Sau khi đê tìm ra đường dẫn bằng thuật toân CSPF vă vì chúng ta sử dụng kỹ thuật MPLS để chuyển tiếp gói nín việc tiếp theo cần lăm lă xđy dựng một LSP cùng với dănh sẵn tăi nguyín mạng trín toăn bộ đường dẫn đó. Có hai giao thức thực hiện công việc năy: giao thức RSVP mờ rộng vă giao thức CR-LDP. Chúng ta sẽ tìm hiểu giao thức CR-LDP ờ phần tiếp theo. Giao thức RSVP mờ rộng được phât triển từ giao thức RSVP mă chúng ta đê đề cập ờ chương 4: “Chất lượng dịch vụ” .
Với giao thức RSVP, LSP được xđy dựng trín đưÒTig dẫn mă giao thức định tuyến IP truyền tìiống xâc định. Khi một router trong mạng nhận được bản tin Path, router sẽ kết hợp thông tin trong bảng định tuyến, được xđy dựng bằng câc giao thức định tuyến như OSPF, RIP, IS_IS vă địa chỉ đích trín gói dữ liệu IP để xâc định bộ định tuyển tiếp theo nhận bản tin năy.
Còn giao thức RSVP mờ rộng vẫn sử dụng hai bản tin Path vă RESV để xđy dựng LSP với mức chất lượng dịch vụ theo yíu cầu nhưng đường đi của bản tin Path vă RESV lă đường định tuyến xâc định (explicit route). Dưới đđy chúng ta xem xệt cấu trúc cuả hai bản tin Path vă RESV.
5.5.L1. Bản tin P A T H
Với giao thức RSVP mờ rộng, bản tin Path có thím một thănh phần mới: EXPLICIT ROUTE object. Sau đđy chúng ta tìm hiểu về ba thănh phần chính của bản tin Path:
• Thănh phần yíu cầu nhên (Label request object). • Thănh phần định tuyến rõ răng (Explicit route object). • Thănh phần định tuyến mảnh tin (Record route object).
Thănh phần yíu cầu nhên
Igress LSR yíu cầu ấn định nhên cho LSP năy, ngoăi ra thănh phần còn mang giâ ữị mê nhận dạng giao thức lớp mạng L3PID (Layer 3 Protocol Identifier) để xâc định giao thức lớp mạng sử dụng. Như ta đê biết có 3 loại nhên được sử dụng:
• Nếu giao thức lóp 2 không có cấu trúc xâc định thì nhên có dạng lă nhên chỉn thím (shim label) nằm giữa tiíu đề lớp 2 vă lớp 3.
• Nếu giao thức lớp 2 lă ATM thì giâ ứị nhên chứa trong vùng thông tin VCI vă VPI. • Nếu giao thức lớp 2 lă Frame Relay thì nhên được chứa ữong vùng DLCI.
Khi nhận được băn tin PATH, câc LSR sẽ giữ lại trong khối trạng thâi đường dẫn (Path State Block) dănh cho LSP năy. Nếu xâc định được loại nhên thì sẽ tiến hănh quâ ttình ấn định nhên.
Câc lỗi có thể xảy ra;
• LSR nhận được bản tin Path nhưng không ấn định được nhên thì nó sẽ gửi bản tin Path E ưor để bâo cho igress LSR biết xảy ra lỗi định tuyến hoặc lỗi của ấn định giâ trị nhên.
• Nếu LSR nhận không hỗ ư ợ L3PID thì sẽ gửi Path E ưor cho igress LSR. Lỗi năy xảy ra sẽ kết thúc quâ trình khởi tạo LSP.
• Nếu nhận được bản tin năy mă không nhận ra được thănh phần yíu cầu nhên (LabeLRequest object) thì cũng gửi Path Error vă kết thúc khỏi tạo LSP.
Thănh phần định tuyển rõ răng (ERO)
Thông tin trong thănh phần năy lă đường đi của bản tin Path trong mạng. Câc LSR căn cứ văo thănh phần năy để chuyển bản tin đến đích nhận tiếp theo trong mạng. ERO chỉ sử dụng cho unicast vă chỉ khi tất cả câc bộ định tuyến trín toăn tuyến đều có hỗ trợ RSVP văERO .
Cấu trúc của ERO gồm một chuỗi câc thănh phần phụ (subobject). Mỗi thănh phần năy xâc định một nhóm câc nút mạng hay chi lă một nút mạng trín đường định tuyến hoặc chỉ ra một thao tâc trín tuyến. Mỗi thănh phần phụ như thế được gọi lă abstract node. Nếu absttact node chỉ có duy nhất một nút mạng thì còn gọi lă simple abstract node. Cấc thănh
Chương 5: Định tuyến 145
phần phụ trong một ERO có thể lă những chi số AS (Autonomous System), trong mỗi AS có thể có nhiều nút mạng nhưng chúng hoăn toăn trong suốt đối với Igress LSR. Dưới đđy lă định dạng của một thănh phần phụ trong ERO.
H ình 5.21: Một thănh phần phụ trong ERO.
Ị Kiểu Độ dăi Nội dung thănh phần phụ
L
(Type) (Length) (Subobject content)
Bit L =1, đđy lă một ghĩp lỏng (loose hop); còn L=0 đđy lă một ghĩp chặt (strict hop) trín đưòfng định tuyến xâc định (explicit route).
Hiện nay có 4 loại thănh phần phụ (subobject) được 'định nghĩa:
• IPv4: câc nút mạng trong abstract node có địa chỉ IP thuộc phiín bản 4. Mỗi địa chỉ có 32 bit.
• IPv6: địa chỉ của mỗi nút mạng thuộc phiín bản 6, có 128 bit.
• Autonomous System Number: những nút mạng nằm trong abstract node cùng nằm ưong một AS.
Dưói đđy lă hình ảnh ví dụ của một định tuyển xâc định với câc nút mạng địa chỉ IPv4.
H ình 5.22: M ột đối tượng định tuyến xâc định trong băn tin Path [8].
Ingress LSR Egress LSR
EXPLICIT_ROUTE = {[L=0, IPv4, 32, 193.3.3.1] ,[L=0, IPv4, 32, 193.3.2.1] [L=0, IPv4, 32, 193.3.1.1]}
Trín đđy ta thấy ERO có 3 thănh phần phụ, mỗi thănh phần năy lă địa chỉ IP của một nút mạng nằm trín định tuyến xâc định (explicit route). L=0 cho biết đđy lă một strict hop, địa chỉ của mỗi nút lă địa chỉ IPv4, 32 bit. Như vậy, Igress LSR sẽ gửi bản tin Path đến LSR kế tiếp có địa chi IP lă 193.3.3.1. Khi nhận được băn tin, căn cứ văo thănh phần Explicit Route, LSR năy chuyển bản tin đến LSR trung gian kế tiếp có địa chỉ IP lă 193.3.2.1. Khi bản tin Path được chuyển đến LSR có địa chỉ EP lă: 193.3.1.1 thì kết thúc quâ trình chuyển bản tin Path.
Thănh phần định tuyển mảnh tin (RRO)
Vói thănh phần năy trong bản tin Path, LSR sẽ biết được tất cả câc LSR nằm trín đường đi của bản tin Path (cũng chính lă LSP) từ Igress LSR đến Egress LSR. Khi Igress LSR xđy dựng rpột LSP, đầu tiín, nó sẽ gửi đi bản tin Path có chứa thănh phần Label_object vă cả thănh phần RRO. Thông tin chứa trong RRO lúc năy chì có địa chỉ IP của Igress LSR.
Khi một LSR ttung gian nhận được bản tin năy, sẽ sao lại thănh phần RRO trong khối trạng thâi đường dẫn (Path State block) vă thím địa chỉ IP của nó văo trong thănh phần RRO. Riíng egress LSR khi nhận được bản tin Path sẽ hồi đâp lại bằng bản tin RESV. Bản tin năy sẽ sao lại thănh phần RRO của bản tin Path, Như vậy, sau quâ trình ừao đổi bản tin PATH vă RESV, mỗi LSR sẽ biết được toăn bộ LSR thuộc LSP năy. Điều năy rất hữu ích cho công việc quản trị mạng.
5.5.L2. Bản tin R E S V
Bản tin năy được egress LSR gửi đi txả lời cho bản tin Path. Bản tin RESV mang thông tin về giâ ứị nhên được ấn định cũng như tăi nguyín mạng được dănh cho LSP năy. Trong phần năy, chúng ta chỉ xem xĩt thănh phần chính nhên (LABEL object).
Như đê nói ở ttín thănh phần năy cho biết giâ u-ị nhên được sử dụng vă nhên được gắn trín gói có thể chỉ lă một nhên hoặc lă một chồng (stack) gồm nhiều mức nhên.
H ình 5.23: Thănh phần Label Object trong bản tin RESV [8].
Lâng g iền g , ngược dòng RESV (LABEL) 10 LSR If2 RESV (LABEL) Lâng giềng xuôi dòng Bảng chuyển tiếp MPLS In Out (If1 ,1 0 ) (If2, 20)
Khi nhận được một bản tin RESV, LSR sẽ kiểm tra xem bản tin năy tương ứng với bản tin PATH năo vă LSR gửi có phải lă nút mạng kế tiếp thuộc LSP hay không. Khi tất cả đều họp lệ thì LSR sẽ ấn định giâ trị nhên trong bản tin RESV cho vùng nhên đầu ra (outgoing label). Đồng thời LSR cũng gửi đi bản tin RESV với giâ trị nhên sử dụng cho LSP năy tới LSR ngược dòng. Như hình vẽ 5.23 cho thấy: LSR sẽ ấn định giâ trị nhên bằng 2Ò cho câc gói dữ liệu có nhên bằng 10 đến trín Ifl khi gửi nó đến LSR kế tiếp trín If2.
Như vậy khi igress LSR nhận được bản tin RESV, luồng lưu lượng đê xâc định được LSP dănh cho nó. Quâ ttình ấn định nhên cho LSP được thực hiện dưới hình thức xuôi dòng theo yíu cầu (downstream_on_deniand).
5.5.Ĩ.3. Quâ trình xđy dựng L S P
Chương 5: Định tuyến 147 Router A Tuyến IGP Ingress LSR LSR 1 L S R 2 LSR 3 ■LSP- Egress- LSR L S R 4
Như hình 5.24 cho thấy, định tuyến IP truyền thống xâc định đường đi của dữ liệu từ igress LSR (L SR l) đến egress LSR (LSR4) sẽ qua một nút mạng trung gian Router A. Trong khi đó, định tuyến có răng buộc xâc định đường định tuyến xâc định (explicit route) cho dữ liệu từ L SR l đến LSR4 qua câc nút mạng trung gian lă LSR2 vă LSR3. Sau đđy lă quâ ữình xđy dựng LSP trín tuyến định tuyến năy.
Quâ trình gửi băn tin Path
Tại L S R l: L S R l gửi đi bản tin Path vă ba thănh phần chính trong bản tin Path: • Explicit Route: mô tả đường đi của bản tin Path trong mạng để xđy dựng LSP vă
dănh sẵn tăi nguyín mạng trín LSP năy.
• Label Request: đưa ra yíu cầu về giâ trị nhên dănh cho L*SP.
• R ecord Route: Như đê trình băy ở trín, thănh phần năy trong bản tin giúp igress LSR có được thông tin chính xâc về LSP như địa chỉ của câc LSR thuộc LSP. Thănh phần năy rất thiết thực trong việc khắc phục hiện tượng lặp vòng.
Tại LSR2:
• Khi nhận được bản tin Path, LSR2 lưu thănh phần Label Request vă Explicit Route trong khối trạng thâi đưòng dẫn (Path State Block). Đồng thời địa chi IP của LSR gửi LSR l, session, Tspec cũng được lưu lại sử dụng cho việc định tuyến bản tin RESV tương ứng tới L S R l.
• Căn cứ văo thănh phần Explicit route LSR2 chuyển bản tin Path đến LSR3.
• Trong trường họp không thể ấn định nhên cho LSP, LSR2 sẽ gửi bản tin Path E ư bâo lỗi đen LSR1.
Tại LSR3: Quâ ừình xử lý bản tin Path hoăn toăn tương tự như tại LSR2.
Tại LSR 4: Nhận được bản tin Path, LSR4 biết được nó chính lă egress LSR vă tiến hănh gửi bản tin RESV về LSR l.
H ình 5.25: Đường đi của bân tin RESV [8], LSR 1 Ingress LSR LSR2 LSR3 L SR4 Egress LSR LSP' Tại LSR4:
• LSR4 ấn định giâ trị nhên bằng 0 cho LSP, đưa giâ trị nhên năy văo thănh phần Label của bản tin RESV. Lý do LSR4 sử dụng giâ trị nhên bằng 0? Khi nhận gói dữ liệu có nhên bằng 0, LSR4 sẽ biết được nó lă egress LSR của LSP, gỡ nhên vă định tuyến gói bằng câc giao thức định tuyến IP truyền thống.
• Như đê nói ở trín, LSR4 sử dụng thông tin Sender_Tspec (Traffic Specification) tạo ra thănh phần Receiver_TSpec vă Rspec (Request Specification). Đường đi của bản tin RESV được xâc định dựa văo thông tin lun lại ữong khối trạng thâi đường (Path
State block).
Tại LSR3:
• Nhận được bản tin RESV, LSR3 đọc thông tin trong thănh phần Label, lưu giâ trị nhên bằng 0 văo vùng “nhên đầu ra” trong bảng thông tin định tuyến. Với những gói dữ liệu đến LSR4 ưín LSP năy, LSR3 sẽ gắn văo gói giâ trị nhên bằng 0.
• LSR3 sẽ ấn định một nhên thích hợp cho LSP năy, ở đđy nhên năy bằng 20, gắn giâ trị năy văo bản tin RESV vă gửi đến LSR2.
Tại LSR2;
• Quâ trình xử lý bản tin RESV tại LSR2 hoăn toăn tưoTig tự như tại LSR3. • LSR2 dùng một nhên bằng 10 cho LSP, gửi đến L S R l trong bản tin RESV.
Tại LSRl:
• Khi nhận được bản tin RESV, quâ trình xđy dựng LSP kết thúc. Với những luồng luxi lưọng thích hợp, L SR l sẽ gắn nhên bằng 10 cho cấc gói dữ liệu khi chuyển tới LSR2.
Đường đi của gói d ữ liệu từ igress LSR đen egress LSR
Dưới đđy lă quâ trình di chuyển trín LSP của câc gói dữ liệu sau khi kết thúc quâ trình ấn định nhên.
ChưoTig 5: Định tuyến 149
H ình 5.26: D ữ liệu từỉgress LSR đến egress LSR [8],
Ingress LSR LSR 1 LSR2 LSR3 LSR4 Egress LSR LSP'
• L S R l lă igress LSR, nhận câc gói dữ liệu IP. Dựa văo thông tin frín tiíu đề IP, L SR l định dạng lại gói dữ liệu phù hợp với kỹ thuật lóp liín kết dữ liệu, gắn nhên bằng 10 vă chuyển đến LSR2 ữín If 2.
• Nhận được dữ liệu trín If 1 có nhên bằng 10, LSR2 dựa văo bảng thông tin định tuyến LIB {Label Information Based) xâc định được giâ trị nhên đầu ra. Trín h ìrh 5.26 cho thấy LSR2 gửi dữ liệu có nhên bằng 20 trín If 2 đến LSR3.
• Quâ trình xử lý dữ liệu tại LSR3 hoăn toăn tương tự như tại LSR2. Dữ liệu được gửi đến LSR4 trín If2 với giâ trị nhên bằng 0.
• Nhận được dữ liệu, với giâ trị nhên bằng 0, LSR4 biết rằng nó lă egress LSR. LSR4 gỡ nhên trín gói dữ liệu vă định tuyến bằng câch thức định tuyến IP truyền thống. 5.5.2. C R -L D P
Chúng ta đê .tìm hiểu câch thức xđy dựng LSP bằng giao thức LDP ợ^abel Disữibution Protocol), vă yíu cầu đối với LDP lúc năy lă xđy dựng một LSP trín tuyến định tuyến xâc định (explicit route) vă dănh sẵn tăi nguyín trín toăn tuyến. CR-LDP (Constrained Label Distribution Protocol) lă giao thức mở rộng của LDP giải quyết được những yíu cầu đặt ra ở trín.
Để xđy dựng LSP trín tuyến định tuyến xâc định, CR-LDP đưa văo một thănh phần mới, được gọi lă ER (Explicit route), cấu trúc cũng nhu câch thức xử lý thănh phần năy tại câc LSR hoăn toăn tương tự như thănh phần Explicit Route ERO mă ta đê đề cập đến trong phần “Giao thức RSVP mờ rộng”.
Quâ trình xđy dựng LSP, hay còn gọi lă quâ trình ấn định nhên được thực hiện dưới hình thức xuôi dòng theo yíu cầu (downstream_on _demand) vă sử dụng bản tin LDP Label Request. Để hỗ trợ chức năng định tuyến xâc định, bản tin năy có thím thănh phần ER (Explicit Route).
Ví dụ dưới đđy sẽ trình băy câch thức xđy dựng LSP trín một tuyến định tuyến xâc định sử dụng giao thức CR-LDP.
H ình 5.27: Quâ trình xđy dựng LSP bằng giao thức CR-LDP [1].
LSR9 LSR8
Bản tin LDP LABEL REQUEST
— Bản tin LDP LABEL MAPPING
Giả sử rằng L SR l muốn xđy dựng LSP từ L SR l đến LSR4 vă đi qua LSR2, LSR3: LSR l - > LSR2 - > LSR3 - > LSR4. vă để thực hiện điều năy, LSR l tạo ra thăiứi phần ER bao gồm ba nút mạng, còn được gọi lă abstract nodes: LSR2, LSR3, LSR4. M ỗi nút mạng được đặc trưng bằng địa chỉ IPv4. Chú ý rằng, mỗi địa chỉ IP như thế có thể lă địa chỉ của một giao diện năo đó ưín LSR (trong trường hợp năy, địa chỉ IP gắn liền với m ột giao diện) hoặc lă địa chỉ của toăn bộ LSR. Đồng thời, LSR l xđy dựng bản tin LDP Label Request vă kỉm theo thănh phần ER năy. Sau khi có được bản tin hoăn chỉnh, L SR l xâc nhận LSR2 lă nút mạng đầu tiín trong thănh phần ER nín sẽ gửi bản tin năy đến LSR2. Nhận được bản tin năy, LSR2 nhận biết được nó lă nút mạng đầu tiín cũng như nút mạng tiếp theo lă LSR3 ữong thănh phần ER. LSR2 sẽ hiệu chỉnh lại thông tin thănh phần ER bằng câch xóa đi thông tin liín quan đến nó vă gửi bản tin Label Request đến LSR3 trín kết nối giữa LSR2 vă LSR3. văo thời điểm năy trong thănh phần ER chỉ còn hai nút mạng lă LSR3 vă LSR4. Câch thức xử lý bản tin LDP Label Request (cũng như sự điều chỉnh thănh phần ER) tại LSR3 hoăn toăn tưong tự như LSR2. Khi bản tin năy đến LSR4, LSR4 nhận ra rằng nó lă nút mạng cuối cùng trong thănh phần ER. Vì thế, LSR4 tạo ra bản tin Label M apping vă gửi đến LSR3. Bản tin năy bao gồm thănh phần nhên vă câc thănh phần khâc. Sau khi nhận, LSR3 sử dụng giâ ttị nhên ừong bản tin ấn định cho đường liín kết giữa nó vă LSR4 dănh cho lưu lượng. Tiếp theo, LSR3 gửi bản tin Label Mapping đến LSR2 vă cũng tương tự, bản tin năy có chứa thông tin nhên. Tại LSR2, câch thức xử lý bản tin năy giống như tại LSR3. Cuối cùng, khi L SR l nhận được bản tin năy thì quâ trình xđy dựng LSP kết thúc.
Đong thời với thông tin nhên, giao thức CR-LDP sẽ thông bâo cho câc LSR biết yíu cầu về yíu cầu tăi nguyín mạng mă luồng liru lượng cần được đâp ứng. Thông tin năy được lưu giữ ưong thănh phần thông số Ixm lưọTig (Traffic Parameter). Có 7 thông số lưu lượng đê được định nghĩa [1]:
• Tốc độ dữ liệu đỉnh PDR (Peak data rate); • Kích tìiước chùm cực đại PBS (Peak burst size); • Tốc độ dữ liệu cực đại CDR (Committed data rate); • Kích thước chùm thỏa thuận CBS (Committed burst size);
• Kích ứiước chùm vượt ngưỡng EBS (Excess burst size);