BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHĂN ĐA GIAO THỨC MPLS NGÀNH : ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG MĂ SỐ: TRẦN DOĂN KHÁNH VIỆT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM MINH VIỆT HÀ NỘI 2005 Môc lôc Môc lôc Danh mục từ viết tắt Danh mục bảng Danh mơc c¸c h×nh vÏ Lêi giíi thiƯu Chương 1: Cơ sở công nghệ MPLS 11 1.1.Lịch sử phát triÓn MPLS 11 1.2 Quá trình phát triển giải pháp 13 1.2.1 IP qua ATM 13 1.2.2 C«ng nghƯ CSR cđa Toshiba 14 1.2.3 Chuyển mạch thẻ cña Cisco 14 1.3 Chức năng, nhiệm vụ mục tiêu nhãm lµm viƯc MPLS IETF 14 1.3.1 Chức 14 1.3.2 NhiƯm vơ 15 1.3.3 Mơc tiªu 15 Chương 2: Công nghệ chuyển m¹ch MPLS 16 2.1 Các thành phần MPLS 16 2.1.1 Các khái niệm b¶n MPLS 16 2.1.2 Thành phần MPLS 18 2.2 Hoạt động MPLS 19 2.2.1 Các chế độ hoạt động MPLS 19 2.2.1.1 Chế độ hoạt động khung MPLS 20 2.2.1.2 Chế độ hoạt động tế bào MPLS 24 2.2.2 Hoạt động MPLS khung mạng ATM-PVC 30 2.3 Các giao thức sư dơng m¹ng MPLS 32 Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 2.3.1 Giao thøc ph©n phèi nh·n 32 2.3.1.1 Các tính chất cña giao thøc phèi nh·n LDP 33 2.3.1.2 Giao thøc CR-LDP 37 2.3.2 Giao thøc RSVP 49 2.3.2.1 MPLS hỗ trợ RSVP 51 2.3.2.2 RSP khả mở réng .54 2.3.3 So sánh CR-LDP RSVP 55 2.4 So sánh MPLS MPOA 57 Ch¬ng 3: Các vấn đề kỹ thuật MPLS 59 3.1 Chất lượng dịch vụ 59 3.1.1 DÞch vơ Best Effort 60 3.1.2 Mô hình dịch vơ tÝch hỵp (IntServ) 60 3.1.3 Mô hình dịch vụ DiffServ 62 3.1.4 Mô hình chất lượng dịch vụ MPLS 65 3.2 Kü tht lu lỵng MPLS 65 3.2.1 Các thành phần kü tht lu lỵng MPLS 66 3.2.1.1 C¸c kh¸i niƯm 67 3.2.1.2 Chän ®êng 69 3.2.1.3 Thiết lập đường LSP với tham số 71 3.2.1.4 Thay đổi tham sè cđa ®êng LSP .73 3.2.1.5 Khắc phục cố với đường LSP 74 3.2.2 Thùc hiÖn kü thuËt ®iỊu khiĨn lu lỵng 78 3.2.2.1 Kh¾c phơc sù cè t¾c nghÏn .78 3.2.2.2 Các đường LSP tự điều chỉnh cân tải .81 3.3 Phát phòng ngừa định tuyến vòng 82 3.3.1 ChÕ ®é khung 83 3.3.1.1 Phát chuyển tiếp vòng liệu 84 3.3.1.2 Ngăn ngừa chuyển tiếp vòng liệu điều khiển 84 Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 3.3.2 Chế ®é tÕ bµo 85 3.3.2.1 Phát ngăn ngừa chuyển tiếp vòng thông tin điều khiển 85 3.3.2.2 Phát chuyển tiếp vòng liệu 89 KÕt luËn 92 Tài liệu tham khảo 93 TrÇn Do·n Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 Danh mục từ viết tắt Thuật ngữ viết tắt B Tiếng Anh 1B ATM Asynchronous Tranfer Mode BGP Border Gate Protocol CoS Class of Service B CR-LDP TiÕng ViƯt Ph¬ng thức chuyển B giao không đồng Giao thức cổng biên giới Lớp dịch vụ Constraint -based Routed Giao thøc ph©n phèi Label Distribution Protocol nh·n cìng bøc Chän ®êng ng¾n nhÊt CSPF Constraint Shortest Path First CSR Cell Switching Router ERO Explicit Router Object LRO Label Request Object Đối tượng yêu cầu nhÃn Fowarding Equivalence Nhóm chuyển tiếp tương FEC Clases cưỡng Bộ định tuyến chuyển mạch tế bào Đối tượng định tuyến đương Cơ sở d÷ liƯu chun FID Fowarding Data FR Frame Relay IPOA IP over ATM IP qua ATM IPOS IP over SDH IP qua SDH QoS Quality of Service LDP Label Distribution Protocol LFID Label Fowarding Data Trần DoÃn Khánh Việt tiếp Chất lượng dịch vụ Giao thức phân phối nhÃn Cơ sở liệu nhÃn Cao học ĐTVT 2003-2005 chuyển tiÕp LIS Logic Internet Subsystem LSP Label Switching Path LSR Label Swithching Router MPLS Multi Protocol Label Swithching M¹ng Logic Đường dẫn chuyển mạch nhÃn Bộ định tuyến chuyển mạch nhÃn Chuyển mạch nhÃn đa giao thức Chọn đường ng¾n nhÊt OSPF Open Shortest Path First PVC Path Virtual Circuit Đường dẫn kênh ảo Resource Reservation Giao thức dự trữ tài RSVP DLCI HDLC SDH Protocol Data Link Connection Identifier High Level Data Link Control Synchronous Digital Hierarchy më rộng nguyên Danh định kết nối liên kết liệu Khối điều khiển luồng số liệu mức cao Phân cấp số đồng Đầu tiên đường ngắn SPF Shortest Path First SVC Swithching Virtual Circuit Kênh chuyển mạch ảo TDP Tag Distribution Protocol Giao thức phân phối thẻ VC Virtual Circuit VCI Vitual Path Identiier Danh định đường dẫn ảo WAN Word Area Network Mạng toàn cầu PPP Point to-Point Protocol Trần DoÃn Khánh Việt Kênh ảo Giao thức điểm tới điểm Cao học ĐTVT 2003-2005 Danh mục bảng Bảng 1: Mô tả loại LSR chức chúng 19 Bảng 2: So sánh CR-LDP RSVP 56 B¶ng 3: So Sánh MPLS MPOA 58 B¶ng 4: Thc tÝnh cđa traffic trunk 69 Bảng 5: Tóm tắt số đặc điểm 71 TrÇn DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 Danh mục hình vẽ Hình 1: Khuôn dạng nhÃn cho gãi kh«ng cã cÊu tróc nh·n gèc 17 Hình 2: Cấu trúc LSR biên chế độ hoạt động khung 20 Hình 3: Mạng MPLS chế độ hoạt động khung 22 Hình 4: Vị trí nhÃn MPLS khung líp 22 Hình : Phân bố nhÃn mạng ATM- 29 H×nh 6: Cơ chế thiết lập kênh ảo điều khiển MPLS 29 H×nh 7: KÕt nèi MPLS qua m¹ng ATM - PVC 32 H×nh 8: VÝ dơ vỊ CSPF 47 H×nh 9: Các tin PATH truyền từ gửi tới nhận tin RESV truyền theo hướng ngược lại 51 Hình 10: NhÃn phân phối bảng tin RESV 52 H×nh 11: Mô hình dịch vụ IntServ 61 Hình 12: Mô hình DiffServ biên lõi mạng 64 Hình 13: Các thành phần kỹ thuật lưu lượng dựa vào MPLS 67 H×nh 14: FEC, Traffic trunk, LSP 68 Hình 15: Khắc phục liªn kÕt 76 Hình 16: Khắc phục phần LSP 77 H×nh 17: Mét hot site 79 Hình 18: Các đường không cân tải 80 Hình 19: Kỹ thuật điều khiển lưu lượng tự cân tải, tự điều chỉnh 82 Hình 20: Ví dụ chế phát định tuyến vòng dựa trường TTL mạng IP 83 Hình 21: Nhu cầu luồng hướng chế độ điều khiển trình tự 86 Hình 22: Cơ chế xử lý đếm nút mạng TLV 88 Hình 23: Cơ chế ngăn ngừa chuyển tiếp vòng sử dụng véctơ đường TLV 89 Hình 24: Trao đổi giá trị đếm nút mạng tổng đài ATM-LSR 90 H×nh 25: Xư lý trêng TTL cđa gãi tin IP trước phân đoạn gói tin 90 Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 Lời giới thiệu Trong năm gần đây, ngành công nghiệp viễn thông đà tìm phương thức chuyển mạch phối hợp ưu điểm IP (như cấu định tuyến) ATM (như phương thức chuyển mạch) Mô hình IPover-ATM (IP qua ATM) IETF coi IP lớp nằm lớp ATM định nghĩa mạng IP mạng ATM Phương thức tiếp cận xếp chồng cho phép IP ATM hoạt động với mà không cần thay đổi giao thức chúng Tuy nhiên cách không tận dụng hết khả ATM Ngoài cách không thích hợp với mạng nhiều Router (bộ định tuyến) không hiệu số mặt Tổ chức ATM-Forum dựa mô hình đà phát triển công nghệ LANE MPOA Các công nghệ sử dụng máy chủ để chuyển đổi địa không tận dụng khả đảm bảo chất lượng dịch vụ ATM Công nghệ MPLS (Multi Protocol Label Switching) kết phát triển nhiều công nghệ chuyển mạch IP (IP switching) sử dụng chế hoán đổi nhÃn ATM để tăng tốc độ truyền gói tin mà không cần thay đổi giao thức định tuyến IP MPLS chia IP router làm hai phần riêng biệt: chức chuyển gói tin chức điều khiển Phần chức chuyển gói tin IP router, sử dụng chế hoán ®ỉi nh·n nh cđa ATM Kü tht ho¸n ®ỉi nh·n chất việc tìm nhÃn gói tin bảng nhÃn để xác định tuyến gói nhÃn Việc đơn giản nhiỊu so víi viƯc xư lý gãi tin th«ng thêng cải tiến khả thiết bị Các Router sử dụng thiết bị gọi LSR (Label Switching Router-Bộ định tuyến chuyển mạch nhÃn ) Phần chức điều khiển MPLS bao gồm giao thức định tuyến lớp mạng với Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 10 nhiệm vụ phân phối thông tin LSR, thủ tục gán nhÃn để chuyển thông tin định tuyến thành bảng định tuyến cho việc chuyển mạch MPLS hoạt động với giao thức định tuyến Internet khác OSPF (Open Shortest Path First) vµ BGP (Border Gate Protocol) Do MPLS hỗ trợ việc điều khiển lưu lượng cho phép thiết lập tuyến cố định nên việc đảm bảo chất lượng dịch vụ hoàn toàn khả thi Đây chức vượt trội MPLS so với giao thức định tuyến khác Do MPLS công nghệ chuyển mạch định hướng kết nối nên khả bị ảnh hưởng lỗi đường truyền cao so với công nghệ khác Tuy nhiên bên cạnh độ tin cậy, công nghệ MPLS khiến việc quản lý mạng đựơc dễ dàng Do MPLS quản lý việc chun tin theo c¸c lng tin, c¸c gãi tin thc FEC (Fowarding Equivalence Clases-Nhóm chuyển tiếp tuơng đương) xác định giá trị cuả nhÃn Do vậy, miền MPLS , thiết bị đo lưu lượng mạng dựa nhÃn để phân loại gói tin Bằng cách giám sát lưu lượng LSR, nghẽn lưu lượng phát vị trí xảy nghẽn xác định nhanh chóng MPLS công nghệ chuyển mạch IP có nhiều triển vọng với tính chất cấu định tuyến mình, MPLS có khả nâng cao chất lượng dịch vụ mạng IP truyền thống Bên cạnh thông luợng mạng cải thiện cách rõ rệt Cuối xin trân trọng cảm ơn thầy giáo hướng dẫn TS Phạm Minh Việt bạn bè đồng nghiệp đà hết lòng tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành luận văn Hà nội 10/2005 Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 79 vào tình bất thường Lưu lượng thông thường ®Þnh tuyÕn b»ng giao thøc IGP ®i qua ®êng ®i ngắn Nếu việc định tuyến theo đường ngắn tạo thành nút tắc nghẽn mạng kỹ thuật điều khiển lưu lượng ứng dụng để khắc phụcphần ảnh hưởng tình gây Trường hợp site nóng Hình 17: Một hot site Hình vẽ 17 minh họa trường hợp lượng lớn dồn qua liên kết để đến site nóng thường lưu lượng mang tính ngắn hạn, khó dự báo Kết dẫn đến tắc nghẽn vài liên kết hay router định Giải pháp với vấn đề định nghĩa đường hầm CR-LSP đường ngắn đẩy phần lưu lượng vào đường Các đường không cân lưu lượng Giả sử tiêu chuẩn để chuyển lưu lượng đến AS100 dựa vào đường ngắn bên miền AS Trong hình 1-18, LSR A B nhận tải lưu lượng đến AS100 nhiều so với LSR C D Lưu lượng tới A, B theo đường Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 80 ngắn từ A, B BGP router phía đến AS100 Kết BGP router chịu tải lớn BGP router phía Tải lưu lượng không cân đường gây tượng tắc nghẽn BGP router miền AS100 Sử dụng kỹ thuật điều khiển lưu lượng điều chỉnh hoạt động mạng Trong trường hợp thiết lập đường hầm LSP từ LSR A đến BGP router phía hình vẽ IV.8 cách sử dụng định tuyến ràng buộc cấu hình đường qua nút cụ thể Theo mặc định IGP coi đường CR-LSP kết nối với metric tương đương với đường IGP có chi phí thấp đến cuối đường hầm trường hợp xét CR-LSP vừa thiết lập phải có chi phí 70 đến AS100 90, nhiên khả điều khiển lưu lượng phủ IGP metric trường hợp này, đơn vị đo CR-LSP giảm xuống 30 cộng với chi phí hai miền 50 Như vậy, LSR A qua BGP có chi phí 60 qua BGP router chi phí 50 Kết phần lưu lượng tới LSR A gửi qua BGP Hình 18: Các đường không cân tải Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 81 Hai ví dụ minh họa kỹ thuật điều khiển lưu lượng áp dụng cho tình bất thường hỗ trợ nhà điều hành mạng xử lý vấn đề ngắn không cân tải dài hạn định tuyến theo đường ngắn gây Như ví dụ minh họa, thao tác quản trị thực hiện, cấu hình tay Điển hình đường hầm LSP cấu hình rõ ràng lưu lượng gửi lên đường thông qua việc định tuyến tĩnh điều chỉnh tham số đo IGP Để sử dụng kỹ thuật điều khiển theo trường hợp này, cần phải có liệu hệ số sử dụng liên kết mạng thống kê ma trận lưu lượng Khi thông tin thu thập lái lưu lượng dựa vào phần đầu tránh chỗ tắc nghẽn mạng 3.2.2.2 Các đường LSP tự điều chỉnh cân tải Kỹ thuật điều khiển lưu lượng có khả trì việc điều khiển chặt chẽ đường qua mạng Việc sử dụng kỹ thuật điều khiển lưu lượng cho phép mạng phần mạng mà sử dụng tất băng thông có liên kết không quan tâm đến liên kết vật lý hai điểm Việc cấu hình tham số đường hầm cân tải qua liên kết khác Việc ứng dụng kỹ thuật điều khiển trường hợp có ích có chế điều khiển chi phí cho liên kết đắt Hình 19 minh họa có nhiều lưu lượng mạng từ net chuyển đến net chi phí cho liên kết hai phần mạng lớn Với định tuyến IP theo chế đường ngắn khó tận dụng hai liên kết thường liên kết sử dụng nhiều liên kết lại Kỹ thuật lưu lượng cho phép sử dụng hai liên kết này, hai đường hầm LSP thiết lập từ A đếnB Nhìn từ góc độ định tun, LSR A sÏ thÊy cã hai giao diƯn ®i đến mạng net5 Nếu tham số băng thông định chúng lưu lượng đến mạng net chia sẻ đểu hai Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 82 ®êng hÇm NÕu viƯc ®iỊu khiĨn hƯ sè sư dơng liên kết cần thiết cấu hình tham số băng thông đường hầm LSP Vì vậy, lưu lượng chia hai đường hầm với hệ số sử dụng định nghĩa trước tỷ lệ với băng thông hai đường hầm LSP Việc quản lý tương đối đơn giản đường hầm LSP cân tải theo hệ số định nghĩa trước mà không cần quan tâm đến lưu lượng nguồn đích tải lưu lượng Do vật cần phải kiểm soát chặt chẽ hệ số sử dụng liên kết vật lý để đảm bảo lựa chọn tham số cân tải thích hợp Hình 19: Kỹ thuật điều khiển lưu lượng tự cân tải, tự điều chỉnh 3.3 Phát phòng ngừa định tuyến vòng Khả phát phòng ngừa tượng định tuyến vòng khả quan trọng MPLS cần lưu ý triển khai Chuyển tiếp vòng mạng IP xảy định tuyến chuyển tiếp gói tin tuyến không tới đích cần thiết thông tin bảng định tuyến sai Hiện tượng xảy sử dụng giao thức định tuyến động cấu Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 83 hình định tuyến bị lỗi (làm cho định tuyến chuyển tiếp gói tin đến định tuyến khác nút để đến đích cần đến) Đối với MPLS, phải cân nhắc đến hai mảng điều khiển (thông tin điểu khiển) lẫn mảng liệu làm cách để ngăn ngừa chuyển tiếp vòng mạng đường trục hoạt động chế độ khung chế độ tế bào 3.3.1 ChÕ ®é khung Nh chóng ta ®· biÕt, nh·n gán cho FEC MPLS hoạt động chế độ khung ứng với chế độ này, nhÃn gán cho FEC có bảng định tuyến LSR Với việc gán nhÃn này, ta thiết lập tuyến chuyển mạch nhÃn (LSP) mạng MPLS Việc gán nhÃn sở để LSR phát ngăn ngừa chuyển tiếp vòng Hình 20: Ví dụ chế phát định tuyến vòng dựa trường TTL mạng IP Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 84 3.3.1.1 Phát chuyển tiếp vòng liệu Trong mạng IP thuần, chuyển tiếp vòng phát dựa vào việc kiểm tra trường TTL gói IP đến Tại định tuyến, giá trị trường TTL giảm đơn vị giá trị trường gói tin không chuyển tiếp chuyển tiếp vòng dừng lại Hình III.10 minh họa cho chế sử dụng trường TTL việc phát chuyển tiếp vòng Như đà nhận thấy hình 20 , vòng hình thành hai định tuyến, vÝ dơ n»m ë hai thµnh B vµ C Vì trước chuyển tiếp gói tin, định tuyến giảm trường TTL đơn vị, cuối việc chuyển tiếp vòng định tuyến thành phố C phát tới gói tin có giá trị trường TTL Cơ chế tương tự sử dụng việc truyền liệu MPLS hoạt động chế độ khung, LSR chuyển tiếp khung MPLS dọc theo LSP giảm giá trị trường TTL nhÃn MPLS đơn vị dừng việc chuyển tiếp giá trị trường TTL khung thông tin 3.3.1.2 Ngăn ngừa chuyển tiếp vòng liệu điều khiển Việc phát chuyển tiếp vòng chức quan trọng Tuy nhiên LSR phải có khả ngăn ngừa tượng chuyển tiếp vòng trước xảy Chức ngăn ngừa chuyển tiếp vòng thực liệu điều khiển LSP tạo dựa thông tin Trong mạng IP thuần, ngăn ngừa chuyển tiếp vòng nhiệm vụ giao thức định tuyến nội (IRP) Khi MPLS hoạt ®éng ë chÕ ®é khung, c¸c LSR sư dơng chung giao thức định tuyến để xây dựng bảng định tuyến, thông tin sử dụng để thiết lập LSP mạng MPLS tương tự mạng IP chuẩn Do MPLS hoạt động chế độ khung, chế sử Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 85 dụng giao thức định tuyến để đảm bảo nội dung bảng định tuyến LSR không xảy chuyển tiếp vòng giống hệt so với chế sử dụng mạng IP 3.3.2 Chế độ tế bào Khi triển khai MPLS qua tổng đài ATM định tuyến sử dụng giao diện LC-ATM, chế sử dụng để phát ngăn ngừa chuyển tiếp vòng sử dụng khác môi trường MPLS hoạt động chế độ khung đà trình bày Vì không tồn khái niệm TTL phần mào đầu tế bào ATM, thay vào người ta sử dụng cấp phát phân phối nhÃn Vì phải có chế để phát ngăn ngừa chuyển tiếp vòng MPLS hoạt động môi trường ATM Để hiểu rõ việc phát ngăn ngừa chuyển tiếp vòng thực môi trường ATM, hÃy xét trình trao đổi thông tin điều khiển liệu thông thường MPLS xem chúng khác so với chế độ khung 3.3.2.1 Phát ngăn ngừa chuyển tiếp vòng thông tin điều khiển Như đà biết MPLS hoạt động chế độ tế bào triển khai dựa giao diện LC-ATM tổng đài ATM Khi thông tin điều khiển trao đổi dựa thủ tục phân phối nhÃn theo nhu cầu luồng tín hiệu hướng với thứ tự nhÃn cấp phát theo ngầm định Điều có nghĩa việc cấp phát phân phối nhÃn thực dựa yêu cầu dựa FEC thời bảng ®Þnh tun hiƯn thêi cđa ATM-LSR Chóng ta cịng ®· biÕt r»ng viƯc cÊp ph¸t nh·n cđa ATM-LSR diƠn hoàn toàn độc lập, có nghĩa việc ATMLSR cấp phát nhÃn cho FEC không phụ thuộc vào việc đà nhận nhÃn chuyển đổi luồng từ ATM-LSR đầu sử dụng Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 86 tin yêu cầu nhÃn gửi luồng hướng để yêu cầu nhÃn chuyển đổi cho FEC Điểm khác biệt hai phương pháp : sư dơng chÕ ®é ®iỊu khiĨn ®éc lËp, LSR trả lời nhÃn chuyển đổi cho phía gửi tin yêu cầu nhÃn; ®ã nÕu sư dơng chÕ ®é ®iỊu khiĨn tr×nh tù ATM-LSR chờ nhận nhÃn chuyển đổi luồng sau cấp phát gửi nhÃn chuyển đổi cho phía yêu cầu nhÃn Hình 21: Nhu cầu luồng hướng chế độ điều khiển trình tự Kết hai phương pháp ATM-LSR dựa giao thức định tuyến nội (IRP) để xây dựng bảng định tuyến nó, nhiên phải dựa vào chế trao đổi báo hiệu để tạo LSP ứng với FEC cụ thể Ví dụ hình 21 minh họa cho chế phân phối cấp phát nhÃn trường hợp điều khiển trình tự Như nhận thấy hình 21, ATM-LSR biên A muốn thiết lập LSP tới FEC có địa 195.12.2.0/24, kiểm tra bảng định tuyến để tìm nút cho FEC Sau xác định nút tiếp theo, vào thông tin LDP/TDP tìm LDP/TDP mà nút nằm Sau ATM-LSR biên A gửi tin yêu cầu nhÃn tới nút tiÕp theo cho lng híng vỊ (vÝ dơ nh ATM-LSR biên B) Bản tin yêu cầu nhÃn nàyđược thực truyền mạng MPLS từ nút tới nút khác, cuối tới Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 87 ATM-LSR cổng FEC địa 195.12.2.0/24 (trong ví dụ hình ATM-LSR C) ATM-LSR C gửi tin chuyển đổi nhÃn luồng hướng để đáp lại tin yêu cầu nhÃn tin truyền ngược trở lại LSP tới ATM-LSR cổng vào FEC (ở ATM-LSR A) Khi trình kết thúc, LSP đà sẵn sàng để truyền liệu Phương pháp hoạt động có hiệu trừ tin yêu cầu nhÃn chuyển đổi nhÃn chuyển tiếp ATM-LSR dựa thông tin định tuyến không xác Tình trạng xảy giống với trường hợp sử dụng TTL trình bày trước tạo nên chuyển tiếp vòng thông tin điều khiển Tất nhiên tượng phải ngăn ngừa cách sử dụng chế bổ sung Lưu ý: Hiện tượng chuyển tiếp vòng thông tin điều khiển xảy sử dụng ATM-LSR khả hợp Đó ATM-LSR trở thành ATM-LSR hợp phải hợp nhất hai ATM-LSR FEC đặt cấu hình hỗ trợ VC hợp Cơ chế bổ sung hoạt động dựa việc sử dụng đếm nút mạng TLV, có chứa số lượng ATM-LSR mà tin yêu cầu nhÃn chuyển đổi nhÃn qua Khi ATM-LSR nhận tin yêu cầu nhÃn ATM-LSR cổng FEC nhÃn FEC ATM-LSR khởi tạo tin yêu cầu nh·n vµ gưi nã tíi nót ATM-LSR tiÕp theo Nót ATM-LSR xác định dựa vào bảng định tuyến Nếu tin yêu cầu nhÃn khởi đầu có chứa đếm nút mạng TLV ATM-LSR truyền tin yêu cầu nhÃn chứa trường đếm nút mạng đà tăng lên đơn vị Nó ngược so với việc sử dụng TTL qua nút mạng TTL lại giảm đơn vị Khi ATM-LSR nhận tin chuyển đổi nhÃn, tin Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 88 có chứa đếm nút mạng TLV đếm tăng lên đơn vị tin chuyển đổi nhÃn gửi tới nót tiÕp theo Khi mét ATM-LSR ph¸t hiƯn thÊy bé đếm nút mạng đà đạt đến giá trị lớn cho phép (là 254 thiết bị Cisco), coi tin đà chuyển tiếp vòng Khi gửi tin thông báo phát chuyển tiếp vòng ngược trở lại phía gửi tin yêu cầu nhÃn tin chuyển đổi nhÃn Cơ chế cho phép phát ngăn ngừa chuyển tiếp vòng Quá trình minh họa hình 22 Hình 22: Cơ chế xử lý đếm nút mạng TLV Một hạn chế việc sử dụng đếm nút mạng để phát chuyển tiếp vòng thời gian phát chuyển tiếp vòng lớn giá trị đếm phải đạt giá trị 254 chuyển tiếp vòng phát Với mục đích tổ chức IETF đà đưa khái niệm vectơ đường (pathvector) chế sử dụng giá trị TLV khác vectơ đường để phát chuyển tiếp vòng tin hướng cụ thể ATM-LSR chèn giá trị nhận dạng LSR vào danh sách vectơ đường sau truyền tin có chứa danh sách Nếu ATMTrần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 89 LSR nhận tin có chứa nhận dạng danh sách path-vector có nghĩa tin đà bị chuyển vòng tin thông báo phát chuyển tiếp vòng gửi trở lại phía nguồn tạo tin Hình 23 minh họa trình Hình 23: Cơ chế ngăn ngừa chuyển tiếp vòng sử dụng véctơ đường TLV Như đà thấy hình 23, nhận dạng LSR ATM-LSR chèn vào tin yêu cầu nhÃn chuyển tiếp nút mạng Do có sai sót thông tin định tuyến mà ATM-LSR B chọn nút FEC địa 195.12.2.0/24 ATM-LSR B phát tượng chuyển tiếp vòng nhờ nhận giá trị nhận dạng LSR tin yêu cầu nhÃn 3.3.2.2 Phát chuyển tiếp vòng liệu Cơ chế sử dụng để phát chuyển tiếp vòng MPLS hoạt động chế độ khung sử dụng MPLS hoạt động chế độ tế bào phần mào đầu tế bào ATM chứa TTL Phần đà trình bày cách thức ngăn ngừa chuyển tiếp vòng thông tin điều khiển cách sử dụng đếm nút mạng TLV tin yêu cầu/chuyển đổi nhÃn trao đổi ATM-LSR có thông tin số lượng nút cần thiết để tin tới cổng ATM LSP thông tin sử dụng Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 90 tin liệu thông thường MPLS hoạt động chế độ tế bào Hình 24 thể trình trao đổi thông tin đếm nút mạng ATM-LSR Trong ví dụ này, ATM-LSR A xác định để tới cổng LSP FEC có địa 195.12.2.0/24 gói tin phải qua nút Căn vào thông tin mà ATM-LSR biên A sÏ xư lý trêng TTL cđa gãi tin IP đến trước phân đoạn gói tin thành tế bào ATM Hình 24: Trao đổi giá trị đếm nút mạng tổng đài ATM-LSR Qua ví dụ trªn chóng ta nhËn thÊy gãi tin IP cã địa đích 195.12.2.0/24 tới ATM-LSR biên A, trình phân chia gói tin thành tế bào ATM trường TTL gói tin IP giảm lượng số lượng nút gói tin cần ®i qua ®Ĩ tíi ®iĨm ci cđa LSP Khi ATM-LSR C tái khôi phục gói tin IP ban đầu, trường TTL có mào đầu IP chứa giá trị thể số lượng nút mà gói tin đà qua H×nh 25: Xư lý trêng TTL cđa gãi tin IP trước phân đoạn gói tin Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 91 Vấn đề đặt sử dụng chế trạng thái bất thường tạo ta sử dụng giám sát tuyến phần mạng ATM Để ngăn ngừa chuyển tiÕp vßng, thùc tÕ ngêi ta chØ sư dơng giảm giá trị trường TTL gói tin MPLS/IP đơn vị Trong mạng MPLS Cisco triển khai, ATM-LSR biên giảm TTL đơn vị trước phân đoạn khung thông tin thành tế bào mà không quan tâm đến số lượng nút Ưu khuyết điểm công nghệ MPLS Ưu điểm - Tích hợp chức định tuyến, đánh địa chỉ, điều khiển - Khả mở rộng tốt - Tỷ lệ chất lượng giá thành cao - Chất lượng dịch vụ nâng cao - Sự kết hợp IP ATM cho phép tận dụng cấu định tuyến mềm dẻo khả chuyển mạch cao tận dụng tối đa thiết bị, tăng hiệu đầu tư -Sự phân cách đơn vị điều khiển với đơn vị chuyển mạch cho phép MPLS hỗ trợ đồng thời MPLS B-ISDN truyền thống Khuyết điểm - Hỗ trợ đa giao thức dẫn đến vấn đề phức tạp kết nối - Khó thực thi hỗ trợ QoS xuyên suốt trước thiết bị đầu cuối người sử dụng thích hợp xuất thị trường - Việc hợp kênh ảo tiếp tục nghiên cứu Giải việc chèn tế bào chiếm nhiều tài nguyên đệm Điều chắn dẫn đến phải đầu tư vào công nghệ nâng cấp phần cứng cho thiết bị ATM đại Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 92 Kết luận Sự phát triển không ngừng công nghệ đà đem lại cho người lợi ích thiết thực sống Các yếu tố thúc đẩy phát triển công nghệ viễn thông không dừng lại phạm vi viễn thông mà có liên quan đến ngành công nghiệp, công nghệ khác công nghệ điện tử, bán dẫn, công nghệ quang, công nghệ thông tin Sự đời phát triển công nghệ MPLS đà khẳng định nhằm đáp ứng cho nhu cầu đa dịch vụ, đa phương tiện khách hàng, Công nghệ IP truyền thống đáp ứng yêu cầu ngày tăng dịch vụ Có nhiều giải pháp để tăng cường cho giao thức IP Intserv, DiffServ, IPv6, MPLS giải pháp tối ưu Có thể khẳng định tính ưu việt mà công nghệ MPLS đưa lại so với công nghệ ATM hay IP MPLS giải pháp nhiều hÃng cung cấp thiết bị lựa chọn cho mạng hệ sau NGN.Các sản phẩm hỗ trợ MPLS (tổng đài, định tuyến) hỗ trợ ATM cổng MPLS Việc thay đổi giao thức MPLS hay ATM thực nhờ thiết lập cấu hình Đối với hạ tầng sở Quốc gia, việc triển khai công nghệ MPLS cần nghiên cứu sâu để phát huy ưu điểm MPLS đồng thời phù hợp với nhu cầu thị trường Việt Nam Luận văn mang tính chất nghiên cứu MPLS mà chưa thể đưa kết ứng dụng thực tế nên thiếu sót Rất mong nhận ý kiến, góp ý quý báu bạn bè đồng nghiệp người Trần DoÃn Khánh Việt Cao học ĐTVT 2003-2005 93 Tài liệu tham khảo [1] Christopher Y.metz, IP Switching Protocol and Architectures, McGrawHill, Newyork 1998 [2] Paul Brittain, Adrian Farrel, MPLS Traffic Engineering: a choice of signalling protocols, Data connection Ltd, UK 2000 [3] Bruce Davie and Yakov Rekhter, MPLS Technology and Application, Morgan Kaufmann Publishers, SanDiego, CA- USA, 2000 [4] Broadband Publishing, The ATM & IP Report, Vol.7 NO 12, 2001 [5] Multiservice Switching Forum, Fighting for open Architecture & Interoperability, ETSI NGN Starter Group – Second metting, 7-2001 [6] Prentice Hall PTR, MPLS Label Switching Networks Trần DoÃn Khánh Việt Cao học §TVT 2003-2005 ... dẫn chuyển mạch nhÃn Bộ định tuyến chuyển mạch nhÃn Chuyển mạch nhÃn đa giao thức Chọn đường ngắn OSPF Open Shortest Path First PVC Path Virtual Circuit §êng dÉn kênh ảo Resource Reservation Giao. .. tiếp chưa có sản phẩm thương mại 1.2.3 Chuyển mạch thẻ Cisco Sau Ipsilon công bố công nghệ chuyển mạch IP Cisco đà tung công nghệ chuyển mạch thẻ Chuyển mạch thẻ không sử dụng điều khiển luồng... ATM, giao thức lớp Frame-Relay 1.3.2 Nhiệm vụ Nhóm làm việc MPLS chịu trách nhiệm chuẩn hoá công nghệ sở cho sử dụng chuyển mạch nhÃn cho việc thi hành đường chuyển mạch nhÃn loại công nghệ lớp