Giao thức phân phối nhãn định tuyến dựa trên ràng buộc CR-LDP ( Constraint- Based Routing-LDP) được sử dụng để điều khiển cưỡng bức LDP. Giao thức này là phần mở rộng của LDP cho quá trình định tuyến cưỡng bức của LSP.
Đối với định tuyến cưỡng bức, ta có thể xem một mạng như là một tập hợp các nút mạng và một tập hợp các kết nối gữa các nút mạng đó. Mỗi kênh sẽ có các đặc điểm riêng. Để kết nối giữa hai nút bất kỳ thì cần phải thoả mãn một số yêu cầu (ràng buộc) và coi các ràng buộc này như là các đặc điểm của các kênh. Chỉ có nút đầu tiên trong cặp đóng vai trò khởi tạo đường kết nối mới biết đặc điểm này. Nhiệm vụ của định tuyến cưỡng bức là tính toán xác định đường kết nối từ nút này đến nút kia sao cho thoả mãn một số điều kiện ràng buộc đã được đặt ra với liên kết đó, các điều kiện ràng buộc có thể là một trong nhiều các tiêu chí. Ví dụ như: số nút ít nhất, đường đi ngắn nhất, băng thông rộng nhất, dung lượng đường truyền, thời gian thực…Tuy nhiên việc tối ưu hoá theo các tiêu chí khác nhau không thể được đáp ứng một cách đồng thời. Một thuật toán chỉ tối ưu theo một tiêu chí nào đó chứ không thể đáp ứng một thời điểm nhiều tiêu chí vì hai yêu cầu hai tiêu chí đó có thể xung đột nhau, chẳng hạn: đường đi ngắn nhất số nút ít nhất chưa chắc băng thông rộng nhất. Do vậy thuật toán định tuyến ràng buộc cũng không thể đáp ứng tối ưu theo mọi tiêu chí. Nó chỉ thực hiện tối ưu theo một tiêu chí nào đó đồng thời thoả mãn một số điều kiện ràng buộc được đặt ra. Khi xác định được một đường kết nối thì định tuyến cưỡng bức sẽ thực hiện thiết lập, duy trì và chuyển trạng thái kết nối dọc theo các kênh phù hợp nhất trên tuyến đường.
Ngoài các điều kiện ràng buộc được đặt ra đối với kênh, còn có các điều kiện được đặt ra đối với việc quản trị. Chẳng hạn nhà quản trị muốn ngăn không cho một lưu lượng nào đó đi qua một số kênh nhất định trong mạng được xác định bởi một số đặc điểm nào đó. Do đó, thuật toán định tuyến mà nhà quản trị phải thực hiện là tìm các kênh xác định mà nó cho qua lưu lượng trên, đồng thời thoả mãn một số điều kiện ràng buộc khác nữa.
Định tuyến cưỡng bức còn có thể là sự kết hợp của cả hai điều kiện ràng buộc là quản lý và đặc điểm kênh một cách đồng thời chứ không phải chỉ từng điều kiện riêng rẽ. Ví dụ, định tuyến cưỡng bức phải tìm ra một đường vừa phải có độ rộng băng tần nhất định, vừa phải loại trừ ra một số kênh có đặc điểm nhất định.
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Các giao thức …
Điểm khác biệt chính giữa định tuyến IP truyền thống với định tuyến cưỡng bức là: thuật toán định tuyến IP truyền thống chỉ tìm ra một đường tối ưu ứng với duy nhất một tiêu chí được đặt ra, trong khi thuật toán định tuyến cưỡng bức vừa tìm ra một tuyến đường tối ưu theo một tiêu chí nào đó đồng thời phải thoả mãn một số điều kiện ràng buộc nhất định. Chính vì điều này mà thuật toán định tuyến cưỡng bức trong mạng MPLS có thể đáp ứng được yêu cầu trong khi các mạng sử dụng các thuật toán tìm đường khác không thể có được, kể cả giao thức định tuyến IP.
Để làm được điều này, có rất nhiều nguyên nhân. Trong đó, nguyên nhân chính là do định tuyến cưỡng bức yêu cầu đường đi phải được tính toán và xác định từ phía nguồn. Các nguồn khác nhau có các ràng buộc khác nhau đối với một tuyến đường trên cùng một đích. Các điều kiện ràng buộc ứng với bộ định tuyến của một nguồn cụ thể chỉ được biết đến bởi bộ định tuyến đó mà thôi, không một bộ định tuyến nào khác trên mạng được biết về các điều kiện này. Ngược lại trong bộ định tuyến IP thì đường đi được xác định và tính toán bởi tất cả các bộ định tuyến phân tán toàn mạng.
Một nguyên nhân khác là các nguồn khác nhau có thể tính toán xác định các đường khác nhau đến cùng một đích. Vì vậy, chỉ dựa vào thông tin về đích là không đủ để có thể xác định đường truyền các gói tin.
Thiết lập một CR-LSP (Constrain-based routing LSP)
Để thiết lập một LSP theo một con đường định trước, CR-LDP sử dụng đối tượng tuyến tường minh ERO. ERO được chứa trong các bản tin Label.
Xét ví dụ dưới đây. Giả sử LSR A muốn thiết lập con đường tường minh là B-C- D. Để thực hiện việc này, LSR A xây dựng đối tượng tuyến tường minh chứa tuần tự 3 nút trừu tượng là LSR B, LSR C, LSR D. Mỗi nút được đại diện bằng một địa chỉ IP prefix. LSR A sau đó xây dựng một bản tin Label Request có chứa đối tượng tuyến tường minh mới tạo. Khi bản tin được tạo xong, LSR A sẽ xem xét nút trừu tượng đầu tiên trong đối tượng tuyến tường minh là LSR B, tìm kết nối tới LSR B và gửi bản tin Label Request trên kết nối đó. Khi LSR B nhận được bản tin Label Request, LSR B nhận thấy nó là nút trừu tượng đầu tiên trong đối tượng tuyến tường minh. LSR B sau đó tìm kiếm nút trừu tượng kế tiếp là LSR C và tìm kết nối đến LSR C. Sau đó LSR B thay đổi đối tượng tuyến tường minh và gửi bản tin Label Request đến LSR C. Lúc này đối tượng tuyến tường minh chỉ gồm LSR C và LSR B.
Hình 18: Thiết lập LSP với CR-LDP
Khi bản tin đến LSR D, LSR D nhận thấy rằng nó là nút cuối cùng trong đối tượng tuyến tường minh. Vì vậy, LSR D tạo một bản tin Label Mapping và gửi nó lên LSR C. Bản tin này bao gồm đối tượng nhãn. Khi nhận bản tin này, LSR C dùng nhãn chứa trong bản tin để cập nhật LFIB. Sau đó, LSR C gửi bản tin Label Mapping đến LSR B. Bản tin này cũng chứa nhãn mà LSR C đã quảng bá. Việc điều khiển bản tin Label Mapping ở LSR B hoàn toàn tương tự với LSR C. Cuối cùng, LSR A nhận được bản tin và LSP được thiết lập theo con đường định tuyến tường minh cho trước để mang thông tin về tài nguyên cần phải dự trữ.