LUẬN VĂN CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS

Trang 1

Đỗ Tiến Dũng

CHUYEN MACH NHAN DA GIAO THUC MPLS

KHOA LUAN TOT NGHIEP DAI HOC HE CHINH QUY Ngành : Điện tử - Viễn Thông

Trang 2

MỞ ĐẦU

Đề đáp ứng nhu cầu phát triển không ngừng của người sử dụng, nhà cung cấp

dịch vụ cần phải có các thiết bị định tuyến và chuyển mạch tốc độ cao Mặc dù vậy, mạng lõi của nhà điều hành và nhà cung cấp dịch vụ thường chạy trên mạng đường trục ATM, nhưng phần lớn các kết nối tới nhà cung cấp vẫn duy trì tốc độ chuyển mạch chậm và các kiểu kết nối điểm-điểm, dẫn tới trễ và tắc nghẽn tại các điểm truy cập biên Các bộ định tuyến lõi cũng góp phần vào trễ đường đi, vì mỗi bộ định tuyến phải thực hiện các giải pháp độc lập trên đường tốt nhất để chuyền tiếp gói Thông

thường IP phải được định tuyến trên ATM bằng việc sử dụng IP qua ATM qua các

kênh ảo hoặc các giao thức trên ATM Các phương thức chuyền tiếp này đã được chứng minh là không thuận tiện và phức tạp

Hơn nữa với sự phát triển rộng khắp của mạng Internet đã làm ra đời một loạt

các ứng dụng mới trong thương mại Những ứng dụng này đòi hỏi phải tăng và đảm bảo băng thông trong mạng đường trục Ngoài ra bên cạnh các dịch vụ đữ liệu truyền thống, thoại và các dịch vụ đa phương tiện đang được phát triển và triển khai Nó đã làm nảy sinh vân đê cân phải có một mạng hội tụ cung câp đây đủ các dịch vụ

Nhu cầu về một mạng hội tụ với phương thức chuyền tiếp đơn giản, thông minh mà có các đặc tính quản lý lưu lượng và chất lượng dịch vụ là một nhu cầu cấp

thiết Tất cả các yêu cầu đó có thể được đáp ứng bởi chuyển mạch nhãn đa giao thức

MPLS, nó không bị hạn chế bởi các giao thức lớp 2 và lớp 3 Cùng với kĩ thuật điều khiển lưu lượng, MPLS là một giải pháp quan trọng trong việc định tuyến, chuyển mạch và cung cấp chất lượng dịch vụ để đáp ứng được sự phát triển của các ứng dụng

cũng như các nhu cầu dịch vụ của khách hàng

Luận văn của em sẽ trình bày những kiến thức cơ bản về công nghệ chuyển

Trang 3

MỤC LỤC

27v.) 6:77 1

18/08 06 05 2

THUẨT N€GŨ VIỆT TT toa gu ago ttoonitt1010G125105386366006000ã080 08 4 CHƯƠNG 1 : CHUYÊN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS 8

1.1 Tổng quan chuyển mach nhãn đa giao thức - - ‹ - -<- 8 1.1.1 Giới thiỆu - << S222 2S S1 1S vn ve 8 1.1.2 Định tuyến và chuyên mạch gói truyền thống - - 8 1.1.3 MPLS 18 gi? 9 1;l:4; Lợi Ích của MP LA cac da sua run tt sgk G0 444060093101%:20003/5)0030/46.0Gx1098/0W5/90490008 10 1.2 MPLS và các thành phần - -« «<< << << S+ssssessse 10 1.2.1 LERs và LSRs - ch v 10 1.2.2 Lớp chuyên tiếp tương đương FEC c⁄ <2 c2 11

Ac2c3: ND ocuescsseouss cera nee OR 11

Trang 4

2,2, CC đÌnH RGHÌN CỮ DHÃÍH:vviscsvaivdoidietdgcGLG04016016 0566063 0033966689909689069Ắ 26

2.2.1 QoS là gì ? - sSce St T2 1211211115 1111111 1111111111111 1111.1111 rxee 26

2.2.2 Một số khái niệm cơ bản của QoS -ccc c5 ccseeesee 27 2.2.3 Điều kiện cần thiết cho QoS§ cecececeueceucecuceueceueceueeuees 28

5.3 Kiên trúc cơ bún của QUẾqsoo ái dc 1241144010063663343EGG3634855088902513338ã 29

1.11: Phi bifi vai fDaseaaaaaaaararnrgtrotttttouettrottotpNeooaaaesgese 29

2.3.2 QoS trong các phần tử mạng riêng lẻ - ¿<< 5c << << <ss: 30 2.3.3 Quản lý chất lượng dịch vụ - - -¿¿- cc S121 sss 31 2.4 Mức chất lượng dịch vụ đầu cuối-đầu cuối - - -<- 32 ?,Š, Tấm LÃC ChHUNlBtoeaarstavoanoirgitiirad6i0001G000600090XE/369630010003886000085 33 CHƯƠNG 3 : CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS 34 kh n ri n —— 34 3.2 Mô hình QoS va TE ban đầu - - - - «<< << = + s<<s + *<sss++s2 34 3.2.1 IntServ với RSVP -cc Q2 n HS HH HH cv ve 34 5:2: D THÍ GÊY túc 06021L16250.69004)60N 10506ã'0632'005/006 1098 0N 856/85G000050W/5/358201'6304 8160088 35 3.2.3 MPL - c1 2011122111112 11115511111 5 11k 1n cgrgrgrhg 36 3.3 MPLS với DiffSerV - - - - «<< S13 130335 1155 511555 se 39 3.3.1 MPLS hỗ trợ DiffServV - - -c-cc 2121121111211 11 1x seg 39

3.3.2 Kĩ thuật điều khiến lưu lượng DiffServ-Aware MPLS 42

3.4 Thực hiện quản lý hàng đợi trong MPLS-DiffServ - 45

Trang 5

ATM BA BGP CAPEX CE CoS CQ CR CR-LDP CT DiffServ DSCP DS-TE E-LSR E-LSP FEC FIP IETF

THUAT NGU VIET TAT Asynchnorous Tranfer Mode Behavior Aggregate Border Gateway Protocol Capital Expenditure Custom Edge Class of Service Custom Queue Constraint-based routing Constraint-based routing-Label Distribution Protocol Class Type Differentiated Services DiffServ Code Point DiffServ-aware MPLS Traffic Engineering Egress LER EXP-Infered-PSC-LSP

Forwarding Equivalency Class File Tranfer Protocol

Internet Engineering Task Force Truyền dẫn không đồng bộ Hành vi tồn thể Giao thức cơng biên Vốn chỉ Biên phía khách hàng Cấp độ dịch vụ Hàng đợi tuỳ ý Định tuyến ràng buộc Giao thức phân phối nhãn- định tuyến ràng buộc Kiểu cấp độ Dịch vụ khác biệt Mã điểm dịch vụ khác biệt

Công nghệ điều khiển luồng MPLS quan tâm tới DiffServ

LER biên ra

LSP có PSC được suy ra từ EXP

Lớp chuyên tiếp tương đương Giao thức truyền file

Uỷ ban tư vấn kĩ thuật

Internet

Trang 6

IGP I-LSR IntServ IP IS-IS LAN LDP LER L-LSP LIB LSP LSR MAC MAM MPLS OA OPEX OSPF Interior Gateway Protocol Ingress LSR Integrated Services Internet Protocol Intermediate System to Intermediate System Protocol

Local Area Network Label Distribution Protocol

Label Edge Router

Label-only-Infered-PSC-LSP

Label Information Base Label Switch Path Label Switch Router

Media Access Control

Maximun Allocation Model

Multiprotool Label Switching Orded Aggregate

Operating Expenditure Open Shortest Path First

Giao thức định tuyến trong phạm vi miền LSR biên vào Dịch vụ tích hợp Giao thức Internet Giao thức hệ thống trung gian-tới-hệ thống trung gian Mạng địa phương Giao thức phân phối nhãn Bộ định tuyến nhãn biên ra LSP có PSC chỉ được suy ra từ nhãn Bảng cơ sở dữ liệu nhãn Tuyến chuyên mạch nhãn Bộ định tuyến chuyên mach nhãn Điều khiến truy cập môi trường

Mô hình cấp phát tối đa Chuyên mạch nhãn đa giao thức

Trang 7

PE PHB PNNI PEE PQ PSC PVC QoS Rd RSVP Ru SLA SONET SP SVC TA TCP Provider Edge Per-Hop Behaviour Private network-to-network Interface Point-to-Point Protocol Priority Queue PHB Scheduling Class Permanent Virtual Circuit Quanlity of Service down-stream Router

Russian Doll Model

Request for comment

Resource Reservation Protocol

up-stream Router

Service Level Agreements Synchronous Optical Network Service Provider

Switch Virtual Connection

Traffic Aggregate

Tranmission Control Protocol

Bién nha cung cap Hành vi cư xử mỗi chặng Giao diện kín mạng-tới-mạng Giao thức điểm-điểm Hàng đợi ưu tiên Cấp độ sắp xếp PHB Mạch ảo cô định Chất lượng dịch vụ

Bộ định tuyến luồng xuống Mô hình búp bê Liên Xô Các tài liệu chuẩn do IETF đưa ra Giao thức dành sẵn tài nguyên Bộ định tuyến luồng lên Thoả thuận cấp độ dịch vụ Mạng quang đồng bộ Nhà cung cấp

Chuyên mạch kết nối ảo Lưu lượng toàn thể

Giao thức điều khiển truyền dan

Trang 8

TE TLV cy TTL UDP UNI VC VCI VoATM VoIP VP VPI Traffic Engineering Type Length Value Traffic Trunk Time To Live User Datagram Protocol User-to-Network Interface Virtual Channel

Virtual Channel Identifier

Voice over ATM Voice over IP Virtual Path

Virtual Packet Indentifier

Virtual Pravite network

Kĩ thuật điều khién luu luong Kiểu giá trị độ dai

Tuyến lưu lượng Thời gian sống Giao thức UDP Giao diện ngưòi dùng tới mạng Kênh ảo

Định danh kênh ảo Thoại qua ATM

Thoại qua IP

Tuyến ảo

Trang 9

CHUONG 1: CHUYEN MACH NHAN DA GIAO THUC MPLS

1.1 Tổng quan về chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS

1.1.1 Giới thiệu

Trong một vài năm gần đây, Internet đã phát triển thành một mạng lưới rộng khắp và tạo ra một loạt các ứng dụng mới trong thương mại Những ứng dụng này mang đến đòi hỏi phải tăng và bảo đảm được yêu cầu băng thông trong mạng đường trục Thêm vào đó, ngoài các dịch vụ dữ liệu truyền thống được cung cấp qua Internet, thoại và các dịch vụ đa phương tiện đang được phát triển và triển khai Internet đã làm nảy sinh vấn đề hình thành một mạng hội tụ cung cấp đầy đủ các dịch vụ Tuy nhiên

vẫn đề đặt ra đối với mạng bởi các dịch vụ và ứng dụng mới là yêu cầu về băng thông

và tốc độ lại đặt gánh nặng cho nguồn tài nguyên trên cơ sở hạ tầng Internet có sẵn

Bên cạnh vấn đề quá tải nguồn tài nguyên mạng Một thách thức khác liên quan tới việc truyền các byte và bit qua mạng đường trục để cung cấp các cấp độ dịch vụ khác nhau đối với người dùng Sự phát triển nhanh chóng của số người dùng và lưu lượng đã làm tăng thêm sự phức tạp của vấn đề Vấn đề cấp độ dịch vụ ( CoS ) và chất lượng dịch vụ ( GoS ) phải được quan tâm đề có thê đáp ứng được những yêu cầu khác nhau của lượng lớn người dùng mạng

Nhu cầu về một phương thức chuyền tiếp đơn giản mà các đặc tính quản lý lưu lượng và chất lượng với phương thức định tuyến, chuyên tiếp thông minh là một yêu cầu cấp thiết Tất cả các yêu cầu đó có thể được đáp ứng bởi chuyển mạch nhãn đa giao thức, là một phương thức không bị hạn chế bởi các giao thức lớp 2 và lớp 3 Với các đặc tính đó MPLS đóng một vai trò quan trọng trong việc định tuyến, chuyên mạch và chuyên tiếp gói thông qua các mạng thế hệ sau để đáp ứng các yêu cầu của

người dùng mạng

1.1.2.Định tuyến và chuyển mạch gói truyền thống

Bước phát triển khởi đầu của mạng Internet chỉ quan tâm tới những yêu cầu truyền dữ liệu qua mạng Internet chỉ cung cấp các ứng dụng đơn giản như truyền file hay remote login Đề thực hiện những yêu cầu này , môt định tuyến nền dựa trên phần mén đơn giản, với giao diện mạng để hỗ trợ mạng đường trục dựa trên T1/E1- hay T3/E3 đã có là đủ Với những yêu cầu đòi hỏi tốc độ cao và băng thông lớn, các thiết bị có khả năng chuyên mạch ở lớp 2 ( Lớp liên kết đữ liệu ) và lớp 3 ( Lớp mạng ) ở ngay mức phần cứng phải được phát triển Thiết bị chuyển mạch lớp 2 quan tâm đến vấn đề nghẽn trong mạng con của môi trường mạng cục bộ Thiết bị chuyển mạch lớp

Trang 10

3 giúp giảm bớt nghẽn trong định tuyến lớp 3 bằng cách chuyền việc tìm kiếm tuyến

cho một chuyền mạch phần cứng tốc độ cao

Các giải pháp trước đây chỉ quan tâm tới tốc độ truyền của các gói khi chúng

truyền qua mạng chứ không quan tâm tới thông tin yêu cầu dịch vụ có trong gói Hầu

hết các giao thức định tuyến sử dụng ngày nay đều dựa trên thuật toán được thiết kế để

tìm ra con đường ngắn nhất trong mạng với các gói truyền tải mà không quan tâm tới

các yếu tố khác ( như trễ, rung pha, nghẽn), mà có thê làm giảm bớt đáng kế chức năng mạng

1.1.3 MPLS là gì?

MPLS là một framework do IETF đưa ra , cung cấp thiết kế hiệu quả cho việc định tuyến, chuyền tiếp, chuyền mạch cho luồng lưu lượng qua mạch

MPLS thực hiện những chức năng sau:

o Định quá trình quản lý lưu lượng luồng của các mạng khác nhau, như luồng giữa các máy, phần cứng khác nhau hoặc thậm chí luồng giữa các ứng dụng khác nhau

o Duy tri su độc lập của giao thức lớp 2 và lớp 3

o Cung cấp cách thức để ánh xạ các địa chỉ IP thành các nhãn đơn giản có độ dài không đổi được sử dụng bởi các công nghệ chuyển tiếp gói và chuyền mạch gói khác nhau

o Giao diện chung đối với các giao thức định tuyến như RSVP và OSFP

o Hỗ trợ IP, ATM, Frame Relay

Trong MPLS, dữ liệu được chuyên theo LSP LSP là một chuỗi các nhãn ở mỗi node từ nguồn tới đích LSP được thiết lập theo chu kì dé truyền đữ liệu (control-

driven) hoặc dựa trên sự phát hiện có một luồng dữ liệu nào đó (data-driven) Các nhãn, theo giao thức đã được định sẵn sẽ được phân phối sử dụng LDP hoặc RSVP hoặc được “cõng” trên một giao thức định tuyến như BGP và OSFP Mỗi gói dữ liệu

Trang 11

1.1.4 Lợi ích của MPLS

MPLS mang lại nhiều lợi ích như :

o Kỹ thuật lưu lượng : Cung cấp các khả năng thiết lập đường truyền mà lưu lượng sẽ truyền qua mạng và khả năng thiết lập chất lượng cho các cấp độ dich vu (CoS) va chat lượng dịch vụ (QoS) khác nhau MPLS la su phat triển chủ yếu trong các công nghệ Internet mà hỗ trợ việc bổ sung các khả năng cần thiết cho mạng IP ngày nay

o Cung cấp IP dựa trên các mạng riêng ảo : Bằng việc sử dụng MPLS, các nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp đường hầm IP đi qua mạng của họ mà không cần thiết mã hoá hay các ứng dụng đầu cuối-người sử dụng

o Loại bỏ cấu hình đa lớp : Thông thường, phần lớn các nhà điều hành mạng cung cấp mô hình chồng lấn mà ATM được sử dụng tại lớp 2 và IP được sử

dụng tại lớp 3 Bằng việc sử dụng MPLS, các nhà điều hành mạng có thé

mang chức năng của mặt điều khiển ATM vào lớp 3, do đó sẽ làm đơn giản hóa mạng và việc quản lý mạng

o Tuyến hiện : Một đặc điểm chính của MPLS là sự hỗ trợ của nó đối với các

tuyến hiện Các đường chuyển mạch nhãn được định tuyến sẵn hiệu quả

hơn so với tuỳ chọn tuyến nguồn trong IP Chúng cũng có thể cung cấp một vài chức năng cần thiết cho kĩ thuật lưu lượng

o Hỗ trợ đa liên kết và đa giao thức : Thành phần chuyền tiếp chuyền mach nhãn là không xác định với một lớp mạng cụ thể Ví dụ cùng một thành phần chuyên tiếp cũng có thể được sử dụng khi đang thực hiện chuyển mạnh nhãn với IP cũng như IPX Chuyên mạch nhãn cũng có thê hoạt động ảo trên mọi giao thức liên kết dữ liệu thông qua ATM

1.2.MPLS và các thành phần

1.2.1 LSRs va LERs

Thiết bị trong giao thức MPLS có thê được phân loại thành LERs và LSRs

Một LSR là một thiết bị định tuyến tốc độ cao trong lõi của mạng MPLS tham

gia vào quá trình thiết lập LSP sử dụng giao thức thích hợp và chuyên mạch tốc cao

luồng dữ liệu dựa trên con đường đã được thiết lập

Một LER là một thiết bị hoạt động ở biên của mạng truy cập và mạng MPLS

LER hỗ trợ nhiều cổng (port) nối tới các mạng không tương đồng ( như ATM, Frame

Đỗ Tiến Diing-Lép K46DA

Trang 12

Relay, Ethenet) và chuyên những luồng lưu lượng này tới mạng MPLS sau khi thiết

lập các LSP, sử dụng giao thức báo hiệu nhãn ở đầu vào và phân phối lưu lượng trở lại

mạng truy cập ở đầu ra LER đóng vai trò rất quan trọng trong việc gán và bỏ nhãn khi

các luồng lưu lượng vào và tồn tại trong mạng MPLS - LSP / LER LSR LSR LER IP #1 Jj ee IP #1 L=9 IP #1 L=2 iP #1 Ba Eh E} al ED Ethernet Sh, Dia chiIP | Nhanra Nhãn vào | Nhãn ra Nhãn vào | Nhãnra Nhãn vào | Bỏ nhãn 182 4/16 5 5 9 9 2 2 192 4/16 “ ĐỊNH TUYẾN Ở BIÊN, CHUYEN MACH 6 LOI ”

Hình 1 : Vi tri cua LSR va LER trong mang MPLS

1.2.2 Lớp chuyền tiếp tương đương FEC

FEC là biểu diễn một nhóm các gói chia sẻ những yêu cầu như nhau về việc truyền tải Tất cả các gói trong một nhóm được đối xử như nhau trên tuyến cho tới đích Ngược lại so với chuyền tiếp của gói IP, trong MPLS việc gán một nhãn nhất định cho một FEC nhất định chỉ được thực hiện một lần, khi gói vào mạng Các FEC dựa trên yêu cầu dịch vụ đối với một tập các gói cho sẵn Mỗi LSR xây dựng một bảng để xác định một gói được chuyên tiếp như thế nào Bảng này gọi là bảng cơ sở dữ liệu nhãn (LIB), gồm các ràng buộc FEC-tới-nhãn

1.2.3 Nhãn

Một nhãn, dạng đơn giản nhất, phân biệt con đường một gói sẽ đi Nhãn được mang hoặc đóng gói ở tiêu đề lớp 2 của gói Bộ định tuyến nhận được sẽ kiểm tra nội dung nhãn của gói để xác định chặng kế tiếp Khi một gói được gán nhãn , cuộc hành trình của gói qua mạng đường trục sẽ dựa trên chuyển mạch nhãn Giá trị của nhãn chỉ có giá trị địa phương, nghĩa là chỉ gắn liền với chặng giữa các LSR

Một khi một gói được xếp vào một FEC đã có hay mới, thì nhãn sẽ được gán cho gói Giá trị nhãn được lấy từ lớp liên kết dữ liệu Với lớp liên kết dữ liệu ( như

Trang 13

Frame Relay hay ATM), định danh lớp 2, như DLCI trong trường hợp mạng Frame Relay hay VPIs/VCIs trong trường hợp mạng ATM có thê được sử dụng trực tiếp như

nhãn Các gói được chuyên dựa trên giá trị nhãn

Nhãn được ràng buộc tới một FEC theo một vài sự kiện hoặc một vài cách thức chỉ ra sự cân thiệt đôi với sự ràng buộc.Những sự kiện có thê là ràng buộc data-

driven hay ràng buộc control-driven

Gán nhãn có thể được quyết định dựa trên cơ sở tiêu chuẩn chuyền tiếp như:

o Định tuyến đơn hướng

o_Công nghệ điều khiến lưu lượng (TE) o Multicast

o Chất lượng dịch vụ (QoS)

Định dạng thông thường của nhãn được cho như hình 2 Nhãn có thể được nhúng trong tiêu đề của lớp liên kết dữ liệu ( ATM VCI/VPI như hình 3 và Frame Relay DLCI như hình 4) hoặc được chèn vào ( giữa tiêu đề lớp 2 và tiêu đề lớp 3 như trong hình Š) Tiêu đề lớp liên kết MPLS SHIM Tiêu đề lớp mạng Dữ liệu và các tiêu đê các lớp khác ne ER ` an À _z £ z 32 bit Nhan Bit Exp |BS LEG -‹ >< »á»><4—

20 bít 3 bit 1 bit 8 bit

Hinh 2 : Dinh dang chung cua nhan MPLS

Tiéu dé IP} Data

Goi IP

Đánh nhãn gói Shim header | Tiêu đề IP Data

Tế bào ATM VPI/VCI} data VPI/VCI} data

Hình 3 : ATM với lớp liên kết dữ liệu

D6 Tién Diing-Lép K46DA

Trang 14

Tạo nhãn Tiêu đê MAC Shim header Tiêu đê lớp 3 Hình 5 : Nhãn được chèn vào giữa lớp 2 và lớp 3 Tạo nhãn

Có một vài phương pháp đề tạo nhãn:

o Phương pháp dựa trên giao thức ( topology-base method) sử dụng quá trình của các giao thức định tuyến ( như OSPF và BGP)

o Phương pháp dựa trên yêu cầu (Request-base method) sử dụng quá trình yêu cầu dựa trên điều khiển lưu lượng

o Phương pháp dựa trên lưu lượng (Traffic-base method) sử dụng một gói để kích hoạt sự gán và phân phối nhãn

Phương pháp dựa trên giao thức và dựa trên yêu cầu là ví dụ của ràng buộc nhãn control-driven, trong khi phương pháp dựa trên lưu lượng là ví dụ của ràng buộc data-driven

Phân phối nhãn

Kiến trúc MPLS không giao chỉ một phương pháp báo hiệu cho việc phân phối

Trang 15

“cõng” thông tin nhãn trong nội dung của giao thức RSVP cũng đã được mở rộng để

hỗ trợ chuyên giao nhãn IETF đã định nghĩa một giao thức mới gọi là giao thức phân

phối nhãn (LDP) đề thực hiện báo hiệu và quản lý không gian nhãn Mở rộng dựa trên

cơ sở giao thức LDP có thể hỗ trợ thực hiện định tuyến dựa trên các yêu cầu QoS và

CoS Sự mở rộng này tạo ra giao thức CR-LDP Không gian nhãn

Nhãn được sử dụng bởi một LSR cho ràng buộc nhãn-FEC có thé duoc phan chia nhu sau:

o per platform : Giá trị nhãn là độc nhất qua toàn bộ LSR Nhãn được cấp phát từ một quỹ chung Không có hai nhãn trên hai giao diện khác nhau có cung gia tri

được định nghĩa cho mỗi giao diện, và các nhãn được cung cấp ở những giao diện đó được cấp phát từ những quỹ tách biệt Giá trị nhãn ở các giao diện khác nhau có thể giống nhau

Kết hợp nhãn

Luông đâu vào của lưu lượng từ các giao diện khác nhau có thê được kêt hợp

lại với nhau và thực hiện chuyên mạch dựa trên một nhãn chung nêu nó được truyên

qua mạng tới cùng đích cuôi cùng

Nếu mạng truyền tải lớp dưới là mạng ATM, các LSR có thể thực hiện việc kết hợp VP và VC

Cầm giữ nhãn

MPLS định nghĩa cách đối xử với ràng buộc nhãn nhận được từ các LSR mà không có chặng tiếp với một FEC đã cho Có hai mode được định nghĩa:

o Conservative : Trong mode nay, rang buộc giữa nhãn và FEC nhận được từ các LSR mà không có chặng tiếp với một FEC đã cho sẽ bị bỏ Mode này yêu cầu các LSR duy trì ít nhãn hơn Đây là mode được khuyến cáo cho ATM-LSRs

©o Liberal : Trong mode này, ràng buộc giữa nhãn và FEC nhận được từ các

LSR mà không có chặng tiếp với một FEC đã cho được giữ lại Mode này đòi hỏi thích ứng nhanh hơn với sự thay đổi topo mạng và cho phép chuyển lưu lượng tới các LSP khác trong trường hợp thay đổi

Trang 16

Điều khiến nhãn

MPLS định nghĩa các mode cho việc phân phối nhãn tới các LSR bên cạnh o6 Độc lập (Independent) : Trong mode này, một LSR nhận một FEC nào đó

và quyết định ràng buộc một nhãn tới một FEC độc lập với với sự phân phối ràng buộc FEC mới được nhận ra khi nào tuyến mới trở nên xác định

đối với router

o Thứ tự (Ordered) : Trong mode này, một LSR ràng buộc một nhãn tới một FEC nào đó khi và chỉ khi nó là router phía biên vào hay nó nhận một ràng

buộc nhãn với FEC từ LSR chặng tiếp theo Mode này được khuyến cáo dùng cho ATM-LSR

Quá trình báo hiệu

o Yêu cầu nhãn : Sử dụng quá trình này, LSR yêu cầu nhãn từ luồng xuống cạnh nó vì thế nó có thể ràng buộc tới một FEC nhất định Quá trình này có thể được giao xuống cho một chuỗi các LSR cho tới khi tới LER biên ra o Ánh xạ nhãn : Để đáp ứng lại yêu cầu nhãn, luồng xuống LSR sẽ gửi một

nhãn tới khởi đầu luồng lên sử dụng quá trình ánh xạ nhãn Ánh xa nhãn Ánh xa nhãn (vd : sif dung nhãn 5) (vd: sử dụng nhãn 9) ——————*>

Yêu cầu nhã Yê

Ingwes (LER) Router A (cho dich C) Router B LSR (cho ance Egress (LER) Router C

Hinh 6 : Qua trinh bao hiéu Ngan xép nhan

Trang 17

1.2.4 Tuyến chuyển mạch nhãn (LSPs)

Tập hợp các thiết bị MPLS biểu diễn một miền MPLS Trong miền MPLS,

một tuyến được tạo cho một gói có sẵn dựa trên một FEC LSP được thiết lập theo chu ki dé truyén dữ liệu MPLS cung cấp 2 tùy chọn cho việc thiết lập một LSP

o Định tuyến chặng tiếp chặng (hop-by-hop): Mỗi LSR chọn chặng tiếp theo một cách độc lập với một FEC đã cho Phương pháp này tương tự như phương pháp đang được sử dụng trong mạng IP LSR sử dụng bất kì giao

thức định tuyến nào như OSPF, PNNI

o Định tuyến hiện (explicit routing) : Định tuyến hiện tương tự như định

tuyến nguồn LSR đầu vào sẽ quyết định các danh sách các node mà ER-

LSR qua.Con đường được chọn có thể không tối ưu Dọc theo tuyến, các tài nguyên có thể được phục vụ để đảm bảo QoS với lưu lượng đữ liệu Cách

này dễ dàng điều khiển lưu lượng qua mạng, và các dịch vụ khác có thé

được cung cấp sử dụng các luồng dựa trên các điều kiện hay phương pháp quản lý mạng

LSP được thiết lập với FEC chỉ theo một chiều Lưu lượng trở lại phải do LSP khác

1.2.5 Giao thức phân phối nhãn (LDP)

LDP là một giao thức mới cho việc phân phối thông tin ràng buộc nhãn tới các

LSR trong mạng MPLS Nó được sử dụng dé ánh xạ các FEC tới nhãn, tạo các LSP

Các phiên LDP được thiết lập giữa các LDP ngang hàng trong mạng MPLS (không nhất thiết kề nhau) Các LDP ngang hàng trao đôi các loại thông báo LDP sau :

o Session message : Thiết lập, duy trì, kết thúc phiên giữa các LDP ngang hàng

o Advertisement message : Tạo, thay đổi, và xoá ánh xạ nhãn cho các FEC o_Notiñcation message : Cung cấp thông tin tham khảo và thông tin báo hiệu

lỗi

Trang 18

1.2.6 Kĩ thuật điều khiến lưu lượng

Kĩ thuật điều khiển lưu lượng là một quá trình nâng cao, tận dụng toàn bộ khả năng của mạng băng cách cố gắng tạo một sự đồng đều hoặc phân bố thông lượng lưu

lượng khác nhau qua mạng Một kết quả quan trọng của quá trình này là tránh được tắc nghẽn ở bất kì tuyến nào Một chú ý quan trọng là điều khiển lưu lượng không nhất

thiết phải chọn con đường ngắn nhất giữa hai thiết bị Có thể với hai luồng tải các gói dữ liệu, các gói có thể theo những con đường khác nhau thậm chí qua điểm gốc của chúng và điểm đích cuối cùng là như nhau Theo cách này các phân đoạn mạng ít sử dụng hay ít biết tới có thê được sử dụng và có thể cung cấp các dịch vụ khác nhau 1.2.7 Định tuyến ràng buộc

Định tuyến ràng buộc mang thêm một vài tham số, như đặc tính tuyến (băng thông, trễ ), hoạch định chặng, và QoS Các LSP được thiết lập có thể là CR-LSP, nơi mà ràng buộc có thể là các chặng hiện hay các yêu cầu QoS Tuyến hiện chỉ định các tuyến, hàng đợi, hay các quá trình sắp xếp phải được chiếm dụng cho luồng

Khi sử dụng CR, rõ ràng rằng tuyến dài hơn ( trong phạm trù giá cả) nhưng

chọn được tuyến ít tải hơn Tuy nhiên, trong khi CR tăng được sự tận dụng mạng thì

nó thêm sự phức tạp trong tính toán định tuyến, khi mà tuyến được chọn phải thoả mãn

các yêu cầu về QoS của LSP CR có thể được sử dụng ở điểm tiếp giáp với MPLS để thiết lập các LSP IETF đã định nghĩa một thành phần CR-LDP để phù hợp với định tuyến ràng buộc

1.3 Hoạt động của mạng MPLS

Các yêu cầu nhãn

Phân phối nhãn

Hình 7 : Tạo LSP và chuyên tiếp gói tin qua miền MPLS

Trang 19

o Tao bang ở mỗi router

o Tao LSP

o_Chèn nhãn/ tìm kiếm bảng o Chuyên tiếp gói

Nguồn gửi dữ liệu của nó tới đích Trong miền MPLS, không phải tất cả các nguồn lưu lượng phải nhất thiết truyền qua cùng một đường Phụ thuộc vào đặc tính lưu lượng, các LSP khác nhau có thể được tạo ra cho các gói với các yêu cầu cấp độ dịch vụ khác nhau

Bảng I biểu diễn từng bước hoạt động của mạng MPLS xảy ra khi có gói đữ liệu trong miền MPLS Bảng1: Các bước hoạt động MPLS actions Mô tả Tạo nhãn và phân phối nhãn

Trước khi bắt đầu truyền bất cứ lưu lượng nào, router tạo

quyết định ràng buộc nhãn với một FEC nhất định và xây dựng bảng của nó Trong LDP, luồng xuống router khởi phát sự phân bố nhãn và ràng buộc FEC/nhãn Ngoài ra, các đặc tính liên quan tới lưu lượng và khả năng MPLS được dàn xếp sử dụng LDP

Một giao thức truyền tải tin cậy và trật tự được sử dụng đề làm giao thức báo hiệu LDP sử dụng TCP

Tạo bảng

Khi nhận được ràng buộc nhãn, mỗi LSRs tạo các đầu vào

trong bảng cơ sở dữ liệu nhãn (LIB)

Trang 20

Tạo tuyến chuyển Như đường đứt đoạn trong hình 7, các LSP được tạo theo

mạch nhãn hướng ngược lại với sự tạo thành các lối vào trong LIB

Chèn nhãn/tìm Router đầu tiên (LERI trong hình 7) sử dụng bảng LIB dé kiếm bảng tìm chặng tiếp theo và yêu cầu nhãn với một FEC nhất định

Chuỗi router con sử dụng nhãn để tìm chặng tiếp theo Khi một gói tới LSR biên lối ra (LSR4), nhãn sẽ bị bỏ và gói được cấp tới đích

Chuyên tiếp gói Từ hình 7 chúng ta hãy xem con đường của một gói khi nó

đi tới đích từ LSRI1, LSR biên lối vào, tới LSR4, LSR biên lỗi ra

LERI có thể không có bắt kì nhãn nào cho gói này khi xảy

ra yêu cầu này lần đầu tiên Trong mạng IP, nó sẽ tìm địa

chỉ dài nhất để tìm các bước tiếp theo LSRI là bước tiếp theo của LERI

LERI sẽ khởi phát các yêu cầu nhãn tới LSRI

Yêu cầu này sẽ được phát trên toàn mạng như hình 7 LDP

sẽ xác định đường dẫn ảo đảm bảo QoS, CoS

Mỗi bộ định tuyến trung gian LSR2 và LSR3 sẽ nhận gói tin gán nhãn thay đổi nhãn và truyền đi

Gói tin đến LER4, loại bỏ nhãn vì gói ra khỏi miền hoạt

Trang 21

Xem xét ví dụ về 2 luồng gói tin vào một miền MPLS:

o Một luồng gói tin là sự trao đôi đữ liệu theo quy tắc giữa các server (ví dụ

FTP-file transfer protocol )

o Một luồng gói tin khác là luồng video chất lượng cao yêu cầu các kỹ thuật

lưu lượng QoS

o Các luồng gói tin này được phân ra thành 2 FEC riêng biệt tại LSR lối vào o_Các nhãn tương ứng được kết hợp với luồng gói tin lần lượt là 3 và 9 một

cách tương ứng

o Các công vào tại LSR là 1 va 2

o Giao diện lối ra cùng đáp ứng lần lượt là 3 va 1

o Anh xa nhan được thực hiện, các nhãn trước đó lần lượt được trao đổi cho 6

và 7

1.4 Đường hầm trong MPLS

Đặc tính duy nhất của MPLS là có thê điều khiển toàn bộ đường truyền gói tin

mà không cần xác định cụ thể các bộ định tuyến trung gian Điều đó được tạo ra bởi

các đường hầm thông qua các bộ định tuyến trung gian có thể cách nhiều đoạn Khái niệm này được sử dụng trong VPN dựa trên MPLS

Khao sat hinh 8 Cac LER (LER1, LER2, LER3 va LER4) tat ca sir dung BGP

va tao LSP gitra ching (LSP1) LERI thông báo bước tiếp theo là LER2 khi nó đang truyền đữ liệu nguồn phải đi qua hai phần của mạng Cũng vậy, LER2 thông báo bước tiếp theo là LER3 và v.v Các LER này sẽ sử dụng giao thức BGP đề nhận và lưu trữ nhãn từ LER egress (LER4 trong dự đốn đích) theo tồn bộ đường đi tới LER lối vào (LERI)

Tuy nhiên, để LERI gửi đữ liệu đến LER2 nó phải đi qua một vài LSR (trong trường hợp này là ba) Do vậy, một LSP riêng được tạo ra giữa hai LER (LERI và LER2) qua LSR1, LSR2 và LSR3 Điều này thể hiện đường hầm giữa hai LER Nhãn trong đường này khác nhãn các LER tạo cho đường truyền LSP1 Điều đó đúng cho cả LER3 và LER4 cũng như các LSR giữa chúng Trong phần này có đường truyền LSP3

Đề có cấu trúc này, khi gói tin truyền qua hai phần mạng , các khái niệm ngăn xếp nhãn được sử dụng Khi truyền qua LSPI, LSP2 và LSP3, gói tin sẽ mang hai

Trang 22

nhãn hoàn chỉnh cùng lúc Hai nhãn được sử dụng cho mỗi phân là (1) phần đầu tiên —

nhãn cho LSP1 và LSP2 và (2) phần thứ hai — nhãn cho LSPI1 và LSP3

Khi các LER3 nhận các gói tin ton tại trong mạng đầu tiên, các gói tin sẽ loại

bỏ nhãn của LSP2 và thay bằng nhãn LSP3 trong khi quá trình trao đổi nhãn LSPI1 bên

trong gói tin với nhãn của đường đi tiếp theo LER4 sẽ loại bỏ cả hai nhãn trước khi

gửi gói tin đến đích Nguồn =1 Gates ZSP.2 hao gom LSRi, LSF2, va & ` (sa % ` ` ' t ? ESP I haogom LERI, LER2 * LER3 va LER4 + “ “ Dich a ! ¥ 3= ESP 3 bao gồm 1SBá 1SFS và eas) pom +» l ose “LER (eet 4 -E Đường hầm Hình 8: Đường hầm trong MPLS 1.5 Kiến trúc hệ thống giao thức MPLS

Thành phần MPLS lõi có thể chia thành các phần sau: o Giao thức định tuyến lớp mạng (IP)

o Biên chuyên tiếp lớp mạng

Trang 23

o Điêu khiên lưu lượng

o Khả năng tương thích với các loại chuyền tiếp lớp 2 khác nhau (ATM,

Frame Relay, PPP)

Hình 9 miêu tả các giao thức có thể sử dụng trong hoạt động MPLS Phương

thức định tuyến có thể là bất kỳ một trong các giao thức phố biến Phụ thuộc vào môi trường hoạt động, các giao thức định tuyến có thể là OSPF, BGP, hay PNNI của ATM, v.v Module LDP tận dụng giao thức điều khiến truyền tin (TCP) để đảm bảo quá trình truyền đữ liệu điều khiển từ một LSR đến LSR khác trong suốt một phiên LDP cũng duy trì LIB LDP sử dụng giao thức UDP trong suốt giai đoạn vận hành tìm kiếm của nó Trong trường hợp này, LSR cố gắng xác định các phần tử lân cận và đồng thời

báo hiệu sự có mặt của chúng trong mạng Điều này được thực hiện thông qua một

trao đổi các gói tin hello

Trang 24

1.6 Các ứng dụng của MPLS

MPLS quan tâm một cách có hiệu quản các đòi hỏi của mạng đường trục ngày nay bằng cách cung cấp giải pháp chuẩn cơ sở thực hiện những mục đích sau:

o Cải thiện chức năng chuyên tiếp gói trong mạng

> MPLS tăng cường và đơn giản hoá chuyền tiếp gói qua router sử dụng

mô hình chuyển mạch lớp 2

> MPLS đơn giản, cho phép triển khai một cách dễ dàng

> MPLS tăng chức năng mạng bởi vì nó cho phép việc định tuyến bởi chuyên mạch ở tốc độ đường dây

o Hỗ trợ QoS va CoS với các dịch vụ khác nhau

> MPLS sử dụng thiết lập tuyến có điều khiển lưu lượng và giúp đạt được

các mức dịch vụ đảm bảo

> MPLS kết hợp thiết lập tuyến ràng buộc và lập tuyến hiện

o Hỗ trợ sự linh hoạt của mạng

> MPLS có thể được sử dụng để tránh vấn đề chồng phủ NŸ kết hợp với mạng lưới IP-ATM

©o_ Tích hợp IP và ATM vào mạng

> MPLS cung cấp cầu nối giữa mạng truy cập IP và lõi ATM

> MPLS có thể sử dụng lại các chuyển mạch cứng/ router có sẵn của ATM, kết hợp một cách có hiệu quả hai mạng riêng biệt

o Xây dựng khả năng vận hành liên mạng

Trang 25

1.7 Tóm tắt chương

Trong chương 1, đã trình bày những vấn đề cơ bản của chuyển mạch nhãn đa

giao thức MPLS với các vấn đề được đề cập tới như : các thuật ngữ, các thành phân, các giao thức sử dụng trong mạng MPLS cũng như nguyên tắc hoạt động của mạng

Trang 26

CHƯƠNG 2 : CHÁT LƯỢNG DỊCH VỤ

2.1 Mở đầu

Chất lượng dịch vụ (QoS) liên quan tới khả năng cung cấp các dịch vụ tốt hơn của một mạng đối với một lưu lượng mạng đã chọn với những công nghệ khác nhau bao gồm Frame Relay, ATM, Ethernet và các mạng 802.1, SONET, IP Muc dich chính của QoS là cung cấp thứ tự ưu tiên bao gồm cấp băng thông, điều khiển rung pha và trễ (cần thiết đối với các ứng dụng thời gian thực và lưu lượng tương tác), cải thiện sự mất mát Một điều quan trọng nữa là cung cấp sự ưu tiên cho một hay nhiều

luồng mà không làm cho các luồng khác bị lỗi Công nghệ QoS cung cấp những khối cơ sở xây dựng sẵn có thể dùng trong các ứng dụng thương mại trong tương lai trong các mạng WAN và đối với các nhà cung cấp dịch vụ mạng

2.1.1 Dong luc QoS

Lúc khởi đầu, mạng IP không có bắt cứ quá trình nào thực hiện QoS Internet dựa trên TCP/IP không được hoạch định cho việc cung cấp thoại hay các dịch vụ khác

mà đòi hỏi rất chặt chẽ về băng thông, trễ và rung pha TCP được định nghĩa với FTP, SMTP, TELNET và các kiểu truyền dữ liệu khác Nó đặc trưng bởi cửa số trượt với kích cỡ thay đối, khởi phát chậm, tránh tắc nghẽn bằng cách giảm nửa mọi mất mát,

điều chỉnh khoảng thời gian timeout cho việc nhận được xác nhận Quá trình cơ bản

liên quan tới giải quyết tắc nghẽn, ví dụ khi tải lưu lượng lớn hơn băng thông cho

phép là loại bỏ gói Trong “môi trường chất lượng dịch vụ”, nhà cung cấp dịch vụ

thêm băng thông để giảm mức tắc nghẽn khi lượng lưu lượng trên Internet tăng lên Kết quả kéo theo là vốn của nhà cung cấp dịch vụ sẽ bị chỉ cho dung lượng lưu lượng,

mà điều này không cần thiết liên quan tới thu nhập từ dịch vụ, dẫn tới khó khăn trong

kinh doanh

Hơn nữa, các nhà cung cấp dịch vụ sau này tập trung chuyền sang triển khai quản lý lưu lượng và các quá trình QoS Có một vài lý do cho việc đó Thứ nhất, với sự gia tăng dung lượng lưu lượng trong mạng của họ, các nhà cung cấp nhận ra rằng rất khó giảm bớt tắc nghẽn chỉ với băng thông Thay đổi trong phân bố lưu lượng và

lỗi của node/ tuyến có thể dẫn tới kiểu tắc nghẽn khơng đốn trước, và sự vượt trội dự

Trang 27

tập trung vào việc nâng cao chức năng mạng trên cở sở vật chất có sẵn hiện tại Thứ tư, rất quan trọng đó là việc đưa ra mô hình kinh doanh trên cơ sở tiếp cận các dịch cụ bổ sung và nâng cao Mạng hội tụ có thé cung cap thoại, dữ liệu, và các dịch vụ video được hi vọng là đễ dàng vận hành và quản lý hơn các mạng song song đang tôn tai, ma

ảnh hưởng đáng kê tới chi phí vận hành Nhưng để có thê thực hiện hội nghị từ xa dựa

trên chuyển mạch gói và các dịch vụ multimedia với đối tượng doanh nghiệp, mạng hội tụ phải cung cấp chất lượng hoàn hảo và hỗ trợ thoả thuận cấp độ dịch vụ chặt chẽ

2.2 Các định nghĩa cơ bản 2.2.1 QoS là gì ?

Trước khi thảo luận các quá trình QoS và liên hệ của nó tới MPLS, chúng ta nên xem lại một vài định nghĩa chính và các khái niệm liên quan Trong khi không có một định nghĩa chính thức của QoS thì những định nghĩa sau được xem là có hiệu lực

trong phạm vi đề tài này

Một cách cơ bản nhất, QoS cho phép bạn cải thiện chất lượng dịch vụ tốt hơn

đối với các luồng nhất định Điều này được thực hiện bằng cách tăng mức ưu tiên đối

với một luồng và giảm mức ưu tiên của luồng khác Khi sử dụng các công cụ quản lý nghẽn mạch, bạn cô tăng mức ưu tiên của một luồng bằng hàng đợi và đảm bảo hàng đợi theo các cách khác nhau.Công cụ quản lý hàng đợi được sử dụng để tránh tắc nghẽn tăng mức ưu tiên bằng cách bỏ các luồng ưu tiên thấp trước các luồng ưu tiên cao Kiểm soát (policing) và hoạch định (shaping) cung cấp mức ưu tiên đối với một luồng băng cách hạn chế thông lượng (throughput) của luồng khác

Yoram Bernet đã phân biệt giữa định nghĩa QoS thụ động và chủ động Định nghĩa thụ động miêu tả chất lượng dịch vụ như là lưu lượng chuyền tải qua mạng Trong khi định nghĩa chủ động liên quan tới quá trình điều khiến chất lượng dịch vụ thu được bởi lưu lượng chuyển qua mạng Định nghĩa chủ động của Bernet về chất lượng dịch vụ mạng là “ Khả năng điều khiển các quá trình xử lý lưu lượng trong

mạng đề mạng có thé gặp được đòi hỏi dịch vụ của ứng dụng nào đó và các chính sách

mà người dùng đưa ra đối với mạng”

Jerry Ash cung cấp một tập hợp mở rộng các định nghĩa liên quan tới TE và QoS từ quan điểm của nhà cung cấp dịch vụ Trong khi khả năng quản lý và hoạch định mạng đảm bảo cho chức năng của mạng trong tương lai, quản lý lưu lượng lại liên quan tới việc tối ưu nguồn tài nguyên có sẵn của mạng dưới các điều kiện khác

Trang 28

nhau Quản lý lưu lượng bao gồm các chức năng điều khiển định tuyến, quản lý bảng

định tuyến, định tuyến động

Trong [TE-QoS], QoS được định nghĩa là “một tập hợp các yêu cầu gặp phải bởi mạng khi truyền dẫn một kết nối hay một luồng, hay tập hợp các ảnh hưởng của chức năng dịch vụ mà xác định mức độ thoả mãn của người dùng dịch vụ” Định nghĩa này là “thụ động” theo phân biệt của Bernet, nhưng định nghĩa sau của Quản lý tài nguyên QoS là “chủ động” : “chức năng mạng mà bao gồm phân biệt cấp độ dịch vụ,

rút ra bảng định tuyến, quản lý kết nối, cấp phát băng thông, bảo vệ băng thông, dành

sẵn băng thông, định tuyến ưu tiên, hàng đợi ưu tiên”

Tóm lại, ta sẽ nói về QoS như là sự yêu cầu dịch vụ của rất nhiều các ứng

dung, va vé cac gud trinh QoS / các chức năng quản lÿ tài nguyên QoS như quá trình điều khiên mạng mà cho phép một mạng thoả mãn QoS

Yêu cầu dịch vụ của các ứng dụng khác nhau có thể biểu diễn bằng một tập

các tham số bao gồm băng thông, trễ, rung pha, mất mát gói, quyền ưu tiên và một vài

thứ khác Ví dụ thoại và các ứng dụng multimedia rất nhạy cảm với trễ và rung pha,

trong khi các ứng dụng truyền dữ liệu có thể đòi hỏi mất mát gói rất thấp Chúng ta sẽ

xem các tham số đó là các biến QoS

2.2.2 Một số khái niệm cơ bản của QoS

Cr

Tr

Trễ là khoảng thời gian một bản tin chiếm khi truyền từ điểm này sang điểm khác trên mạng Trễ bao gồm một số thành phần như thời gian tiêu tốn trong hàng đợi của bộ định tuyến-trễ xếp hàng, thời gian cần thiết đề thực hiện quyết định trong bộ định tuyến-trễ chuyền tiếp, thời gian cần thiết để tuyến vật lý truyền dữ liệu-trễ lan truyền và thời gian sử dụng đề đặt gói tin lên mạng-trễ nối tiếp hoá Thành phần có thể được quản lý với QoS là trễ xếp hàng Gói có ưu tiên cao hơn sẽ được đưa ra để truyền trước các gói có ưu tiên thấp hơn và các kĩ thuật quản lý hàng đợi như RED có thể

được sử dụng Rung pha

Trang 29

Băng thông

Băng thông biểu thị tốc độ tryền dữ liệu cực đại có thể đạt được giữa hai điểm kết cuối

Ton hao

Tồn hao gói tin là trường hợp khi gói tin không tới được đích của nó trước thời gian timeout của bộ thu Trong mạng TCP/IP thì tốn hao gói tin chủ yếu là do nghẽn, đây là nguyên nhân tạo ra sự tràn bộ nhớ hoặc loại bỏ gói tin bởi các phương tiện quản

lý lưu lượng

Cấp độ dịch vụ (CoS)

Khái niệm cấp độ dịch vụ CoS có nghĩa hẹp hơn QoS và chỉ ra một cách đơn giản rằng các dịch vụ có thể phân loại được trong các cấp độ khác nhau, có thể được

cung cấp cho người sử dụng và được quản lý độc lập

Thoả thuận mire dich vu (SLA)

SLA là hợp đồng giữa khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ SP, SLA định mức dịch vụ nào SP định cung cấp Ý tưởng rất đơn giản : khách hàng nào báo cáo bao nhiêu lưu lượng họ sẽ gửi và trả tiền cho mức độ tối thiểu được đảm bảo trong lưu lượng đó

2.2.3 Điều kiện cần thiết cho QoS

Với QoS như được định nghĩa ở trên, chúng ta hãy xem xét các yêu cầu cơ bản mà cần phải có để có thê thu được nó Để có thể cung cấp QoS cho nhiều loại yêu cầu

của ứng dụng (ví dụ : thoại, multimedia ), mạng phải thoả mãn hai điều kiện cần thiết

o Điều kiện thứ nhất là băng thông phải được đảm bảo cho một ứng dụng dưới các điêu kiện khác nhau, bao gôm cả nghẽn và lôi

o Điều kiện thứ hai là khi một ứng dụng truyền qua mạng, nó phải nhận được sự đối xử dựa trên cấp độ thích hợp, bao gồm cả sự sắp xếp và việc loại bỏ

gói Chúng ta có thể nghĩ là hai điều kiện đó là trực giao Một luồng có thể có băng thông hiệu quả nhưng phải chịu trễ (điều kiện thứ nhất đạt được

còn điều kiên thứ hai thì không) Hoặc một luồng có thể được phục vụ một cách thích hợp trong mọi node mạng nhưng bị chấm dứt hoặc bị méo bởi sự dao động một chút của băng thông (điều kiện thứ hai đạt được nhưng điều

kiện thứ nhất thì không) Vì thế cần phải thoả mãn cả hai điều kiện này để

Trang 30

thu được đảm bảo QoS chắc chắn mà đã được yêu cầu bởi nhà cung cấp

dịch vụ và khách hàng của họ 2.3 Kiến trúc cơ bản của QoS

Kiến trúc cơ bản đối với việc thực thi QoS bao gồm ba phần cơ sở

o Kĩ thuật phân biệt (identification) và đánh dấu (marking) QoS cho việc định QoS từ đầu cuối tới đầu cuối giữa các phần tử mạng

o QoS trong các phần tử mạng riêng lẻ ( Ví dụ : hàng đợi, sắp xếp và các công cụ hoạch định lưu lượng)

o6 Chức năng kiêm soát, quản lý, hoạch định (accouting) đôi với việc điêu

khién va quan tri lưu lượng đâu cuôi-đâu cuôi qua mạng Node khách < Mạng được nối 3 Kiểm soát , quản lý và hoạch định (hàng đợi, hoạc bàng gh bón hđnh <~ : me — và cử thể } S.a /

Hình 10 : Kiến trúc cơ bản của QoS

2.3.1 Phân biệt và đánh dấu QoS

Phân biệt và đánh dấu được thực hiện thông qua phân loại (classification) và điều phối (reservation)

- Phân loại

Dé cung cap dịch vụ hoàn hảo cho một loại lưu lượng thì đầu tiên nó phải được phân biệt Bước thứ hai gói có thể được đánh dấu Hai bước đó tạo thành quá

Trang 31

Các phương pháp phân biệt luồng thông dụng gồm điều khiển danh sách truy cập (ACL-Access control list), định tuyến kiểm soát (policy-base routing), tốc độ truy

cập cam kết (CAR-commited access rate), thừa nhận ứng dụng mạng (NAR- network-base application recognition)

2.3.2 QoS trong các phần tử mạng riêng lẻ

Quản lý tắc nghẽn, quản lý hàng đợi, hiệu suất tuyến và các công cụ hoạch định/kiểm soát cung cấp QoS với các phần tử đơn lẻ của mạng

- Quản lý tắc nghẽn

Bởi bản chất bùng nổ tự nhiên của voice/video/dữ liệu, thỉnh thoảng số lượng lưu lượng vượt quá tốc độ của tuyến Trong trường hợp đó, router sẽ làm gì? Liệu nó sẽ lưu trữ các lưu lượng trong một hàng đợi và đề gói đầu tiên là gói đầu sẽ ra? Hay nó sẽ đặt các gói trong các hàng đợi khác nhau và phục vụ hàng đợi nào đó thường xuyên

hơn? Công cụ quản lý tắc nghẽn sẽ quan tâm tới câu hỏi này Công cụ bao gồm hàng đợi ưu tiên (PQ), hàng đợi tùy ý (CQ), hàng đợi trọng sỐ (WFQ-weighted fair

queuing), hàng đợi có trọng số dựa trén cap d6 (CBWFQ-class-base weighted fair queuing)

- Quan ly hang doi

Bởi vì hàng đợi không phải kích thước vô hạn, nên nó sẽ đầy và tràn Khi hàng

đợi đầy Bất cứ một gói thêm nữa bất kì sẽ không thể vào trong hàng đợi và nó sẽ bị bỏ Đây là hiện tượng bỏ đuôi (tail drop) Vấn đề với bỏ đuôi là router sẽ không thể bảo vệ những gói này khỏi bị bỏ( kế cả những gói ưu tiên cao) Vì vậy cần thiết có một

quá trình thực hiện hai việc:

o Cố gắng đảm bảo rằng hàng đợi không bị làm đây, vì thế cần có một không gian cho các gói ưu tiên cao

o Cần có một vài loại tiêu chuẩn đối với việc bỏ một gói có mức ưu tiên thấp

trước khi bỏ gói có mức ưu tiên cao

Phát hiện trọng số sớm ngẫu nhiên(Weighted early random detect-WERD) cung cấp phương thức thực hiện những quá trình này

- Hiệu suất tuyến

Nhiều lần các tuyến tốc độ thấp nảy sinh vấn đề với các gói lớn Ví dụ trễ nói tiếp của gói 1500 byte trong một tuyến 56kbps

Trang 32

-Kích thước của gói: I500byte 8bit/byte = 12000bit -Tốc độ tuyến : 56000 bps

Kết quả : Trễ sẽ là 12000/56000 = 0.214s hay 214ms

Nếu một gói thoại tới sau một gói kích thước lớn Trễ của thoại sẽ quá lớn thậm chí ngay cả trước khi gói rời router! Chia nhỏ tuyến và ghép xen cho phép chia các gói lớn thành các gói nhỏ hơn và ghép xen vào các gói thoại Ghép xen cũng quan

trọng như chia nhỏ Không có lý do gì để chia nhỏ gói mà đề những gói thoại theo sau những gói đã được chia nhỏ

Một yếu tố ảnh hưởng khác nữa là việc loại trừ quá nhiều các bit mào dau (overhead bit) Ví dụ tiêu đề gói RTP có 40byte, với một tải cỡ nhỏ cũng phải khoảng 20 byte, và trong một số trường hợp thì mào đầu có thể bị gấp đơi

- Kiểm sốt và hoạch định lưu lượng

Hoạch định được sử dụng để tạo một luồng lưu lượng mà giới hạn khả năng

băng thông tối đa của luồng Nó được sử dụng rất nhiều để tránh vấn đề tràn như đã đề cập ở phân giới thiệu Ví dụ, nhiều topo mạng sit dung Frame Relay trong thiết kế hub- and-spoke Trong trường hợp này, điểm trung tâm thường có tuyến băng thông cao (T1), trong khi các điểm ở xa có băng thông thấp hơn (384kbps) Trong trường hợp

này có thể lưu lượng từ điểm trung tâm sẽ bị tràn tại tuyến băng thông thấp Hoạch

định là một cách hoàn hảo để lưu lượng gần với 384Kbps để tránh tràn ở điểm ở xa

Lưu lượng được lưu trữ tạm thời dé truyền dẫn sau đó để duy trì tốc độ đã định

Kiểm soát tương tự như hoạch định, nhưng khác một khía cạnh rất quan trọng: Lưu lượng ở một tốc độ xác định không được lưu trữ tạm thời (và thường bị bỏ)

2.3.3 Quản lý chất lượng dịch vụ

Quản lý chất lượng dịch vụ cho phép đặt và đánh giá mục đích và kiểm soát chất lượng dịch vụ Các phương pháp thông thường theo những bước sau:

o Bước I : Vạch ranh giới mạng với các thiết bị Nó giúp cho việc xác định

đặc tính lưu lượng của mạng Cũng như thế các ứng dụng với mục tiêu vì chất lượng dịch vụ có thể được phân chia ( thường dựa vào thời gian đáp

ứng)

Trang 33

o Bước 3 : Đánh giá kết quả bằng việc kiểm thử đáp ứng của các ứng dụng để

xem khi nào mục tiêu chất lượng dịch vụ đã đạt được

Dé dé dang phat triển, có thể sử dụng Quản lý kiểm soát chất lượng dịch vụ của Cisco(QPM-QoS policy manager), Quản lý thiết bị chất lượng dịch vụ (QDM-QoS

devices manager) Để kiểm định mức dịch vụ, có thể sử dụng Giám sát chức năng

mạng của Cisco (IPM-Internetwork Performance Monitor)

2.4 Mức chất lượng dịch vụ đầu cuối-đầu cuối

Mức độ dịch vụ liên quan tới khả năng chất lượng dịch vụ đầu cuối-đầu cuối

thực tế, có nghĩa là khả năng cung cấp các dịch vụ cần thiết bằng cách xác định rõ lưu lượng đầu cuối-đầu cuối hay biên-biên(edge-to-edge) Các dịch vụ khác nhau ở mức

độ chất lượng dịch vụ, miêu tả chặt chẽ cách thức xác định giới hạn dịch vụ bằng cách

xác định băng thông, trễ, rung pha, và đặc tinh mat mat

Có ba mức cơ bản của chât lượng dịch vụ đâu cuôi-đâu cuôi có thê được cung

câp bởi mạng không đông nhât:

Best effort ——_ỏÖ idi quyết IP

(IP, IPX mec mi kết oi Internet

Apple Talk ) khắp nơi

Best-effort

Diferentated Một vài lưu lương

“Ta — mart phần còn :

Mạng Các ứng dụn

Guarani = ahi ảnh đi

Lê ng he) | bei tain

rung pha ) ene mang ate dion

Hình 11 : Ba mức của Chất lượng dịch vụ đầu cuối-đầu cuối

o Best-efford service : Co rat ít chất lượng dịch vu, best-efford service co ban dựa trên kết nối không có sự đảm bảo Được đặc trưng bởi hàng đợi FIFO,

không có sự khác biệt giữa các luông

o Differentiated service ( con goi là chất lượng dịch vụ mềm) : Một vài luồng được đối xử tốt hơn các luồng khác ( tiến hành nhanh hơn, băng thông trung bình cao hơn, tốc độ mất mát trung bình thấp hơn) Đây là sự ưu tiên mang tính thống kê, không phải là đảm bảo cứng và nhanh Nó được thực hiện bằng cách phân loại lưu lượng và sử dụng các công cụ chất lượng dịch vụ nhu PQ, CQ, WFQ, va WRED

Trang 34

o Gruaranteed service ( còn gọi là chất lượng dịch vụ cứng) : Thực sự là cách dành riêng tài nguyên mạng cho lưu lượng xác định thông qua các công cụ

chất lượng dịch vụ như RSVP, CBWEQ

Quyết định loại dịch vụ thích hợp với mạng triển khai phụ thuộc vào vài nhân o Ứng dụng hay khó khăn mà khách hàng đang cô gắng giải quyết Mỗi loại

dịch vụ thích hợp cho ứng dụng nhất định

o Tốc độ mà khách hàng thực tế có thể nâng cao hệ thống của họ Có một

phương thức nâng cao tự nhiên từ công nghệ cần thiết để cung cấp các dịch

vụ khác nhau cho tới sự cần thiết cung cấp các dịch vụ bảo đảm

2.5 Tóm tắt chương

Trong chương 2, chúng ta đã là quen với các khái niệm cơ bản về chất lượng dịch vụ (QoS) cũng như kiến trúc cơ bản của QoS

Chất lượng dịch vụ (QoS) cung cấp dịch vụ khác biệt ( Differentiated service), cung cấp mức ưu tiên cao hơn cho các luồng hay dịch vụ đảm bảo (Guranteed service)

cung cấp sự đảm bảo mức độ dịch vụ Cả hai tương phản với Best-effort service, cung

Trang 35

CHƯƠNG 3 : CHÁT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG MPLS 3.1 Mở đầu

Chuyển mạch nhãn đa giao thức thường xuyên được đề cập tới chủ yếu xung quanh vấn đề công nghệ chất lượng dịch vụ cho mạng chuyên mạch gói Trong khi

thực tế rằng MPLS đóng vai trò rất quan trọng trong việc cho phép QoS, QoS lai không phải là một thành phần cơ bản của MPLS Cụ thể hơn, MPLS cung cấp môi trường hướng kết nối cho phép kĩ thuật điều khiển luồng của mạng chuyền mạch gói Kĩ thuật điều khiển luồng có thể đảm bảo băng thông cho rất nhiều luồng khác nhau, đó là điều kiện cần cho QoS Đề điều khiến trễ và rung pha trong các ứng dụng nhạy cảm về thời gian (là một đòi hỏi chủ yếu khác của chất lượng dịch vụ) MPLS-TE phải kết hợp công nghệ cung cấp luồng lưu lượng với cách đối xử đối với những cấp độ

nhất định của chúng, ví dụ như Giao thức dành sẵn tài nguyên (RSP) với mở rộng báo

hiệu đường hầm (RSVP-TE), và chuyền tiếp dựa trên dịch vụ phân biệt (DiffServ)

Chương này thảo luận các kiến trúc khác nhau và việc triển khai các mặt của mạng

đường trục chuyên mạch gói cho phép MPLS, cũng như các thành phan QoS cua giao

diện MPLS UNI được định nghĩa bởi MPLS/ Frame Relay Alliance

3.2 Mô hình QoS và TE ban đầu

Khi cộng đồng liên mạng nhận ra sự cần thiết của QoS trong mạng chuyển mạch gói, một vài hướng hé mở Dịch vụ tích hợp (IntServ) cùng với giao thức báo

hiệu RSVP, cung cấp kiến trúc QoS xác thực đầu tiên Tuy nhiên sau khi xem xét

những van đề về sự linh hoạt và vận hành của IntServ với RSVP, IETF đã định nghĩa

kiến trúc dịch vụ phân biệt (DiffServ), với dạng cơ bản không đòi hỏi giao thức báo hiệu Sau đó MPLS được đưa ra như một cách tiếp cận hướng kết nối thích hợp với không kết nối dựa trên mạng IP, và nó cho phép công nghệ điều khiển lưu lượng 3.2.1 IntServ véi RSVP

IntServ đã định nghĩa những đòi hỏi cho các quá trình QoS để thoả mãn hai

mục đích:

1 để phục vụ các ứng dụng thời gian thực

2 đề điều khiển việc chia sẻ băng thông giữa các cấp độ lưu lượng khác nhau

Hai kiểu dịch vụ đã được định nghĩa tuân theo kiến trúc IntServ :

Trang 36

Dịch vụ đảm bảo ( Guaranteed Service ) và Dịch vụ tải được điều khiển (Controlled Load Service), cả hai đều tập trung vào những đòi hỏi của ứng dụng riêng

lẻ

Dịch vụ đảm bảo được định nghĩa để cung cấp mức độ chắc chắn của băng

thông, một biên trễ đầu cuối-đầu không đổi, không mất mát hàng đợi; và nó được dự

kiến cho các ứng dụng thời gian thực như thoại và video Định nghĩa dịch vụ tải được điều khiển không bao gồm bất kì một sự đảm bảo chất lượng chắc chắn nhưng nó đúng hơn là “ sự xuất hiện của một mạng tải nhẹ” Nó dự định dành cho các ứng dụng mà có thể dung sai trong một khoảng giới hạn lượng mất mát và trễ, bao gồm các ứng dụng thời gian thực thích nghi

Đề có thể đạt được các mục tiêu đã đề ra và cung cấp các dịch vụ dự kiến, mô hình IntServ gồm rất nhiều các tham số lưu lượng như tốc độ và giới hạn chùng (slack

term) cho dich vu dam bảo; và tốc độ trung bình và kích cỡ bùng nổ (burst size) cho dich vụ tải được điều khiến Đề thiết lập giá trị những tham số này trong một mạng và để cung cấp dịch vụ đảm bảo cho lưu lượng thời gian thực, RSVP được phát triển như

giao thức báo hiệu cho việc dành sẵn và điều khiển hiện

Kiến trúc IntServ đã thoả mãn cả hai điều kiện cho mạng QoS Nó cung cấp

băng thông thích hợp và tài nguyên hàng đợi cho mỗi luồng ứng dụng ( một “vi luồng”) Tuy nhiên triển khai IntServ với RSVP đòi hỏi trạng thái mỗi vi luồng và báo

hiệu ở mỗi chặng Nó thêm sự phức tạp đáng kể đối với việc vận hành mạng và không

linh hoạt Vì thế mô hình IntServ chỉ được triển khai ở một số hữu hạn mang, va IETF

đã chuyển sang phát triển hướng DiffServ thay thế với sự phức tạp tối thiêu

3.2.2 DiffServ

Kiến trúc DiffServ thừa nhận một khía cạnh trái ngược với IntServ Nó định

Trang 37

Mô hình DiffServ dựa vào việc định nghĩa lại ý nghĩa của 8 bịt trường ToS

trong tiêu đề IP Định nghĩa ToS gốc không được triển khai rộng rãi, và bây giờ nó bị chia thành 6 bit giá trị DSCP và 2 bit phần ECN

8 Bi( ToS của IP Ưu tiên D kh R C O Xác định trường DiffServ DiffServ Code Point(DSCP) ECN | ECN

Hình 12 : Mối liên hệ giữa ToS và DiffServ/ECN

Trong hình 12, Các chữ cái biểu thị như sau : D = Delay, T = Throughput, R = Reliability, C = Cost, ECN = Explicit Congestion Notification

Gia trị của trường DSCP được dùng để định BA ( ví dụ : một lớp), được sử

dụng tuỳ theo node DiffServ để chọn PHB phù hợp Mười bốn PHB đã được định nghĩa, gồm một cho chuyên tiếp đã giải quyết (EF), mười hai cho chuyền tiếp chắc

chắn (AF), và một cho mặc định hoặc Best-Effort PHB Mười hai AF PHB được chia

thành 4 PSC, và mỗi AF-PSCs chứa ba hành vi phụ liên quan tới cách thức loại bỏ gói khác nhau

Tóm lại, mô hình DiffServ cho phép mạng phân loại (kết hợp) các vi luồng thành lng tồn thể (BAs) và sau đó cho phép cư xử khác nhau toàn thể ở mỗi node có khả nang DiffServ Cach cư xử này được phản ánh trong quá trình phục vụ hàng đợi bao gồm sắp xếp và loại bỏ gói PHB được phản ánh trong cả sắp xếp và loại bỏ gói trong khi PSC chỉ áp dụng cho sắp xếp

3.2.3 MPLS a) MPLS-TE

Phương pháp chuyển mạch nhãn đầu tiên được hình thành để cải thiện chức năng định tuyến, nhưng sự thúc đây này đã được giảm bớt với các thành tựu trong thiết kế router và tốc độ chuyển mạch đường của gói IP tự nhiên Nhưng sau đó ưu điểm quan trọng nhất của kiến trúc MPLS qua chuyền tiếp IP tự nhiên trở nên rõ ràng Bản chất hướng kết nối của MPLS cho phép các nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai TE

Trang 38

trong mạng của họ và đạt được rất nhiều mục đích, gồm đảm bảo băng thông, định

tuyến thay đổi, cân băng tải, dư thừa tuyến, và các dịch vụ khác dẫn tới QoS

[TE-REQ] nêu vấn đề và đòi hỏi triển khai TE trong mạng MPLS Nó cung

cấp định nghĩa chung của TE như tập hợp các quá trình cho việc tôi ưu hóa chức năng vận hành mạng đề thu được các mục tiêu đã đặt ra và miêu tả cách thức MPLS hỗ trợ

TE bằng việc điều khiển và các quá trình đo kiểm

[TE-REQ] sử dụng khái niệm tuyến lưu lượng (TT) MPLS là toàn thể các

luồng lưu lượng cùng cấp độ đặt trong một LSP Phân biệt một cách nguyên tắc giữa

TT và LSP là TT là luồng lưu lượng toàn thể, trong khi LSP là một tuyến mà một TE đi qua mạng Ví dụ, trong suốt qua trình, TT có thể sử dụng nhiều LSP khác nhau, [TE-REQ] miêu tả một framework cho việc ánh xạ các TT thành các LSP băng việc

xem xét tập hợp ba khả năng:

o6 Các thuộc tính TT

o Phân bồ tài nguyên mà được sắp xếp ràng buộc cho TT

o phương pháp định tuyến ràng buộc mà cho phép chọn các LSP cho các TT

Thuộc tính TT của đối tượng được quan tâm là các tham số lưu lượng, mức ưu

tiên, quyền ưu tiên Thuộc tính tham số lưu lượng có thể bao gồm các giá trị tốc độ đỉnh, tốc độ trung bình, kích thước bùng nỗ và các yêu cầu tài nguyên khác của một tuyến lưu lượng mà có thể được sử dụng để cấp phát tài nguyên và tránh tắc nghẽn

Thuộc tính mức ưu tiên cho phép quá trình định tuyến ràng buộc thiết lập một thứ tự trong việc lựa chọn tuyến mà các TT ưu tiên cao hơn sẽ có cơ hội đòi hỏi tài nguyên

mạng trước so với các TTs ưu tiên thấp hơn Tham số quyền ưu tiên xác định khi nào một TT có thê hay không thể ưu tiên và có thể hay không thể được ưu tiên bởi TT

khác

Thuộc tính tài nguyên là các tham số trạng thái giao thức như cấp phát hợp kênh tối đa (MAM) cho phép người vận hành mạng cấp phát hơn hoặc kém tài nguyên hơn khả năng của tuyến đề thu được mục đích đăng kí rất sớm hay dự trữ trước một cách thích hợp; và thuộc tính cấp độ tài nguyên cho phép người vận hành mạng phân loại tài nguyên mạng và áp dụng vào việc kiểm soát dựa trên cấp độ tài nguyên

Định tuyến ràng buộc, đôi khi còn xem như “định tuyến QoS” cho phép một nhu cầu được thúc đầy (demand-driven), môi trường định tuyến nhận thức dành sẵn tài

Trang 39

CR yêu câu vài khả năng mạng bao gôm:

o Mở rộng điều khiển lưu lượng cho IGPs OSPF va IS-IS, vi du OSPF-TE va ISIS-TE duge dinh nghia trong [OSPF-TE] va [ISIS-TE] mot cach tuong ứng, để mang thêm thông tin về băng thông cực đại của tuyến, băng thông

dành sẵn cực đại, băng thông dành sẵn hiện tại ở mỗi mức ưu tiên, và các

giá trị khác để cho phép hệ thống quản lý mạng phát hiện tuyến mà gặp các TT ràng buộc, sự sẵn sàng tài nguyên, cân băng tải và tìm lại đối tượng © Thuật tốn mà chọn tuyến khả thi dựa trên thông tin thu được từ IGPs-TE

(vi dụ bằng việc cắt bỏ các tuyến không có khả năng và chạy thuật toán SPFE trên tuyến đang duy trì dẫn đến tuyến ngắn nhất bắt buộc (CSPF)) và sinh

tuyến hiện

o Phân phối nhãn bởi giao thức cho phép TE như RSVP-TE; RSVP-TE mang thông tin về tuyến hiện được xác định bởi thuật toán CR và vài đối tượng bao gồm báo hiêu thiết lập và thuộc tính nắm giữ mức ưu tiên, thuộc tính quyền ưu tiên, và vài cái khác nữa

o Quản lý băng thông hay chức năng quản trị ở mỗi node mà thực hiện đánh

giá tài nguyên đã sử dụng và vẫn còn tại mỗi node, và cung cấp những thông tin này tới IGP-TE và RSVP-TE

Với những quá trình này, MPLS-TE cho phép nhà cung cấp tạo tuyến linh hoạt với băng thông dành sẵn và điều khiển lưu lượng của chúng qua rất nhiều đối tượng mang Dé dam bảo băng thông giữa các tuyến, những sự dành san MPLS-TE phải được bổ xung các quá trình bảo vệ luồng từ giao diện với các luồng khác trong suốt quá trình bùng nỗ ngoài những giá trị đã được dự trữ Những quá trình này bao gồm kiểm soát luồng, dự trữ trước hoặc những quy tắc hàng đợi mà thúc đây phân chia

cân bằng của tuyến trong sự có mặt của sự cạnh tranh lưu lượng các luồng Với hai điều kiện của QoS : dam bảo băng thông và các dịch vụ khác nhau-MPLS-TE quan

tâm tới điều kiện đầu tiên và RSVP-TE cung cấp cách thức cho việc điều khiến trễ và sự biến thiên trễ trong các ứng dụng nhạy cảm với sự biến thiên thời gian

b) RSVP-TE

RSVP được sử dụng rộng rãi cho việc phân phối nhãn trong mạng mà đòi hỏi

QoS va TE RSVP-TE duoc dinh nghia trong [RSVP-TE] như là một tập các mở rộng

đường hầm đối với giao thức RSVP gốc như đã miêu tả ở trên RSVP-TE được phat triển cho rất nhiều các ứng dụng mạng khác nhau, với chỉ một thứ là kĩ thuật điều

Trang 40

khiến lưu lượng (TE) Vì vậy phần “TE” của RSVP-TE được hiểu một cách đúng cách là “Mở rộng đường hầm” hơn là kĩ thuật điều khiến lưu lượng Cũng vì thế, các kí hiệu

khác nhau tồn tại liên quan tới giao thức đã được định nghĩa trong [RSVP]; luận văn

này theo các thuật ngữ của [RSVP-TE] và gọi RSVP géc la “RSVP chuan”

RSVP-TE hoạt động trên các router có khả năng RSVP noi mà mở rộng đường hầm cho phép tạo các LSP đã được định tuyến hiện, cung cấp khả năng định tuyến lại dễ dàng, và phát hiện lặp Vài điểm khác biệt cơ bản giữa giao thức RSVP chuẩn và

RSVP-TE gồm :

o RSVP chuẩn cung cấp báo hiệu giữa các cặp host; RSVP cung cấp báo hiệu giữa các cặp LERs

o RSVP chuẩn ứng dụng cho các luồng đơn host-tới-host; RSVP-TE tạo trạng thái cho luồng lưu lượng Một LSP đường hầm thường tập hợp toàn thê các đa luồng host-tới-host và vì thế giảm số lượng trạng thái RSVP trong mạng

o RSVP chuan str dụng giao thức định tuyến chuẩn hoạt động dựa vào địa chỉ

đích; RSVP-TE sử dụng IGPs mở rộng và định tuyến ràng buộc

Nhưng cũng giống như RSVP chuẩn, RSVP-TE cũng hỗ trợ các mô hình dịch

vụ IntServ phong phú và cách phân phối các tham số điều kiện lưu lượng như tốc độ trung bình, tốc độ đỉnh và kích thước bùng nổ cho dịch vụ tải đã điều khiển Những đặc điểm này cho phép mạng với MPLS-TE và RSVP-TE cung cấp các dịch vụ phong phú với đòi hỏi QoS chặt chẽ Một thiếu sót của giải pháp này là không có quá trình loại bỏ gói Một công nghệ quan tâm tới vấn đề này và cung cấp cách thức khác để đảm bảo QoS được nói tới ở phần 3

3.3 MPLS với DiffServ 3.3.1 MPLS hỗ trợ DiffServ

Bây giờ khi mà cả MPLS và DiffServ đã được xem xét, chúng ta có thê thảo luận một công nghệ mà kết hợp hai giải pháp để đảm bảo QoS Chúng ta hãy nhớ lại là DiffServ cung cấp các cư xử QoS với toàn thể lưu lượng Đó là một giải pháp linh hoạt và vận hành đơn giản vì nó không đòi hỏi báo hiệu và trạng thái mỗi luồng Tuy nhiên nó không thể đảm bảo QoS, bởi vì nó không chi phối tuyến mỗi gói, và vì thế trong suốt quá trình lỗi hoặc nghẽn, thậm chí gói ưu tiên cao cũng không được đảm bảo băng

Định dạng
Số trang	53
Dung lượng	16,09 MB