nhận dạng kênh ảo (VCI: Virtual 205 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Channel Identifier) mạng ATM, đƣợc sử dụng cách trực tiếp nhƣ nhãn Các gói sau đƣợc chuyển tiếp dựa vào giá trị nhãn chúng Các nhãn đƣợc ràng buộc tới FEC nhƣ kết vài kiện hay sách Điều yêu cầu cho ràng buộc nhƣ Những kiện ràng buộc liệu hay ràng buộc điều khiển Ràng buộc điều khiển hay đƣợc sử dụng có tính chất mở rộng tiên tiến đƣợc sử dụng định tuyến thông tin mạng MPLS Các định phân bổ nhãn dựa tiêu chuẩn chuyển tiếp, chẳng hạn nhƣ:  Định tuyến đơn hƣớng đích  Kỹ thuật lƣu lƣợng  Đa hƣớng (Multicast)  Mạng riêng ảo (VPN: Virtual Private Network)  QoS Nhãn nhúng tiêu đề lớp liên kết liệu (VPI/VCI ATM DLCI FR ) hay lớp đệm Tạo nhãn phân bổ nhãn Có số phƣơng pháp đƣợc sử dụng việc tạo nhãn: + Phƣơng pháp dựa đồ hình (topology-based): sử dụng giao thức định tuyến thông thƣờng nhƣ OSPF (Open Shortest Path First) BGP (Border Gateway Protocol: Giao thức cổng đƣờng biên) + Phƣơng pháp dựa yêu cầu (request-based): sử dụng điều khiển lƣu lƣợng dựa yêu cầu nhƣ RSVP (Resource Reservation Protocol: Giao thức dành trƣớc tài nguyên) + Phƣơng pháp dựa lƣu lƣợng: sử dụng tiếp nhận gói để phân bổ thơng tin nhãn Các phƣơng pháp dựa đồ hình dựa yêu cầu ví dụ ràng buộc nhãn điều khiển, phƣơng pháp dựa lƣu lƣợng ví dụ ràng buộc liệu Kiến trúc MPLS không sử dụng phƣơng pháp báo hiệu để phân bổ nhãn Các giao thức định tuyến tồn nhƣ BGP, đƣợc tăng cƣờng để mang thông tin nhãn nội dung giao thức RSVP đƣợc mở rộng để hỗ trợ việc trao đổi nhãn đƣợc mang IETF (Internet Engineering Task Force: Nhóm đặc trách kĩ thuật Internet) định nghĩa giao thức đƣợc gọi Giao thức phân bổ nhãn (LDP: Label Distribution Protocol) cho báo hiệu tƣờng minh quản lý không gian nhãn Sự mở rộng tới giao thức LDP đƣợc 206 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt định nghĩa để hỗ trợ định tuyến tƣờng minh dựa yêu cầu QoS CoS Những mở rộng đƣợc lƣu giữ định tuyến dựa ràng buộc (CR: Constraint-based Routing) - định nghĩa giao thức LDP Một tổng kết lƣợc đồ khác cho việc trao đổi nhãn nhƣ sau:  LDP - ánh xạ đích IP đơn hƣớng vào nhãn  RSVP, CP-LDP - đƣợc sử dụng cho kĩ thuật lƣu lƣợng đặt trƣớc tài nguyên  Multicast độc lập giao thức - đƣợc sử dụng cho việc ánh xạ nhãn trạng thái đa hƣớng  BGP – nhãn bên (VPN)  Đƣờng dẫn chuyển mạch nhãn (LSP) Một tập hợp MPLS – thiết bị đƣợc cho phép biểu diễn miền MPLS Trong miền MPLS, đƣờng dẫn đƣợc thiết lập cho gói đƣợc di chuyển dựa FEC LSP đƣợc thiết lập trƣớc truyền dẫn liệu MPLS cung cấp chức sau để thiết lập LSP:  Định tuyến theo chặng (hop by hop routing): Mỗi LSR lựa chọn cách độc lập tuyến với FEC cho trƣớc Phƣơng pháp tƣơng đƣơng với phƣơng pháp đƣợc sử dụng mạng IP LSR sử dụng giao thức định tuyến nhƣ OSPF, giao diện mạngmạng riêng ATM (PNNI: Private Network to Network Interface), etc…  Định tuyến tƣờng minh (ER:Explicit Routing): định tuyến tƣờng minh tƣơng tự với định tuyến nguồn LSR lối vào (nghĩa LSR nơi mà dòng liệu bắt đầu tới mạng đầu tiên) xác định danh sách node mà ER-LSP qua Đƣờng dẫn đƣợc xác định khơng tối ƣu Dọc đƣờng dẫn tài nguyên đƣợc đặt trƣớc để đảm bảo QoS cho lƣu lƣợng liệu Đƣờng làm giảm nhẹ cho kĩ thuật lƣu lƣợng thông qua mạng dịch vụ khác đƣợc cung cấp cách sử dụng luồng dựa sách hay phƣơng pháp quản lý mạng LSP thiết lập cho FEC chất không đơn hƣớng Lƣu lƣợng ngƣợc lại phải sử dụng LSP khác Không gian nhãn Các nhãn đƣợc sử dụng LSR với ràng buộc FEC-nhãn đƣợc liệt kê nhƣ sau: 207 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt  per platform – Các giá trị vƣợt qua toàn LSR Các nhãn đƣợc bố trí từ thùng chứa nhãn chung Khơng có nhãn đƣợc phân bổ giao diện khác có giá trị  per interface – Vùng nhãn (phạm vi nhãn) đƣợc kết hợp với giao diện Các thùng đa nhãn đƣợc định nghĩa cho giao diện nhãn đƣợc cung cấp giao diện đƣợc định vị từ thùng tách biệt Giá trị nhãn đƣợc cung cấp giao diện khác giống Hợp nhãn Dòng lƣu lƣợng đến từ giao diện khác đƣợc kết hợp đƣợc chuyển mạch việc sử dụng nhãn chung chúng qua mạng hƣớng tới đích cuối Điều đƣợc biết nhƣ hợp luồng hay kết hợp luồng Nếu mạng truyền tải nằm bên dƣới mạng ATM, LSR sử dụng hợp đƣờng ảo (VP) hay kênh ảo (VC) Trong kịch này, vấn đề đan xen tế bào xuất nhiều dòng lƣu lƣợng đƣợc kết hớp mạng ATM, cần phải đƣợc tránh Sự trì nhãn MPLS định nghĩa cƣ xử cho ràng buộc nhãn nhận đƣợc từ LSR, khơng phải chặng với FEC cho Hai chế độ đƣợc định nghĩa: Bảo toàn (conservative) – Trong chế độ này, ràng buộc nhãn FEC nhận đƣợc từ LSR không chặng cho FEC cho trƣớc bị huỷ bỏ Chế độ cần LSR để trì số nhãn Đây chế độ đƣợc khuyến khích sử dụng cho LSR ATM Tự (liberal) – Trong chế độ này, ràng buộc nhãn FEC nhận đƣợc từ LSR không chặng với FEC cho trƣớc đƣợc giữ nguyên Chế độ cho phép tƣơng thích nhanh với thay đổi cấu hình cho phép chuyển mạch lƣu lƣợng tới LSP khác trƣờng hợp có thay đổi Điều khiển nhãn MPLS định nghĩa chế độ cho việc phân bổ nhãn tới LSR lân cận nhƣ sau: Độc lập (Independent) – Trong chế độ này, LSR nhận dạng FEC định ràng buộc nhãn với FEC cách độc lập để phân bổ ràng buộc đến thực thể đồng mức Các FEC đƣợc nhận dạng tuyến (route) trở nên rõ ràng với router Có thứ tự (ordered) – Trong chế độ này, LSR ràng buộc nhãn với FEC router lối hay nhận đƣợc ràng 208 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt buộc nhãn cho FEC từ LSR chặng Chế độ đƣợc khuyến nghị sử dụng cho LSR ATM 6.2.4 Các đặc tính hoạt động, điều hành MPLS Các bƣớc sau phải đƣợc thực với gói liệu để qua miền MPLS:  Tạo phân bổ nhãn  Tạo bảng router  Tạo đƣờng dẫn chuyển mạch nhãn (LSP)  Chèn/tìm kiếm bảng nhãn  Chuyển tiếp gói Nguồn gửi liệu tới đích Trong miền MPLS khơng phải tất lƣu lƣợng nguồn cần thiết đƣợc chuyển qua đƣờng dẫn Phụ thuộc vào đặc tính lƣu lƣợng, LSP khác đƣợc tạo cho gói với yêu cầu CoS khác Trong hình 6.5, LER1 router lối vào LER4 router lối Các bƣớc sau minh hoạ hoạt động MPLS tác động tới gói liệu miền MPLS Tạo & phân bổ nhãn Trƣớc lƣu lƣợng bắt đầu, router định để ràng buộc nhãn với FEC xác định xây dựng bảng chúng Trong LDP, router đƣờng xuống khởi tạo phân bổ nhãn ràng buộc nhãn/FEC 209 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ngồi ra, đặc tính liên quan lƣu lƣợng khả MPLS đƣợc thoả thuận việc sử dụng LDP Tạo bảng Tại phía nhận ràng buộc nhãn, LSR tạo lối vào sở thông tin nhãn (LIB : Label Information Base) Nội dung bảng xác định ánh xạ nhãn FEC Ánh xạ cổng vào bảng nhãn đầu vào tới cổng bảng nhãn đầu Các lối vào đƣợc cập nhật tái đàm phán ràng buộc nhãn xảy Tạo đường dẫn chuyển mạch nhãn Nhƣ đƣợc biểu diễn đƣờng ngắt quãng hình 1.5, LSP đƣợc tạo phƣơng ngƣợc lại với tạo lối vào LIB Chèn/tìm kiếm bảng nhãn Router (LER1 hình 1.5) sử dụng bảng LIB để tìm chặng yêu cầu nhãn ch FEC xác định Các router lần lƣợt sử dụng nhãn để tìm chặng Mỗi lần gói chạm tới LSR lối (LER4), nhãn đƣợc xố bỏ gói đƣợc cung cấp cho đích Chuyển tiếp gói LER1 khơng có nhãn cho gói lần xảy yêu cầu Trong mạng IP, tìm phù hợp địa dài để tìm chặng Cho LSR1 chặng LER1 LER1 khởi tạo yêu cầu nhãn chuyển tới LSR1 Yêu cầu phát thông qua mạng Mỗi router trung gian nhận nhãn từ router phía sau LER2 lên LER1 Thiết lập LSP đƣợc báo đƣờng xanh da trời gãy khúc việc sử dụng LDP hay giao thức báo hiệu khác Nếu kĩ thuật lƣu lƣợng đƣợc yêu cầu, CR-LDP đƣợc sử dụng việc định thiết lập đƣờng dẫn thực để chắn yêu cầu QoS/CoS đƣợc tuân thủ LER1 chèn nhãn chuyển tiếp gói tới LSR Mỗi LSR lần lƣợt, nghĩa LSR2 LSR3, kiểm tra nhãn với gói nhận đƣợc, thay với nhãn đầu chuyển tiếp Khi gói tới LER4, xố bỏ nhãn gói rời khỏi miền MPLS phân phát tới đích 6.2.5 Kiến trúc ngăn xếp MPLS Các thành phần MPLS chủ yếu đƣợc phân chia thành phần sau:  Các giao thức định tuyến (IP) lớp mạng 210 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt  Chuyển tiếp biên lớp mạng  Chuyển tiếp dựa nhãn mạng lõi  Lƣợc đồ nhãn  Giao thức báo hiệu để phân bố nhãn  Kĩ thuật lƣu lƣợng  Khả tƣơng thích với lƣợc đồ chuyển tiếp lớp khác (ATM, FR, PPP: Point to Point Protocol) Hình 6.6 mơ tả giao thức đƣợc sử dụng cho hoạt động MPLS Module định tuyến giao thức giao thức công nghiệp phổ biến Phụ thuộc vào môi trƣờng hoạt động, module định tuyến OSPF, BGP hay PNNI ATM, etc…Module LDP sử dụng TCP để truyền dẫn tin cậy liệu điều khiển từ LSR đến LSR khác suốt phiên LDP trì LIB LDP sử dụng UDP suốt trình khám phá trạng thái hoạt động Trong trạng thái này, LSP cố gắng nhận dạng phần tử lân cận nhƣ có mặt tín với mạng Điều đƣợc thực thơng qua trao đổi gói IP Fwd module chuyển tiếp IP cổ điển, tìm kiếm chặng việc so sánh để phù hợp với địa dài bảng Với MPLS, điều đƣợc thực LER MPLS Fwd module chuyển tiếp MPLS, so sánh nhãn với cổng đầu chọn phù hợp với gói cho.Các lớp đƣợc biểu diễn hộp với đƣờng gãp khúc đƣợc thực phần cứng để hoạt động nhanh có hiệu 211 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hồng Sơn, Cơ sở kỹ thuật chuyển mạch tổng đài, NXB Giáo dục, 2001 [2] Dƣơng Văn Thành, Cơ sở kỹ thuật chuyển mạch, Học viện Công nghệ Bƣu Viễn thơng, 2000 [3] Tìm hiểu mạng hệ NGN, Trung tâm ứng dụng công nghệ- Viện KHKT Bƣu Điện, 2005 [4] H Jonathan Chao, Cheuk H Lam, Eiji Oki, Broadband Packet Switching Technologies [5] Roger L Freeman, Fundamental of telecommuniction 212 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... gồm kết nối chuyển mạch không chuyển mạch Các kết nối chuyển mạch ISDN bao gồm nhiều chuyển mạch thực, chuyển mạch gói kết hợp chúng Các dịch vụ phải tƣơng hợp với kết nối chuyển mạch số 64... khối chuyển mạch 95 CHƢƠNG IV: KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH GÓI 98 4.1 Những khái niệm chuyển mạch gói 98 4.1.1 Khái niệm chuyển mạch gói (packet switching) 98 4.1.2 Mạng chuyển. .. mạng NGN Công nghệ chuyển mạch Chuyển mạch thành phần lớp mạng chuyển tải cấu trúc NGN nhƣng có thay đổi lớn mặt công nghệ so với thiết bị chuyển mạch TDM trƣớc Công nghệ chuyển mạch mạng hệ IP,