6. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
2.5 Cấu trúc MPLS 23
Có hai cơ chế hoạt động trong MPLS là:
Cơ chế Frame Mode
Cơ chế này đƣợc sử dụng với các mạng IP thông thƣờng, trong cơ chế này nhãn của MPLS là nhãn thực sự đƣợc thiết kế và gán cho các gói tin, trong mặt phẳng điều khiển sẽ đảm nhiệm vai trò gán nhãn và phân phối nhãn cho các định tuyến giữa các router chạy MPLS, và trong cơ chế này các router sẽ kết nối trực tiếp với nhau qua 1 giao diện Frame mode nhƣ là PPP, các router sẽ sử dụng địa chỉ IP thuần túy để trao đổi thông tin cho nhau nhƣ là: thông tin về nhãn và bảng định tuyến routing table.
Còn với mạng ATM hay Frame relay chúng khơng có các kết nối trực tiếp giữa các interface, nghĩa là không thể dùng địa chỉ IP thuần túy để trao đổi thơng tin cho nhau, vì vậy ta phải thiết lập các kênh ảo giữa chúng (PVC).
Cơ chế cell mode.
Thuật ngữ này dùng khi có một mạng gồm các ATM LSR dùng MPLS trong mặt phẳng điều khiển để trao đổi thơng tin VPI/VCI thay vì dùng báo hiệu ATM. Trong kiểu tế bào, nhãn là trƣờng VPI/VCI của tế bào. Sau khi trao đổi nhãn trong mặt phẳng điều khiển, ở mặt phẳng chuyển tiếp, router ngõ vào (ingress router) phân tách gói thành các tế bào ATM, dùng giá trị VCI/CPI tƣơng ứng đã trao đổi trong mặt phẳng điều khiển và truyền tế bào đi. Các ATM LSR ở phía trong hoạt động nhƣ chuyển mạch ATM chúng chuyển tiếp một tế bào dựa trên VPI/VCI vào và thông tin cổng ra tƣơng ứng. Cuối cùng, router ngõ ra (egress router) sắp xếp lại các tế bào thành một gói.
Trong đó:
GFC : điều khiển luồng chung.
VPI : nhận dạng đƣờng ảo.
VCI : nhận dạng kênh ảo.
PT : chỉ thị kiểu trƣờng tin.
CLP : chức năng chỉ thị ƣu tiên huỷ bỏ tế bào.
HEC : kiểm tra lỗi tiêu đề.
MPLS chia thành 2 mặt phẳng: mặt phẳng điều khiển MPLS ( Control plane ) và mặt phẳng chuyển tiếp MPLS hay còn gọi là mặt phẳng dữ liệu (Data plane).
2.5.1 Mặt phẳng điều khiển
Thực hiện chức năng liên quan đến việc nhận biết khả năng có thể đi đến đƣợc các mạng đích. Mặt phẳng điều khiển chứa tất cả thông tin định tuyến lớp 3 nhằm trao đổi thơng tin để có thể đi đƣợc đến mạng đích.
Ví dụ điển hình về chức năng của mặt phẳng điều khiển thƣờng là trao đổi thông tin của các giao thức định tuyến nhƣ OSPF và BGP…, các giao thức có thể đáp ứng cho việc trao đổi thông tin nhãn giữa các router láng giềng với nhau trong mặt phẳng điều khiển thông qua các giao thức phân phối nhãn.
Các modul điều khiển MPLS gồm:
Định tuyến Unicast (Unicast Routing).
Định tuyến Multicast (Multicast Routing).
Kỹ thuật lƣu lƣợng (Traffic engineering).
Mạng riêng ảo (Virtual private network).
Chất lƣợng dịch vụ (Quality of service).
2.5.2 Mặt phẳng dữ liệu
Thực hiện chức năng liên quan đến chuyển tiếp gói dữ liệu.
Các gói này vừa có thể là gói IP lớp 3 hoặc là gói IP đã đƣợc gán nhãn.Thông tin trong mặt phẳng dữ liệu, chẳng hạn nhƣ giá trị nhãn thƣờng đƣợc lấy từ mặt phẳng điều khiển. Việc trao đổi thông tin giữa các router láng giềng, tạo ra các ánh xạ của các mạng đích đến các nhãn trong mặt phẳng điều khiển, thƣờng sử dụng để chuyển các gói đã gán nhãn trong mặt phẳng dữ liệu.
2.5.3 Các thành phần bên trong mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu liệu
2.5.3.1 Chuyển mạch CEF
CEF là một sự thiết lập của Cisco dựa trên MPLS, sử dụng các dịch vụ của nó hoạt động trên router Cisco. Là điều kiện tiên quyết để thực hiện MPLS, CEF cung cấp cơ chế chuyển mạch độc quyền đƣợc dùng trên các router Cisco nhằm làm tăng tính đơn giản và khả năng thực thi chuyển mạch IPv4 của một router.
2.5.3.2 Cơ sở thông tin chuyển tiếp FIB
CEF sử dụng FIB để chuyển tiếp các gói tin đến đích, là bản sao của nội dung bảng định tuyến IP, chứa ánh xạ một – một giữa bảng FIB và các mục trong bảng định tuyến.
Khi CEF đƣợc dùng trên router, router duy trì tối thiểu một FIB, chứa một ánh xạ của các mạng đích trong bảng định tuyến đến các hop kế thích hợp đƣợc kết nối trực tiếp.
FIB nằm trong mặt phẳng dữ liệu, dùng chuyển tiếp các gói bởi router.
2.5.3.3 Cơ sở thơng tin nhãn LIB và cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn LFIB
Ngồi FIB cịn có hai cấu trúc khác đƣợc xây dựng trên router, đó là LIB và LFIB.
Các giao thức phân phối đƣợc sử dụng giữa các router láng giềng trong miền MPLS nhằm đáp ứng cho việc tạo ra các mục trong LIB và LFIB:
LIB nằm trong mặt phẳng điều khiển và thƣờng đƣợc dùng bởi giao thức phân phối nhãn. Các nhãn hop kế đƣợc nhận từ các Downstream, còn các nhãn cục bộ đƣợc tạo ra bởi giao thức phân phối nhãn.
LFIB nằm trong mặt phẳng dữ liệu, chứa một ánh xạ từ nhãn cục bộ đến nhãn hop kế.
2.5.3.4 Cơ sở thông tin định tuyến RIB
Thông tin về các mạng đích có khả năng đi đến đƣợc để lấy từ các giao thức định tuyến chứa trong cơ sở thông tin định tuyến RIB hoặc bảng định tuyến. Bảng định tuyến cung cấp thông tin cho một FIB. LIB sử dụng thông tin từ giao thức phân phối nhãn, và khi LIB kết hợp cùng với các thông tin lấy từ FIB sẽ tạo ra cơ sở thơng tin chuyển tiếp nhãn LFIB.
Hình 2.12 Các thành phần MPLS trong mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu.
2.6 Các giao thức định tuyến