KỸ THUẬT TÁI ĐỊNH TUYẾN NHANH FRR TRONG MẠNG MAN-E VNPT ĐÀ NẴNG
3.1 KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG TRONG MPLS
3.1.1 Các thành phần kỹ thuật lưu lượng
Kỹ thuật lưu lượng được tạo ra từ các thành phần khác nhau và thuộc tính của mỗi thành phần được mô tả dưới đây:
* Thuộc tính trung kế lưu lượng
Các thuộc tính trung kế lưu lượng cho phép nhà vận hành mạng mô tả những đặc tính của trung kế lưu lượng. Chúng phải đủ thông tin để giải thích cho các loại gúi tin khỏc nhau truyền qua mạng và cú đầy đủ chi tiết để cú thể chỉ rừ ứng xử mong muốn trong tình huống lỗi. Có 6 thuộc tính trung kế lưu lượng sau:
- Bandwidth: Thuộc tính này xác định lượng băng thông mà trung kế lưu lượng yêu cầu.
- Path Selection Policy: Đây là thuộc tính cho phép người vận hành mạng quyền lựa chọn để xác định thứ tự mà router đầu đầu nên lựa chọn các đường dẫn hiện cho cỏc trung kế lưu lượng. Cỏc đường dẫn hiện cú thể hoặc được định rừ bởi người quản trị mạng hoặc được tính toán một cách tự động.
- Resource class affinity: Thuộc tính này được dùng để cho phép nhà khai thác mạng áp dụng các chính sách lựa chọn đường dẫn thông qua các tuyến mạng thêm vào hoặc loại ra. Mỗi tuyến trên mạng có thể được chia một lớp tài nguyên như một trong các thuộc tính tài nguyên. Dựa trên mối quan hệ lớp tài nguyên xác
định xem thêm vào hay loại trừ các tuyến trong tiến trình lựa chon đường dẫn. Nó có hình thức <resource class mask, resource affinity>. Thuộc tính "resource class mask" chỉ thị các bit trong lớp tài nguyên cần được kiểm soát và "resource affinity"
chỉ thị rừ cú thờm vào tuyến hay loại bỏ cỏc tuyến hay khụng.
- Adaptability:
Trong nhiều tình huống cần thiết phải thay đổi động các đường dẫn của trung kế lưu lượng để đáp ứng với việc thay đổi trạng thái mạng (chủ yếu thay đổi tài nguyên khả dụng). Quá trình này được gọi là tái tối ưu hóa. Thuộc tính này chỉ thị liệu trung kế lưu lượng có nên được tối ưu lại hay không. Nếu tái tối ưu hóa bị cấm thì trung kế lưu lượng coi như được “ghim” vào đường đã thiết lập của nó và không thể tái định tuyến khi có thay đổi trạng thái mạng.
- Resilience: Thuộc tính này xác định hành vi mong muốn khi lỗi xảy ra tức là đường dẫn mang trung kế lưu lượng không còn nữa do lỗi mạng hoặc do lấn chiếm.
+ Không tái định tuyến trung kế lưu lượng.
+ Tái định tuyến qua một đường khả dụng có đủ tài nguyên.
+ Tái định tuyến qua đường khả dụng bất kỳ bất chấp các ràng buộc tài nguyên.
+ Tổ hợp của các cơ chế nói trên.
- Priority:
Quyền ưu tiên là cơ chế được thực hiện bởi nhà vận hành mạng để điều khiển truy nhập tài nguyên khi tài nguyên mạng xảy ra tranh chấp. Nó là một chức năng được yêu cầu để xếp hạng tất cả các trung kế lưu lượng. Một chức chức năng quan trọng khác nữa của cơ chế ưu tiên là hỗ trợ đa lớp dịch vụ. Ta quy định hai loại quyền ưu tiên cho mỗi trung kế lưu lượng đó là quyền ưu tiên nắm giữ và quyền ưu tiên thiết lập. Quyền ưu tiên nắm giữ xác định liệu một trung kế lưu lượng có quyền nắm giữ tài nguyên dành sẵn hay không khi các trung kế khác xâm phạm đến tài nguyên dành sẵn của nó. Quyền thiết lập xác định một trung kế lưu lượng có quyền chiếm lấy tài nguyên dành sẵn của trung kế lưu lượng khác hay không.
Thuộc tính ưu tiên có 8 mức (giảm dần từ 0 đến 7) xác định thứ tự thực hiện chọn đường cho các trung kế lưu lượng. Độ ưu tiên cũng rất quan trọng khi triển khai cơ chế lấn chiếm vì nó có ảnh hưởng đến thứ tự thiên vị. Khi thiết lập trung kế mới hoặc tái định tuyến, một trung kế có độ ưu tiên thiết lập cao sẽ chèn lấn một trung kế khác có quyền ưu tiên cầm giữ thấp hơn “bật” ra khỏi đường nếu chúng cạnh tranh tài nguyên. Ngược lại, việc thiết lập một trung kế mới có thể thất bại nếu băng thông mà nó yêu cầu đang bị chiếm giữ bởi các trung kế khác có độ ưu tiên cầm giữ cao hơn.
* Các thuộc tính tài nguyên:
Các thuộc tính tài nguyên được dùng để mô tả các link trong mạng được dùng cho việc tính toán đường dẫn. Có 3 thuộc tính tài nguyên sau:
- Available Bandwidth: Thuộc tính này mô tả lượng băng thông khả dụng cho mỗi quyền ưu tiên thiết lập. Chú ý rằng độ rộng băng thông khả dụng cho quyền ưu tiên thiết lập cao hơn sẽ luôn luôn lớn hơn quyền ưu tiên thiết lập thấp hơn. Thuộc tính này không cần thể hiện giá trị thực của băng thông khả dụng. trong một vài trường hợp, nhà vận hành mạng có thể khai báo vượt cho một tuyến với giá trị băng thông lớn hơn băng thông thực tế, ví dụ như 49.5 Mbps đối với DS-3 link.
- Resource class: Thuộc tính này chỉ thị lớp tài nguyên của một tuyến. Chúng ta biết rằng thuộc tính trung kế lưu lượng, Resource class affinity cho phép nhà vận hành thêm vào hoặc loại bỏ tuyến. Đạt được khả năng này bằng cách kết hợp với thuộc tính Resource class của các tuyến với thuộc tính Resource class affinity của trung kế lưu lượng để bao gồm hay loại trừ các tuyến nào đó trên đường trung kế.
Resource class có độ dài 32-bit. Resource class affinity chứa thuộc tính quan hệ tài nguyên 32-bit ghép với 32-bit Resource Class Mask. Một tuyến không thể được xem là đường dẫn cho một trung kế lưu lượng trừ khi đúng theo công thức sau:
(Resource Class) & (Resource Class Mask) ==(Resource Affinity)
- Information Distribution: Khi thuộc tính tài nguyên được cấu hình cục bộ cho mỗi tuyến, chúng phải được phân phối đến các head-end router của các trung kế lưu lượng. Những thuộc tính tài nguyên này được gởi liên tục qua mạng như phần
mở rộng thêm vào các giao thức định tuyến miền nội trạng thái tuyến, đó là IS-IS và OSPF. Việc gởi liên tục xảy ra khi trạng thái tuyến thay đổi hoặc khi lớp tài nguyên của một tuyến thay đổi có thể do nhà quản trị mạng cấu hình lớp tài tài nguyên tuyến hoặc do lượng băng thông khả dụng vượt qua mức ngưỡng được cấu hình trước. Tần số gởi này được giới hạn bởi các phần định thời gian trong OSPF và IS- IS. Có ngưỡng trên và ngưỡng dưới. Mức ngưỡng trên được sử dụng khi một trung kế mới được chấp nhận. Ngưỡng dưới được dùng khi trung kế lưu lượng hiện tại đi ra.
* Sự lựa chọn đường dẫn
Lựa chọn đường dẫn cho trung kế lưu lượng diễn ra tại router đầu đầu. Sử dụng IS-IS/OSPF mở rộng, các router biên có thông tin của cả topology mạng và các tài nguyên tuyến. Đối với mỗi trung kế lưu lượng, router bắt đầu từ đích của trung kế và cố gắng tìm ra đường đi ngắn nhất hướng đến nguồn (đó là sử dụng thuật toán SPF). SPF không cần quan tâm đến các tuyến bị loại bỏ do các thuộc tính Resource class affinity cũng như các tuyến không đủ băng thông. Kết quả của tiến trỡnh lựa chọn đường dẫn là một đường đi rừ ràng gồm một chuỗi cỏc router chuyển mạch nhón. Đường dẫn này sẽ được dựng như ngừ vào đối với thủ tục thiết lập đường dẫn.
Như vậy, kỹ thuật lưu lượng TE dựa vào giao thức IGP để cấp phát / truyền cho tuyến có thông tin tài nguyên khả dụng liên quan, bao gồm: Độ rộng băng thông trên mức ưu tiên (0-7) [băng thông tuyến cực đại, băng thông dự trữ cực đại, băng thông được dành trước], các thuộc tính tuyến, metric của tuyến TE cụ thể, các thuộc tính lớp tài nguyên cho một tuyến.
Thuật toán dựa trên sự ràng buộc được dùng để tìm ra đường dẫn tốt nhất cho mỗi tunnel LSP. Nó đạt được mục tiêu bởi router đầu đầu của trung kế lưu lượng chỉ khi một tunnel mới được yêu cầu, khi LSP hiện tại của một trung kế đang tồn tại bị lỗi hoặc để tối ưu lại một trung kế đang tồn tại.
Định tuyến dựa trờn sự ràng buộc sẽ cho ta một tuyến rừ ràng gọi là "đường dẫn ngắn nhất ràng buộc" bao gồm một list về {interface/IP address} hoặc
{loopback for unmumbered interface}. Router ddaaud đầu sẽ bắt đầu tiến trình báo hiệu đường dẫn ngắn ràng buộc. Đường dẫn này (LSP) được thiết lập dựa trên các bảng tin RSVP-TE.