Phương pháp điều khiển gán nhãn theo yêu cầu đảm bảo chắc chắn rằng tất cả các LSR trên đường dẫn chuyển mạch nhãn sử dụng cùng FEC được khởi tạo gán nhãn. Mặt hạn chế
của phương pháp này là thời gian thiết lập LSP, một số quan điểm cho rằng phương pháp này có vẻ kém hiệu quả, một số khác lại cho rằng phương pháp điều khiển gán nhãn theo yêu cầu sẽ hỗ trợ rất tốt cho vấn đề định tuyến ràng buộc. Trên thực tế, công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS thực hiện cả hai phương pháp trên.
2. Phát hiện và chống vòng lặp
Hiện tượng vòng lặp có thể xuất hiện trong bất kỳ loại mạng nào, hầu hết các giao thức định tuyến đều có thể gặp hiện tượng lặp vòng trong một điều kiện nào đó, có thể khi mạng gặp sự cố và một tuyến liên kết mạng bị hỏng. Chúng ta thấy rằng có hai cách cơ bản để ngăn chặn hiện tượng này:
• Ngăn ngừa vòng lặp: Ngăn ngừa các thông tin trên tuyến vòng lặp trước khi gói tin chuyển trên đó.
• Giảm bớt hậu quả vòng lặp: Từng bước hạn chế ảnh hưởng bất lợi do vòng lặp gây ra.
Hầu hết các giao thức định tuyến thuần IP đều không có khả năng chống lại hiện tượng vòng lặp thời gian ngắn, chuyển tiếp IP sử dụng tiếp cận thứ 2 là giảm bớt sự bất lợi do vòng lặp gây ra. Trường thời gian sống TTL trong gói tin sẽ giảm dần từng bước cho đến khi bằng “0” thì gói tin đó bị huỷ bỏ. Trong rất nhiều trường hợp, MPLS có thể thực hiện chính xác các giải pháp của giao thức IP đưa ra vì trong gói tin MPLS có chứa trường chức năng TTL, nhưng có trường hợp gói tin không chứa trường chức năng TTL, thì giải pháp được thực hiện tại LSR như trong chuyển mạch thẻ của Cisco thực hiện, TSR sử dụng một phần tài nguyên cho theo dõi lưu lượng, ngăn chặn sự tăng đột biến lưu lượng khi xảy ra định tuyến lặp. TSR có thể tính toán các bước nhảy khi liên kết nhãn được phân phối theo yêu cầu. Một trường tính toán bước nhảy có trong giao thức phân phối nhãn. Yêu cầu liên kết truyền theo hướng các node ra của một tuyến chuyển mạch thẻ, nếu trong lúc xử lý tính toán node có giá trị bằng 0 thì có nghĩa là yêu cầu liên kết bị lỗi. Như vậy, giải pháp được đưa ra thể hiện trên chính kiến trúc của mạng MPLS, nó sử dụng chỉ định vùng đệm như một dạng của giải pháp hạn chế ảnh hưởng mạch vòng. Rất nhiều trường chuyển mạch ATM có khả năng giới hạn không gian bộ đệm chuyển mạch có thể sử dụng bởi một kênh ảo VC, ứng dụng này trong môi trường MPLS có thể điều khiển giảm bớt được các thiệt hại do hiện tượng vòng lặp gây nên. Chú ý rằng, mục tiêu hạn chế vòng lặp là cho phép định tuyến tái hội tụ, và đó được coi là cách tốt nhất để đảm bảo rằng các bộ định tuyến không bị quá tải với các gói tin chuyển tiếp vòng. Trong ATM-LSR, nếu các gói tin đang lặp vòng và chiếm một không gian bộ nhớ đệm, thì các chuyển mạch vẫn có thể chuyển đi các gói tin cập nhật định tuyến, các gói tin này sẽ đảm bảo cho các tuyến được hội tụ. Thậm chí nếu mạch vòng không phải là kiểu tạm thời (có thể do nhầm lẫn khi cấu hình hệ thống), thì
ATM-LSR vẫn còn chức năng xử lý gói tin điều khiển và chuyển tiếp các gói tin không lặp vòng, nếu tài nguyên chuyển mạch bị tiêu tốn cho vòng lặp có giới hạn.
Kỹ thuật phát hiện mạch vòng trong MPLS được phát triển như một phần của kiến trúc ARIS, dựa trên ý tưởng gọi là vecto đường dẫn. Tính năng này là tuỳ chọn trong MPLS và không áp dụng cho tất cả các trường hợp, nhưng nó yêu cầu các LSR phải cấu hình được. Một vecto đường dẫn một danh sách các LSP mà có các bản tin Label REQUEST và bản tin Label MAPPING được chuyển qua. Nếu có hiện tượng mạch vòng xảy ra thì trên chính các LSR sẽ nhận thấy các bản tin đi vòng, hoặc bản tin yêu cầu chứa đúng địa chỉ của nó, vì vậy, mạch vòng sẽ được phát hiện và huỷ bỏ.
Cuối cùng, một tiếp cận ngăn ngừa mạch vòng được phát triển bởi chính MPLS dựa trên khái niệm các mạch mầu (colored threads), đây là khái niệm hoàn toàn mới và chưa từng xuất hiện trong các tiếp cận về chuyển mạch nhãn trước đây, tiếp cận này gắn với LSR- ATM nhưng nó có thể hoạt động tốt với bất kỳ LSR nào, tiếp cận này yêu cầu cơ chế điều khiển LSP. Ý tưởng của tiếp cận các mạch mầu khá đơn giản, chúng ta mô hình hoá các tiến trình xử lý thiết lập một LSP như một phần mở rộng của các mạch mầu từ bộ định tuyến đầu vào tới đầu ra. Nếu mạch bị vòng lặp các bộ định tuyến sẽ nhận thấy chỉ một mầu mà nó đã chọn trước và sau khi vòng lặp. Tại điểm này, nó sẽ ngắt xử lý thiết lập LSP cho đến khi mạch vòng bị bẻ gẫy.
Giao thức phân phối nhãn LDP
Giao thức phân phối nhãn được nhóm nghiên cứu MPLS của IETF xây dựng và ban hành dưới tên RFC 3036. Phiên bản mới nhất được công bố năm 2001 đưa ra những định nghĩa và nguyên tắc hoạt động của giao thức LDP.
Sự phân phối nhãn là hoạt động cơ bản của MPLS. MPLS giúp các nhãn nằm trên đỉnh của các giao thức khác. PIM được dùng để phân phối các nhãn trong truờng hợp định tuyến multicast. Trong trường hợp unicast, MPLS dùng giao thức phân phối nhãn- Label Distribution Protocol (LDP) và Border Gateway Protocol (BGP). Giao thức phân phối nhãn được sử dụng trong quá trình gán nhãn cho các gói thông tin yêu cầu. Giao thức LDP là giao thức điều khiển tách biệt được các LSR sử dụng để trao đổi và điều phối quá trình gán nhãn/FEC. Giao thức này là một tập hợp các thủ tục trao đổi các bản tin cho phép các LSR sử dụng giá trị nhãn thuộc FEC nhất định để truyền các gói thông tin. Vị trí của giao thức LDP và các mối liên kết chức năng cơ bản của LDP với các bộ giao thức khác.
Giao thức phân phối nhãn LDP có các đặc trưng cơ bản sau đây.
LDP cung cấp các kỹ thuật phát hiện LSR để cho phép LSR tìm kiếm và thiết lập truyền thông.
LDP định nghĩa 4 loại bản tin : • Bản tin tìm kiếm
• Bản tin liên kết khởi tạo, giữ và đóng phiên làm việc giữa các lSR.
• Bản tin phát hành nhãn thực hiện phát hành thông tin gán nhãn, yêu cầu, thu hồi và giải phóng nhãn.
• Bản tin thông báo sử dụng để cung cấp các thông tin giám sát và báo hiệu thông tin lỗi.
LDP chạy trên giao thức TCP để đảm bảo độ tin cậy của các bản tin. (trừ bản tin phát hiện).
LDP được thiết kế để dễ dàng mở rộng, sử dụng kiểu bản tin đặc biệt để thu thập các đối tượng mã hoá TVL (kiểu, độ dài, giá trị).
Hình 3.15: Giao thức LDP với các giao thức khác