Các phương pháp ràng buộc nhãn với FEC
Thuật ngữ ràng buộc liên quan tới hoạt động xảy ra tại LSR trong đó 1 nhãn được kết hợp với 1 FEC. Ràng buộc nhãn tại chỗ liên quan tới hoạt động trong đó chính router thiết lập một quan hệ nhãn với 1 FEC. Router có thể thiết lập quan hệ này khi nó nhận lưu lượng hay nó nhận thông tin điều khiển từ 1 node lân cận. Một giải pháp đơn giản là chỉ định 1 nhãn cho mỗi tiền tố địa chỉ IP nó biết và sau đó phân phát những quan hệ này theo các qui tắc (như được trình bày trong phần Sự duy nhất của nhãn trong không gian nhãn). Như được biểu diễn trong hình 2.9, ràng buộc xa là hoạt động trong đó 1 node lân cận chỉ định 1 ràng buộc nhãn tới node cục bộ. Thông thường, điều này được thực hiện với các bản tin điều khiển, chẳng hạn như là bản tin phân bổ nhãn.
Hình 2.9. Ràng buộc tại chỗ và ràng buộc xa Ràng buộc đường lên và ràng buộc đường xuống
Như được mô tả trong hình 2.10, ràng buộc nhãn đường xuống (đường lên) liên quan tới phương pháp trong đó ràng buộc nhãn được thực hiện bởi LSR đường xuống (đường lên). Thuật ngữ đường xuống chỉ hướng từ nguồn đến đích, và hướng của đường lên là từ đích đến nguồn. Khi router đường lên (Ru) gửi 1 gói tới router đường xuống (Rd), gói này đã được nhận dạng trước đó như là một thành viên của 1 FEC và nhãn L được kết hợp với FEC. Do đó, L là nhãn lối ra của Ru, và là nhãn lối vào của Rd.
Hình 2.10. Ràng buộc đường lên và đường xuống
Các chế độ điều khiển ràng buộc nhãn với FEC
MPLS hỗ trợ 2 chế độ ràng buộc nhãn với 1 FEC. Chúng được gọi là điều khiển theo lệnh và điều khiển độc lập.
Điều khiển độc lập (independent)
Trong chế độ điều khiển độc lập, router ràng buộc nhãn với mỗi FEC mà nó biết. Do đó, mỗi FEC (tối thiểu là mỗi tiền tố địa chỉ IP) có 1 nhãn được ràng buộc với nó. Hiển nhiên, các giao thức định tuyến IP, chẳng hạn như OSPF, đã được sử dụng trước đó để có được thông tin, thông tin này được đặt trong bảng định tuyến IP.
Chúng ta có thể hỏi, tại sao nhãn được ràng buộc với mọi tiền tố địa chỉ IP. Xét cho cùng một số địa chỉ không thể được sử dụng để chuyển tiếp lưu lượng. Tuy nhiên, như chúng ta thấy trong chương sau, thủ tục ràng buộc nhãn dẫn tới thời gian hội tụ nhanh hơn trong trường hợp một tuyến đường phải được thay đổi.
Như trong hình 2.11, LSR D đang thông báo với các LSR đồng cấp của nó rằng nhãn cục bộ của nó là 40 được ràng buộc với tiền tố địa chỉ IP 192.168.21.104. Một ý tưởng quan trọng đằng sau hoạt động này là ở chỗ dự định phân bổ này là có các node lân cận của D sử dụng nhãn 40 khi gửi lưu lượng tới node D với tiền tố địa chỉ này. Nói cách khác là, node đường lên sử dụng giá trị nhãn được gán bởi node đường xuống (node gán nhãn) khi gửi lưu lượng với nhãn/prefix cho node đã thực hiện gán.
Do đó, rõ ràng nhãn 40 sẽ được sử dụng bởi node đường lên C khi gửi mọi gói IP với địa chỉ đích 192.168.20.x tới node D. Tuy nhiên, node D sẽ không sử dụng nhãn 40
cho lưu lượng tới node I, E, và J. Chẳng hạn, khi gửi lưu lượng tới node E, node D sẽ sử dụng nhãn đã được gửi tới nó từ node E.
Chúng ta nhấn mạnh lại là ở đây node D phát hành (quảng cáo) nhãn 40 với tiền tố địa chỉ 192.168.20.0/24 tới tất cả các thực thể đồng cấp phân bố nhãn của nó. Việc các thực thể đồng cấp này có sử dụng nhãn này hay không còn tuỳ thuộc vào quan hệ đường lên hay đường xuống của chúng với node D.
Hình 2.11. Chế độ điều khiển độc lập
Một ưu điểm của điều khiển độc lập là ở chỗ các hoạt động ràng buộc nhãn xảy ra chỉ sau khi sự phát hành địa chỉ đã thực hiện. Bằng việc thừa nhận rằng sự phát hành địa chỉ dẫn tới hội tụ định tuyến nhanh (nghĩa là các bảng định tuyến trong miền định tuyến là ổn định và đồng bộ với các bảng định tuyến khác), thì các ràng buộc nhãn cũng được thiết lập khá nhanh, do đó cho phép mạng sử dụng các nhãn hiệu quả về mặt thời gian.
Tuy nhiên, điều khiển độc lập nên được thiết lập sao cho các LSR lân cận cùng thống nhất về các FEC (các tiền tố địa chỉ) mà chúng sẽ sử dụng. Nếu không có sự thống nhất này, một số FEC có thể không có các LSP đi kèm với chúng hay chúng được thiết lập không hiệu quả. Chẳng hạn, trong hình 2.11, giả sử LSR C và D có sự lựa chọn khác nhau về các FEC. Có thể là cả 2 LSR này đang ràng buộc cùng lúc, vì thế có sự không nhất quán.
Tuy nhiên sự không nhất quán có thể xảy ra này gần như là không xảy ra vì một lý do đơn giản nhưng quan trọng đó là: router quan tâm đến các nhãn khi chúng liên quan tới dòng lưu lượng đường xuống; có nghĩa là, tới chặng tiếp theo được kết hợp với FEC (tiền tố địa chỉ 192.168.10.0/24). Do đó, nếu node C đang chuyển tiếp lưu lượng tới node D, nó sẽ sử dụng ràng buộc FEC/nhãn được phát hành bởi D với lối vào trong bảng LFIB của nó.
Điều khiển theo lệnh (ordered)
Chế độ ràng buộc nhãn thứ 2 là chế độ điều khiển theo lệnh. Nó được đặt tên theo lối được chỉ đạo xảy ra trong việc ràng buộc nhãn, việc chỉ đạo là từ LSR lối vào hay LSR lối ra của một LSP.
Không như điều khiển độc lập, điều khiển theo lệnh đảm bảo rằng tất cả các LSR sử dụng cùng FEC như phát hành ban dầu, LSR G trong ví dụ này. Chế độ này cũng cho phép nhà quản trị mạng một số phương pháp để điều khiển việc thiết lập LSP. Chẳng hạn, tại LSR lối ra, nhà quản trị có thể cấu hình các danh sách hướng dẫn LSR thực hiện ràng buộc FEC với LSP nào.
Nhược điểm đối với điều khiển theo lệnh là ở chỗ nó cần nhiều thời gian hơn điều khiển độc lập để thiết lập LSP. Một số người xem điều này như là một lượng “trế” không đáng kể mà phương pháp này đưa tới cho các nhà quản trị mạng. Song một số người khác cho rằng điều khiển theo lệnh là không tiện lợi. MPLS hỗ trợ cả 2 chế độ điều khiển này, nhưng cần nhớ rằng điều khiển theo lệnh nên được thực hiện tại tất cả các LSR nếu nó hiệu quả. Chúng ta sẽ còn trở lại với điều khiển theo lệnh trong các phần sau khi nói về định tuyến cưỡng bức.
Phân bổ ràng buộc nhãn không theo yêu cầu và theo yêu cầu
Thủ tục điều khiển độc lập được biểu diễn trong hình 2.11 cũng là ví dụ về phân bố nhãn không theo yêu cầu, LSR không chỉ ấn đinh mà còn phát hành (phân tán) các ràng buộc nhãn tới tất cả các node lân cận (cả các node đường lên và đường xuống) cho dù là những LSR lân cận đó có cẩn ràng buộc đó hay không. Hình 2.12 minh hoạ cho kiểu phân bổ nhãn không theo yêu cầu.
Hình 2.12. Phân bổ ràng buộc nhãn không theo yêu cầu
Một kiểu phân bổ nhãn khác đó là phân bổ nhãn theo yêu cầu. Với giải pháp này, một ràng buộc nhãn chỉ xảy ra nếu một LSR bị yêu cầu thực hiện. Hình 2.13 minh hoạ cho kiểu phân bổ ràng buộc nhãn theo yêu cầu.
Hình 2.13. Phân bổ ràng buộc nhãn theo yêu cầu