CHƯƠNG 5 Các giải pháp thực hiện MTE 83 5.1. Điều khiển MTE phân tán 83
5.1.2. Giao thức giành trớc tài nguyên RSVP-TE 85
Giao thức báo hiệu GMPLS đợc sử dụng cho điều khiển phân tán trong MTE (áp dụng IP qua mạng quang) chính là RSVP TE: giao thức - giành trớc tài nguyên. RSVP cho phép các host gửi yêu cầu về các kênh, hoặc là các đờng kết nối đầu cuối đầu cuối nhằm mục đích hỗ trợ cho - QoS của các luồng lu lợng cực nhỏ (micro - flows). Khi sử dụng RSVP, một host IP nguồn (phía gửi) giữ một bản tin tới một địa chỉ IP đích (phía nhận). Từ đó thông tin về đặc tính của lu lợng sẽ đợc phát đi. Dựa vào
đặc tính này, phía nhận thông báo cho các router (theo đờng kết nối ngợc lại) về tình trạng băng thông để giành quyền kiểm soát lu lợng theo các yêu cầu tính toán Q S đã biết. Sau quá trình nhận các bản tin RSVP, mỗi o router dọc theo các tuyến kết nối sẽ đợc phân định các vùng tài nguyên cục bộ. Nh vậy, việc chiếm trớc tài nguyên một chiều từ nơi gửi đến nơi nhận đã
đợc thiết lập trong mạng.
Tuy vậy, RSVP bản thân nó không phải là một giao thức định tuyến.
Đối với việc tính toán lựa chọn đờng RSVP đợc hỗ trợ bởi giao thức định tuyến IP unicast (truyền dữ liệu theo kiểu một một) và multicast (truyền dữ - liệu theo kiểu một nhiều, từ một trạm chuyển dữ liệu tới nhiều trạm khác). - Nếu tách RSVP ra khỏi giao thức định tuyến có thể ảnh hởng đến kỹ thuật lu lợng mạng, do giao thức định tuyến IP không có khả năng tính toán
đợc tải lu lợng. Và nếu thế giao thức định tuyến IP sẽ không đảm bảo
đợc đờng kết nối thoả mãn yêu cầu băng thông.
5.1.2.1 Bản tin RSVP và các đối tợng của nó
RSVP định nghĩa 7 bản tin sau: "Path" và "Resv" để thiết lập một phiên giành trớc tài nguyên. "PathTear" và "ResvTear" đợc dùng để kết thúc một
Luận văn cao học Các giải pháp thực hiện MTE
phiên trạng thái. "PathErr" và "ResvErr" là các bản tin báo lỗi. Cuối cùng,
"Resvconf" đợc gửi tới đích để xác nhận lại việc giành trớc tài nguyên.
Bản tin RSVP đợc gói gọn trong các gói IP nh mô tả trong hình 5..2 dới:
Các đối tợng RSVP chính đợc liệt kê nh sau:
- Session: định nghĩa địa chỉ đích nhận dạng luồng lu lợng duy nhất bao gồm: địa chỉ IP phía nhận; cổng đến; tên gọi giao thức
- Sender Template: nhận dạng nơi gửi yêu cầu
- Flowspec: nằm trong bản tin Resv, mô tả yêu cầu giành trớc. Đợc sử dụng bởi các router trung gian.
- Filterspec: Mô tả các gói dữ liệu với mức độ QoS xác định tại các node trên đờng kết nối từ nơi gửi đến nơi nhận trong một phiên đã đợc đa ra. Còn có chức năng phân loại gói.
Khuôn dạng chung của một số đối tợng RSVP
IP header
RSVP Common Header RSVP Object 1
RSVP Object 2
……….
RSVP Object n
Hình 5.2: Bản tin RSVP
Luận văn cao học Các giải pháp thực hiện MTE
Length Class number Class type
Object Contents
5.1.2.2 Thiết lập quá trình giành trớc tài nguyên
Báo hiệu đợc bắt đầu từ phía gửi lu lợng. Nó khởi tạo một bản tin Path, gồm có Session, Sender Template và Tspec. Bản tin này đi theo tuyến có sẵn tới địa chỉ đích và thiết lập trên các router mà nó đi qua, thông tin trạng thái đờng kết nối (Path State). Cơ sở dữ liệu trong các router lập tức cập nhật các thông tin trạng thái này. Dựa vào nội dung của Tspec, phía nhận phát một bản tin Resv. Trong mỗi router trung gian cũng sẽ có dữ liệu về Resv state bao hàm Flowspec sử dụng để cấu hình cho các gói cục bộ, và Filterspec đợc sử dụng để phân loại gói.
Dới đây xem xét một ví dụ về cách thức thiết lập đờng quang mới tại lớp quang mà có sử dụng bản tin RSVP-TE
Đề nghị thiết lập một kết
nối quang mới Yêu cầu thêm một số kênh bước sóng Dành trước một số kênh bước sóng Đề nghị thiết lập một
kết nối quang mới
Các kênh bước sóng cho kết nối quang theo yêu cầu
Các kênh bước sóng dành trước cho kết nối quang Liên kết logic lớp trên Liên kết vật lý lớp dưới
Liên kết logic gặp tắc nghẽn
H×nh 5.3: ThiÕt lËp ®êng quang míi (có sử dụng bản tin RSVP )
Luận văn cao học Các giải pháp thực hiện MTE
Nh mô tả trong hình 5.3, liên kết b - c gặp tắc nghẽn. Nó bị quá tải do sự gặp nhau giữa hai luồng lu lợng a → d và b - c. MTE sẽ đợc khởi tạo
để thực hiện việc cấu hình lại. Một liên kết logic sẽ đợc thiết lập giữa router a và d. Thực tế là đã có một kết nối quang mới đợc yêu cầu giữa hai bộ kết nối chéo quang OXC A và OXC D trong lớp mạng bên dới. Router b gửi một thông báo yêu cầu đến Router a, tức là yêu cầu OXC A bắt đầu quá
trình khởi tạo một kết nối quang mới. Các yêu cầu này có thể đợc thực hiện qua một số phơng thức báo hiệu. Giao diện mạng - ngời sử dụng (user - network interface - UNI) cho phép các router lớp dới gửi tín hiệu tới mạng vật lý để yêu cầu cho một kết nối quang. Giao thức RSVP TE hay là CR - - LDPC (constraint - base routing label distribution protocol - - giao thức phân bổ nhãn định tuyến ràng buộc) đợc sử dụng để thiết lập hoặc giải phóng các kết nối quang nh trên. Khi router a nhận đợc yêu cầu, nó sẽ đề nghị OXC A gửi bản tin "đờng kết nối - Path" tới OXC D. Bản tin này có nội dung yêu cầu cung cấp các kênh truyền (trên các bớc sóng quang). OXC D hồi đáp một bản tin Resv để giành trớc các kênh bớc sóng. Khi OXC A nhận đợc Resv, nó lập tức kích hoạt kết nối quang đồng thời với việc thông báo một liên kết mới cho lớp mạng bên trên biết. Và cuối cùng lu lợng từ a → d sẽ truyền qua trên liên kết mới này.
Tuy nhiên, yêu cầu cung cấp một kết nối quang mới có thể không đợc
đáp ứng (bị chặn lại) do đã hết các kênh bớc sóng trên sợi quang.
Nh hình 5. , khi mà các sợi quang trở nên quá tải về dung lợng, quá 3 trình tính tuyến tìm đờng ngắn nhất sẽ gặp trở ngại. Đó là khi một kết nối mới lại cần đến hai kênh bớc sóng. Phơng pháp SPA tìm đờng giản đơn - (simple path approach) hay là phơng pháp MPA (multi path approach ) - tìm nhiều đờng cũng hay đợc áp dụng trong việc chọn đờng.
Luận văn cao học Các giải pháp thực hiện MTE
Kết nối mới
Đường quang Sợi quang
Kết nối mới
Các kênh đang dùng Tổng số các kênh
Với tình huống xảy ra trong hình 5.4, SPA không thể thêm một kết nối mới với dung lợng của ba bớc sóng trong khi MPA lại có thể. Vì vậy để giải quyết vấn đề tính toán tuyến chọn đờng đạt hiệu quả thì phơng pháp MPA thờng đợc a chuộng hơn.