MPLS TE thiết lập các thuộc tính sau cho các trung kế lưu lượng :
- Sự phù hợp với ý tưởng về lớp tương đương chức năng (FEC), một trung kế lưu lượng là một sự hoà hợp của các luồng lưu lượng thuộc về cùng một lớp. Ví dụ nó có thể muốn đặt các lớp lưu lượng khác nhau vào một FEC nếu bản chất lưu lượng là không cần thiết.
- Một trung kế lưu lượng có khả năng đóng gói một FEC giữa bất cứ LSR lối vào và LSR lối ra nào.
- Các trung kế lưu lượng thông qua nhãn FEC là khả năng định tuyến.
- Một trung kế lưu lượng có thể được di chuyển từ một đường tới đường khác điều này có nghĩa nó khác biệt LSP mà nó đi qua.
- Một trung kế lưu lượng là không định hướng nhưng trong thực tế 2 trong các trung kế này có thể liên kết với nhau miễn là chúng được tạo ra và huỷ bỏ đồng thời. Sự kết hợp này được gọi là một trung kế lưu lượng hai chiều (BTT). Hai BTT không phải đi qua các tuyến vật lý giống nhau mặc dù nó muốn làm điều đó nếu hai luồng là cặp chặt chẽ đối với vấn đề ảnh hưởng thời gian thực. Ví dụ, nếu một trung kế lưu lượng đi qua nhiều LSR hơn đối tác của nó, nó có thể ảnh hưởng tới chất lượng của sự tác động qua lại. Trong bất cứ, trường hợp nào, một BTT được gọi là cấu hình đối xứng nếu các trung kế lưu lượng nằm trên cùng tuyến vật lý, và gọi là cấu hình bất đối xứng nếu chúng được định tuyến qua các tuyến vật lý khác nhau.
Thuộc tính của trung kế lưu lượng đối với kỹ thuật lưu lượng
Một trung kế lưu lượng có các tham số để nhận diện các thuộc tính của nó. Lần lượt, các thuộc tính này ảnh hưởng tới đặc trưng hoạt động của nó, đó là cách lưu lượng được xử lý bởi mạng. Giá trị thuộc tính được phân bởi quản lý mạng hoặc bởi phần mềm có khả năng tự động kiểm tra FEC tiêu chuẩn (các địa chỉ, chỉ số cổng và PID) và thiết lập các tham số.
Các thuộc tính quan trọng của trung kế lưu lượng đối với kỹ thuật lưu lượng được liệt kê ở đây.
- Thuộc tính tham số lưu lượng. - Thuộc tính hợp đồng.
- Thuộc tính lựa chọn và duy trì tuyến. - Thuộc tính ưu tiên.
- Thuộc tính dành riêng trước. - Thuộc tính đàn hồi.
Tham số lưu lượng và thuộc tính hoạt động
Hai thuộc tính này được nhóm cùng nhau bởi vì mối quan hệ đóng của chúng. Chúng tương tự như điều khiển tham số sử dụng (UPC) của ATM. Cả MPLS TE và ATM UPC đều chiếm lấy FEC của lưu lượng, lưu lượng điều khiển và giám sát, và kiểm tra giá trị của lưu lượng đi vào mạng tại node lối vào. ATM UPC lưu giữ toàn bộ mạng và tạo nên sự chắc chắn để chỉ các giá trị VPI và VCI được đi vào mạng. Đối với MPLS, hoạt động tương đương này đòi hỏi việc giám sát các FEC và liên kết các nhãn.
Một vài đặc điểm khác cần thiết đối với các thuộc tính này: - Khả năng phát hiện từ chối lưu lượng.
- Khả năng với các tham số thay đổi được kiểm tra.
- Một đáp ứng nhanh chóng tới các người dùng đang vi phạm thoả thuận của họ. - Giữ các hoạt động của người dùng từ chối trong suốt tới người dùng từ chối.
Thuật toán tốc độ gói và gói chung (GC/PRA)
Nhiều hoạt động dùng thuật toán tốc độ gói chung ATM cho hoạt động hợp đồng thực hiện. Hình 6.5 chỉ ra 2 thuật toán khả thi đối với GC/PRA được thực hiện như một thuật toán thời gian ảo hoặc thuật toán leaky bucket trạng thái tiếp diễn. Hai thuật toán phục vụ cùng mục đích : tạo ra sự chắc chắn để các tế bào làm theo (đến trong giới hạn thời gian đến mong đợi) hoặc không làm theo (đến sớm hơn giới hạn thời gian đến mong đợi). Thuật toán ứng dụng cho các tế bào, các gói, các khung các khối dữ liệu giao thức riêng biệt.
Hai định nghĩa cần giải thích là: đầu tiên, thời gian tới lý thuyết (TAT) là thời gian tới danh nghĩa của tế bào từ nguồn, giả sử nguồn gửi các tế bào với khoảng cách ngang nhau. Thứ hai, tham số k là tế bào thứ k trong một dòng tế bào trên cùng kết nối kênh ảo. TA T< Ta( k) ? TA T >T a(k )+L ? TAT=Ta(k) TAT=TAT+I Tế bào hợp lệ Tế bào không hợp lệ Thuật toán thời gian ảo
Tế bào đến tại thời điểm Ta(k) yes no yes no X’> L ? X’< 0 ? X’=X-Ta(k)-LCT X’=0 X=X+I ; LCT=Ta(k) Tế bào hợp lệ Tế bào khônng hợp lệ
Tế bào đến tại thời điểm Ta(k)
no
no
yes
yes
Thuật toán gáo rò trạng thái tiếp diễn
Hình 6.5 Thuật toán tốc độ tế bào chung (GCRA)
Đưa ra hai định nghĩa này, thuật toán thời gian ảo hoạt động như sau: - Sau khi, tế bào đầu tiên Ta(1) đến, TAT khởi tạo thời gian hiện thời.
- Sau đó, nếu thời gian đến của tế bào thứ k (Ta(k)) là trễ hơn giá trị hiện tại của TAT, (trong lưu đồ thuật toán là TAT < Ta(k)) thì tế bào là phù hợp và TAT được cập nhật Ta(k), cộng thêm số gia I.
- Nếu thời gian đến của tế bào thứ k (Ta(k)) là nhỏ hơn TAT và lớn hơn hoặc bằng TAT – L (trong lưu đồ thuật toán là TAT > Ta(k) + L) thì tế bào cũng phù hợp và TAT được cộng thêm số gia I.
- Tế bào không phù hợp nếu thời gian đến của tế bào thứ k là nhỏ hơn TAT – L, trong trường hợp này TAT không thay đổi.
Thuật toán tiếp theo là thuật toán gáo rò (leaky bucket) được xem như một cái gáo có dung tích hạn chế mà bị chảy ra ngoài liên tục với tốc độ là một đơn vị dung tích trên một đơn vị thời gian. Dung tích của nó được tăng lên bởi việc cộng thêm số gia I đối với mỗi tế bào hợp lệ. Ở trạng thái bình thường, nếu tế bào đến, dung lượng của gáo là nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn L thì tế bào là hợp lệ. Còn với các trường hợp còn lại nó không hợp lệ. Dung tích gói là L + I (vượt qua giới hạn bộ đếm).
Thuật toán gáo rò hoạt động như sau:
- Khi tế bào đầu tiên Ta(1) đến, dung tích của gáo X được lập là 0 và thời gian hợp lệ cuối cùng là Ta(1).
- Tại thời điểm tế bào thứ k (Ta(k)) đến, dung tích gáo được cập nhật là X’. Với sự cập nhật này, sau khi tế bào hợp lệ cuối cùng đến, X’ bằng dung tích gáo X trừ đi dung tích gáo bị chảy ra từ khi tế bào hợp lệ cuối cùng đến. Trong lưu đồ thuật toán là: X’=X-Ta(k)-LCT.
- Dung tích của gáo không được phép từ chối khi X’=0. Trong lưu đồ thuật toán là X’<0.
- Nếu X’ nhỏ hơn hoặc bằng giá trị giới hạn L thì tế bào là hợp lệ và dung tích gáo X được thiết lập là X’+I cho tế bào hiện thời và LCT được thiết lập tới thời gian hiện tại là Ta(k).
- Nếu X’ lớn hơn L thì tế bào là không hợp lệ và giá trị của X và LCT không thay đổi.
Thuộc tính quản lý và lựa chọn tuyến chung
Thuộc tính này liên quan tới sự lựa chọn tuyến được mang bởi trung kế lưu lượng và quy tắc lưu trữ các tuyến đã được thiết lập. Các tuyến này được lấy từ giao thức định tuyến quy ước, như OSPF và BGP. Đối với mạng MPLS, một quy tắc ưu tiên tuyến được liên kết với một tuyến chỉ rõ quản lý và được thiết lập như sự bắt buộc hoặc không bắt buộc.
Thuộc tính quan hệ lớp tài nguyên liên kết với một trung kế lưu lượng có thể được dùng để chỉ rõ lớp của tài nguyên mà hiện bao gồm hoặc không chứa tuyến của trung kế lưu lượng. Các thuộc tính hoạt động này có thể được dùng để bắt buộc thêm các tuyến đi ngang được đưa ra bởi trung kế lưu lượng.
Tham số lớp tài nguyên nhận dạng lớp tài nguyên mà một mối quan hệ được định nghĩa với sự chú ý tới trung kế lưu lượng. Tham số quan hệ chỉ định mối quan hệ, đó là liệu các thành viên của lớp tài nguyên có chứa hay không chứa tuyến trung kế lưu lượng. Tham số quan hệ có thể là một biến nhị phân mang một trong hai giá trị sau: bao hàm hiện và loại trừ hiện.
Thuộc tính đáp ứng là một phần của tham số lưu trữ tuyến liên kết với các trung kế lưu lượng. Thuộc tính đáp ứng liên kết với một trung kế lưu lượng để chỉ ra xem liệu trung kế có là mục tiêu để tin tưởng lại. Thuộc tính đáp ứng là một biến nhị phân mang một trong hai giá trị : cho phép tin tưởng và không thể tin tưởng.
Thuộc tính ưu tiên
Thuộc tính này được dùng để định nghĩa mối quan hệ quan trọng của trung kế lưu lượng và khá quan trọng nếu định tuyến cơ sở cưỡng ép được dùng trong mạng.
Thuộc tính ưu tiên trước
Thuộc tính ưu tiên trước quyết định liệu một trung kế lưu lượng có thể được ưu tiên trước một trung kế lưu lượng khác từ một tuyến được đưa ra và liệu một trung kế khác có thể dành trước một trung kế lưu lượng hay không. Sự dành trước được dùng cho cả hai mục đích hoạt động hướng lưu lượng và hướng tài nguyên. Sự ưu tiên trước đảm bảo rằng trung kế lưu lượng ưu tiên cao có thể được định tuyến thông qua các tuyến có lợi trong môi trường các dịch vụ khác nhau. Sự ưu tiên trước cũng có thể được dùng để thực hiện các chính sách phục hồi ưu tiên khác nhau sau các lỗi.
Các khái niệm MPLS khá giống SS7 về khía cạnh các quy tắc lựa chọn liên báo hiệu. Với MPLS, thuộc tính ưu tiên trước có thể được dùng để chỉ rõ 4 kiểu ưu tiên đối với một trung kế lưu lượng : (1) ưu tiên trước cho phép, (2) không ưu tiên trước, (3) có khả năng ưu tiên trước, (4) không có khả năng ưu tiên trước. Một trung kế lưu lượng cho phép ưu tiên trước có thể ưu tiên trước các trung kế lưu lượng ưu tiên thấp được chỉ định như có khả năng ưu tiên. Một lưu lượng chỉ ra khi không có khả năng ưu tiên trước thì không thể được ưu tiên bởi bất cứ trung kế khác bất chất các ưu tiên quan hệ. Một
trung kế lưu lượng chỉ định khi có khả năng ưu tiên có thể được ưu tiên bởi các trung kế ưu tiên cao hơn mà có khả năng ưu tiên.
Một vài kiểu ưu tiên là loại trừ nhau. Dùng kỹ thuật đánh số để miêu tả điều trên, sự kết hợp phương thức ưu tiên khả thi với một trung kế lưu lượng được đưa ra như sau: (1,3), (1,4), (2,3), (2,4). Sự kết hợp (2,4) đã trở thành mặc định.
Một trung kế lưu lượng, gọi là A có thể ưu tiên một trung kế ưu tiên khác gọi là B, chỉ khi cả 5 điều kiện sau được thoả mãn:
1. A có ưu tiên cao hơn B
2. A tranh giành một tài nguyên được dùng bởi B
3. Tài nguyên này không thể hoà hợp A và B dựa trên tiêu chuẩn quyết định chắc chắn.
4. A là ưu tiên cho phép. 5. B có khả năng ưu tiên
Thuộc tính đàn hồi
Thuộc tính đàn hồi quyết định hoạt động của một trung kế lưu lượng dưới các tình trạng lỗi. Đó là, khi xảy ra một lỗi dọc theo tuyến mà trung kế lưu lượng đi qua. Cơ sở của các vấn đề này là cần chỉ định các tình huống giống như là: (1) phát hiện lỗi, (2) khai báo lỗi, (3) khôi phục và sửa chữa dịch vụ.
KẾT LUẬN
Qua các chương đã trình bày của đồ án, em đã thu được một số kiến thức về lĩnh vực nghiên cứu của mình như sau:
1. Công nghệ IP truyền thống không thể đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao về chất lượng, dịch vụ của mạng thế hệ sau NGN. Có rất nhiều công nghệ được sử dụng cho mạng NGN nhưng chỉ có MPLS là công nghệ phù hợp nhất hiện nay.
2. Khái niệm của chuyển mạch nhãn, quá trình phát triển của MPLS và các ưu điểm của chuyển mạch nhãn so với các công nghệ khác.
3. Các khái niệm cơ bản về các thành phần trong chuyển mạch nhãn và hoạt động của chúng. Sự phân chia các hoạt động chuyển mạch và chuyển tiếp trong mạng chuyển mạch nhãn cũng như hoạt động của từng lớp trong mô hình phân chia.
4. Hoạt động phân bổ nhãn của chuyển mạch nhãn, khuôn dạng của các bản tin và cơ chế hoạt động của chúng.
5. Đặc biệt là các kỹ thuật lưu lượng được sử dụng trong chuyển mạch nhãn với các thành phần sử dụng trong đó như phần cứng (là các trung kế lưu lượng) và phần mềm (là thuật toán định thời hay gáo rò).
Hiện nay, MPLS đã được triển khai trong thiết bị chuyển mạch lõi hiQ 9200 của chuyển mạch mềm Siemen do VTN quản lý.
Việc nghiên cứu đề tài này đã giúp em hiểu sâu hơn về MPLS, tạo điền đề cho công việc của em trong tương lai sau khi ra trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Quý Minh Hiền (2002), “Mạng thế hệ sau NGN”, Nhà xuất bản Bưu điện Hà Nội.
2. TS Phùng Văn Vận, KS. Đỗ Mạnh Quyết (2003), “Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS”, Nhà xuất bản Bưu điện Hà Nội.
Tiếng Anh
1. Uyless (2002), MPLS and Label Switching Networks, Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, New Jersey
2. Antti Kankkunen (2000), MPLS and Next Generation Access Networks, Integral Access Inc.