Các kiểu tiến trình khác nhau chạy trong một bộ định tuyến IP có thể được xem như một chống các lớp khác nhau, mỗi lớp bao gồm các tiến trình giống nhau được xem như là một mặt phẳng. Trong mỗi bộ định tuyến đều có 4 mặt phẳng chính đó là:
Mặt phẳng điều khiển người sử dụng (User Control Plane). Mặt phẳng điều khiển quản lý (Management Control Plane). Mặt phẳng điều khiển định tuyến (Routing Control Plane). Mặt phẳng chuyển tiếp dữ liệu (Data Forwarding Plane).
3.1.2.1. Cấu trúc bộ định tuyến IP không hỗ trợ MPLS.
Bộ định tuyến IP không hỗ trợ MPLS có 2 mặt phẳng là mặt phẳng điều khiển định tuyến (Routing Control Plane) và mặt phẳng chuyển tiếp dữ liệu (Data Forwarding Plane). Nhiệm vụ chính của 2 mặt phẳng này là nhận vào các luồng dữ liệu và ra quyết định chuyển đi trên các giao tiếp thích hợp.
Transport and Application Layers
Routing Control Plane
Data Forwarding Plane
Network Layer
Data Link Layer
Physical Layer
Mặt phẳng điều khiển định tuyến thực hiện các công việc như thiết lập và quản lý các đường đi, tất cả các thông tin về đường đi đó được lưu trữ trong bảng RIB (Routing Information Base). Dựa trên bảng RIB, router sẽ chọn lọc ra các đường đi tốt nhất đến tất cả các đích và chứa chúng vào bảng FIB (Forwarding Infomation Base). Sau đó bảng FIB sẽ được chuyển xuống mặt phẳng chuyển tiếp dữ liệu.
Mặt phẳng chuyển tiếp dữ liệu thực hiện nhận các gói dữ liệu đến, dựa trên các thông tin về đường đi sẵn có được chứa trong bảng FIB sẽ chọn ngõ ra thích hợp cho từng gói dữ liệu.
3.1.2.2. Cấu trúc bộ định tuyến IP có hỗ trợ MPLS.
Transport and Application Layers
Routing Control Plane Data Forwarding Plane
Network Layer
Data Link Layer Physical Layer
MPLS
Hình 3.4. Cấu trúc IP Router có MPLS.
Ở cấu trúc này mặt phẳng điều khiển và chuyển tiếp được đặt sát nhau ở giao tiếp giữa lớp 2 và lớp 3 tạo thành một lớp con gọi là lớp 2.5 hay lớp MPLS. Vậy trong lớp MPLS có 2 mặt phẳng chính:
1. Mặt phẳng điều khiển (Control Plane):
Có nhiệm vụ trao đổi các thông tin định tuyến lớp 3 và trao đổi nhãn giữa các thiết bị liền kề nhau. MPLS dùng các giao thực định tuyến lớp 3 như OSPF, EIGRP, IS-IS, RIP và BGP dùng để trao đổi các thông tin định tuyến. Để trao đổi thông tin nhãn, MPLS dùng các giao thức trao đổi nhãn như TDP (Tag Distribution Protocol), LDP (Label Distribution Protocol), BGP (Border Gateway Protocol)
được sử dụng bởi MPLS VPN, RSVP (Resource Reservation Protocol) được sử dụng bởi MPLS TE (MPLS Traffic Engineering).
2. Mặt phẳng dữ liệu (Data plane):
Còn gọi là mặt phẳng chuyển tiếp. Có nhiệm vụ chuyển tiếp các gói dựa trên thông tin về địa chỉ IP đích và nhãn. Các thông tin này được lấy từ mặt phẳng quản lý. Control Plane OSPF LDP LFIB 24 17 Data Plane OSPF : 10.0.0.0/8 OSPF : 10.0.0.0/8 LDP : 10.0.0.0/8 Label : 17 LDP : 10.0.0.0/8 Label : 24 Labeled Packet Label : 24 Labeled Packet Label : 17 Upstream Downstream Hình 3.5. Hoạt động của lớp MPLS.
Trong hình 3.5, mặt phẳng điều khiển dùng giao thức định tuyến OSPF để trao đổi thông tin định tuyến có nhiệm vụ nhận và chuyển tiếp các gói IP cho mạng có địa chỉ 10.0.0.0/8. Giao thức LDP trao đổi thông tin về nhãn, khi nhận được gói có nhãn với giá trị 17 được sử dụng cho gói IP có địa chỉ 10.0.0.0/8 được gửi lên từ trạm downstream, nó sẽ phát sinh ra một nhãn khác có giá trị 24 và gửi lên trạm upstream kế bên. LDP sẽ chèn vào bảng LFIB nằm trong mặt phẳng dữ liệu một phần tử chỉ định rằng nhãn có giá trị 24 sẽ ánh xạ vào nhãn có giá trị 17. Dựa vào thông tin này mặt phẳng dữ liệu sẽ chuyển tiếp tất cả các gói có nhãn 24 ra giao tiếp thích hợp và thay nhãn 24 thành nhãn 17.
Việc cập nhật thông tin định tuyến và nhãn được thực hiện theo chiều từ thiết bị downstream đến thiết bị upstream. Các gói dữ liệu sử dụng thông tin định tuyến
này sẽ di chuyển theo chiều ngược lại, từ thiết bị upstream sang thiết bị downstream.