Tìm hiểu khả năng ứng dụng công nghệ chuyển mạch đa giao thức nhãn MPLS trên mạng đường trục Việt Nam

Tài liệu tham khảo chuyên ngành viễn thông Tìm hiểu khả năng ứng dụng công nghệ chuyển mạch đa giao thức nhãn MPLS trên mạng đường trục Việt Nam

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của đất nước, những năm gần đây các ngành kinh tếquốc dân đều phát triển mạnh mẽ, và ngành công nghiệp viễn thông cũng không làngoại lệ Số người sử dụng các dịch vụ mạng tăng đáng kế, theo dự đoán con số nàyđang tăng theo hàm mũ Ngày càng có nhiều các dịch vụ mới và chất lượng dịch vụcũng được yêu cầu cao hơn Đứng trước tình hình này, các vấn đề về mạng bắt đầubộc lộ, các nhà cung cấp mạng và các nhà cung cấp dịch vụ cũng đã có nhiều nỗ lựcđể nâng cấp cũng như xây dựng hạ tầng mạng mới Nhiều công nghệ mạng và côngnghệ chuyển mạch đã được phát triển, trong số đó chúng ta phải kể đến công nghệchuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) MPLS đang được nghiên cứu áp dụng ởnhiều nước, tập đoàn BCVT Việt Nam cũng đã áp dụng công nghệ này cho mạngthế hệ kế tiếp NGN

Đứng trước sự phát triển nhanh chóng của công nghệ chuyển mạch nhãn đagiao thức MPLS, việc tìm hiểu các vấn đề về công nghệ MPLS là vấn đề quan trọngđối với sinh viên Nhận thức được điều đó, bản khoá luận tốt nghiệp “ Tìm hiểu khảnăng ứng dụng công nghệ chuyển mạch đa giao thức nhãn MPLS trên mạng đườngtrục Việt Nam ” giới thiệu về quá trình phát triển dịch vụ cũng như công nghệ mạngdẫn tới MPLS, tìm hiểu các vấn đề kỹ thuật của công nghệ, và ứng dụng của côngnghệ MPLS trong mạng thế hệ kế tiếp NGN của tập đoàn BCVT Việt Nam Bố cụccủa bản khoá luận gồm 3 chương.

 Chương 1 : Giới thiệu tổng quan về công nghệ chuyển mạch nhãn đagiao thức MPLS

 Chương 2 : Giới thiệu cấu trúc mạng đường trục Việt Nam

 Chương 3 : Ứng dụng MPLS trên mạng đường trục Việt Nam

Công nghệ MPLS là công nghệ tương đối mới mẻ, việc tìm hiểu về các vấnđề của công nghệ MPLS đòi hỏi phải có kiển thức sâu rộng, và lâu dài Do vậy bảnkhoá luận tốt nghiệp không tránh khỏi những sai sót Rất mong nhận được sự phêbình, góp ý của các thầy cô giáo và các bạn.

Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Cảnh Tuấn người đã

tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình hoàn thành bản khoá luận tốt nghiệpnày

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Viễn thông đã giúp đỡem trong thời gian qua.

Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân - những người đã giúpđỡ động viên tôi trong quá trình học tập.

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC (MPLS)

1.1 Quá trình hình thành và phát triển

1.1.1 Các động lực ra đời của chuyển mạch nhãn

Trong những năm gần đây, mạng internet đã phát triển rất nhanh và trở nênrất phổ biến Internet đã trở thành một phương tiện thông tin rất hiệu quả và tiện lợiphục vụ cho giáo dục, thương mại, giải trí, thông tin giũa các cộng đồng, các tổchức… Hiện nay ngày càng phát triển các ứng dụng mới cả trong thương mại vàthị trường người tiêu dùng Các ứng dụng mới này được vận hành đòi hỏi băngthông rộng và các nhu cầu về dải thông được đảm bảo trong mạng đường trục Cùngvới các dịch vụ truyền thống được cung cấp qua internet thì các dịch vụ thoại và đaphương tiện đang được sử dụng và phát triển Và sự lựa chọn cho việc cung cấp làtích hợp các dịch vụ đang được mong đợi Tuy nhiên, tốc độ và giải thông của cácnhu cầu về các dịch vụ và ứng dụng này vượt quá hạ tầng internet hiện nay.

Với giao thức định tuyến internet TCP/IP có khả năng định tuyến và truyềngói hết sức mềm dẻo linh hoạt và rộng khắp toàn cầu Nhưng IP không đảm bảochất lượng dịch vụ, tốc độ truyền tin theo yêu cầu, trong khi đó công nghệ ATM cótốc độ truyền tin cao, đảm bảo thời gian thực và chất lượng dịch vụ theo yêu cầuđịnh trước Hơn nữa các dịch vụ thông tin thế hệ sau được chia thành hai xu hướngphát triển đó là: Hoạt động kết nối định hướng và hoạt động không kết nối Hai xuhướng phát triển này dần tiệm cận và hội tụ với nhau tiến tới ra đời công nghệIP/ATM Sự kết hợp IP với ATM có thể là giả pháp kỳ vọng cho mạng viễn thôngtrong tương lai.

Sự ra đời của chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) là tất yếu và là giảipháp đáp ứng được nhu cầu đó, khi nhu cầu và tốc độ phát triển rất nhanh của mạnginternet yêu cầu phải có giao thức mới đảm bảo chất lượng dịch vụ theo yêu cầuđồng thời phải đơn giản và tốc độ xử lý phải rất cao

Chuyển mạch nhãn đa giao thức là một giải pháp linh hoạt cho việc giảiquyết các vấn đề mà các mạng ngày nay đang phải đối mặt, đó là tốc độ, khả năngmở rộng cấp độ mạng, quản lý chất lượng dịch vụ (QoS) và kỹ thuật lưu lượng.MPLS xuất hiện để đáp ứng các yêu cầu dịch vụ và quản lý băng thông cho giaothức internet thế hệ sau dựa trên mạng đường trục

Tóm lại, chuyển mạch nhãn đa giao thức sẽ đóng vai trò quan trọng trongviệc định tuyến (dựa trên các thước đo QoS và chất lượng dịch vụ) chuyển mạch,

chuyển tiếp các gói tin qua mạng thế hệ sau cũng như giải quyết các vấn đề liênquan tới khả năng mở rộng cấp độ và hoạt động với các mạng Frame Relay và chếđộ truyền tải không đồng bộ ATM hiện nay để đáp ứng các nhu cầu dịch vụ củangười sử dụng mạng

1.1.2 Lịch sử phát triển của MPLS

Việc hình thành và phát triển công nghệ MPLS xuất phát từ nhu cầu thực tế,được các nhà công nghiệp viễn thông thúc đẩy nhanh chóng Sự thành công vànhanh chóng chiếm lĩnh thị trường mà công nghệ này có được là nhờ vào việcchuẩn hoá công nghệ Quá trình hình thành và phát triển công nghệ, những giảipháp ban đầu của hãng như Cisco, IBM, Toshiba… Những nỗ lực chuẩn hoá của tổchức tiêu chuẩn IETF trong việc ban hành về tiêu chuẩn MPLS….sẽ cung cấp chochúng ta những nhận định ban đầu về xu hướng phát triển MPLS.

MPLS được đề xuất đầu tiên do hãng Ipsilon một hãng rất nhỏ về công nghệthông tin trong triển lãm về công nghệ thông tin, viễn thông tại Texas Sau đó Ciscovà hàng loạt hãng khác như IBM, Toshiba…công bố các sản phẩm công nghệchuyển mạch của họ dưới những tên khác nhau nhưng đều cùng chung bản chấtcông nghệ chuyển mạch nhãn.

Thiết bị định tuyến chuyển mạch tế bào của Toshiba năm 1994 là tổng đàiATM đầu tiên được điều khiển bằng giao thức IP thay cho báo hiệu ATM Tổng đàicủa Ipsilon cũng là ma trận chuyển mạch ATM được điều khiển bởi khối xử lý sửdụng công nghệ IP Công nghệ chuyển mạch thẻ của Cisco cũng tương tự nhưng cóbổ xung thêm một vài kỹ thuật như lớp chuyể tiếp tương đương FEC, giao thứcphân phối nhãn Đến năm 1998 nhóm nghiên cứu IETF đã tiến hành các công việcđể đưa ra tiêu chuẩn và khái niệm về chuyể mạch nhãn đa giao thức.

Sự ra đời của MPLS được dự báo là tất yếu khi nhu cầu và tốc độ phát triểnrất nhanh của mạng Internet đòi hỏi phải có một giao thức mới đảm bảo chất lượngdịch vụ theo yêu cầu Có rất nhiều công nghệ xây dựng trên mạng IP

 IP trên nền ATM (IPoA)

 IP trên nền SDH/SONET (IPOS)

 IP qua cáp quang

Mỗi loại có những ưu và nhược điểm riêng Trong đó công nghệ ATM đượcsử dụng rộng rãi trong các mạng IP đường trục có tốc độ cao và đảm bảo được dịchvụ, điều khiển luồng và một số đặc tính khác mà các mạng định tuyến truyền thốngkhông có được, trong trường hợp đòi hỏi thời gian thực cao thì IpoA là giải pháp tốiưu MPLS được hình thành dựa trên kỹ thuật đó.

MPLS thực hiện một số chức năng sau

 Hỗ trợ các giải pháp mạng riêng ảo VPN Định tuyến hiện (điều khiển lưu lượng)

 Hỗ trợ cục bộ cho định tuyến IP trong các tổng đài chuyển mạchATM

Khái niệm chuyển mạch nhãn xuất phát từ hai khái niệm: Tổng đài chuyểnmạch và bộ định tuyến.

Xét trên góc độ chuyển mạch, phương thức điều khiển luồng, tỉ lệ giá cả vàchất lượng tổng đài chuyển mạch sẽ tốt hơn bộ định tuyến Song bộ định tuyến lạicó khả năng định tuyến mềm dẻo mà tổng đài chuyển mạch không có được Do đó,chuyển mạch nhãn ra đời là sự kết hợp và kế thừa các ưu điểm trên cũng như khắcphục những nhược điểm của cả tổng đài và bộ định tuyến truyền thống

1.1.3 Quá trình chuẩn hoá MPLS

 Đối với công nghệ chuyển mạch mới, việc tiêu chuẩn hoá là một khía cạnhquan trọng quyết định khả năng chiếm lĩnh thị trường nhanh chóng của côngnghệ đó Các tiêu chuẩn liên quan đến IP và ATM đã được xây dựng và hoànthiện trong một thời gian tương đối dài Các tiêu chuẩn về MPLS chủ yếuđược IETF phát triển và hoàn thiện

 ITEF hoàn thiện tiêu chuẩn MPLS và đưa ra các tài liệu RFC trong năm1999.

 Sau năm 1999 liên tục ban hành các tiêu chuẩn MPLS như về quản lý, bảomật, tính tương thích với các công nghệ khác

Như vậy có thể thấy rằng MPLS đã phát triển nhanh chóng và hiệu quả Điềunày cũng chứng minh những yêu cầu cấp bách trong công nghiệp cho một côngnghệ mới Hầu hết các tiêu chuẩn MPLS hiện tại đã được ban hành dưới dạng RFC.Sau khi toàn bộ các RFC được hoàn thiện, chúng sẽ được tập hợp lại để xây dựngmột hệ thống tiêu chuẩn MPLS

1.1.4 Nhóm làm việc MPLS trong IETF

MPLS là một nhóm làm việc IETF cung cấp các bản phác thảo về địnhtuyến, gửi chuyển tiếp và chuyển mạch các luồng lưu lượng qua mạng sử dụngMPLS Nhóm có chức năng sau

 Xác định cơ chế quản lý luồng lưu lượng của các phần tử khác nhau, như cácluồng lưu lượng giữa các phần cứng, các máy móc khác nhau hoặc thậm chílà các luồng lưu lượng giữa các ứng dụng khác nhau.

 Duy trì độc lập của các giao thức lớp 2 và lớp 3

 Cung cấp các phương tiện để sắp xếp các địa chỉ ip thành các nhãn có độ dàicố định và đơn giản được các công nghệ gửi chuyển tiếp gói tin và chuyểnmạch gói sử dụng.

 Giao diện với các giao thức định tuyến có sẵn như RSVP và OSPF…. Hỗ trợ IP, ATM và các giao thức lớp 2 Frame-Relay

Trong MPLS, việc truyền dữ liệu thực hiện theo các đường chuyển mạchnhãn (LSP) Các đường chuyển mạch nhãn là dãy các nhãn tại mỗi nút và tại tất cảcác nút dọc theo tuyến từ nguồn tới đích LSP được thiết lập hoặc là trước khitruyền dữ liệu hoặc trong khi tìm luồng dữ liệu Các nhãn được phân phối sử dụnggiao thức LDP hoặc RSVP hoặc dựa trên giao thức định tuyến như BGP và OSPF.Mỗi gói dữ liệu nén và mang các nhãn trong quá trình đi từ nguồn tới đích Chuyểnmạch tốc độ cao có thể chấp nhận được vì các nhãn với độ dài cố định được chènvào vị trí đầu của gói tin hoặc tế bào và có thể được phần cứng sử dụng dể chuyểnmạch các gói tin một các nhanh chóng giữa các đường liên kết.

Nhóm làm việc MPLS chịu trách nhiệm chuẩn hoá các công nghệ cơ sở chosử dụng chuyển mạch nhãn và cho việc thi hành các đường chuyển mạch nhãn vàcho việc thi hành các đường mạch nhãn trên các loại công nghệ lớp liên kết, nhưFrame Relay, ATM và công nghệ LAN (Etherbet, Token Ring,…) Nó bao gồm cácthủ tục và các giao thức cho việc phân phối nhãn giữa các bộ định tuyến, xem xét vềđóng gói và multicast.

Các mục tiêu khởi đầu của nhóm làm việc đã gần như hoàn thành Cụ thể, nóđã xây dựng một số các RFC định nghĩa giao thức phân phối nhãn cơ sở (LDP),kiến trúc MPLS cơ sở và đóng gói tin, các định nghĩa cho việc chạy MPLS qua cácđường liên kết ATM, Frame-Relay.

Các mục tiêu gần đây của nhóm làm việc Hoàn thành các chỉ mục còn tồn tại

 Phát triển các mục tiêu chuẩn đề nghị của nhóm làm việc MPLS thành cácbản Dratf Standard bao gồm: LDP, CD-LDP và các tiêu chuẩn kỹ thuậtRSVP-TE cũng như vấn đề đóng gói.

 Định rõ các mở rộng phù hợp với LDP và RSVP cho việc xác nhận LSPnguồn.

 Hoàn thành các công việc trên MPLS-TE MIB. Xác định các cơ chế chấp nhận lối cải tiến cho LDP.

 Xác định các cơ chế phục hồi MPLS cho phép một đường chuyển mạch nhãncó thể được sử dụng như là một bản dự trữ cho một tập các đường chuyểnmạch nhãn khác bao gồm các trường hợp cho phép sửa cục bộ

 Cung cấp tài liệu về các phương thức đóng gói MPLS mở rộng cho phéphoạt động trên các đường chuyển mạch nhãn trên các công nghệ lớp thấphơn, như phân chia theo thời gian ( Sonet ADM ) độ dài bước sóng vàchuyển mạch không gian.

1.2 Các thành phần của MPLS: [1], [2], [4].

1.2.1 Khái quát MPLS

Khi một gói tin tuân theo các phương thức lớp mạng connectionless từ mộtbộ định tuyến đến bộ định tuyến tiếp theo, mối bộ định tuyến phải đưa ra một quyếtđịnh gửi chuyển tiếp độc lập gói tin đó Do đó, mỗi bộ định tuyến phân tích màođầu gói tin và mỗi bộ định tuyến sẽ chạy các thuật toán định tuyến lớp mạng Mỗibộ định tuyến lưa chọn Hop tiếp theo cho gói tin một cách hoàn toàn độc lập dựatrên những phân tích củ nó về mào đầu gói tin và kết quả cuả việc chạy thuật toánđịnh tuyến.

Các mào đầu gói tin chứa đựng nhiều thông tin hơn là thông tin cần thiết đểlựa chọn Hop tiếp theo Lựa chọn Hop tiếp theo có thể xem là sự cấu thành của haichức năng Chức năng thứ nhất chia toàn bộ gói tin vào các tập lớp chuyển tiếptương đương FEC ( Forwarding Equivalence Clas ) Chức năng thứ hai là xắp xếpmỗi FEC cho một Hop tiếp theo Khi quyết định gửi chuyển tiếp được đưa ra, vớicác gói tin được xắp xếp vào cùng một FEC là giống nhau Tất cả các gói tin trongcùng một FEC cụ thể và xuất phát từ một nút cụ thể sẽ đi theo cùng một tuyếnđường hoặc theo một tập các tuyến đường liên kết với FEC đó.

Trong gửi chuyển tiếp IP truyền thống, một bộ định tuyến cụ thể sẽ đưa haigói tin vào cùng một FEC nếu như một vài tiền tố địa chỉ X trong bảng định tuyếncủa bộ định tuyến phù hợp với địa chỉ đích của gói tin Khi gói tin truyền qua mạng,mỗi Hop lần lượt kiểm tra lại gói tin và ấn định nó vào một FEC.

Trong MPLS, việc ấn định một gói tin cụ thể vào một FEC được thực hiệnmột lần khi gói tin đi vào mạng FEC mà gói tin được ấn định mã hoá thành một giátrị có độ dài cố định được gọi là nhãn Khi một gói tin được chuyển tiếp tới Hoptiếp theo của nó, nhãn được gửi theo gói tin, như vậy các gói tin dán nhãn trước khichúng được gửi chuyển tiếp.

Tại các Hop phía sau, không có những phân tích sâu hơn về mào đầu lớpmạng Đúng hơn là nhãn được sử dụng như chỉ số trong bảng mà nó xác định Hoptiếp theo và nhãn mới Nhãn cũ được thay thế bằng một nhãn mới và gói tin đượcgửi tới Hop tiếp theo.

Trong mô hình gửi chuyển tiếp MPLS, khi một gói tin được ấn định vào mộtFEC thì không có bất cứ một phân tích mào đầu nào được các bộ định tuyến phía

sau thực hiện Tất cả công việc gửi chuyển tiếp được điều khiển bằng các nhãn điềunày có một số các ưu điểm so với việc gửi chuyển tiếp lớp mạng truyền thống.

Việc gửi chuyển tiếp có thể được thực hiện bằng các tổng đài có khả năngtìm kiếm và thay thế nhãn, nhưng không có khả năng phân tích mào đầu lớp mạnghoặc không có khả năng phân tích mào đầu lớp mạng tại một tốc độ xác định.

Kể từ lúc gói tin được ấn định vào một FEC khi nó đi vào mạng, bộ địnhtuyến đầu vào có thể sử dụng bất cứ thông tin nào mà nó có về gói tin cho dù cácthông tin đó không thể lấy được từ mào đầu lớp mạng trong khi quyết định việc ấnđịnh Ví dụ, các gói tin tới các cổng khác nhau có thể được ấn định cho các FECkhác nhau Trong khi đó việc gửi chuyển tiếp truyền thống có thể chỉ xem xét đếnthông tin được mang theo cùng với gói tin trong mào đầu gói tin.

Một gói tin đi vào mạng tại bộ định tuyến cụ thể có thể được dán nhãn khácvới một gói tin tương tự nhưng đi vào mạng tại một bộ định tuyến khác, kết quả làcác quyết định gửi chuyển tiếp phụ thuộc vào bộ định tuyến nối vào Điều nàykhông thể thực hiện được trong việc gửi chuyển tiếp truyền thống, khi mà bộ địnhtuyến lối vào của gói tin không được mang theo gói tin.

Những yếu tố quyết định xem liệu gói tin được ấn định cho một FEC như thếnào có thể trở nên ngày càng phức tạp, nếu không có bất cứ một tác động nào vàocác bộ định tuyến chỉ đơn thuần là gửi chuyển tiếp các gói tin dán nhãn.

Đôi khi chúng ta muốn bắt gói tin đi theo một tuyến đường xác định đã đượcchọn trước hoặc tại thời điểm gói tin đi vào mạng hơn là tuyến đường được lựachọn bằng thuật toán định tuyến động khi gói tin qua mạng Điều này có thể đượcthực hiện như là vấn đề về chính sách hoặc để hỗ trợ điều khiển lưu lượng Tronggửi chuyển tiếp truyền thống, điều này đòi hỏi gói tin mang bộ mã về tuyến đườngcủa nó đi theo Trong MPLS, một nhãn có thể được sử dụng để đại diện cho mộttuyến đường không cần phải mang theo gói tin.

Một vài bộ định tuyến phân tích mào đầu lớp mạng của gói tin không phảiđơn thuần chỉ để kựa chọn Hop tiếp theo mà còn để quyết định quyền ưu tiên củagói tin Sau đó chúng ta có thể áp dụng các ngưỡng loại bỏ hoặc các lịch trình khácnhau cho các gói tin khác nhau MPLS cho phép nhưng không yêu cầu quyền ưutiên có thể được xác định hoàn toàn hoặc một phần từ nhãn

MPLS là chuyển mạch nhãn đa giao thức, đa giao thức ở đây có nghĩa là cáccông nghệ của nó có thể áp dụng trong bất cứ giao thức lớp mạng nào như IP,IPX…

1.2.2 Các khái niệm cơ bản của mạng MPLS1.2.2.1 Nhãn (Lable):

Nhãn là một thực thể có độ dài ngắn và cố định không có cấu trúc bên trong.Nhãn không trực tiếp mã hoá thông tin của mào đầu lớp mạng như địa chỉ mạng.Nhãn được gắn vào một gói tin cụ thể sẽ đại diện cho một FEC (ForwardingEquivalence Classes: Nhóm chuyển tiếp tương đương) mà gói tin được ấn định.

Thường thì một gói tin được ấn định một FEC (hoàn toàn hoặc một phần)dựa trên địa chỉ đích lớp mạng của nó Tuy nhiên nhãn không phải là mã hoá củađịa chỉ đó.

Nhãn trong dạng đơn giản nhất xác định đường đi mà gói tin có thể truyềnqua Nhãn được mang hay được đóng gói trong tiêu đề lớp 2 cùng với gói tin Bộđịnh tuyến kiểm tra các gói tin qua nội dung nhãn để xác định các bước chuyển kếtiếp Khi gói tin được gán nhãn, các chặng đường còn lại của gói tin thông quamạng đường trục dựa trên chuyển mạch nhãn Giá trị nhãn chỉ có ý nghĩa cục bộnghĩa là chúng chỉ liên quan đến các bước chuyển tiếp giữa các LSR.

Dạng của nhãn phụ thuộc vào phương thức truyền tin mà gói tin được đónggói

Kiểu khung (Frame mode): Kiểu khung là thuật ngữ khi chuyển tiếp mộtgói nhãn gán trước tiêu đề lớp ba Một nhãn được mã hoá với 20 bỉt, nghĩa là có thểcó 2 mũ 20 giá trị khác nhau Một gói có nhiều nhãn gọi là chồng nhãn (Lablestack) Ở mỗi chặng trong mạng chỉ có một nhãn bên ngoài được xem xét

LABLE=20 bits

EXP (EXPERIMENTAL)=3 bits S (BOTTOM OF STACK)=1 bit TTL (TIME TO LIVE)=8 bits

Kiểu tế bào (Cell mode): Thuật ngữ này dùng khi có một mạng gồm cácATM LSR dùng trong mặt phẳng điều khiển để trao đổi thông tin VPI/VCI thay vìdùng báo hiệu ATM Trong kiểu tế bào, nhãn là trường VPI/VCI của tế bào Sau khitrao đổi nhãn trong mặt phẳng điều khiển, ở mặt phẳng chuyển tiếp, router cổng vàophân tách gói thành các tế bào ATM, dùng giá trị VCI/CPI tương ứng đã trao đổitrong mặt phẳng điều khiển và truyền tế bào đi Các ATM LSR ở phía trong hoạtđộng như chuyển mạch ATM-chúng chuyển tiếp một tế bào dựa trên VPI/VCI vàovà thông tin cổng ra tương ứng Cuối cùng, router cổng ra sắp xếp các tế bào thànhmột gói.

Kiểu khung PPP hoặc Ethernet, giá trị nhận dạng giao thức P-ID (hoặcEthernet type) được chèn vào mào đầu khung tương ứng để thông báo khung làMPLS đơn hướng hay đa hướng.

Hình 1.1: Lớp liên kết dữ liệu là ATM

Dữ liệuTiêu đề IP

Hình 1.2: Lớp liên kết dữ liệu Frame-relay

Tiêu đề gói PPP trên SDH

Tiêu đề MAC LAN

Tiêu đề PPP Tiêu đề Shim Tiêu đề lớp 3

Tiêu đề lớp 3Tiêu đề Shim

Tiêu đề MAC

Hình 1.3: Nhãn trong Shim-giữa lớp 2 và lớp 31.2.2.2 Ngăn xếp nhãn (Lable stack):

Là một tập hợp thứ tự các nhãn gán theo gói để chuyển tải thông tin về nhiềuFEC và về các LSP tương ứng mà gói đi qua Ngăn xếp nhãn cho phép MPLS hỗtrợ định tuyến phân cấp (một nhãn cho EGP và một nhãn cho IGP) và tổ chức đaLSP trong một trung kế LSP Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho chế độ hoạt độngđường hầm

1.2.2.3 Bảng chuyển tiếp chuyển mạch nhãn:

Chứa thông tin về nhãn vào, nhãn ra, giao diện vào, giao diện ra.

1.2.2.4 Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn ( LSR-Lable Switching Router):

Là thiết bị chuyển mạch hay thiết bị định tuyến sử dụng trong mạng MPLSđể chuyển các gói tin bằng thủ tục phân phối nhãn Có một số lạo LSR như LSR,LSR-ATM….

1.2.2.5 Lớp chuyển tiếp tương đương ( FEC-Forward Equivalence Class ):

FEC là một nhóm các gói, nhóm các gói này chia sẻ cùng yêu cầu trong sựchuyển tiếp chúng qua mạng Tất cả các gói trong một nhóm như vậy được cungcấp cùng cách chọn đường tới đích Khác với chuyển tiếp IP truyền thống, trongMPLS việc gán một gói cụ thể vào một FEC cụ thể chỉ được thực hiện một lần khicác gói vào trong mạng MPLS không ra quyết định chuyển tiếp với mỗi datagramlớp 3 mà sử dụng khái niệm FEC FEC phụ thuộc vào một số các yếu tố, ít nhất làphụ thuộc vào địa chỉ IP và có thể là phụ thuộc cả vào kiểu lưu lượng trongdatagram (thoại, dữ liệu, fax…) Sau đó dựa trên FEC, nhãn được thoả thuận giữa

các LSR lân cận từ lối vào tới lối ra trong một vùng định tuyến Mỗi LSR xây dựngmột bảng để xác định xem một gói phải được chuyển tiếp như thế nào Bảng nàyđược gọi là cơ sở thông tin nhãn (LIB: Label Information Base), nó là tổ hợp cácràng buộc FEC với nhãn (FEC-to-label) Và nhãn lại được sử dụng để chuyển tiếplưu lượng qua mạng

1.2.2.6 Cơ sở thông tin nhãn ( LIB-Lable Information Base ):

Là bảng kết nối trong LSR có chứa giá trị nhãn/ FEC được gán vào cổng racũng như thông tin về đóng gói dữ liệu truyền tin để xác định phương thức một góitin được chuyển tiếp.

1.2.2.7 Tuyến chuyển mạch nhãn ( LSP-Lable Switching Path ):

Là tuyến tạo ra từ đầu vào đến đầu ra của mạng MPLS dùng để chuyển tiếpgói của một FEC nào đó sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn Các tuyến chuyển mạchnhãn chứa một chuỗi các nhãn tại tất cả các nút dọc theo tuyến từ nguồn tới đích.LSP được thiết lập trước khi truyền dữ liệu hoặc trong khi xác định luồng dữ liệunào đó Các nhãn được phân phối bằng các giao thức như LDP, RSVP Mỗi gói dữliệu được đóng gói lại và mang các nhãn trong suốt thời gian di chuyển từ nguồn tớiđích Chuyển mạch dữ liệu tốc độ cao hoàn toàn có thể thực hiện dựa theo phươngpháp này, vì các nhãn có độ dài cố định được chèn vào phần đầu của gói tin hoặc tếbào và có thể được sử dụng bởi phần cứng để chuyển mạch nhanh các gói giữa cácliên kết.

1.2.2.8 Gói tin dán nhãn:

Gói tin dán nhãn là gói tin mà nhãn được mã hóa trong đó Trong một sốtrường hợp, nhãn nằm trong mào đầu của gói tin dành riêng cho mục đích dán nhãn.Trong các trường hợp khác, nhãn có thể được đặt chung vào trong mào đầu lớpmạng và lớp liên kết dữ liệu miễn là ở đây có thể dùng được cho mục đích dánnhãn Công nghệ mã hoá được sử dụng phải phù hợp với cả thực thể mã hoá và thựcthể giải mã nhãn.

1.2.2.9 Ấn định và phân phối nhãn:

Trong mạng MPLS, quyết định để kết hợp một nhãn L cụ thể với một FEC Fcụ thể là do LSR phía trước thực hiện LSR phía trước sau khi kết hợp sữ thông báovới LSR phía sau về sự kết hợp đó Do vậy, các nhãn được LSR phía trước ấn địnhvà các kết hợp nhãn được phân phối theo hướng từ LSR phía trước tới LSR phíasau.

1.2.2.10 Cơ cấu báo hiệu

 Yêu cầu nhãn: Một LSR yêu cầu một nhãn từ dòng xuống lân cận nên nó cóthể liên kết đến FEC xác định Cơ cấu này có thể dùng để truyền đến cácLSR tiếp theo cho đến LER lối ra.

 Đáp ứng nhãn: Để đáp ứng một yêu cầu nhãn, LSR luồng xuống sẽ gửi mộtnhãn đến các bộ khởi động luồng lên sử dụng cơ cấu ánh xạ nhãn.

Đáp ứng nhãnVí dụ nhãn 2

Đáp ứng nhãnVí dụ nhãn 5

Yêu cầu nhãn Cho đích C

Yêu cầu nhãn Cho đích CLSR

Lối vào LER

Bộ định tuyến B

Bộ định tuyến C

Hình 1.4: Cơ cấu báo hiệu

- Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn ( Lable Switching router-LSR ): Là thànhphần quan trọng nhất trong mạng MPLS, nó là bộ định tuyến tốc độ cao trong mạnglõi MPLS tham gia vào việc thiết lập đường chuyển mạch nhãn LSP sử dụng cácgiao thức báo hiệu nhãn thích hợp và chuyển các gói dữ liệu trong phạm vi mạngMPLS dựa trên các tuyến đã thiết lập bằng các thủ tục phân phối nhãn

- ATM-LSR: Là các tổng đài ATM có thể thực hiện các chức năng như LSR.Các ATM-LSR thực hiện chức năng định tuyến gói IP, gán nhãn trong mảng điềukhiển và chuyển tiếp số liệu theo cơ chế chuyển mạch tế bào ATM trong mảng sốliệu Có thể sử dụng giao thức MPLS trong mảng điều khiển để thiết lập kênh ảoATM, chuyển tiếp tế bào đến nút ATM-LSR tiếp theo Do đó, các tổng đài ATM cóthể nâng cấp phần mềm để thực hiện chức năng của LSR.

- Bộ định tuyến biên nhãn ( Lable Edge Router-LER ): Là thiết bị hoạt độngtại biên của mạng truy nhập và mạng MPLS LER hỗ trợ nhiều cổng kết nối từnhững mạng khác như Frame-Relay, ATM, Ethernet Nó tiếp nhận hay gửi đi cácgói tin đến hay đi từ các mạng khác đó tới mạng MPLS sau khi thiết lập đườngchuyển mạch nhãn LER có vai trò rất quan trọng trong việc gán và tách nhãn khigói tin đi vào hay đi ra khỏi mạng MPLS Các LER này có thể là bộ định tuyến lốivào (Ingress Router ) hoặc là bộ định tuyến lối ra (Egress Router ).

- Bộ định tuyến biên lối vào nhận gói tin IP, kiểm tra lại lớp 3 và đặt vàongăn xếp nhãn trước khi gửi gói tin vào mạng LSR.

- Bộ định tuyến biên lối ra nhận gói tin có nhãn, loại bỏ nhãn kiểm tra lại lớp3 và chuyển tiếp gói tin IP đến nút tiếp theo.

Phân biệt chuyển mạch nhãn và chuyển mạch thông thường

Có ba điểm phân biệt quan trọng giữa chuyển mạch nhãn và định tuyến góitin IP thông thường:

Định tuyến thông thường Chuyển mạch nhãnPhân tích mào đầu IP Tồn tại ở mọi nút mạng Chỉ tồn tại nút biên Hỗ trợ unicast và

1.3 Các giao thức cơ bản của MPLS

Mạng MPLS không bắt buộc một phương thức báo hiệu đơn nào cho việcphân phối nhãn Các giao thức định tuyến như BGP ( giao thức cổng biên ) có thểdùng giao thức dành trước tài nguyên RSVP mở rộng để hỗ trợ trao đổi nhãn.Nhưng IETF cũng xác định một giao thức mới được biết đến như giao thức phânphối nhãn –LDP ( Lable Distribution Protocol ) để làm rõ hơn về báo hiệu và quảnlý không gian nhãn Sự mở rộng của giao thức LDP cơ sở cũng được xác định để hỗtrợ định tuyến liên vùng dựa trên các yêu cầu về QoS Những mở rộng này cũng

được áp dụng trong việc xác định giao thức định tuyến ràng buộc ( CR-LDP ) Cácgiao thức hỗ trợ trao đổi nhãn như sau:

 LDP: chỉ ra các đích IP vào trong các bảng.

 RSVP, CR-LDP sử dụng cho kỹ thuật lưu lượng và dành trước tài nguyên.

1.3.1 Giao thức phân phối nhãn ( LDP )

Giao thức phân phối nhãn được nhóm nghiên cứu MPLS của IETF xây dựngvà ban hành có tên là RFC 3036 Phiên bản mới nhất được công bố năm 2001 đưara những định nghĩa và nguyên tắc hoạt động của giao thức LDP.

Giao thức phân phối nhãn được sử dụng trong quá trình gán nhãn cho các góitin Giao thức LDP là giao thức điều khiển tách biệt được các LSR sử dụng để traođổi và điều phối quá trình gián nhãn/ FEC Giao thức này là một tập hợp thủ tụctrao đổi các nhãn bản tin cho phép các LSR sử dụng giá trị nhãn thuộc FEC nhấtđịnh để truyền gói tin.

Một kết nối TCP được thiết lập giữa các LSR đồng cấp để đảm bảo các bảntin LDP được truyền theo đúng thứ tự Các bản tin LDP có thể xuất phát từ bất kỳmột LSR (điều khiển đường chuyển mạch LSP độc lập ) hay từ LSR biên lối ra(điều khiển LSP theo lệnh ) và chuyển từ LSR phía trước đến LSR phía sau cận kề

Việc trao đổi các bản tin LDP có thể được khởi phát bởi sự xuất hiện củaluồng số liệu đặc biệt, bản tin lập dự trữ RSVP hay cập nhật thông tin định tuyến.Khi một cặp LSR đã trao đổi bản tin LDP cho một FEC nhất định thì một đườngchuyển mạch LSP từ đầu vào đến đầu ra được thiết lập sau khi mỗi LSR ghép nhãnđầu vào nới đầu ra tương ứng trong LIB của nó.

Phát hiện LSR lân cận: Thủ tục LSR lân cận của LDP chạy trên UDP và thực

hiện như sau (minh hoạ hình vẽ dư ới ).

 Một LSR định kỳ gửi bản tin Hello tới tất cả giao diện của nó Những bảntin này được gửi trên UDP, với địa chỉ multicast của tất cả router trênmạng con

 Tất cả các LSR tiếp nhận bản tin Hello này trên cổng UDP Như vậy, tại mộtthời điểm nào đó LSR sẽ biết được tất cả các LSR khác mà nó có kết nối trựctiếp.

 Khi LSR nhận biết được địa chỉ của LSR khác bằng cơ chế này thì nó sẽthiết lập kết nối TCP đến LSR đó

 Khi đó phiên LDP được thiết lập giữa 2 LSR Phiên LDP là phiên hai chiều cónghĩa là mỗi LSR ở hai đầu kết nối đều có thể yêu cầu và gửi ràng buộc nhãn.

Trong trường hợp các LSR không kết nối trực tiếp trong một mạng con,người ta sử dụng một cơ chế bổ sung như sau:

 LSR định kỳ gửi bản tin Hello trên UDP đến địa điạ chỉ IP đã được khaibáo khi lập cấu hình Phía nhận bản tin này có thể trả lời lại bằng bản tinHELLO khác truyền ngược lại đến LSR gửi và việc thiết lập các phiênLDP được thực hiện như trên.

UDP Hello

UDP HelloTCP Open

InitializationLabel Request

Label MappingIP

Hình 1.7: Thủ tục phát hiện LSR lân cận

Thông thường trường hợp này hay được áp dụng khi giữa hai LSR có mộtđường LSP cho điều khiển lưu lượng và nó yêu cầu phải gửi các gói có nhãn quađường LSP đó.

Các bản tin LDP

Tiêu đề bản tin LDP

Mỗi một bản tin LDP được gọi là đơn vị dữ liệu giao thức PDU, được bắt đầubằng tiêu đề bản tin và sau đó là các bản tin LDP như đã trình bày trên đây Hình2.21 chỉ ra các trường chức năng của tiêu đề LDP và các trường này thực hiện cácchức năng sau:

 Phiên bản: Số phiên bản của giao thức, hiện tại là phiên bản 1.

 Độ dài PDU: Tổng độ dài của PDU tính theo octet, không tính trường

phiên bản và trường độ dài.

 Nhận dạng LDP: Nhận dạng không gian nhãn của LSR gửi bản tin này.

Bốn octet đầu tiên chứa địa chỉ IP được gán cho LSR: nhận dạng bộ địnhtuyến Hai octet cuối nhận dạng không gian nhãn bên trong LSR.Với LSRcó không gian nhãn lớn, trường này có giá trị bằng 0.

P h i ª n b ¶ n § é d µ i P D UN h Ë n d ¹ n g L D P

N h Ë n d ¹ n g L D P

Hình 1.8: Tiêu đề LDPMã hoá TLV

LDP sử dụng lược đồ mã hoá kiểu-độ dài-giá trị để mã hoá các thông tinmang trong bản tin LDP Như chỉ ra trên hình 2.22, LDP TVL được mã hoá thànhmột trường 2 octet trong đó sử dụng 14 bít để xác định kiểu, và 2 bit xác định cáchhành động cho trường hợp LSR không nhận ra được kiểu; 2 octet tiếp theo xác địnhtrường độ dài và trường giá trị có độ dài thay đổi.

 Trường kiểu qui định các mà trường giá trị được dịch. Trường độ dài xác định độ dài của trường giá trị. Trường giá trị có thể chứa các TLV khác.

K i Ó u§ é d µ iG i ¸ t r Þ

U F

Hình 1.9: Mã hoá TLV

Dựa trên bản tin nhận được, khi bit U có giá trị 0, LSR sẽ gửi thông báongược lại nơi gửi và toàn bộ bản tin sẽ được bỏ qua Nếu U có giá trị 1, LSR sẽ bỏqua bản tin chưa biết kiểu đó mà không gửi thông báo lại phía gủi và phần còn lạicủa bản tin vẫn được xử lý như thể là bản tin chưa biết kiểu này không tồn tại.

Bit F chỉ được sử dụng khi bit U = 1 và bản tin LDP chứa bản tin chưa biếtkiểu này được truyền đi Nếu bít F bằng 0 thì bản tin chưa biết kiểu sẽ khôngchuyển đi cùng bản tin LDP chứa nó và nếu bit F=1 thì bản tin chưa biết kiểu sẽchuyển đi cùng bản tin LDP chứa nó.

Các khuôn dạng và chức năng của các TLV Trong phạm vi đồ án này xin

phép không nói đến.

Khuôn dạng bản tin LDP

Tất cả các bản tin LDP có khuôn dạng sau:

Hình 1.10: Khuôn dạng các bản tin LDP

 Bit U: bit bản tin chưa biết Nếu bit này bằng 1 thì nó không thể được

thông dịch bởi phía nhận, lúc đó bản tin bị bỏ qua mà không có phản hồi. Kiểu bản tin: Chỉ ra kiểu bản tin là gì.

 Chiều dài bản tin: Chỉ ra chiều dài của các phần nhận dạng bản tin, các

thông số bắt buộc, và các thông số tuỳ chọn.

 Nhận dạng bản tin: là một số nhận dạng duy nhất bản tin Trường này có

thể được sử dụng để kết hợp các bản tin Thông báo với một bản tin khác. Thông số bắt buộc, và Thông số tuỳ chọn tuỳ thuộc vào từng bản tin

Về mặt nguyên lý, mọi thứ xuất hiện trong bản tin LDP có thể được mã hoátheo TLV, nhưng các đặc tả LDP không phải luôn luôn sử dụng lược đồ TLV Nókhông được sử dụng khi nó không cần thiết và sự sử dụng của nó sẽ gây lãng phíkhông gian Chẳng hạn không cần thiết phải sử dụng khuôn dạng TLV nếu chiềudài của giá trị là cố định hay kiểu của giá trị được biết và không phải chỉ định mộtnhận dạng kiểu

 Các bản tin và chức năng của bản tin trong LDP:

ID bản tinThông số bắt buộcThông số tuỳ chọn

U Kiểu bản tin Độ dài bản tin

Bao gồm 11 bản tin LDP : Bản tin Notification. Bản tin Hello.

 Bản tin Initialization. Bản tin KeepAlive. Bản tin Address.

 Bản tin Address Withdraw. Bản tin Lable Mapping. Bản tin Lable Request. Bản tin Lable Abort Request Bản tin Lable Withdraw. bản tin Lable Release.

1-Bản tin thông báo ( Notification Message ): Bản tin này được sử dụng bởi

một LSR để thông báo với các LSR đồng cấp khác về trạng thái mạng là đangtrong điều kiện bình thường hay bị lỗi Khi LSR nhận được một bản tin thôngbáo về một lỗi, nó sẽ ngắt phiên truyền ngay lập tức bằng việc đóng phiên kếtnối TCP lại và xoá bỏ các trạng thái liên quan đến phiên truyền này Ví dụ vềlỗi: hỏng sự khởi động phiên LSP, các bản tin xấu….

2-Bản tin Hello: Bản tin này dùng để trao đổi giữa 2 LDP đồng cấp

3-Bản tin Initilization: Các bản tin thuộc loại này được gửi khi bắt đầu một

phiên LDP giữa 2 LSR để trao đổi các tham số, các đại lượng tuỳ chọn chophiên Các tham số này bao gồm:

Chế độ phân phối nhãnCác giá trị định thời

Phạm vi các nhãn sử dụng trong kênh giữa 2 LSR đó

Cả hai LSR đều có thể gửi các bản tin Initilization và LSR nhận sẽ nhận trảlời bằng Keep Alive nếu các tham số được chấp nhận Nếu có một tham số nào đókhông được chấp nhận thì LSR trả lời thông báo và phiên kết thúc.

4-Bản tin Keep Alive: Bản tin này dùng để trao đổi giữa các thực thể đồng

cấp để giám sát tính ổn định và liên tục của việc hỗ trợ của một kết nối TCP trongmột phiên LDP Các bản tin này được gửi định kỳ không có bản tin nào được gửi đểđảm bảo cho mỗi thành phần LDP biết rằng thành phần LDP khác đang hoạt độngtốt Trong trường hợp không xuất hiện bản tin Keep Alive hay một số bản tin kháccủa LDP trong khoảng thời gian nhất định thì LSR sẽ cho rằng kết nối bị hỏng vàphiên truyền sẽ bị dừng

5-Bản tin Address: Bản tin này được gửi đi bởi một LSR tới các LDP đồng

cấp để thông báo các địa chỉ giao diện của nó Một LSR khác nhận bản tin mang địachỉ này để duy trì cơ sở dữ liệu để ánh xạ trường nhận dạng và các địa chỉ chặngtiếp theo giữa các LDP đồng cấp.

6-Bản tin Address Withdraw ( Bản tin huỷ bỏ địa chỉ ): Bản tin này dùng

để xoá địa chỉ đã được thông báo trước đó Danh sách địa chỉ LTV chứa một loạtcác địa chỉ đang được yêu cầu cần xoá bỏ bởi LSR.

7-Bản tin Lable Mapping ( Bản tin ánh xạ nhãn ): Các bản tin ánh xạ

nhãn được sử dụng để quảng bá liên kết giữa FEC ( tiền tố địa chỉ ) và nhãn giữacác thực thể đồng cấp Bản tin này được sử dụng khi có sự thay đổi trong bảng địnhtuyến ( thay đổi tiền tố địa chỉ ) hay thay đổi trong cấu hình LSR tạm dừng việcchuyển nhãn các gói trong FEC đó.

Nếu một LSR phân phối một ánh xạ đối với một FEC tới nhiều thực thể đồngcấp LDP, vấn đề cục bộ được đặt ra là liệu nó ánh xạ một nhãn đơn tới FEC này vàphân phối sự ánh xạ này tới tất cả các thực thể LDP đồng cấp của nó hay sử dụngcác ánh xạ khác nhau cho từng LDP khác nhau.

8-Bản tin Lable Withdraw: Bản tin này có nhiệm vụ ngược lại so với bản

tin ánh xạ địa chỉ, được sử dụng để xoá bỏ các kiên kết giữa các FEC và các nhãnvừa thực hiện Bản tin này được gửi tới một thực thể đồng cấp để thông báo rằngnút không còn tiếp tục sử dụng các liên kết nhãn-FEC mà LSR đã gửi trước đó

9-Bản tin Lable Request: Bản tin yêu cầu nhãn được LSR sử dụng để yêu

cầu một LDP đồng cấp cung cấp một sự kết hợp nhãn ( Binding ) cho một FEC.Một LSR có thể phát bản tin yêu cầu nhãn dưới bất kỳ một trong những trường hợpsau:

- LSR nhận ra một FEC mới thông qua bảng chuyển tiếp và Hop tiếp theo làmột thực thể LDP đồng cấp nhưng LSR không có ánh xạ từ Hop tiếp theo cho FECđã cho.

- Có sự thay đổi FEC của chặng tiếp theo nhưng LSR không có sự ánh xạ từchặng tiếp theo đối với FEC đã cho.

- LSR nhận một yêu cầu nhãn đối với một FEC từ một LDP đồng cấp lên(Upstream LDP peer ) FEC Hop tiếp theo là một LDP đồng cấp và LSR không ánhxạ nhãn cho chặng tiếp theo

10-Bản tin giải phóng nhãn ( Lable Release Message): Bản tin này được LSR

sử dụng khi nhận được chuyển đổi nhãn mà nó không cần thiết nữa LSR phải phátbản tin giải phóng nhãn này dưới bất kỳ một trong những trường hợp sau.

- LSR gửi ánh xạ nhãn không thuộc Hop tiếp theo đối với một FEC đã đượcánh xạ và LSR được cấu hình để duy trì cho quá trình hoạt động

- LSR nhận một ánh xạ nhãn từ một LSR mà chúng không phải là của Hoptiếp theo đối với một FEC và LSR được cấu hình cho việc duy trì quá trình hoạtđộng

Ở chế độ hoạt động gán nhãn theo yêu cầu từ phía trước, LSR sẽ yêu cầu gánnhãn từ LSR lân cận phía trước sử dụng bản tin Lable Request Nếu bản tin LableRequest cần phải huỷ bỏ trước khi dược chấp nhận ( do nút kế tiếp trong FEC yêucầu đã thay đổi ) thì LSR yêu cầu sẽ loại bỏ yêu cầu nhờ bản tin Lable RequestAbort.

11-Bản tin Lable Abort Request ( Bản tin bỏ dở nhãn ): Bản tin này được

sử dụng để lạo bỏ các bản tin yêu cầu nhãn bất thường

Các chế độ phân phối nhãn:

Chúng ta đã biết một số chế độ hoạt động trong việc phân phối nhãn như:không yêu cầu phía trước, theo yêu cầu phía trước, điều khiển LSP theo lệnh hay tựlập, duy trì tiên tiến hay lưu giữ Các chế độ này được thoả thuận bởi LSR trong quátrình khởi tạo phiên LDP.

Khi LSR hoạt động ở chế độ duy trì lưu trữ, nó sẽ giữ những giá trị nhãn/FEC mà nó cần tại thời điểm hiện tại Các chuyển đổi khác được giải phóng Ngượclại trong chế độ duy trì tiên tiến, LSR giữ tất cả các chuyển đổi mà nó được thôngbáo ngay cả những chuyển đổi đó không được sử dụng tại thời điểm hiện tại, Hoạtđộng của chế độ này như sau:

- LSR1 gửi liên kết nhãn vào một số FEC đến một trong các LSR kế tiếp( LSR2 ) cho FEC đó.

- LSR2 nhận thấy LSR1 hiện tại không phải là nút tiếp theo đối với FEC đóvà nó không thể sử dụng liên kết này cho mục đích chuyển tiếp tại thời điểm hiệntại nhưng nó vẫn lưu giữ liên kết này lại.

- Tại thời điểm nào đó sau này có sự xuất hiện thay đổi định tuyến và LSR1trở thành nút tiếp theo của LSR2 đối với FEC đó thì LSR2 sẽ cập nhật thông tintrong bảng định tuyến tương ứng và có thể chuyển tiếp các gói có nhãn đến LSR1trên tuyến mới Việc này được thực hiệ một cách tự động mà không cần đến báohiệu LDP hay quá trình phân bổ nhãn mới.

Ưu điểm lớn nhất của chế độ duy trì tiên tiến là khả năng phản ứng nhanhhơn khi có sự thay đổi định tuyến Nhược điểm lớn nhất là lãng phí bộ nhớ và nhãn.Điều này đặc biệt quan trọng và có ảnh hưởng rất lớn đối với những thiết bị lưu trữ

bảng định tuyến trong phần cứng như ATM-LSR Thông thường chế độ duy trì lưugiữ nhãn được sử dụng cho các ATM-LSR.

1.3.2 Giao thức phân phối nhãn dựa trên ràng buộc ( CR-LDP ).

Giao thức phân phối nhãn định tuyến dựa trên ràng buộc CR-LDP( Constraint-Based Routing-LDP ) được sử dụng để điều khiển cưỡng bức LDP.Giao thức này là phần mở rộng của LDP cho quá trình định tuyến cưỡng bức củaLSP Cũng giống như LDP, nó sử dụng các phiên TCP giữa các LSR đồng cấp đểgửi các bản tin phân phối nhãn.

Để hiểu rõ hơn về định tuyến cưỡng bức dựa trên ràng buộc, ta xét việc địnhtuyến với một mạng IP truyền thống Một mạng có thể được xem như là một tậphợp các hệ thống tự trị AS, trong đó việc định tuyến ở mỗi AS tuân theo giao thứcđịnh tuyến trong miền Việc định tuyến giữa các AS lại tuân theo định tuyến liênmiền Các giao thức định tuyến trong miền có thể là RIP, OSPF, IS-IS còn giao thứcđịnh tuyến liên miền đang được sử dụng là BGP Trong phạm vi một hệ thống tự trị,cơ chế xác định tuyến trong các giao thức định tuyến trong miền thường tuân theothuật toán tối ưu Ví dụ: Trong giao thức định tuyến RIP thì đó là sự tối ưu về số nútmạng trên tuyến đường mà gói tin đi từ nguồn tới đích Có nhiều tuyến đường để đitừ nguồn đến một đích nhưng mỗi một tuyến đường lại có số nút, băng thông, độ trễkhác nhau Do vậy với RIP thì thuật toán Bellman-Ford được sử dụng để xác địnhsao cho đường đi qua ít nút nhất

Đối với định tuyến cưỡng bức, ta có thể xem một mạng như là một tập hợpcác nút mạng và một tập hợp các kết nối gữa các nút mạng đó Mỗi kênh sẽ có cácđặc điểm riêng Để kết nối giữa hai nút bất kỳ thì cần phải thoả mãn một số yêu cầu( ràng buộc ) và coi các ràng buộc này như là các đặc điểm của các kênh Chỉ có nútđầu tiên trong cặp đóng vai trò khởi tạo đường kết nối mới biết đặc điểm này.Nhiệm vụ của định tuyến cưỡng bức là tính toán xác định đường kết nối từ nút nàyđến nút kia sao cho thoả mãn một số điều kiện ràng buộc đã được đặt ra với liên kếtđó, các điều kiện ràng buộc có thể là một trong nhiều các tiêu chí Ví dụ như:

Số nút ít nhất, đường đi ngắn nhất, băng thông rộng nhất, dung lượng đườngtruyền, thời gian thực…Tuy nhiên việc tối ưu hoá theo các tiêu chí khác nhau khôngthể được đáp ứng một cách đồng thời Một thuật toán chỉ tối ưu theo một tiêu chínào đó chứ không thể đáp ứng một thời điểm nhiều tiêu chí vì hai yêu cầu hai tiêuchí đó có thể xung đột nhau, chẳng hạn: đường đi ngắn nhất số nút ít nhất chưa chắcbăng thông rộng nhất Do vậy thuật toán định tuyến ràng buộc cũng không thể đápứng tối ưu theo tiêu chí Nó chỉ thực hiện tối ưu theo một tiêu chí nào đó đồng thờithoả mãn một số điều kiện ràng buộc được đặt ra Khi xác định được một đường kết

nối thì định tuyến cưỡng bức sẽ thực hiện thiết lập, duy trì và chuyển trạng thái kếtnối dọc theo các kênh phù hợp nhất trên tuyến đường.

Ngoài các điều kiện ràng buộc được đặt ra đối với kênh, còn có các điều kiệnđược đặt ra đối với việc quản trị Chẳng hạn nhà quản trị muốn ngăn không cho mộtlưu lượng nào đó đi qua một số kênh nhất định trong mạng được xác định bởi mộtsố đặc điểm nào đó Do đó, thuật toán định tuyến mà nhà quản trị phải thực hiện làtìm các kênh xác định mà nó cho qua lưu lượng trên, đồng thời thoả mãn một sốđiều kiện ràng buộc khác nữa.

Định tuyến cưỡng bức còn có thể là sự kết hợp của cả hai điều kiện ràngbuộc là quản lý và đặc điểm kênh một cách đồng thời chứ không phải chỉ từng điềukiện riêng rẽ Ví dụ, định tuyến cưỡng bức phải tìm ra một đường vừa phải có độrộng băng tần nhất định, vừa phải loại trừ ra một số kênh có đặc điểm nhất định.

Điểm khác biệt chính giữa định tuyến IP truyền thống với định tuyến cưỡngbức là: thuật toán định tuyến IP truyền thống chỉ tìm ra một đường tối ưu ứng vớiduy nhất một tiêu chí được đặt ra, trong khi thuật toán định tuyến cưỡng bức vừatìm ra một tuyến đường tối ưu theo một tiêu chí nào đó đồng thời phải thoả mãn mộtsố điều kiện ràng buộc nhất định.Chính vì điều này mà thuật toán định tuyến cưỡngbức trong mạng MPLS có thể đáp ứng được yêu cầu trong khi các mạng sử dụngcác thuật toán tìm đường khác không thể có được, kể cả giao thức định tuyến IP.

Để làm được điều này, có rất nhiều nguyên nhân Trong đó, nguyên nhânchính là do định tuyến cưỡng bức yêu cầu đường đi phải được tính toán và xác địnhtừ phía nguồn Các nguồn khác nhau có các ràng buộc khác nhau đối với một tuyếnđường trên cùng một đích Các điều kiện ràng buộc ứng với bộ định tuyến của mộtnguồn cụ thể chỉ được biết đến bởi bộ định tuyến đó mà thôi, không một bộ địnhtuyến nào khác trên mạng được biết về các điều kiện này Ngược lại trong bộ địnhtuyến IP thì đường đi được xác định và tính toán bởi tất cả các bộ định tuyến phântán toàn mạng.

Một nguyên nhân khác là khả năng định tuyến hiện ( hoặc nguồn ) vì cácnguồn khác nhau có thể tính toán xác định các đường khác nhau đến cùng một đích.Vì vậy, chỉ dựa vào thông tin về đích là không đủ để có thể xác định đường truyềncác gói tin.

Một nguyên nhân nữa là đối với phương pháp định tuyến cưỡng bức thì việctính toán xác định đường phải tính đến các thông tin về đặc điểm tương ứng củatừng kênh trong mạng Đối với các phương pháp IP đơn giản không hỗ trợ khả năngnày Ví dụ giao thức định tuyến truyền thống dựa vào trạng thái kênh ( nhưOSPF…)chỉ truyền duy nhất các thông tin bận, rỗi của từng kênh và độ dài của từng

kênh, các giao thức định tuyến vector khoảnh cách như RIP thì chỉ truyền đo cácthông tin địa chỉ nút tiếp theo và khoảng cách.

1.3.3 Giao thức dành trước tài nguyên RSVP ( Resource ReservationProtolcol ).

RSVP là giao thức báo hiệu đóng vai trò quan trọng trong mạng MPLS, đượcsử dụng để dành trước tài nguyên cho một phiên truyền trong mạng Internet Nó chophép các ứng dụng thông báo về các yêu cầu chất lượng dịch vụ ( QoS ) với mạngvà mạng sẽ đáp ứng bằng các thông báo thành công hay thất bại.

RSVP được dùng để cung cấp khả năng vận hành được bảo vệ bằng việc đặttrước tài nguyên cần thiết tại mỗi máy tham gia vào hỗ trợ luồng lưu lượng ví dụnhư truyền hình hội nghị,… Đối với các giao thức IP là giao thức không kết nối nókhông hỗ trợ việc thiết lập các đường cho luồng lưu lượng, trong khi RSVP đượcthiết kế để thiết lập các đường truyền cũng như bảo vệ giải thông trên các đườngtruyền.

RSVP yêu cầu các máy nhận lưu lượng về yêu cầu chất lượng dịch vụ QoScho luồng dữ liệu Các ứng dụng tại máy nhận phải giải quyết các thuộc tính QoS sẽđược truyền tới RSVP Sau khi phân tích các yêu cầu này, RSVP được sử dụng đểgửi các bản tin tới tất cả các nút nằm trên tuyến đường của gói tin.

RVSP thao tác với tất cả tủ tục đơn hướng và đa hướng, việc liên mạng ởthời điểm hiện tại là các giao thức đa hướng.

RSVP mang các thông tin sau:

- Thông tin phân loại nhờ nó mà các luông lưu lượng với các yêu cầu QoS cụthể có thể được nhận biết trong mạng Thông tin này bao gồm địa chỉ IP phía gửi vàphía nhận, số cổng UDP.

- Chỉ tiêu kỹ thuật của luồng lưu lượng và các yêu cầu QoS, theo khuôn dạngTRpec và Rspec bao gồm các dịch vụ yêu cầu ( có bảo đảm hoặc tải điều khiển ).RSVP phải mang các thông tin trên từ các máy chủ tới tất cả các tổng đài chuyểnmạch và các bộ định tuyến dọc theo đường truyền từ bộ phát tới bộ tu Vì vậy, tất cảcác thành phần mạng phải tam gia vào việc đảm bảo các yêu cầu QoS của ứngdụng.

RSVP sử dụng bản tin trao đổi tài nguyên dành trước qua mạng cho luồngIP RSVP là giao thức riêng ở mức IP Nó sử dụng các gói dữ liệu IP hoặc UDP ởphần biên của mạng để thông tin giữa các LSR đồng cấp Nó không đòi hỏi duy trìphiên TCP, nhưng sau phiên này nó phải xử lý những mất mát của các bản tin điềukhiển.

RSVP mang thông tin trong đó có hai loại cơ bản là PATH và RESV để xácđịnh luồng và các QoS cho luồng Các yêu cầu này chỉ ra dịc vụ được bảo vệ, ví dụtốc độ đính cho luồng dữ liệu, kích thước cụm Một bản tin PATH bao giờ cũngđược gửi tới một địa chỉ gọi là địa chỉ phiên, nó có thể là địa chỉ đơn hưóng hoặc đahướng Chúng ta thường xem phiên đại diện cho một ứng dụng đơn, nó được xácnhận bằng một địa chỉ đích và số cổng đích sử dụng riêng cho ứng dụng.

Khi bộ thu nhận bản tin PATH nó có thể gửi bản tin RESV trở lại cho bộphát, bản tin RESV dùng để xác nhận phiên có chứa thông tin về số cổng dành riêngvà Rspec xác nhận mức QoS mà bộ thu yêu cầu Nó cũng bao gồm một số thông tinxem xét những bộ phát nào được phép sử dụng tài nguyên đang được cấp phát.

Khi cổng dành riêng được thiết lập, các bộ định tuyến nằm giữa bộ phát vàbộ thu sẽ xác định các gói tin thuộc cổng dành riêng nào nhờ kiểm tra năm trườngtrong mào đầu IP và giao thức truyền tải đó là: địa chỉ nguồn, số cổng nguồn, sốgiao thức ( UDP,TCP….), địa chỉ đích, số cổng đích Tập hợp các gói tin được nhậndạng theo cách này được gọi là luồng dành riêng Các thông tin trong luồng dànhriêng được khống chế để đảm bảo không phát sinh lưu lượng vượt quá so với thôngbáo trong Tspec và được xếp vào hàng đợi phù hợp theo yêu cầu QoS.

Một đặc điểm nữa cần phải nhắc đến đối với giao thức này đó là RSVP làgiao thức “ trạng thái mềm” Nó khác với các lạo giao thức khác là trạng thái sẽ tựđộng hết hiệu lực sau một thời gian trừ khi nó được làm tươi theo định kỳ, tức làRSVP sẽ liên tục gửi các bản tin PATH và RESV để làm tươi các cổng dành riêng.Nếu chúng không được gửi đi trong một khoảng thời gian nào đấy thì cổng dànhriêng tự động huỷ bỏ.

 Quá trình MPLS hỗ trợ RSVP

RSVP được sử dụng trong mạng MPLS để hỗ trợ chất lượng dịch vụ QoS vàđiều khiển lưu lượng MPLS sử dụng RSVP để cho phép các LSR dựa vào việcphân loại gói tin theo nhãn chứ không phải theo mào đầu IP để nhận biết các gói tinthuộc các luồng của cổng dành riêng Vì vậy, cần phải có sự kết hợp phân phối giữacác luồng và các nhãn cho các luồng có các cổng dành riêng RSVP Ta có thể xemmột tập các gói tin tạo bởi cổng dành riêng RSVP như là một trường hợp riêng củaFEC.

Chúng ta định nghĩa một đối tượng RSVP mới là đối tượng Lable được mangtrong bản tin RSVP RESV Khi một LSR muốn gửi bản tin RESV cho một luồngRSVP mới, LSR cấp phát một nhãn từ trong tập nhãn rồi, tại một lối vào trongLFIB của nó với nhãn lối vào được đặt cho nhãn cấp phát và gửi bản tin RESV cóchứa nhãn này.

Khi nhận được bản tin RESV chứa đối tượng Lable, một LSR thiết lập LFIBcủa nó với nhãn này là nhãn lối ra Sau đó, nó cấp phát một nhãn để sử dụng như lànhãn lối vào và chèn nó vào bản tin RESV trước khi nó gửi đi

Khi các bản tin RESV truyền đến các LSR ngược, LSP được thiết lập dọc theotuyến đường Khi các nhãn được cung cấp trong các bản tin RESV, mỗi LSR có thểdễ dàng kết hợp các tài nguyên QoS phù hợp với LSR Việc thiết lập cho một luồngdành riêng RSVP là chỉ có bộ định tuyến đầu tiên trong LSP liên quan tới việc xemxét các gói tin thuộc luồng dành riêng nào Điều này cho phép RSVP được áp dụngtrong môi trường MPLS theo cách mà nó không thể thực hiện được trong mạng IPtruyền thống Theo quy ước thì các cổng dành riêng RSVP chỉ có thể tạo nhữngluồng ứng dụng riêng lẻ, tức là những luồng ứng dụng được xác định nhờ vào 5trường mào đầu như đã đề cập ở trên Tuy nhiên cũng có thể đặt cấu hình của bộđịnh tuyến để chọn các gói dựa trên một số tiêu chuẩn ví dụ định tuyến có thể xemxét các tiền tố ứng với cùng một đích và đặt chúng vào LSP Vì vậy, thay vì có mộtLSP cho mỗi luồng ứng dụng riêng, một LSP có thể cung cấp QoS cho nhiều luồnglưu lượng Do vậy, đặc tính này có thể áp dụng cho khả năng cung cấp (đường ống )với băng thông đảm bảo yêu cầu cho một đường thuê bao thay vì phải sử dụngnhiều đường thuê bao riêng để có được cùng giải thông như trên Điều này rất hữudụng với các công ty lớn muốn có nhiều kết nối với các công ty khác mà chỉ sử dụgmột đường thuê bao nhằm giảm bớt sự phức tạp trong việc quản trị cũng như điềukhiển lưu lượng, ở đây một lưu lượng lớn cần được gửi dọc theo các LSP với băngthông đủ để tải lưu lượng.

Để hỗ trợ một số cách sử dụng tăng cường của RSVP, MPLS định nghĩa mộtđối tượng RSVP mới có thể mang trong bản tin PATH là đối tượng Lable Request.Bản tin này đã đề cập trong phần các bản tin LDP.

Khả năng mở rộng của RSVP

Một trong những điều chắc chắn về RSVP là nó có thể chịu tổn thất về khảnăng mở rộng ở một mức nào đấy Trong thực tế, đặc tính này không chính xáchoàn toàn RSVP khởi đầu được thiết kế để hỗ trợ dự trữ tài nguyên cho các luồngứng dụng riêng và đây là nhiệm vụ với những thách thức về khả năng mở rộng vốncó

Nói chung thuật ngữ này được sử dụng để chỉ giới hạn sử dụng tài nguyêntăng nhanh như thế nào khi mạng tăng trưởng Ví dụ, trong mạng IP quy mô lớnnhư mạng xương sống nhà cung cấp dịch vụ Internet, chúng ta có thể quan tâm đếnviệc liệu một bảng định tuyến sẽ chiếm bộ nhớ của bộ định tuyến lớn đến mức nào,

khả năng bộ xử lý và băng thông liên kết Vì thế, bảng định tuyến tăng chậm hơnnhiều so với số người sử dụng kết nối vào mạng.

Dự trữ tài nguyên cho các luồng ứng dụng riêng rõ ràng là ảnh hưởng xấuđến khả năng mở rộng Chúng ta có thể cho rằng mỗi người sử dụng sẽ dự trữ tạinguyên tại một vài tốc độ trung bình, vì thế số tài nguyên dự trữ được tạo ra quamạng lớn có khả năng tăng nhanh bằng số người sử dụng của mạng Điều này sẽdẫn đến chi phí lớn nếu mỗi bộ định tuyến phải lưu trữ trạng thái và tiến trình mộtvài bản tin cho mỗi tài nguyên dự trữ cho luồng ứng dụng riêng.

Nói tóm lại, sẽ chính xác hơn nếu nói rằng mức dự trữ tài nguyên cho cácluồng ứng dụng là kém hơn so với RSVP Sự khác nhau này đặc biệt quan trọng khichúng ta xem xét rằng RSVP không những đòi hỏi cho việc dự trữ tài nguyên chocác luồng ứng dụng riêng mà còn dự trữ tài nguyên cho lưu lượng tổng hợp

1.3.4 Giao thức MPLS-BGP

MPLS mở rộng chức năng cho BGP để mang các nhãn trong giao thức cổngbiên BGP, MPLS-BGP cho phép bộ định tuyến chạy BGP phân phối nhãn tớicác bộ định tuyến biên khác một cách trực tiếp thông qua bản tin cập nhật củaBGP Tiếp cận này đảm bảo cho quá trình phân phối nhãn và các thông tin địnhtuyến ổn định và giảm bớt tiêu đề của bản tin điều khiển xử lý.

Nguồn gửi các dữ liệu của nó tới đích Trong miền MPLS, không phải tất cảcác lưu lượng từ một nguồn cần thiết truyền qua cùng một tuyến đường Dựa trêncác đặc tính lưu lượng, các LSP khác nhau có thể được tạo ra cho các gói tin với cácyêu cầu khác nhau từ phía nguồn.

 Tạo và phân phối nhãn: Trước khi dữ liệu truyền, các bộ định tuyến quyếtđịnh tạo ra liên kết nhãn tới các FEC cụ thể và tạo bảng

Trong LDP các bộ định tuyến luồng xuống bắt đầuphân phối nhãn và gán nhãn vào FEC.

Các đặc tính liên quan đến lưu lượng và dung lượngMPLS được điều chỉnh thông qua sử dụng LDP.

Giao thức báo hiệu nên dùng giao thức vận chuyểncó thứ tự và đảm bảo tin cậy

 Tạo bảng: Khi chấp nhận các liên kết nhãn mối LSR tạo ra bảng cơ sở dữliệu nhãn ( LIB ) Nội dung của các bảng này xác định mối liên hệ giữa nhãnvà FEC, ánh xạ giữa cổng vào và bảng nhãn vào đến cổng ra và bảng nhãnra Các LIB được cập nhật khi có sự thay đổi hoặc điều chỉnh nhãn.

 Tạo đường chuyển mạch nhãn: Các LSP được tạo ra theo chiều ngược vớicác mục trong các LIB.

 Gán nhãn dựa trên bảng tra cứu: Bộ định tuyến đầu tiên LER1 trong hìnhtrên sử dụng bảng LIB để tìm đường tiếp theo yêu cầu nhãn cho FEC cụ thể Các bộ định tuyến tiếp theo sử dụng bảng đểtìm đường tiếp theo.

Khi gói tin đến LSR lối ra LER4 hình trênnhãn được loại bỏ và gói tin được truyền tới đích.

 Chuyển tiếp gói tin: Hình trên mô tả đường đi của gói tin khi nó đượctruyền từ nguồn tới đích.

Lần đầu tiên của yêu cầu nhãn, các gói tin không cónhãn tại LER1 Trong mạng IP, nó sẽ tìm địa chỉ dài nhất để tìm các bướctiếp theo LSR1 là bước tiếp theo của LER1.

LER1 sẽ khởi phát các yêu cầu nhãn tới LSR1 Yêucầu này sẽ được phát trên toàn mạng LDP sẽ xác định đường dẫn ảo đảmbảo QoS.

Mỗi bộ định tuyến trung gian LS2 và LS3 sẽ nhận góitin gán nhãn thay đổi nhãn và truyền đi.

Gói tin đến LER4, loại bỏ nhãn vì gói ra khỏi miềnhoạt động của MPLS và phân phát tới đích Đường truyền gói tin được chỉ ratrong hình trên.

Có hai chế độ hoạt động đối với MPLS: chế độ hoạt động khung ( mode) và chế độ tế bào ( Cell-mode ).

Frame-1.4.1 Chế độ hoạt động khung.

Chế độ hoạt động này xuất hiện khi sử dụng MPLS trong môi trường cácthiết bị định tuyến thuần điều khiển các gói tin IP điểm-điểm Các gói tin dán nhãnđược chuyển tiếp trên cơ sở khung lớp 2.

Cơ chế hoạt động của MPLS trong chế độ này được mô tả hình dưới đây.

tin IP tại LSR biên

Bước2: Kiểm tra lớp 3 gán nhãn, nhuyển gói IP đến LSR lõi 1

Bước3:Kiểm tra nhãn chuyển đổi nhãn chuyển gói IP đến

LSR lõi 3

Bước4: Kiểm tra nhãn chuyển đổi nhãn chuyển gói IP đến

LSR biên 4Bước5:Kiểm tra nhãn xoá bỏ nhãn đi chuyển gói IP đến đích

Hình 1.11: Mạng MPLS trong hoạt động chế độ khung

 Các hoạt động trong mảng số liệu:

Quá trình chuyển tiếp một gói IP qua mạng MPLS được thực hiện qua mộtbước cơ bản sau đây:

 LSR biên lối vào nhận gói IP, phân loại gói vào nhóm chuyển tiếptương đương FEC và gán nhãn cho gói với ngăn xếp nhãn tương ứng với FEC đãxác định Trong trường hợp định tuyến một địa chỉ đích, FEC sẽ tương ứng vớimạng con đích và việc phân lại gói sẽ đơn giản là việc so sánh bảng định tuyến lớp3 truyền thống.

 LSR lõi nhận gói tin có nhãn và sử dụng bảng chuyển tiếp nhãn đểthay đổi nhãn lối vào của gói đến với nhãn lối ra tương ứng với cùng FEC ( trongtrường hợp mạng con là mạng IP ).

 Khi LSR biên lối ra của vùng FEC này nhận được gói tin có nhãn, nóloại bỏ nhãn và thực hiện chuyển tiếp gói tin IP theo bản định tuyến lớp 3 truyềnthống.

Nhãn MPLS được chèn trước số liệu cần gán nhãn ở chế độ hoạt độngkhung Tức là nhãn MPLS được chèn vào giữa mào đầu lớp 2 và nội dung thông tinlớp 3 của khung lớp 2, vị trí của nhãn MPLS trong khung lớp 2 được thể hiện tronghình vẽ.

Do nhãn MPLS được chèn vào vị trí như vậy nên bộ định tuyến gửi thông tinphải có phương tiện gì đó thông báo cho bộ đinh tuyến nhận biết rằng gói đangđược gửi đi không phải là gói IP thuần mà là gói có nhãn Để đơn giản chức năngnày, một số dạng giao thức mới được định nghĩa trong lớp 2 như sau:

 Trong môi trường LAN các gói có nhãn truyền tải gói lớp 3 hướng hay đahướng sử dụng giá trị 8847H và 8848H cho dạng Ethernet Các giá trị này được sửdụng trực tiếp trên phương tiện Ethernet ( bao gồm cả Ethernet và GigabitEthernet ).

 Trên kênh điểm-điểm sử dụng giao thức PPP, sử dụng giao thức mớiđược gọi này MPLS ( giao thức điều khiển ) Các gói MPLS được đánh dấu bởi giátrị 8281H trong trường giao thức PPP

 Các gói MPLS truyền qua chuyển dịch khung DLCI giữa một cặp thiết bịđịnh tuyến được đánh dấu bởi nhận dạng giao thức SNAP của chuyển dạng khung,tiếp theo mào đầu SNAP với giá trị 8847H cho Ethernet như trong mạng LAN.

 Chuyển mạch nhãn trong chế độ khung:

Ta sẽ xét quá trình chuyển đổi nhãn như hình trên trong mạng MPLS sau khinhận được một gói tin IP.

Sau khi nhận khung PPP lớp 2 từ bộ định tuyến biên số 1, LSR lõi lập tứcnhận dạng gói nhận được là gói có nhãn dựa trên giá trị trường giao thức PPP vàthực hiện việc kiểm tra nhãn trong cơ sở dữ liệu chuyển tiếp nhãn Kết quả nhãn 30được thay bằng nhãn ra 28 tương ứng với việc gói tin sẽ chuyển tiếp đến LSR3 lõi3.

Tại lõi 3, nhãn được kiểm tra, nhãn số 28 được thay bằng hãn số 37 và cổngra được xác định Gói tin được chuyển tiếp đến LSR biên số 4

Tại LSR biên số 4, nhãn 37 bị loại bỏ và việc kiểm tra địa chỉ IP địa chỉ lớp 3được thực hiẹn, gói tin được chuyển tiếp đến bộ định tuyến ngoài mạng MPLS.

Quá trình chuyển đổi nhãn được thực hiện trong các LSR lõi dựa trên bảngđịnh tuyến nhãn Bảng định tuyến này phải được cập nhật đầy đủ để đảm bảo mọiLSR trong mạng MPLS có đầy đủ thông tin về tất cả các hướng chuyển tiếp Quáitrình này xảy ra trước khi thông tin được truyền trong mạng và được gọi là quá trìnhliên kết nhãn ( Lable Binding ).

 Quá trình liên kết và lan truyền nhãn.

Khi xuất hiện một LSR mới trong mạng MPLS hay bắt đầu khởi tạo mạng MPLS,các thành viên LSR trong mạng MPLS phải có liên lạc với nhau trong quá trình khaibáo qua bản tin Hello Sau khi bản tin này được gửi, một phiên giao dịch giữa haiLSR được thực hiện thủ tục trao đổi là LDP.

Sau khi cơ sở dữ liệu nhãn LIB được tạo ra trong LSR, nhãn được gán chomỗi FEC mà LSR nhận biết được Đối với định tuyến đơn hướng, FEC tươngđương với tiền tố trong bảng định tuyến IP và bản chuyển đổi chứa trong LIB Vậynhãn được gán trong mỗi tiền tố trong bảng định tuyến này được cập nhật liên tụckhi xuất hiện những tuyến trong miền mới.

Do LSR gán nhãn cho mỗi tiền tố IP trong bảng định tuyến của chúng ngaysau khi tiền tố xuất hiện trong bảng định tuyến và nhãn là phương tiện được LSRkhác sử dụng, khi gửi gói tin có nhãn này được gọi là gán nhãn điều khiển độc lậpvới quá trình phân phối ngược không yêu cầu.

Việc quảng bá các nhãn được quảng bá ngay dến tất cả các bộ định tuyếnthông qua phiên LDP.

1.4.2 Chế độ hoạt động tế bào MPLS.

Để triển khai MPLS qua mạng ATM cần phải giải quyết một số vấn đề sau.

 Hiện tại không tồn tại cơ chế nào cho việc trao đổi trực tiếp các gói IP giữacác nút MPLS lân cận qua giao diện ATM Tất cả các số liệu trao đổi quagiao diện ATM phải được thực hiện qua kênh ảo ATM.

 Các tổng đài ATM không thể thực hiện việc kiểm tra nhãn ha địa chỉ lớp 3.Khả năng duy nhất của ATM là chuyển đổi VC đầu vào sang VC đầu ra củagiao diện ra.

Để thực thi MPLS qua ATM thì cần một số cơ chế sau.

 Các gói tin IP trong mảng điều khiển không thể trao đổi trực tiếp qua giaodiện ATM Một kênh ảo VC phải được thiết lập giữa 2 nút lân cận để traođổi gói thông tin điều khiển.

 Nhãn trên cùng trong ngăn xếp nhãn phải được sử dụng cho các giá trịVPI/VCI.

 Các thủ tục gán và phân phối nhãn được sửa đổi để đảm bảo các tổng đàiATM không phải kiểm tra địa chỉ lớp 3.

Trong phần này một số thuật ngữ sau được sử dụng.

 Giao diện ATM điều khiển chuyển mạch nhãn ( LC-ATM ): là giao diệnATM trong tổng đài hoặc trong bộ định tuyến mà giá trị VPI/VCI được gánbằng thủ tục điều khiển MPLS (LDP).

 ATM-LSR là tổng đài ATM sử dụng giao thức MPLS trong mảng điều khiểnvà thực hiện chuyển tiếp MPLS giữa các giao diện LC-ATM trong mảng sốliệu bằng chuyển mạch tế bào truyền thống.

 LSR theo khung là LSR chuyển tiếp toàn bộ các khung giữa các giao diệncủa nó Bộ định tuyến truyền thống là LSR kiểu này.

 Miền ATM-LSR là tập hợp các ATM-LSR kết nối với nhau qua các giaodiện LC-ATM

 ATM-LSR biên là LSR theo khung có ít nhất một giao diện LC-ATM.Kết nối trong mảng điều khiển qua giao diện LC-ATM

Cấu trúc MPLS đòi hỏi liên kết thuần IP giữa các mảng điều khiển của cácLSR lân cận để trao đổi liên kết nhãn cũng như các gói điều khiển khác.

Ở chế độ hoạt động MPLS khung yêu cầu này được đáp ứng một cách đơn giản bởicác thiết bị định tuyến có thể gửi nhận các gói IP và các gói có nhãn qua bất kỳ giaodiện chế độ khung nào dù LAN hay Wan Còn tổng đài ATM không có khả năngđó Để cung cấp kết nối IP thuần giữa các ATM-LSR có hai cách thức sau.

 Thông qua kết nối ngoài băng như kết nối Ethernet giữa các tổng đài

 Thông qua kênh ảo quản lý trong băng tương tự cách mà giao thức ATMFourum thực hiện như sau: Kênh ảo điều khiển MPLS VC thông thường sửdụng giá trị VPI/VCI là 0/32 và bắt buộc phải sử dụng phương pháp đóng góiLLC/SNAP cho các gói IP theo tiêu chuẩn RFC1483 Khi triển khai MPLStrong tổng đài ATM ( ATM-LSR ) phần điều khiển trung tâm của tổng đàiATM phải hỗ trợ thêm báo hiệu MPLS và giao thức thiết lập kênh VC.

Chuyển tiếp các gói có nhãn qua miền ATM-LSR:

Việc chuyển tiếp các gói nhãn qua miền ATM-LSR được thực hiện trực tiếp qua cácbước sau:

 ATM-LSR biên lối vào nhận gói có nhãn hoặc không có nhãn thực hiện kiểmtra cơ sở dữ liệu chuyển tiếp LIB hay cơ sở cuyển tiếp dữ liệu chuyển tiếpnhãn được phân chia thành tế bào ATM và gửi đến ATM-LSR tiếp theo Giátrị VPI/VCI được gắn vào mào đầu từng tế bào.

 Các nút ATM-LSR chuyển mạch tế bào theo giá trị VPI/VCI trong mào đầucủa tế bào theo cơ chế chuyển mạch ATM truyền thống Cơ chế phân bổ vàphân phối nhãn phải bảo đảm việc chuyển đổi giá trị VPI/VCI trong miền vàngoài miền là chính xác.

 ATM-LSR tại lối ra tái tạo lại các gói có nhãn từ các tế bào, thực hiện việckiểm tra nhãn và chuyển tiếp tế bào đến LSR tiếp theo Việc kiểm tra nhãndựa vào giá trị VPI/VCI của tế bào đến mà không dựa vào nhãn trên đỉnhngăn xếp trong mào đầu nhãn MPLS do ATM-LSR giữa các biên của miềnATM-LSR chỉ thay đổi giá trị VPI/VCI mà không thay đổi nhãn bên trongcác tế bào ATM Trong đó cần chú ý rằng nhãn đỉnh của ngăn xếp được lậplại giá trị banừg 0 bởi ATM-LSR biên lối vào trước khi gói có nhãn đượcphân chia thành tế bào.

Phân bổ và phân phối nhãn trong miền ATM-LSR.

cầu nhãn X đến nút kề

Bước2: ATM-LSR1 gửi yêu cầu nhãn X

đến ATM-LSR3

Bước3: ATM-LSR3 gửi yêu cầu nhãn X đến LSR4

Bước4: LSR biên4 gán giá trị VPI/VCI và gửi trả lời ATM-LSR3

Bước5: ATM-LSR3 gán giá trị VPI/VCI nội vùng chuyển đổi

Vào sang VPI/VCI ra và gửi VPI/VCI mới đến ATM-LSR1Bước6: Giá trị VPI/VCI nội

vùng được gán bởi ATM-LSR1 co LSR biên1 trả lời cho yêu

Hình 1.12: Phân bổ nhãn trong mạng ATM-MPLS

Việc phân bổ và phân phối nhãn trong chế độ hoạt động này có thể sử dụngcơ chế giống như trong chế độ hoạt động khung Tuy nhiên nếu triển khai như vậythì sẽ dẫn tới các hạn chế bởi mỗi nhãn được gán qua giao diện LC-ATM tương ứngvới một ATM VC Vì số lượng VC qua giao diện ATM là hạn chế nên cần giới hạnsố lượng VC phân bổ qua LC-ATM ở mức thấp nhất Để đảm bảo được điều này,các LSR phía sau sẽ đảm nhận trách nhiệm yêu cầu phân bổ và phân phối nhãn quagiao diện LC-ATM LSR phía sau cần nhãn để gói tin đến nút tiếp theo phải yêu cầunhãn từ LSR phía trước nó Thông thường các nhãn được yêu cầu dựa trên nội dungbảng định tuyến mà không dựa vào luồng dữ liệu điều đó đòi hỏi nhãn cho mỗi đíchtrong phạm vi của nút kế tiếp qua giao diện LC-ATM.

LSR phía trước đó có thể đơn giản phân bổ nhãn và trả lời yêu cầu cho LSRphía sau với bản tin trả lời tương ứng Trong một số trường hợp, LSR phía trước cóthể phải có khả năng kiểm tra địa chỉ lớp 3 ( nếu nó không còn nhãn phía trước yêu

cầu cho đích ) Đối với tổng đài ATM, yêu cầu như vậy sẽ không được trả lời bởichỉ khi nào nó có nhãn được phân bổ cho đích phía trước thì nó mới trả lời yêu cầu.Nếu ATM-LSR không có nhãn phía trước đáp ứng yêu cầu của LSR phía sau thì nósẽ yêu cầu nhãn từ LSR phía trước nó và chỉ trả lời khi đã nhận được nhãn từ LSRphía trước nó.

Hợp nhất VC tức là gán cùng VC cho các gói đến đích Đây là một vấn đềquan trọng cần giải quyết đối với tổng đài ATM trong mạng MPLS Để tối ưu hoáquá trình gán nhãn ATM-LSR có thể sử dụng lại nhãn cho các gói cùg đích Khi cácgói đó xuất phát từ các nguồn khác nhau ( các LSR khác nhau ) nếu sử dụng chungmột giá trị VC cho đích thì sẽ không có khả năng phân biệt gói nào thuộc luồng nàovà LSR phía trước không có khả năng tái tạo lại đúng gói từ các tế bào Để tránhtrường hợp này, ATM-LSR phải yêu cầu LSR phía trước nó phân bổ nhãn mới mỗikhi LSR phía sau nó đòi hỏi nhãn đến bất cứ đích nào ngay cả trong trường hợp nóđã có nhãn phân bổ cho đích đó.

Quá trình gửi kế tiếp các tế bào ra kênh VC như vậy được gọi là hợp nhấtkênh ảo VC Chức năng hợp nhất kênh ảo VC này giảm tối đa số lượng nhãn phânbổ trong miền ATM-LSR.

1.4.3 Hoạt động của MPLS khung trong mạng ATM-LSR.

Do việc chuyển đổi công nghệ mạng tác động đến rất nhiều mặt trong mạngkhai thác từ những vấn đề ghép nối mạng cũng như quan niệm và cách thức vậnhành khai thác.

Quá trình chuyển đổi sang mạng MPLS có thể được thực hiện theo nhiềucách: hoặc là thực hiện qua một số giai đoạn nhất định hoặc triển khai đồng loạt từđầu.

MPLS có hai chế độ hoạt động cơ bản là chế độ hoạt động khung và chế độhoạt động tế bào Đối với hạ tầng cơ sở như Frame-Relay hoặc ATM-PVC thì rấtkhó triển khai cế độ hoạt động tế bào của MPLS, thông thường thì chế độ khung sẽđược sử dụng trong môi trường như vậy để thực hiện kết nối MPLS xuyên suốtmạng.

Trong một số điều kiện nhất định như trong giai đoạn chuyển dịch sangmạng IP+ATM=( MPLS ) hoặc chuyển mạch ATM chuyển tiếp không hỗ trợ MPLSthì cần thiết phải sử dụng chế độ hoạt động khung qua mạng ATM-PVC Cấu hìnhnày phải phù hợp, tuy nhiên nó cũng gặp khó khăn khi sử dụng IP qua ATM trongchế độ chuyển dịch ( do số lượng lớn các VC ).

VPI 08

Chuyển mạch ATM

Kênh ATM PVC

VPI 01

Hình 1.13: Kết nối MPLS qua mạng ATM-PVC

Kết nối giữa hai LSR được thiết lập bằng kênh PVC xuyên suốt Các phiênLDP được thực hiện thông qua kết nối PVC này Quá trình phân phối nhãn đượcthực hiện theo kiểu phân phối nhãn chiều đi không yêu cầu Việc sử dụng MPLSqua mạng ATM-PVC yêu cầu đóng gói bằng ALL5-SNAP trên kênh PVC đó.

Việc sử dụng chế độ khung qua mạng ATM-PVC là rất cần thiết trong quátrình chuyển dịch sang mạng MPLS.

1.5 Các ưu điểm của MPLS

- Hỗ trợ mềm dẻo và linh hoạt cho tất cả các dịch vụ trên một mạng đơn.- Đơn giản hoá cấu hình mạng so với giải pháp IP trên nền ATM.

- Hỗ trợ tất cả các công cụ điều khiển lưu lượng mạng mẽ bao gồm cả định tuyến liên tiếp và chuyển mạch bảo vệ.

- Hỗ trợ đa kết nối và đa giao thức.

- Khả năng mở rộng chức năng điều khiển và chuyển tiếp Mỗi phần có thểphát triển không cần đến các phần khác, tạo sự phát triển không cần đến các phầnkhác, tạo sự phát triển mạng dễ dàng hơn, giá thấp hơn và ít lỗi hơn.

- Hỗ trợ cho tất cả các loại lưu lượng

- Định tuyến gián tiếp: một thuộc tính của MPLS là nó hỗ trợ cho định tuyếngián tiếp Các đường chuyển mạch nhãn định tuyến gián tiếp có hiệu quả hơn địnhtuyến nguồn trong IP Cung cấp các chức năng cho kỹ thuật điều khiển lưu lượng.Các đường định tuyến gián tiếp cũng như các đường hầm ảo có thể mang loại lưulượng bất kỳ như SNA, IPX

- Định tuyến liên vùng: chuyển mạch nhãn cung cấp khả năng tách hoànthiện hơn giữa định tuyến liên vùng và trong vùng Những khả năng cải tiến này củaquá trình xử lý định tuyến và thực tế tạo lại các tuyến biết được yêu cầu bên trong

một vùng Lợi ích này của ISP và những tải tin có thể có một lượng lớn lưu lượngtruyền thông.

1.6 Ứng dụng của MPLS

Mạng MPLS có nhiều ứng dụng trong đó có 3 ứng dụng chủ yếu

- Tích hợp IP và ATM: do chuyển mạch nhãn có thể thực hiện được bởi cácchuyển mạch ATM, MPLS là một phương pháp tích hợp các dịch vụ IP trực tiếptrên chuyển mạch ATM Sự tích hợp cần phải đặt định tuyến IP và phần mềm LDPtrực tiếp trên chuyển mạch ATM Do tích hợp hoàn toàn IP trên mạch ATM, MPLScho phép chuyển mạch ATM hỗ trợ tối ưu các dịch vụ IP như IP đa hướng(multicast), lớp dịch vụ IP, RSVP (Resource Reservation Protocol-giao thức dànhtrước tài nguyên hỗ trợ QoS) và mạng riêng ảo.

- Dịch vụ mạng riêng ảo IP (VPN): VPN thiết lập cơ sở hạ tầng cho mạngIntranet và Extranet đó là mạng IP mà các công ty kinh doanh sẽ thiết lập trên cơ sởtoàn bộ cấu trúc kinh doanh của họ Dịch vụ VPN là dịch vụ Intranet và Etranet màcác mạng đó được cung cấp bởi nhà cung cấp dịch vụ đến nhiều tổ chức kháchhàng MPLS kết hợp với giao thức cổng biên ( BGP ) cho phép một nhà cung cấpmạng hỗ trợ hàng nghìn VPN của khách hàng Như vậy, mạng MPLS cùng với BGPtạo ra cách thức cung cấp dịch vụ VPN trên cả ATM và các thiết bị dựa trên gói tinrất linh hoạt, dễ mở rộng quy mô và dễ quản lý Thậm chí trên các mạng của nhàcung cấp nhỏ, khả năng linh hoạt và dễ quản lý của các dịch vụ MPLS+BGP VPNlà ưu điểm chủ yếu.

- Điều khiển lưu lượng và đinh tuyến IP hiện: Vấn đề quan trọng trong cácmạng IP liên tục là thiếu khả năng linh hoạt các luồng lưu lượng IP để sử dụng hiệuquả dải thông mạng có sẵn Do vậy, thiếu hụt này liên quan đế khả năng gửi cácluồng được chọn sẵn ví dụ như chọn các đường trung kế được đảm bảo cho các lớpdịch vụ riêng MPLS sử dụng các đường chuyển mạch nhãn (LSPs) Khả năng điềukhiển lưu lượng IP của MPLS sử dụng thiết lập đặc biệt các LSP để điều khiển mộtcách linh hoạt các luồng lưu lượng IP

CHƯƠNG 2

GIỚI THIỆU CẤU TRÚC MẠNG ĐƯỜNG TRỤC CỦA VIỆT NAM

2.1 Cấu trúc vật lý mạng viễn thông.2.1.1 Khái niệm về mạng viễn thông.

Mạng viễn thông là phương tiện truyền đưa thông tin từ đầu phát tới đầu thu.Mạng có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho khách hàng.

Mạng viễn thông bao gồm các thành phần chính: Thiết bị chuyển mạch, thiết bị truyền dẫn, môi trường truyền và thiết bị đầu cuối.

Hình 2.1: Các thành phần chính của mạng viễn thông

- Thiết bị chuyển mạch gồm có tổng đài nội hạt và tổng đài quá giang Cácthuê bao được nối vào các tổng đài nội hạt và tổng đài nội hạt được nối vào tổng đàiquá giang Nhờ các thiết bị chuyển mạch mà đường truyền dẫn được dùng chung vàmạng có thể sử dụng kinh tế.

- Thiết bị truyền dẫn dùng để nối thiết bị đầu cuối với tổng đài, hay giữa cáctổng đài để thực hiện việc truyền các tín hiệu Thiết bị truyền dẫn chia làm hai loại:thiết bị truyền dẫn phía thuê bao và thiét bị truyền dẫn cáp quang Thiết bị truyềndẫn phía thuê bao dùng môi trường thường là cáp kim loại, tuy nhiên có một sốtrường hợp môi trường truyền là cáp quang hoặc vô tuyến.

- Môi trường truyền dẫn bao gồm truyền hữu tuyến và vô tuyến Truyền hữutuyến bao gồm cáp kim loại, cáp quang Truyền vô tuyến bao gồm vi ba ,vệ tinh.

Mạng viễn thông cũng có thể được định nghĩa như sau: Mạng viễn thông làmột hệ thống gồm các nút chuyển mạch được nối với nhau bằng các đường truyềndẫn tạo thành các cấp mạng khác nhau.

Mạng viễn thông hiện nay được chia thành nhiều loại Đó là mạng mắc lưới,mạng sao, mạng tổng hợp, mạng vòng kín Các loại mạng này có ưu điểm và nhượcđiểm khác nhau để phù hợp với các vùng địa lý khác nhau.

Mạng viễn thông PSTN hiện nay được phân cấp như sau

Tổng đài quốc tế

Tổng đài chuyển tiếp miền

Tổng đài nội hạt

Truy nhập thuê bao

Hinh 2.2: Cấu trúc mạng PSTN phân cấp

Trong mạng hiện nay gồm 3 nút:

- Nút cấp 1: Trung tâm chuyển mạch quốc tế- Nút cấp 2: Trung tâm chuyển mạch đường dài.- Nút cấp 3: Trung tâm chuyển mạch nội hạt.

2.1.2 Các đặc điểm của mạng viễn thông hiện nay.

Các mạng viễn thông hiện tại có đặc điểm chung là tồn tại một cách riêng lẻ,ứng với mỗi loại dịch vụ thông tin lại có ít nhất một loại mạng viễn thông riêng biệtđể phục vụ dịch vụ đó.

- Mạng Telex: Dùng để gửi các bức điện dạng ký tự được mã hoá có tốc độtruyền rất thấp.

- Mạng điện thoại công cộng ( POTS: Plain Old Telephone Service ): Ở đâythông tin tiếng nói được số hoá và chuyển mạch ở hệ thống chuyển mạch điện thoạicông cộng PSTN.

- Mạng truyền số liệu: Bao gồm các mạng chuyển mạch gói để trao đổi dữliệu giữa các máy tính dựa trên giao thức của X.25.

- Các tín hiệu truyền hình bằng sóng vô tuyến, cáp…

- Trong phạm vi cư quan, số liệu giữa các máy tính được trao đổi thông quamạng cục bộ LAN ( Local Area Network ) đó là các mạng Ethernet, TokenBus ,Token Ring

Quá khứ là bàn đạp cho tương lai Do vậy trước khi tìm hiểu công nghệ viễnthông mới ta cần rút kinh nghiệm từ lịch sử phát triển của mạng:

- Xét về góc độ dịch vụ thì gồm các mạng sau : Mạng điện thoại cố định,mạng điện thoại di động và mạng truyền số liệu.

- Xét về góc độ kỹ thuật bao gồm các mạng chuyển mạch, mạng truyền dẫn,mạng truy nhập, mạng báo hiệu và mạng đồng bộ.

2.1.3 Mạng viễn thông công cộng (PSTN)

Xét về mặt chức năng cung cấp dịch vụ, cấu trúc mạng viễn thông VNPTđược phân thành hai lớp: chuyển tải dịch vụ và truy nhập dịch vụ.

- Lớp chuyển tải dịch vụ sẽ bao gồm các tổng đài quốc tế, tổng đài chuyểntiếp, tổng đài nội hạt.

- Lớp truy nhập dịch vụ gồm phần thuê bao của Host, các vệ tinh, thiết bịtruy nhập thuê bao quang, cáp đồng, vô tuyến.

2.1.3.1 Hệ thống chuyển mạch

Với cấu trúc mạng hiện nay thì mạng chuyển mạch của VNPT chia làm 3 cấpdựa trên các tổng đài chuyển tiếp quốc tế, chuyển tiếp quốc gia, nội tỉnh và nội hạt.Các tổng đài chuyển tiếp quốc tế được đặt tại ba trung tâm là Hà Nội, Tp HCM vàĐà Nẵng, các tỉnh thành khác nhau có các cấu trúc mạng khác nhau với nhiều tổngđài Host Các tổng đài hiện có phổ biến trên mạng viễn thông Việt Nam là: các tổngđài VKX liên doanh giữa Việt Nam và Hàn Quốc, A1000E10 của Alcatel,NEAX61∑ của NEC, AXE10 của Ericsson, EWSD của Siemens Các công nghệchuyển mạch đang sử dụng là chuyển mạch kênh cho mạng PSTN, X.25 cho mạngFrame relay và ATM cho truyền số liệu.

Về mặt cấu trúc mạng, mạng viễn thông Việt Nam hiện tại có thể chia thành3 cấp