Chuyển mạch nhãn đa giao thức luận văn tốt nghiệp đại học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH - Độc lập - Tự - Hạnh phúc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC Sinh viên thực hiện: Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN THẾ SƠN Lớp 48K ĐTVT TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HOA NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN THẾ SƠN Số hiệu sinh viên: 0751080465 Khoá: 48 Khoa: Điện tử - Viễn thông Ngành: ĐTVT Đầu đề đồ án: ……………………………………………… ………………………………… …………………………………………………………………………………… Các số liệu liệu ban đầu: …………………………………… …………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………….… ……………………… …………………………………………………………………………………… Nội dung phần thuyết minh tính tốn: …………………………………………………………………………………… ………………………… … …………………………………………………………………………………… ……………………………………………… … …………………………………………………………………………………… ………………………………………………… … …………………………………………………………………………………… ……… Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): …………………………………………………………………………………… ………………………………… … …………………………………………………………………………………… …………………………………… ……… …………………………………………………………………………………… …………………… Họ tên giảng viên hướng dẫn: ……………………………………………………… …………………… Ngày giao nhiệm vụ đồ án: ………………………………………………… …………… Ngày hoàn thành đồ án: ……………………………………………………………………… ……… BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN THẾ SƠN Số hiệu sinh viên: 0751080465 Ngành: ĐTVT Khoá: 48 Giảng viên hướng dẫn : TS NGUYỄN THỊ QUỲNH HOA Cán phản biện : ThS LÊ THỊ KIỀU NGA Nội dung thiết kế tốt nghiệp: Nhận xét cán phản biện: Ngày tháng năm Cán phản biện ( Ký, ghi rõ họ tên ) MỤC LỤC MỤC LỤC - THUẬT NGỮ VIẾT TẮT - - MỞ ĐẦU - 6TÓM TẮT ĐỒ ÁN - CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG - 10 1.1 Tổng quan NGN - 11 1.1.2 Cấu trúc vật lý mạng NGN - 12 1.2 Các công nghệ then chốt cho mạng hệ .- 14 1.2.1 IP - 15 1.2.2 ATM - 16 1.2.3 IP over ATM .- 17 1.2.4 MPLS - 19 CHƯƠNG CHUYỂN MẠCH NHÃN - 22 2.1 Khái niệm chuyển mạch nhãn - 22 2.2.2 Khả đáp ứng - 24 2.2.3 Tính đơn giản .- 24 2.2.4 Sử dụng tài nguyên - 24 2.2.5 Điều khiển tuyến - 25 2.3 Nhãn - địa - 26 2.4 Sự cần thiết cho QoS mạng .- 28 2.4.1 Chuyển mạch nhãn QoS .- 28 2.4.2 Sự đóng góp chuyển mạch nhãn - 29 2.5 Lớp tương đương chức (FEC) - 30 2.5.1 Độ đáp ứng chất hoạt động - 30 2.5.2 Thông tin dùng định chuyển tiếp - 31 2.6 Các phương pháp định nhãn .- 32 2.6.1 Sự liên kết cục từ xa - 32 2.6.2 Liên kết dòng lên dòng xuống - 33 2.6.3 Liên kết điều khiển liên kết liệu chuyển động .- 33 2.7 Không gian nhãn phân nhãn - 34 2.8 Router biên miền chuyển mạch nhãn - 35 2.9 Ống chuyển mạch nhãn - 36 2.10 Sự trao đổi nhãn - 37 - 3.1 Sự phân chia mạng chuyển mạch chuyển tiếp - 40 3.1.1 Chuyển mạch lớp - 42 3.1.2 Định tuyến lớp - 43 3.1.3 Chuyển mạch lớp - 44 3.1.4 Chuyển mạch lớp - 46 3.2 Ánh xạ từ lớp tới lớp - 46 3.2.1 LSR lối vào - 47 3.2.2 LSR trung gian - 48 3.2.3 LSR lối - 49 3.3 Chuyển mạch thẻ - 49 3.3.1 Thành phần chuyển tiếp - 50 3.3.2 Thành phần điều khiển - 51 3.3.1 Bản tin LDP - 56 3.3.2 Các FEC, không gian nhãn định danh .- 56 3.3.3 Phiên LDP - 58 3.3.4 Quản lý phân bổ nhãn - 59 3.3.5 Bản tin LDP - 60 3.3.5.1 Mào đầu LDP .- 61 3.3.5.2 Mã hoá mã hoá độ dài kiểu (TLV) .- 61 3.3.5.3 Khuôn dạng tin LDP - 62 3.3.5.4 Khuôn dạng chức TLV - 63 3.3.5.5 Khuôn dạng chức tin LDP - 65 3.4 Giao thức dành trước tài nguyên (RSVP) phân bổ nhãn - 72 3.5 Giao thức định tuyến cổng miền (BGP) phân bổ nhãn .- 73 CHƯƠNG KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG TRONG MPLS - 75 4.1 Định nghĩa kỹ thuật lưu lượng (TE) - 75 4.1.1 Hoạt động định hướng lưu lượng định hướng tài nguyên - 75 4.1.2 Tắc nghẽn nhỏ .- 76 4.2 Dịch vụ liên kết dựa QoS phân lớp dịch vụ .- 78 4.3 Kỹ thuật lưu lượng đặt lưu lượng - 79 4.3.1 Hàng đợi lưu lượng - 80 4.3.2 Hoạt động định tuyến - 81 4.4 Trung kế lưu lượng, luồng lưu lượng tuyến chuyển mạch nhãn - 82 4.4.1 Sự thu hút MPLS kỹ thuật lưu lượng - 82 4.4.2 Dung lượng liên kết - 83 4.4.3 Phân bổ tải trọng - 83 4.4.4 Các thuộc tính trung kế lưu lượng - 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO .- 91 - THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt AAL ARP ASP ATM Chú giải tiếng Anh ATM Adaptation Layer Addresss Resolution Protocol Automatic Protection Switching Asynchronous Transfer Mode BGP BTT CR Border Gateway Protocol Bidirectional Traffic Trunk Cell Router CR-LDP Constraint Routing LDP Chú giải tiếng Việt Lớp thích ứng ATM Giao thức phân giải địa Chuyển mạch bảo vệ tự động Phương thức truyền tải không đồng Giao thức định tuyến cổng miền Trung kế lưu lượng hai chiều Bộ định tuyến tế bào Giao thức phân phối nhãn định tuyến cưỡng CS Convergence Sublayer Phân lớp hội tụ CSR Cell Switching Router Thiết bị định tuyến chuyển mạch tế bào DLCI Data Link Connection Identifier Nhận dạng kết nối lớp liên kết liệu DVMRP Distance Vector Multicast Giao thức định tuyến multicast Routing Protocol theo vec tơ khoảng cách EGP Edge Gateway Protocol Giao thức định tuyến cổng biên FDDI Fiber Distributed Data Interface Giao tiếp liệu cáp quang phân tán FEC Forwarding Equivalence Class Nhóm chuyển tiếp tương đương FR Frame Relay Chuyển mạch khung IGMP Internet Group Massage Giao thức tin nhóm internet Protocol IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến miền LAN Local Area Network Mạng cục LANE Local Area Network Emulation Mô mạng cục LCA Least Common Ancestor Node gốc chung LC-ATM Label Control ATM Giao diện ATM điều khiển chuyển mạch nhãn LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn LER Label Edge Router Router chuyển mạch nhãn biên LFIB Label Forwarding Information Cơ sở liệu chuyển tiếp nhãn LIB LSFT LSP LSR MAC MG MPLS MSC MSF MTBF NGN NLPID OSPF PID PML PP PSL QoS RPR RSVP TAT TCP TDP TE TIB TDP TLV TSR UDP UPC VCI Base Label Information Base Bảng thông tin nhãn định tuyến Label Switch Forwording Table Bảng chuyển tiếp chuyển mạch nhãn Label Switched Path Tuyến chuyển mạch nhãn Label Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn Media Access Controller Thiết bị điều khiển truy nhập mức phương tiện truyền thông Media Gateway Cổng chuyển đổi phương tiện MultiProtocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức Multicast Server Model Mơ hình máy chủ multicast MultiService Switch Forum Diễn đàn chuyển mạch đa dịch vụ Mean Time Between Failure Thời gian trung bình hai lỗi liên tiếp Next Generation Network Mạng hệ sau Network Layer Protocol Nhận dạng giao thức lớp mạng Identifier Open Shortest Path First Giao thức định tuyến đường ngắn Protocol Identifier Giao thức multicast độc lập Path Merging LSR LSR hợp Protected Path Tuyến bảo vệ Path Switching LSR LSR chuyển mạch đường Quality of Service Chất lượng dịch vụ Resilient Packet Ring Vịng gói khơi phục nhanh Resource Reservation Protocol Giao thức giành trước tài nguyên Theoretical Arrival Time Thời gian đến lý thuyết Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn Tag Distribution Protocol Giao thức phân phối thẻ Traffic Engineering Kỹ thuật lưu lượng Tag Information Base Cở sở thông tin thẻ Tag Distribution Protocol Giao thức phân bổ thẻ Type-Length-Value Giá trị-chiều-dài kiểu Tag Switching Router Router chuyển mạch thẻ User Data Protocol Giao thức liệu người dùng Usage Parameter Control Điều khiển tham số sử dụng Vitual Chennel Identifier Nhận dạng kênh ảo VPI WAN TTL MPLSCP Vitual Path Identifier Wide Area Network Time To Live MPLS Conrol Protocol Nhận dạng đường ảo Mạng diện rộng Thời gian sống Giao thức điều khiển MPLS MỞ ĐẦU Trong năm qua, ngành công nghiệp viễn thông tìm phương thức chuyển mạch phối hợp ưu điểm IP ATM để đáp ứng nhu cầu phát triển mạng lưới giai đoạn Đã có nhiều nghiên cứu đưa có việc nghiên cứu cơng nghệ chuyển mạch nhãn MPLS Công nghệ MPLS kết phát triển cơng nghệ chuyển mạch IP sử dụng chế hốn đổi nhãn ATM để tăng tốc độ truyền gói tin mà khơng cần thay đổi giao thức định tuyến IP MPLS tách chức IP thành hai phần riêng biệt: chức chuyển gói tin chức điều khiển Bên cạnh đó, MPLS hỗ trợ việc quản lý dễ dàng Trong năm gần đây, MPLS lựa chọn để đơn giản hố tích hợp mạng mạng lõi Nó cho phép nhà khai thác giảm chi phí, đơn giản hoá việc quản lý lưu lượng hỗ trợ dịch vụ Internet Quan trọng cả, bước tiến việc đạt mục tiêu mạng đa dịch vụ với giao thức gồm di động, thoại, liệu … Vì vậy, em nhận đề tài nghiên cứu công nghệ chuyển mạch MPLS để hiểu rõ sâu chất, chế hoạt động MPLS Luận văn tốt nghiệp “Chuyển mạch MPLS ” bao gồm nội dung sau: Chương 1: Giới thiệu chung NGN công nghệ mạng NGN Chương 2: Giới thiệu chung chuyển mạch nhãn Chương 3: Giới thiệu hoạt động chuyển mạch nhãn Chương 4: Giới thiệu kỹ thuật lưu lượng MPLS Do thời gian trình độ có hạn, nên chắn vấn đề đề cập đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận lượng thứ ý kiến đóng góp thầy, quan tâm Trong trình học tập Trường Đại học Vinh thực đồ án tốt nghiệp, em xin chân thành cảm ơn thầy cô trực tiếp gián tiếp giúp đỡ em hoàn thành tốt chương trình học tập Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn cô giáo Tiến sĩ Nguyễn Thị Quỳnh Hoa trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Vinh, ngày 15 tháng 12 năm 2011 Sinh viên Nguyễn Thế Sơn 10 ... gian nhãn phân nhãn 34 Hình 2.10 Sự phân nhãn 35 Hình 2.11 Ống chuyển mạch nhãn 36 Hình 2.12 Trao đổi nhãn 37 Hình 3.1 Sự phân chia giao thức chuyển mạch chuyển. .. mạng đa dịch vụ với giao thức gồm di động, thoại, liệu … Vì vậy, em nhận đề tài nghiên cứu công nghệ chuyển mạch MPLS để hiểu rõ sâu chất, chế hoạt động MPLS Luận văn tốt nghiệp ? ?Chuyển mạch. .. LC-ATM Label Control ATM Giao diện ATM điều khiển chuyển mạch nhãn LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn LER Label Edge Router Router chuyển mạch nhãn biên LFIB Label Forwarding