GMPLS là giai đoạn phát triển nâng cao của MPLS, cung cấp mảng điều khiển chung dựa trên cơ sở IP cho tất cả các lớp; sử dụng phương thức chuyển mạch gói (bộ định tuyến và chuyển mạch), chuyển mạch kênh (SDH ADM), chuyển mạch bước sóng và chuyển mạch cổng vật lý (chuyển mạch quang).
Một trong những ứng dụng quan trọng trong GMPLS là sử dụng định tuyến cưỡng bức để phục vụ cho kỹ thuật lưu lượng và tái định tuyến nhanh. Giao thức này dựa vào 4 thành phần cơ bản:
a) Giao thức định tuyến mở rộng của IGP (IS-IS, OSPF) để trao đổi thông tin về kiến trúc mạng và sử dụng tài nguyên.
b) Thuật toán định tuyến cưỡng bức tính toán đường chuyển mạch nhãn LSP dựa vào thông tin do IGP cung cấp và yêu cầu thiết lập đường mới và /hoặc tối ưu hóa mạng.
c) Giao thức báo hiệu RSVP-TE (hay CR-LDP) để thiết lập hay giải phóng đường chuyển mạch nhãn LSP được tính toán bằng thuật toán định tuyến (điều khiển kết nối và phân bổ nhãn).
d) Chuyển tiếp nhãn
Cấu trúc GMPLS tạo ra giải pháp phù hợp để thiết kế mảng điều khiển tổng quát do phân tách rất rõ ràng mảng dữ liệu, mảng báo hiệu và mảng định tuyến (thông tin kiến trúc mạng và thông tin sử dụng).
GMPLS phát huy tối đa tính đồng vận giữa LSR và nút chuyển tải. Trong khi LSR chuyển đổi giữa “cổng vào /nhãn vào” sang “cổng ra / nhãn ra”, thì nút mạng chuyển tải chuyển đổi giữa “cổng vào /kênh quang hay kênh TDM đầu vào” sang “cổng ra /kênh quang hay kênh TDM đầu ra”. Trong cả
hai trường hợp trên, chuyển mạch độc lập với tải của thông tin cần chuyển. Sự khác biệt chính nằm trong việc mã hóa nhãn của miền truyền tải.
GMPLS được tạo ra bằng cách chấp nhận định tuyến MPLS hiện thời và các giao thức báo hiệu. Giao thức định tuyến tổng quát thể hiện những thuộc tính mới như:
Dạng kênh: cho chuyển mạch quang, chuyển mạch lam-đa, chuyển mạch TDM, chuyển mạch gói, tuỳ thuộc vào nút kết cuối của kênh. Khả năng kết cuối của kênh.
Độ mịn phân bổ băng tần của kênh.
Khả năng bảo vệ của kênh (không bảo vệ, phục hồi nhanh hay có bảo vệ).
“Nhóm chia sẻ kênh” thông thường hai kênh cùng sử dụng một sợi cáp quang thuộc cùng một nhóm chia sẻ kênh.
Các giao thức báo hiệu GMPLS có thêm nhiều thuộc tính mới như khả năng thiết lập LSP hai chiều và có thể cung cấp thông báo lỗi. Yêu cầu nhãn tổng quát chứa một số trường mới như dạng LSP yêu cầu, hình thức bảo vệ cần thiết và trường lựa chọn nhãn đề xuất hay bộ nhãn. Hơn nữa, GMPLS có thêm các thành phần và thuộc tính đáp ứng yêu cầu riêng của miền truyền tải.
Kênh điều khiển: là kênh giữa hai nút có chứa một kênh điều khiển và
một hay nhiều kênh tải dữ liệu. Kênh điều khiển được sử dụng để trao đổi các thông tin mảng điều khiển GMPLS (các bản tin LMP, các bản tin giao thức định tuyến, các bản tin giao thức báo hiệu) có thể là thông tin trong băng hay ngoài băng.
Giao thức quản lý kênh (LMP): Giao thức này hoạt động giữa hai nút
kênh và cô lập sự cố.
Tạo nhóm kênh: cho phép tạo một số kênh song song giống nhau giữa
hai nút thành một nhóm kênh trong IGP. Băng tần lớn nhất yêu cầu cho LSP phải nhỏ hơn băng tần của kênh thành phần của nhóm kênh đó. Do có rất nhiều kênh được kết nối giữa hai nút cận kề nên thuộc tính này làm tăng khả năng mở rộng của định tuyến.
Lồng xếp LSP: LSP có thể được xem như “kênh chuyển tiếp liền kề FA”
đối với IGP. Nút khác muốn tạo LSP có thể sử dụng FA này như một kênh, tăng khả năng mở rộng của hệ thống và cho phép tích hợp các lớp khác nhau nhờ tự động hoá quá trình tạo lập LSP phân cấp.
Hình 2.1 - Lồng xếp LSP
GMPLS cho phép tận dụng những kinh nghiệm trong khai thác, hoạt động của MPLS. Mảng điều khiển GMPLS trên cơ sở tiêu chuẩn mở cho phép các nhà khai thác lựa chọn thiết bị từ các nhà cung cấp khác nhau. Hơn nữa, GMPLS cho phép các nhà cung cấp dịch vụ tạo ra độ mềm dẻo hơn trong
thiết kế mạng. Điều đó làm đơn giản quá trình phát triển tiến đến mạng hình lưới (mesh network), tạo thuận lợi cho nhà khai thác mạng trong việc thiết lập các cơ chế bảo vệ thông minh, phục hồi nhanh trong lớp gần sự cố nhất. Các lớp quang cho phép giảm thời gian phục hồi xuống mức tương tự như trong các vòng Ring SDH.