Ý tưởng chính của MPLS là sử dụng một mô hình kế tiếp cơ bản trong việc quét nhãn để có thể chứa đựng sự sắp xếp của các kiểu điều khiển khác nhau. Mỗi một kiểu điều khiển phải chịu trách nhiệm trong việc gán và phân phối cách thiết lập một nhãn, phải tốt như là việc duy trì thông tin điều khiển khác có liên quan đến nhau. Ví dụ, bộ định tuyến MPLS có thể bao gồm:
9 Kiểu Unicast Routing, xây dựng bảng định tuyến sử dụng quy ước của giao thức định tuyến IP, việc gán các nhãn tới các bộ định tuyến, phân phối các nhãn sử dụng giao thức phân phối nhãn (LDP)…
9 Kiểu traffic engineering, cho phép các đường dẫn tường minh đặc trưng label-switched được thiết lập qua một mạng cho các giả thiết điều khiển lưu lượng.
9 Kiểu virtual private network (VPN), xây dựng các bảng định tuyến đặc trưng VPN sử dụng Border Gateway Protocol (BGP) và phân phối các nhãn cho đúng với các giao thức.
Vì MPLS cho phép các kiểu khác nhau gán các nhãn cho các gói sử dụng các tiêu chuẩn đa dạng, nó tách các gói kế tiếp từ các chỉ số của mào đầu các gói IP. Traffic Engineering
Traffic Engineering đề cập đến khả năng điều khiển của những luồng lưu lượng trong mạng, với mục đích giảm thiểu tắc nghẽn và tạo ra mức sử dụng hiệu
quả nhất cho các phương tiện sẵn có. Lưu lượng IP truyền thống định tuyến theo Hop by Hop cơ bản và theo IGP luôn sử dụng kỹ thuật đường dẫn ngắn nhất để truyền lưu lượng. Lưu lượng đường dẫn IP có thể không đạt tối ưu vì nó phụ thuộc vào thông tin Link Metric tĩnh không cùng với bất kỳ một hiểu biết nào của tài nguyên mạng sẵn có hoặc các yêu cầu của lưu lượng cần thiết để mang trên đường dẫn đó. Sử dụng kỹ thuật đường dẫn ngắn nhất có thể gây ra các vấn đề sau :
9 Đường dẫn ngắn nhất từ các tài nguyên khác nhau chồng lẫn lên một số link, gây ra tắc nghẽn trên các link đó.
9 Lưu lượng từ một nguồn đi tới một đích có thể vượt quá dung lượng của kỹ thuật đường dẫn ngắn nhất, trong khi một đường dẫn dài hơn giữa hai Router đó được được sử dụng không đúng mức.
Kỹ thuật lưu lượng trong phạm vi MPLS phát sinh từ nhu cầu khai thác mạng để cung cấp một cơ sở hạ tầng mạng đáng tin cậy và đưa ra sự thực hiện nhất quán cho mạng. Kỹ thuật lưu lượng cho phép người khai thác mạng khả năng định tuyến lại luồng lưu lượng từ đường dẫn cost thấp nhất “least cost” được tính toán bởi các giao thức định tuyến và những đường dẫn vật lý ít bị tắc nghẽn trong mạng đó. Và kết quả là có sự gia tăng rất mạnh mẽ trong nhu cầu về tài nguyên mạng và sự cạnh tranh giữa các nhà cung cấp. Kỹ thuật lưu lượng đã trở thành ứng dụng hàng đầu cho MPLS. Mục đích của kỹ thuật lưu lượng là phải sử dụng hiệu quả vào tài nguyên mạng giới hạn.
Trong hình 3.12, có hai đường dẫn từ Router C tới Router E được biểu thị bởi các đường dẫn 1 và 2, nếu một Router chọn một trong các đường dẫn theo kỹ thuật đường dẫn ngắn nhất từ C tới E ( C-D-E), thì sau đó nó sẽ mang tất cả lưu lượng của đích cho E thông qua đường dẫn. Dung lượng lưu lượng cuối cùng trên đường dẫn đó có thể gây ra tắc nghẽn, trong khi một đường dẫn khác (C-F-G-H-E) không được sử dụng. Để toàn thể mạng hoạt động hiệu quả nhất nó có thể thiết kế nhằm thay đổi một vài phân số (fraction) của lưu lượng từ link này tới link khác. Trong khi ta có cost đường dẫn C-D-E ngang bằng với cost đường dẫn C-F-G-H-E như là việc tiến lại gần hơn với sự cân bằng tải sẽ gây cản trở, nếu không thể có được một Topo mạng chặt chẽ. Các đường dẫn của định tuyến tường minh, được thực hiện sử dụng MPLS, có thể được sử dụng dẽ hiểu hơn và mềm dẻo hơn của việc đánh địa chỉ vấn đề này.
Để giải quyết vấn đề điều khiển lưu lượng dựa vào một thực tế là các nhãn và các đường dẫn Label-switched có thể được thiết lập một cách đa dạng của cách kiểu điều khiển khác nhau. Ví dụ, kiểu điều khiển lưu lượng có thể thiết lậpmột
Đồ án tốt nghiệp Chương 3 Kĩ thuật lưu lượng
đường dẫn Label-switched từ B tới C tới F tới G tới H tới E (đường dẫn 1) và một đường dẫn khác từ A tới C tới D tới E (đường dẫn 2) như được chỉ ra ở hình 3.13.
Hình 3.12 Tắc nghẽn gây ra bởi kỹ thuật chon đường ngắn nhất
Hình 3.13 Giải pháp cho vấn đề sử dụng kỹ thuật lưu lượng
Nhờ việc thực hiện các chính sách chọn lọc các gói nào đó để theo sau các đường dẫn đó, luồng lưu lượng qua mạng mới có thể được quản lý. Theo yêu cầu để làm cho Traffic Engineering đạt hiệu quả, IETF đã đưa ra kỹ thuật Constraint-based routing và Enhanced link-state IGP. Theo yêu cầu để điều khiển đường dẫn LSP đạt hiệu quả, mỗi LSP có thể được gán một hoặc nhiều hơn các thuộc tính. Những thuộc tính này sẽ xem xét trong đường dẫn máy tính để cho LSP. Các thuộc tính này và ý nghĩa của chúng được tổng kết như sau:
9 Bandwidth: Độ rộng băng thông dự trữ tối thiểu của đường dẫn cho LSP được thiết lập dọc theo đường dẫn đó.
9 Path Attribute: Một thuộc tính được quyết định là đường dẫn của LSP có thể là Manually specified hoặc Dynamically hay không thì được tính bởi Constraint-Based routing.
9 Setup Priority: Thuộc tính này sẽ quyết định là LSP nào sẽ tạo ra tài nguyên khi nhiều LSP hoàn thành cho nó.
9 Holding Priority: Thuộc tính này sẽ quyết định là một tài nguyên được giữ bởi một thiết lập LSP thì sẽ được ưu tiên trước bởi một LSP mới hay không.
9 Affinity (Color): Việc quản lý đặc trưng đặc tính của một LSP.
9 Adaptability: Có hay không việc chuyển mạch LSP tới một đường dẫn tối ưu hơn khi nó trở nên có sẵn.
9 Resilience: Thuộc tính sẽ được quyết định hay không để định tuyến lại LSP khi đường dẫn có ảnh hưởng do lỗi.
Khả năng của MPLS là cung cấp việc định tuyến rõ ràng, hoạt động qua bất kỳ một phương tiện nào và có thể tập hợp số liệu thống kê những LSP, để đề nghị nó là thích hợp cho cung cấp khả năng kỹ thuật lưu lượng.
IETF đưa ra giả thiết về 2 giao thức khác nhau cho việc dành riêng tài nguyên trong phạm vi cụ thể là MPLS, định tuyến dựa trên sự ràng buộc Constraint- Based Routing, đang sử dụng giao thức phân phối nhãn LDP (CR-LDP), và giao thức dành riêng tài nguyên RSVP để cung cấp cho kỹ thuật lưu lượng trong phạm vi miền MPLS.