Thực hiện chức năng liên quan đến chuyển tiếp gói dữ liệu. Các gói này vừa có thể là gói IP lớp 3 hoặc là gói IP đã được gán nhãn.Thông tin trong mặt phẳng dữ liệu, chẳng hạn như giá trị nhãn thường được lấy từ mặt phẳng điều khiển. Việc trao đổi thông tin giữa các router láng giềng, tạo ra các ánh xạ của các mạng đích đến các nhãn trong mặt phẳng điều khiển, thường sử dụng để chuyển các gói đã gán nhãn trong mặt phẳng dữ liệu.
2.5.3 Các thành phần bên trong mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu 2.5.3.1 Chuyển mạch CEF
CEF là một sự thiết lập của Cisco dựa trên MPLS, sử dụng các dịch vụ của nó hoạt động trên router Cisco. Là điều kiện tiên quyết để thực hiện MPLS, CEF cung cấp cơ chế chuyển mạch độc quyền được dùng trên các router Cisco nhằm làm tăng tính đơn giản và khả năng thực thi chuyển mạch IPv4 của một router.
2.5.3.2 Cơ sở thông tin chuyển tiếp FIB
CEF sử dụng FIB để chuyển tiếp các gói tin đến đích, là bản sao của nội dung bảng định tuyến IP, chứa ánh xạ một – một giữa bảng FIB và các mục trong bảng định tuyến.
Khi CEF được dùng trên router, router duy trì tối thiểu một FIB, chứa một ánh xạ của các mạng đích trong bảng định tuyến đến các hop kế thích hợp được kết nối trực tiếp. FIB nằm trong mặt phẳng dữ liệu, dùng chuyển tiếp các gói bởi router.
2.5.3.3 Cơ sở thông tin nhãn LIB và cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn LFIB
Ngoài FIB còn có hai cấu trúc khác được xây dựng trên router, đó là LIB và LFIB. Các giao thức phân phối được sử dụng giữa các router láng giềng trong miền MPLS nhằm đáp ứng cho việc tạo ra các mục trong LIB và LFIB:
• LIB nằm trong mặt phẳng điều khiển và thường được dùng bởi giao thức phân phối nhãn. Các nhãn HOP kế được nhận từ các Downstream, còn các nhãn cục bộ được tạo ra bởi giao thức phân phối nhãn.
• LFIB nằm trong mặt phẳng dữ liệu, chứa một ánh xạ từ nhãn cục bộ đến nhãn HOP kế.
2.5.3.4 Cơ sở thông tin định tuyến RIB
Thông tin về các mạng đích có khả năng đi đến được để lấy từ các giao thức định tuyến chứa trong cơ sở thông tin định tuyến RIB hoặc bảng định tuyến. Bảng định tuyến cung cấp thông tin cho một FIB. LIB sử dụng thông tin từ giao thức phân phối nhãn, và khi LIB kết hợp cùng với các thông tin lấy từ FIB sẽ tạo ra cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn LFIB.
Hình 2.12 : Các thành phần MPLS trong mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu
2.6 Các giao thức định tuyến trong MPLS 2.6.1 Giao thức định tuyến OSPF
OSPF là một giao thức định tuyến dạng link-state hoạt động trong một hệ tự trị để tìm ra đường đi ngắn nhất đầu tiên, sử dụng thuật toán Dijkstra “Shortest Path First (SPF)” để xây dựng bảng định tuyến.
Ưu điểm:
• OSPF đáp ứng được nhu cầu cho các mạng lớn. • Có thời gian hội tụ ngắn.
• Hỗ trợ CIDR và VLSM.
• Kích thước mạng thích hợp cho tất cả các mạng từ vừa đến lớn. • Sử dụng băng thông hiệu quả.
• Chọn đường dựa trên chi phí thấp nhất. Cấu hình OSPF:
Router(config)#router ospf process-id
2.6.2 Giao thức định tuyến EIGRP
EIGRP là một giao thức định tuyến lai (hybrid routing), nó vừa mang những đặc điểm của distance vector vừa mang một số đặc điểm của link-state.
Ưu điểm:
• EIGRP hội tụ nhanh và tiêu tốn ít băng thông.
• EIGRP hỗ trợ VLSM và CIDR nên sử dụng hiệu quả không gian địa chỉ. Cấu hình EIGRP:
Router(config)#router eigrp autonomous-system Router(config-router)#network network-number
2.6.3 Giao thức định tuyến BGP
BGP là một giao thức định tuyến dạng path-vector và việc chọn đường đi tốt nhất thông thường dựa vào một tập hợp các thuộc tính (attribute). BGP sử dụng kết nối TCP trong mọi việc thông tin liên lạc (tạo kết nối TCP 179). BGP có thể sử dụng giữa các router trong cùng một AS và khác AS. Khi BGP được dùng trong cùng một AS thì được gọi là iBGP, còn dùng để kết nối các AS khác nhau thì gọi là eBGP.
Cấu hình BGP :
Router(config)#router bgp as-number
Router(config-router)#neighbor {ip address/peer-group-name} remote-as as-number Router(config-router)#neighbor {ip address/peer-group-name} update-source interface type interface-number
Router(config-router)#address-family vpnv4
Router(config-router-af)#neighbor {ip address/peer-group-name} activate
Router(config-router)#neighbor {ip address/peer-group-name} send-community {extended/ both}
Router(config-router)# neighbor {ip address/peer-group-name} next-hop-self
2.7 Phương thức hoạt động của MPLS
Khi một gói tin vào mạng MPLS, các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn không thực hiện chuyển tiếp theo từng gói mà thực hiện phân loại gói tin vào trong các lớp tương đương chuyển tiếp FEC .
Sau đó các nhãn được ánh xạ vào trong các FEC. Một giao thức phân bổ nhãn LDP được xác định và chức năng của nó là để ấn định và phân bổ các ràng buộc FEC/nhãn cho các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn LSR. Khi LDP hoàn thành nhiệm vụ của nó, một đường dẫn chuyển mạch nhãn LSP được xây dựng từ ngõ vào tới ngõ ra. Khi các gói vào mạng, LSR ngõ vào kiểm tra nhiều trường trong tiêu đề gói để xác định xem gói thuộc về FEC nào. Nếu đã có một ràng buộc nhãn/FEC thì LSR ngõ vào gắn nhãn cho gói và chuyển tiếp nó tới ngõ ra tương ứng. Sau đó gói được hoán đổi nhãn qua mạng cho đến khi nó đến LSR ngõ ra, lúc đó nhãn bị loại bỏ và gói được xử lý tại lớp 3. Vì vậy quá trình chuyển tiếp gói tin diễn ra nhanh hơn so với việc chuyển tiếp dựa vào định tuyến IP. Ngoài ra MPLS còn có cơ chế Fast reroute. Do MPLS là công nghệ chuyển mạch hướng kết nối, khả năng bị ảnh hưởng bởi lỗi đường truyền thường cao hơn các công nghệ khác. Trong khi đó, các dịch vụ tích hợp mà MPLS phải hỗ trợ lại yêu cầu dung lượng cao. 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.
Mặt phẳng điều khiển quản lý tập các tuyến mà một gói có thể sử dụng, trong mô hình này một gói đi vào thiết bị mạng qua giao diện đầu vào, được xử lý bởi một thiết bị mà nó chỉ xử lý thông tin về gói để đưa ra quyết định logic.