4. NHỮNG VẤN ĐỀ CỦA MẠNG GMPLS VÀ CÁC GIẢI PHÁP
4.1. Tính đa dạng của chuyển mạch (Switching diversity)
4.1.1. Nhãn tổng quát và sự phân bố
GMPLS được phát triển mở rộng để có khả năng hỗ trợ các phần tử mạng truyền tải thông tin từ đầu cuối tới đầu cuối thông qua nhiều mạng với các công nghệ khác nhau với tốc độ xử lý truyền tải nhanh... Để thực hiện điều này trong công nghệ GMPLS, tiến hành chèn thêm thông tin trong các nhãn MPLS. Định dạng mới này của nhãn được gọi là "nhãn tổng quát"
(Generalized Label) cho phép các thiết bị thu nhận dữ liệu ở các dạng nguồn
khác nhau. Một nhãn tổng quát có thể đại diện cho một bước sóng, sợi quang đơn lẻ hoặc một khe thời gian (TS), ngoài ra nó còn đại diện cho dữ liệu của các nguồn lưu lượng khác đã thực hiện với nhãn MPLS như là VCC trong ATM, phần gắn thêm (shim) trong gói tin IP... Các thông tin sau đây gắn liền với nhãn tổng quát:
Dạng của mã LSP để chỉ thị loại nhãn mang lưu lượng (ví dụ: gói tin, bước sóng, SDH...)
Loại hình chuyển mạch, chỉ thị cho nút mạng khi nào sẽ thực thi các loại hình chuyển mạch khác nhau: chuyển mạch gói, chuyển mạch kênh, chuyển mạch bước sóng, chuyển mạch sợi quang.
Phần xác định tải tin để chỉ thị loại hình tải tin được truyền tải bởi LSP (ví dụ VT, DS-x, ATM, Ethernet...)
Tương tự như MPLS, sự phân bố nhãn được khởi đầu từ việc yêu cầu phân bố nhãn từ đường lên (upstream) đối với đường xuống (downstream) của LSR. GMPLS thực hiện bằng cách cho phép đường lên của LSR đề xuất trước giá trị của nhãn cho một LSP và giá trị nhãn này có thể được thay thế bằng giá trị nhãn gửi trả lại từ đường xuống của LSR.
4.1.2. Việc tạo ra LSP trong mạng dựa trên nền GMPLS
Thực hiện thiết lập một LSP trong mạng GMPLS cũng tương tự như trong mạng MPLS. Hình 2.3 thể hiện quá trình một mạng chuyển mạch gói (PSC) kết nối qua ống STM-4 đến DSC của phần tử mạng TDM. Các thành phần mạng SDH trong mạng TDM hoạt động theo cấu trúc Ring UPSR STM- 16. Hai mạng TDM kết nối với nhau thông qua hai phần tử chuyển mạch quang có khả năng chuyển mạch các chùm bước sóng mang lưu lượng STM- 64 phần tử SDH của mạng. Mục tiêu cần thực hiện trong cấu trúc này là thiết lập được một LSP giữa LSR1 và LSR4 (hình 2.3).
Hình 2.3 - Thiết lập một LSP qua môi trường mạng không đồng nhất bằng công nghệ GMPLS
Để thiết lập LSPpc giữa LSR1 và LSR4, các LSP trung gian trong mạng cần được thiết lập theo kiểu đường hầm qua các LSP ở phân lớp dưới. Ví dụ, trong hình 2.3 thể hiện cấu trúc đường hầm LSPT1 cho các LSP1, LSP2 và LSP3 nếu như tổng lưu lượng yêu cầu bởi các LSP này có thể được phục vụ bởi LSPT1.
Quá trình thiết lập này được khởi đầu bởi bản tin chứa PATH/Label gửi tới đầu kết cuối từ đường xuống, nó chứa đựng thông tin về cấu hình LSP. Cụ thể ở đây là DSCi sẽ gửi bản tin tới OXC1 và kết thúc bản tin tại DSCe. Khi OXC1 nhận được bản tin nó sẽ tạo một LSP giữa nó và OXC2. Chỉ khi LSP này được tạo lập thì các LSP giữa DSCi và DSC2 mới được tạo lập (các DSPtdi).
Gói tin yêu cầu PATH/Label chứa đựng thông tin yêu cầu nhãn tổng quát trong đó mô tả dạng của LSP (nghĩa là mô tả tới phân lớp nào quản lý LSP) và loại hình tải tin (ví dụ như DS-x, VT...). Các tham số cụ thể khác như loại báo hiệu, bảo vệ, hướng của LSP và các nhãn đề xuất đều được chỉ thị trong bản tin này. Trên đường xuống của mỗi nút mạng sẽ gửi các bản tin hướng ngược lại RESV/Label Mapping có nhãn tổng quát chứa một vài nhãn
tổng quát khác.
Khi LSR khởi đầu thu được nhãn tổng quát nó thực hiện thiết lập một LSP qua từng chặng của mạng bằng bản tin RSVP/PATH. Tuần tự thực hiện của quá trình nói trên xảy ra như sau (hình 2.3):
- LSP được tạo lập giữa OXC1 và OXC2 (LSPl) có dung lượng truyền tải STM-64 làm đường hầm cho các TDM LSP khác. LSP được tạo lập giữa DSCi và DSCe (LSPtdi).
- LSP được tạo lập giữa DS-1 và DS-2 (các LSP bên trong hai mạng TDM được tạo lập trước khi tạo lập LSP này).
- LSP được tạo lập giữa LSR2 và LSR3 (LSPpi). - LSPpc được tạo lập giữa LSR1 và LSR4.
4.1.3. Tính năng chuyển tiếp đa dạng
Các thiết bị MPLS có khả năng nhận biết nội dung thông tin chuyển tiếp qua, nghĩa là thông tin chứa trong tiêu đề của tế bào tin (cell) hoặc gói tin. Đồng thời chúng cần phải phân tích các nhãn (các tiêu đề shim) để xác định đầu ra và đầu vào cho các gói tin được gắn nhãn. Quá trình trao đổi nhãn là độc lập về mặt logic giữa mặt phẳng truyền tải dữ liệu và điều khiển. GMPLS thực hiện mở rộng tính năng này để các thiết bị GMPLS có thể nhận biết mọi loại tiêu đề mà chúng thu được. Trường hợp sau GMPLS cho phép mặt phẳng điều khiển và truyền tải có thể tách rời nhau không những về mặt logic mà còn có thể tách rời về vật lý. Ví dụ thông tin điều khiển đường điều khiển giữa nút mạng có thể truyền theo kênh kết nối Ethernet hoặc qua các tiện ích truyền dẫn khác mà nó không cần quan tâm việc thông tin quản lý giữa hai nút mạng được truyền tải bằng cách nào.
4.1.4. Cấu hình
Khi một LSP cần được tạo lập khởi đầu từ phạm vi mạng truy nhập, yêu cầu thiết lập một vài LSP khác dọc theo tuyến từ nút đầu tới nút cuối. Các LSP trung gian có thể được tạo lập thông qua các thiết bị TDM hoặc LSC. Các thiết bị này có thể có những đặc điểm riêng khác nhau, do vậy chức năng GMPLS cần phải thống nhất được các đặc tính khác nhau đó để tạo lập các LSP từ đầu cuối tới đầu cuối. Để giải quyết vấn đề nói trên có hai khái niệm quan trọng được xây dựng trong GMPLS đó là nhãn đề xuất (Suggested Label) và LSP hai hướng (Bidirectional LSP).
a) Nhãn đề xuất
Một đường lên tại nút mạng có thể lựa chọn một nhãn đề xuất với đường xuống của nó. Đường xuống có quyền từ chối các tham số thiết lập LSP do nhãn đề xuất đưa ra và đề xuất các tham số của mình. Nhãn đề xuất trong trường hợp này còn được sử dụng để tìm đường bên trong từ đầu vào tới đầu ra một cách nhanh chóng. Nhãn đề xuất cho phép các DCS tự định cấu hình của mình bằng nhãn đề nghị (Proposed Label) thay vì chờ nhãn đưa lại từ hướng ngược lại trên đường xuống. Nhãn đề xuất đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập các đường dự phòng LSP trong trường hợp có sự cố về tuyến... Tuy nhiên, nếu trong trường hợp thiết bị đường xuống từ chối nhãn đề nghị và đưa ra đề nghị riêng của nút về tham số thiết lập LSP thì thiết bị đường xuống phải định lại cấu hình với nhãn mới.
b) LSP hai hướng
Bảo vệ mạng chống lại những sự cố của mạng, chẳng hạn như đứt sợi cáp quang trong mạng quang sẽ cung cấp chức năng tìm sợi quang thay thế trong các cấu trúc mạng cụ thể. Cũng tương tự như vậy, các LSP được thiết
lập trong mạng quang cũng cần phải được bảo vệ. Vấn đề này được giải quyết bằng cách thực hiện các LSP hai chiều đơn hướng, mỗi LSP một hướng sẽ là dự phòng cho LSP hướng kia. LSP hai hướng sẽ thực hiện kỹ thuật lưu lượng và cơ chế phục hồi giống nhau trên mỗi hướng. GMPLS thực hiện chức năng thiết lập các LSP hai hướng thông qua các một tập bản tin giao thức báo hiệu (ví dụ các bản tin RSVP/PATH và RESV).