Chuyển mạch MPLS: Nâng cao chất lượng dịch vụ cho mạng thế hệ mới

IP over ATM

Thứ tư, vốn khi thiết kế hai loại kỹ thuật IP và ATM đều làm riêng lẻ, không xét gì đến kỹ thuật kia, điều này làm cho sự nối thông giữa hai bên phải dựa vào một loạt giao thức phức tạp, cùng với các bộ phục vụ xử lý các giao thức này. Các kỹ thuật MPOA (Multiprotocol over ATM – Đa giao thức trên ATM), LANE (LAN Emulation – Mô phỏng LAN),… cũng chính là kết quả nghiên cứu để giải quyết các vấn đề đó, nhưng các giải pháp này đều chỉ giải quyết được một phần các tồn tại, như vấn đề QoS chẳng hạn.

MPLS

Do vậy, khả năng phục hồi của MPLS đảm bảo khả năng cung cấp dịch vụ của mạng không phụ thuộc vào cơ cấu khôi phục lỗi của lớp vật lý bên dưới. Tuy nhiên, giám sát lưu lượng theo phương pháp này không đưa ra được toàn bộ thông tin về chất lượng dịch vụ (ví dụ như trễ từ điểm đầu đến điểm cuối của miền MPLS).

Sự phân chia mạng chuyển mạch và chuyển tiếp

Hơn nữa, định tuyến truyền thống dùng địa chỉ lớp đích 3 (ví dụ địa chỉ IP) để đưa ra quyết định chuyển mạch, trong khi chuyển mạch dùng địa chỉ lớp 2 để thực hiện hoạt động chuyển mạch. Nói một cách chặt chẽ ATM và FR nên được xem xét như tổ hợp của các công nghệ chuyển mạch lớp 2 và 3 bởi vì cả 2 đều bắt nguồn từ X.25 nơi sử dụng tiêu đề lớp 3 cho các hoạt động chính của nó. Thuộc tính phân biệt của chuyển mạch lớp 3 là chức năng chuyển mạch được thực hiện trong phần cứng thông qua việc dùng các mạng tích hợp ứng dụng đặc trưng hoặc phần cứng thiết kế đặc trưng.

Thứ tư, các card đường dây có thể chấp nhận các khối dữ liệu giao thức lớp 2 khác nhau nhưng chúng phải chuyển dữ liệu này thành định dạng nội bộ chung của lớp 2 cho việc xử lý bên trong MGR.

Ánh xạ từ lớp 3 tới lớp 2

Nếu dữ liệu được quyết định chuyển tiếp truyền qua mạng ATM hoặc FR thì địa chỉ IP lớp 3 trong trường đích của dữ liệu IP sẽ tương đương với một thẻ hoặc một nhãn được lưu trữ trong bảng ở LSR. Lưu lượng được gửi tới giao diện đầu ra để truyền tới nút tiếp theo, mà ở đó một VCID của ATM hoặc FR hoặc một nhãn được kiểm tra để quyết định việc đảm nhiệm khối dữ liệu này. Nếu nhãn chỉ định gói phải chuyển tới nút khác, nhãn sẽ dùng chỉ số trong bảng nhãn để tìm gói xử lý bao gồm độ ưu tiên của nó, nút tiếp theo và nhãn mới đó được thay thế cho nhãn cũ.

Do đó, khi tế bào hoặc khung tới, nhãn nhanh chóng quyết định được nhãn có phải là cục bộ hay không, đó là nếu lưu lượng dừng lại tại nút mà không chuyển tiếp tới nút tiếp theo.

Chuyển mạch thẻ

Để hỗ trợ định tuyến đích với việc chuyển mạch thẻ thì một thẻ chuyển mạch (giống như một router) sẽ tham gia vào hoạt động của giao thức định tuyến (như OSPF, BGP) và xây dựng thông tin chuyển tiếp thẻ (TFIB) bằng thông tin nhận được từ các giao thức này. Khi chuyển mạch thẻ nhận được thông tin liên kết thẻ cho một router và thông tin đó bắt nguồn từ hop bên cạnh router đó, chuyển mạch đó đặt thẻ (như một phần của thông tin liên kết) vào thẻ lối ra của đầu vào TFIB liên kết với router đó. Để cung cấp chuyển tiếp dọc theo các tuyến khác nhau được quyết định bởi định tuyến cơ sở đích, thành phần điều khiển của chuyển mạch thẻ cho phép cài đặt liên kết thẻ trong chuyển mạch thẻ để không tương ứng với các tuyến định tuyến cơ sở đích.

Từ khi chuyển mạch thẻ dựa trên cơ sở trao đổi nhãn và chuyển tiếp ATM cũng dựa trên trao đổi nhãn, công nghệ chuyển mạch nhãn có thể sẵn sàng áp dụng cho chuyển mạch ATM bởi việc sử dụng thành phần điều khiển của chuyển mạch thẻ.

Giao thức phân bổ nhãn

• Bản tin LDP

Ví dụ, khi hoạt động độc lập trong dòng xuống dựa trên yêu cầu, một LSR có thể trả lời các yêu cầu việc trao đổi nhãn ngay lập tức mà không phải đợi một trao đổi nhãn từ hop bên cạnh như hình 5.5a. Khi một LSR nhận một bản tin Notification mang mã trạng thái chỉ ra một lỗi không thể tránh được, nó huỷ bỏ phiên LDP này ngay lập tức bởi việc đóng phiên kết nối TCP và loại bỏ tất cả các liên kết với phiên bao gồm cả các liên kết nhãn - FEC vừa được lập thông qua phiên. Nếu một LSR phân bố một trao đổi cho một FEC tới nhiều LDP ngang cấp, đây là vấn đề nội bộ hoặc nó trao đổi một nhãn đơn tới FEC và phân bổ sự trao đổi này tới tất cả các peer của nó hoặc dùng các trao đổi khác nhau cho mỗi peer của nó.

Cũng vậy, một LSR nhận một bản tin trao đổi nhãn từ LSR dòng xuống với một tiền tố hoặc địa chỉ host FEC, và không nên dùng nhãn cho chuyển tiếp nếu bảng định tuyến của nó không chứa một cổng phù hợp với giá trị FEC.

Giao thức dành trước tài nguyên (RSVP) và phân bổ nhãn

 LSR nhận một trao nhãn từ một LSR không phải là hop tiếp theo đối với FEC và LSR là hình thể cho sự duy trì hoạt động. Có rất nhiều lý do khác nhau cho việc đưa ra bản tin Abort như quảng báo tiền tố OSPF và BGP để thay đổi hoạt động yêu cầu nhãn. RSVP không cung cấp hoạt động định tuyến nhưng dùng IPv4 và IPv6 như kỹ thuật truyền dẫn trong kiểu giống nhau như ICMP và IGMP.

Các thiết bị này biểu thị một dịch vụ đảm bảo như tốc độ đỉnh của luồng lưu lượng, kích thước burst, các tham số được giải thích trong chương.

Giao thức định tuyến cổng miền (BGP) và phân bổ nhãn

Sau khi phân tích yêu cầu này, RSVP được dùng để gửi bản tin yêu cầu tới tất cả các nút tham gia vào luồng dữ liệu. Nếu C phân bổ tới A một nhãn MPLS cho tuyến tới B, thì A có thể đẩy nhãn này vào ngăn xếp nhãn của gói và gửi gói tới C. Nếu việc lập các bộ thuyết minh BGP đang thay đổi các tuyến thông qua bộ phản xạ tuyến, thì bởi việc giúp đỡ sự phân bổ nhãn trên các phân bổ tuyến, bộ phản xạ tuyến cũng có thể phân bổ nhãn.

Bộ thuyết minh BGP có thể không dùng để gửi nhãn tới peer BGP đặc biệt trừ khi peer đó chỉ thị, thông qua sự thương lượng vô hướng BGP nó có thể xử lý các bản tin cập nhật với trường SAFI đặc biệt.