KỸ THUẬT TÁI ĐỊNH TUYẾN NHANH FRR TRONG MẠNG MAN-E VNPT ĐÀ NẴNG
3.2 BẢO VỆ VÀ KHÔI PHỤC MẠNG
Bất kỳ tài nguyên nào trong mạng cũng có thể xảy ra lỗi. Thường các lỗi trong mạng là lỗi link do link bị đứt hoặc cắm nhầm. Lỗi cũng có thể xảy ra do quá trình lão hóa của thiết bị hoặc các thành phần của nó hoặc do phần cứng hoặc phần mềm trong thiết bị router bị lỗi, lỗi này gọi chung là lỗi node.
Bảng 3.1. Các loại lỗi
Nếu có lỗi xảy ra trong mạng, khôi phục mạng được thực hiện bằng cách chuyển lưu lượng từ điểm lỗi trong mạng sang một thành phần khác trong mạng.
Điều quan trọng là hoạt động khôi phục này được thực hiện càng nhanh càng tốt để ngăn chặn tình trạng mất quá nhiều gói tin tại điểm xảy ra lỗi. Nếu việc khôi phục được nhanh chóng thực hiện thì lỗi sẽ ảnh hưởng không đáng kể đến người sử dụng cuối cùng.
Khi một liên kết hoặc một node trong mạng bị lỗi, lưu lượng đang sử dụng thành phần lỗi phải thay đổi đường dẫn để đến được đích. Điều này được thực hiện bởi các router lân cận quanh điểm lỗi, cập nhật bảng chuyển tiếp của chúng để chuyển tiếp các gói tin trên một đường dẫn khác mà đường dẫn này có thể tránh những thành phần lỗi. Đường dẫn mà lưu lượng sử dụng trước khi xảy ra lỗi gọi là tunnel chính hay tunnel làm việc, đường dẫn mới gọi là tunnel dự phòng. Thường thì kỹ thuật khôi phục mạng gồm bốn bước [6]:
- Bước 1: Phát hiện lỗi. Mạng phải có khả năng phát hiện lỗi.
- Bước 2: Thông báo lỗi. Các node phát hiện lỗi phải thông báo cho các nút khác trong mạng về lỗi xảy ra. Node nào được thông báo về lỗi xảy ra còn tùy thuộc vào kỹ thuật được sử dụng.
- Bước 3: Tính toán tunnel dự phòng
- Bước 4: Chuyển lưu lượng lên đường dự phòng. Thay vì gởi lưu lượng trên tunnel chính thì node được gọi là node chuyển mạch đường dẫn phải gửi lưu lượng lên đường dự phòng. Bước này được gọi là switchover và hoàn thành việc sửa chữa mạng sau khi lỗi xảy ra.
Nếu chúng ta xem đây là liên lạc một hướng thì khi một link xảy ra lỗi trên đường dẫn giữa người gởi và người nhận, liên lạc bị gián đoạn cho đến khi hoàn thành bốn bước trên.Thời gian gián đoạn dịch vụ là thời gian giữa bit cuối cùng được gởi trước khi lỗi xảy ra mà bên nhận nhận được và thời điểm khi bit đầu tiên của dữ liệu sử dụng đường dẫn dự phòng mà bên nhận nhận được.
Như vậy, tổng thời gian gián đoạn dịch vụ bằng thời gian phát hiện lỗi cộng với thời gian thông báo lỗi cộng với thời gian tính đường dự phòng cộng với thời gian switchover.
* Các cơ chế phát hiện lỗi
Nếu trong mạng xảy ra lỗi thì phải có cách phát hiện lỗi để các hoạt động khôi phục có thể bắt đầu. Phát hiện lỗi phụ thuộc vào loại lỗi và có thể được thực hiện bởi nút lỗi, tại nút lân cận với điểm lỗi hay điểm được cấu hình cho việc sửa chữa trong mạng. Phát hiện lỗi có thể liên quan đến nhiều kỹ thuật lớp và trong phần này sẽ được trình bày tổng quan về cơ chế phát hiện lỗi.
Quản lý phần cứng: Một số thiết bị có cả phần cứng và phần mềm giám sát trạng thái của card điều khiển và card đường dây và phần mềm chạy trên chúng.
Nếu lỗi xảy ra trong thiết bị thì chính nó có thể nhận biết lỗi một cách chính xác.
Mất kết nối điện: Lỗi xảy ra trên một link do điện (ví dụ: cáp Ethernet) được phát hiện bởi card đường dây và được báo cáo đến trình điều khiển thiết bị.
Lỗi được phát hiện khi card đường dây phát hiện không có kết nối điện trên link.
Lỗi trên link do điện được phát hiện trên cả các đầu cuối xuôi dòng và ngược dòng của link bởi vì một link kết nối hai chiều
Mất ánh sáng: Trên link quang thì lỗi do việc cắt sợi cáp được phát hiện tại nút ngược dòng với lỗi thông qua việc mất ánh sáng. Nút phía xuôi dòng không biết gì về tình trạng lỗi trên link và có thể được thông báo về lỗi thông qua một giao thức quản lý liên kết.
Giao thức quản lý liên kết: Giao thức quản lý liên kết được sử dụng bởi node trong mạng để giám sát các kết nối cá nhân. Các thiết bị đầu cuối trong mạng gửi tin nhắn yêu cầu về tình trạng node mạng mỗi khoảng thời gian thăm dò tự động. Node phúc đáp bằng một bảng tin trạng thái xác nhận tính toàn vẹn của link.
Nếu node không phúc đáp thì node ngược dòng có thể giao tiếp xuôi dòng cho đến khi lỗi bị cô lập, và sau đó báo cáo điều này đến một thành phần quản lý cục bộ.
Báo hiệu hellos và "thời gian sống": Nhiều giao thức báo hiệu gồm "bảng tin hello" nơi mà các node lân cận thăm dò với nhau theo chu kỳ để kiểm tra xem link giữa chúng có hoạt động hay không.
Các giao thức báo hiệu cũng có thể sử dụng "thời gian sống" của bảng tin, ví dụ như RSVP sử dụng phương pháp này để giữ đường dành sẵn trong mạng (trạng thái mềm). Như vậy kỹ thuật trạng thái mềm được thực hiện bằng việc sử dụng các bộ định thời và các bộ định thời này thường được thiết lập với độ cho phép cao để hạn chế lưu lượng báo hiệu.
Bảng tin thông báo lỗi: Nếu một giao thức báo hiệu để thiết lập đường dẫn bị lỗi thì các node ngược dòng sẽ được thông báo bằng bảng tin thông báo lỗi error message được gửi bởi nút bị lỗi trong thiết lập đường dẫn. Thông báo lỗi này có thể bao gồm thông tin quay trở theo đó thiết lập thông tin lỗi của đường dẫn được thiết lập được trả về để cho phép thử thiết lập một đường dẫn mới được thực hiện, tránh các nguồn tài nguyên bị chặn.
IGP hellos: Giao thức cổng nội được sử dụng để thiết lập bảng định tuyến chạy "bảng tin hello" trao đổi để kiểm tra xem link có đang hoạt động hay không.
Nếu một node không nhận được một số cài đặt trước của bảng tin hello từ các các nút lân cận thì lỗi được phát hiện.
Cập nhật topology IGP: Giao thức IGP gửi định kỳ các bảng tin cập nhật topology. Nếu topology thay đổi hoặc lỗi xảy thì sẽ được phát hiện.
3.3 BẢO VỆ VÀ KHÔI PHỤC TRONG MPLS