Giải phỏp cụng nghệ MPLS (Multi Protocol Label Switching) là kết quả của phỏt triển của nhiều giải phỏp chuyển mạch IP, mục tiờu cơ bản của giải phỏp này là tớch hợp định tuyến và chuyển mạch thành một tiờu chuẩn đơn nhất. Đặc biệt, MPLS là giải phỏp nhằm liờn kết định tuyến cỏc lớp mạng và cỏc cơ chế trao đổi nhón thành một giải phỏp đơn để đạt được cỏc mục tiờu sau:
• Cải thiện hiệu năng định tuyến.
• Cải thiện tớnh mềm dẻo của định tuyến trờn cỏc mụ hỡnh chồng lấn truyền thống.
• Tăng tớnh mềm dẻo trong quỏ trỡnh đưa và phỏt triển cỏc loại hỡnh dịch vụ mới. MPLS cũng cú thể coi như một giải phỏp cụng nghệ tổ hợp, mạng MPLS cú khả năng chuyển cỏc gúi tin tại lớp 3 và tại lớp 2 sử dụng cơ chế hoỏn đổi nhón như một kỹ thuật chuyển tiếp. MPLS dựa trờn mụ hỡnh ngang cấp, vỡ vậy mỗi một thiết bị MPLS chạy một giao thức định tuyến IP đơn, cập nhật trao đổi thụng tin định tuyến với cỏc thiết bị lõn cận, duy trỡ một khụng gian cấu hỡnh mạng và một khụng gian địa chỉ. MPLS chia bộ định tuyến IP làm hai phần riờng biệt: chức năng chuyển gúi tin và chức năng điều khiển. Phần chức năng chuyển gúi tin giữa cỏc bộđịnh tuyến IP, sử dụng cơ chế hoỏn đổi nhón như của ATM. Kỹ thuật hoỏn đổi nhón về bản chất là việc tỡm nhón của gúi tin trong một bảng
Gúi đó giỏn nhón đến Gúi nhón mđó giỏn ới đầu ra LSR Hop kế tiếp FTN IP IP Đẩy L
cỏc nhón để xỏc định tuyến của gúi và nhón của nú. Việc này đơn giản hơn nhiều so với việc xử lý gúi tin thụng thường và do vậy cải tiến khả năng của thiết bị. Cỏc bộđịnh tuyến sử dụng thiết bị này gọi là bộ định tuyến chuyển mạch nhón LSR (Label Switching Router). Phần chức năng điều khiển của MPLS bao gồm cỏc giao thức định tuyến lớp mạng với nhiệm vụ phõn phối thụng tin giữa cỏc LSR và thủ tục gỏn nhón để chuyển thụng tin định tuyến thành cỏc bảng định tuyến cho việc chuyển mạch. MPLS cú thể hoạt động được với cỏc giao thức định tuyến Internet khỏc như OSPF (Open Shortest Path First) và BGP (Border Gateway Protocol) [6]. Do MPLS hỗ trợ việc điều khiển lưu lượng và cho phộp thiết lập tuyến cốđịnh nờn việc đảm bảo chất lượng dịch vụ là hoàn toàn khả thi. Đõy là chức năng vượt trội của MPLS so với cỏc giao thức định tuyến khỏc. Tuy nhiờn, do MPLS là cụng nghệ chuyển mạch định hướng kết nối nờn khả năng bị ảnh hưởng bởi lỗi đường truyền là cao hơn so với cỏc cụng nghệ khỏc.
Bờn cạnh độ tin cậy, cụng nghệ MPLS cũng khiến việc quản lý mạng đựơc dễ dàng hơn. Do MPLS quản lý việc chuyển tin theo cỏc luồng tin, cỏc gúi tin thuộc một lớp chuyển tiếp tương đương FEC (Fowarding Equivalence Classes) cú thểđược xỏc định bởi giỏ trị cuả nhón. Do vậy, trong miền MPLS, cỏc thiết bị đo lưu lượng mạng cú thể dựa trờn nhón để phõn loại gúi tin. Bằng cỏch giỏm sỏt lưu lượng tại cỏc LSR, nghẽn lưu lượng sẽđược phỏt hiện và vị trớ xảy ra nghẽn cú thể được xỏc định nhanh chúng, đõy là một trong những điều kiện đảm bảo cho mạng MPLS cú khả năng hỗ trợ QoS tốt nhất, vỡ vậy MPLS tạo ra cỏc lợi ớch cho cỏc nhà cung cấp dịch vụđể quản lý lưu lượng và hỗ trợ cỏc dịch vụ mới. Tuy nhiờn, giỏm sỏt lưu lượng theo phương thức này khụng đưa ra toàn bộ thụng tin về chất lượng dịch vụ (vớ dụ như trễ xuyờn suốt của MPLS).
Để giỏm sỏt tốc độ của mỗi luồng và đảm bảo cỏc luồng lưu lượng tuõn thủ tớnh chất lưu lượng đó định trước, hệ thống giỏm sỏt cú thể dựng thiết bị nắn lưu lượng. Thiết bị này cho phộp giỏm sỏt và đảm bảo lưu lượng được tuõn thủ theo tớnh chất mà khụng cần thay đổi giao thức hiện cú.
MPLS cú thể được nhỡn nhận như một mặt bằng điều khiển trờn ATM cho phộp mở rộng phương phỏp định tuyến và điều khiển lưu lượng IP. Cú thể coi như là một phương phỏp xõy dựng cỏc VC ATM, ngoại trừ cỏc cuộc gọi MPLS là đường dẫn chuyển mạch nhón LSP (Label Switched Path). Khi chạy trờn phần cứng ATM, cả MPLS và forum
ATM đều sử dụng cựng một khuụn dạng gúi tin (53 byte), cựng nhón (VPI/VCI), cựng một kỹ thuật dón nhón cho tế bào chuyển mạch, cựng chức năng trờn cỏc thiết bị gờ mạng. Cả MPLS và ATM đều yờu cầu giao thức thiết lập kết nối ( vớ dụ giao thức phõn bổ nhón LDP cho MPLS, UNI/PNNI cho ATM). Sự khỏc nhau cơ bản nằm trong một số vấn đề sau: MPLS khụng sử dụng địa chỉ ATM, định tuyến ATM, và cỏc giao thức trong forum ATM. Thay vào đú, MPLS sử dụng địa chỉ IP, định tuyến IP động, thờm vào đú là giao thức điều khiển phõn bổ nhón LDP để sắp xếp cỏc FEC vào trong LSP. Trong thực tế MPLS sẽ cựng tồn tại với mụi trường thuần ATM trong cấu hỡnh Ship-in-the-night (SIN), tại đú hai điều hành hoạt động theo chếđộ tương hỗ, hoặc node mạng MPLS cú thể trao đổi thụng tin qua cỏc chuyển mạch thuần ATM (tớch hợp). Cuối cựng, kiến trỳc MPLS cú thể hoạt động trờn bất kỳ một cụng nghệ liờn kết dữ liệu nào, khụng chỉ ATM. Vỡ vậy, nhà cung cấp mạng cú thể cấu hỡnh và chạy MPLS trong một vựng cỏc kết nối như: giao thức điểm tới điểm PPP, chuyển mạch khung, ATM, LAN quảng bỏ.
Hỡnh 4.13: Kiến trỳc MPLS [1]