vậy việc kết hợp được điều khiển như trong các môi trường khác của MPLS. Lưu ý đây cũng là một ví dụ chứng tỏ việc mang thông tin kết hợp nhãn trên một giao thức có sẵn không cần một giao thức riêng như LDP.
Một kết quả quan trọng của việc thiết lập một LSP cho một luồng với cổng dành riêng RSVP là chỉ có bộ định tuyến đầu tiên trong LSP mà trong ví dụ trên là R1 liên quan tới việc xem xét các gói tin thuộc luồng dành riêng nào. Điều này cho phép RSVP được áp dụng trong môi trường MPLS theo cách mà nó không thể thực hiện được trong mạng IP truyền thống. Theo qui ước, các cổng dành riêng RSVP có thể chỉ tạo cho những luồng ứng dụng riêng lẻ, tức là những luồng được xác định nhờ 5 trường mào đầu như mô tả trong phần trên. Tuy nhiên, có thể đặt cấu hình R1 để lựa
chọn các gói tin dựa trên một số các tiêu chuẩn. Ví dụ R1 có thể lấy tất cả các gói tin có cùng một tiền tố ứng với một đích và đẩy chúng vào LSP. Vì vậy thay vì có một LSP cho mỗi luồng ứng dụng riêng, một LSP có thể cung cấp QoS cho nhiều luồng lưu lượng. Một ứng dụng của khả năng này là có thể cung cấp “đường ống” với băng thông đảm bảo từ một Site của một công ty lớn đến một Site khác, thay vì phải sử dụng đường thuê bao riêng giữa các chỗ này. Khả năng này cũng hữu ích cho mục đích điều khiển lưu lượng, ở đây một lưu lượng lớn cần được gửi dọc theo các LSP với băng thông đủ để tải lưu lượng.
Để hỗ trợ một số cách sử dụng tăng cường của RSVP, MPLS định nghĩa một đối tượng RSVP mới có thể mang trong bản tin PATH là: đối tượng LABEL_REQUEST. Đối tượng này thực hiện hai chức năng. Thứ nhất, nó được sử dụng để thông báo cho một LSR tại phía cuối của LSP gửi RESV trở về để thiết lập LSP. Điều này hữu ích cho việc thiết lập các LSP Site-to-Site. Thứ hai, khi LSP được thiết lập cho một tập các gói tin, không chỉ là một luồng ứng dụng riêng, đối tượng chứa một trường để xác định giao thức lớp cao hơn sẽ sử dụng LSP. Trường này được sử dụng tương tự như mã phân kênh để xác định giao thức lớp cao hơn (IPv4, IPX, v.v..), vì vậy sẽ không có trường phân kênh trong mào đầu MPLS nữa. Do vậy, một LSP có thể cần được thiết lập cho mỗi giao thức lớp cao hơn nhưng ở đây không giới hạn những giao thức nào được hỗ trợ. Đặc biệt, không yêu cầu các gói tin mang trong LSP được thiết lập sử dụng RSVP phải là các gói tin IP.
RSVP-TE yêu cầu thiết bị có khả năng mang một đối tượng “mờ”, nghĩa là các đối tượng này không xử lý bởi các thiết bị khác khi truyền trong mạng. RSVP mang các đối tượng trong các bản tin của nó như là các đoạn mờ của thông tin. Những đoạn này được mang tới các module điều khiển thích hợp trong bộ định tuyến. Phương thức thiết lập báo hiệu dựa trên cơ sở này khuyến khích sự phát trển của các đối tượng RSVP mới. Các đối tượng này có thể được dung hoặc được tạo ra và duy trì các trạng thái được phân phối cho các thông tin khác ngoài vấn đè dự trữ tài nguyên đơn thuần. Tập hợp các mở rộng có thể nhanh chóng và dễ dàng được sự phát triển qua việc cải thiện RSVP nhằm hỗ trợ các yêu cầu xử lý lưu lượng mang tính tức thời trong vấn đề định tuyến chính xác và giảm độ phức tạp trong quá trình phân phối nhãn.
Các đặc điểm cơ bản của RSVP-TE hỗ trợ trong MPLS:
Các kiểu LSP được cung cấp
Giao thức RSVP cung cấp các đường dẫn chuyển mạch định tuyến hiện ER-LSP theo cả hai kiểu chặt và lỏng, chức năng này lợi dụng chính hai kiểu định tuyến trong MPLS. Đối với phương pháp lỏng trong các đường dẫn ER-LSP, phương pháp định tuyến từng bước
được sử dụng để xác định nơi bản tin gửi đến. Vì thế RSVP cũng cung cấp định tuyến từng bước dựa trên yêu cầu đường xuống.
Các tham số QoS
Ban đầu RSVP được thiết kế để cung cấp các dịch vụ tích hợp, nó không có khả năng phân biệt dịch vụ trong các mạng. Vì thế RSVP không có khả năng báo hiệu các dịch vụ phân biệt. Để tương thích với các dịch vụ phân biệt RSVP truyền và điều khiển khéo léo các tha số điều khiển QoS như là dữ liệu “mờ”, gửi tới các dữ lệu này tới module điều khiển lưu lượng thích hợp để thực hiện dự trữ tài nguyên cho các lớp dịch vụ phân biệt.
Kiến trúc báo hiệu trong mạng
RSVP-TE được thiết kế dựa trên multicast IP, thực hiện thống nhất dự trữ tài nguyên hướng tới thiết bị gửi. Trong pham vi LPLS, chỉ có kết nối đơn phương được xem xét, nên nó bỏ đi một số kiểu dữ liệu dự trữ và kiến trúc gốc thiết bị gửi. Trong suốt thời gian báo hiệu. các yêu cầu các lớp dịch vụ và QoS thường được khởi tạo từ thiết bị nhận. Với các đường dẫn chuyển mạch định tuyến ER-LSP, nhà quản lý mạng thường xuyên cấu hình và khởi tạo các yêu cầu và chính sách từ thiết bị gửi hơn là thiết bị nhận hoặc cả hai.
Chỉ thị lỗi
Do thiếu các cơ chế hỗ trợ vận chuyển tin cậy, RSVP không thể nhanh chóng thông tin cho kết cuối rằng kết nối giữa chúng bị lỗi, RSVP có một bản tin ngắt đường nhưng nó lại không được gửi một cách tin cậy. Chính vì vậy điểm cuối không thể bắt đầu tái định tuyến cho đến khi kết thúc khoảng thời gian xóa bỏ trạng thái mềm.
Khả năng tái định tuyến
Kiểu dự trữ tài nguyên RSVP SE được sử dụng thiết lập đồng thời 2 đường cho phiên để định tuyến thích nghi luân phiên xuyên qua mạng bằng cơ chế nối trước khi cắt. trong kiểu này, một phiên có thể thiết lập một đường khác cho LSP, sử dụng một nhận dạng đường khác với đường ban đầu. Thiết bị gửi một bản tin PATH sử dụng đối tượng phiên ban đầu và LSP ID mới và đối tượng tuyến hiện mới. Sau đó trên các liên kết mà không chiếm giữ chung, bản tin PATH mới được đối xử như là thiết lập LSP mới thông thường. Trên các liên kết được duy trì, đối tượng phiên chia sẻ và điều kiểu SE cho phép LSP được thiết lập chia sẻ tài nguyên với LSP cũ. Mỗi lần thiết bị gửi nhận một bản tin Resv cho LSP mới, nó có thể truyền lưu lượng vào đó và hủy LSP cũ. Đặc điểm này có thể được sử dụng trong việc tối ưu lại lưu lượng, không sử dụng cho cân băng tải. Khi đặc tính này, chú ý rằng chỉ có một ER-LSPs mang lưu lượng và tất cả đường thứ hai khác đều trống rỗng.
Tối ưu lại đường
Quyền dành trước đường
RSVP sử dụng các độ ưu tiên thiết lập và chiếm giữ đường để xác định đường mới có thể chiếm trước đường đang tồn tại. Có thể vận chuyển của RSVP, trên IP có thể gây ra các vấn đề khác nữa đối với việc hỗ trợ đặc điểm này. Bởi vì quyền dành trước thường xuyên được yêu cầu khi mạng đang chạy trong khi thiếu tài nguyên, bản tin báo hiệu RSVP có thể bị mất trong trường hợp này.
Khắc phục lỗi
Các mở rộng của RSVP mang đặc điểm tái định tuyến để điều khiển khôi phục lỗi. Nhưng trong trường hợp này, nối trước khi cắt không được sử dụng. RSVP đưa ra một lựa chọn tái định tuyến nhanh cục bộ để điều khiển tình huống lỗi. Tái định tuyến này đòi hỏi rất nhiều các giải pháp tính toán nở rộng. Số lượng lớn cả hai đường phải được tính trước, để đảm bảo rằng chúng không nối với nhau và được duy trì để sử dụng trong điều kiện lỗi.
Tách vòng lặp
Để điều khiển tách vòng lặp, đối tượng ghi thông tin tuyến được sử dụng, nó cũng có thể cung cấp thông tin của LSP xác định cho mục đích chuẩn đoán tuyến.
Vấn đề khả năng tăng kế thừa
Để giải quyết vấn đề này, các mở rộng gần đây nhất cho phép kết hợp bản tin làm tươi để giảm bớt số lượng bản tin này, khi số lượng lớn LSP tồn tại. Để giảm quá trình nạp các bản tin làm tươi trong một node, nhận dạng bản tin được đưa ra, mục đích để cho các node nhận nhanh chóng nhận ra trạng thái thay đổi. Tuy nhiên sử dụng nhận dạng node (ID node) cần phải quản lý chắc chắn số lượng ID và bản tin để tránh nhiều lỗi có thể. Các mở rộng mới nhất cấm hoàn toàn bản tin làm tươi. LSR phải sử dụng các giao thức mới để phát hiện mất các kế cận.
Hệ thống báo hiệu linh động
Thiết kế trạng thái mềm dẻo rất linh động, RSVP có thể linh động đối với các node khi xử lý các tình huống tắc nghẽn nhưng không nhanh chóng trong việc khôi phục LSP.
Một trong những điều chắc chắn về RSVP là nó có thể chịu tổn thất về khả năng mở rộng ở một mức nào đấy. Trong thực tế, đặc tính này không chính xác hoàn toàn. RSVP khởi đầu được thiết kế để hỗ trợ dự trữ tài nguyên cho các luồng ứng dụng riêng và đây là nhiệm vụ với những thách thức về khả năng mở rộng vốn có.
Nói chung thuật ngữ này được sử dụng để chỉ giới hạn sử dụng tài nguyên tăng nhanh như thế nào khi mạng lớn hơn. Ví dụ trong mạng IP quy mô lớn như mạng xương sống nhà cung cấp dịch vụ Internet, ta có thể quan tâm đến việc liệu một bảng định tuyến sẽ chiếm bộ nhớ của bộ định tuyến lớn đến mức nào, khả năng bộ xử lý và
băng thông liên kết. Vì thế, bảng định tuyến tăng chậm hơn nhiều so với số người sử dụng kết nối vào mạng.
Dự trữ tài nguyên cho các luồng ứng dụng riêng rõ ràng là ảnh hưởng xấu đến khả năng mở rộng. Chúng ta có thể cho rằng mỗi người sử dụng sẽ dự trữ tài nguyên tại một vài tốc độ trung bình, vì thế số tài nguyên dự trữ được tạo ra qua mạng lớn có khả năng tăng nhanh bằng số người sử dụng của mạng. Điều này sẽ dẫn đến chi phí lớn nếu mỗi bộ định tuyến phải lưu trữ trạng thái và tiến trình một vài bản tin cho mỗi tài nguyên dự trữ cho luồng ứng dụng riêng.
Nói tóm lại, sẽ chính xác hơn nếu nói rằng mức dự trữ tài nguyên cho các luồng ứng dụng là kém hơn so với RSVP. Sự khác nhau này đặc biệt quan trọng khi chúng ta xem xét rằng RSVP không những đòi hỏi cho việc dự trữ tài nguyên cho các luồng ứng dụng riêng mà còn dự trữ tài nguyên cho lưu lượng tổng hợp.
2. Mô hình DiffServ và MPLS
Tương tự như Diffserv, MPLS cũng hỗ trợ chất lượng dịch vụ trên cơ sở phân loại các luồng lưu lượng theo các tiêu chí như độ trễ, băng tần. Đầu tiên tại biên mạng, luồng lưu lượng của người dùng được nhận dạng và chuyển các luồng lưu lượng đó trong các LSP riêng với thuộc tính COS hay QoS của nó. MPLS hỗ trợ các dịch vụ khộng định trước qua LSP bằng việc sử dụng một trong các kỹ thuật sau:
• Bộ định tuyến COS có thể được truyền trong nhãn gắn liền với từng gói. Bên cạnh việc chuyển mạch nhã tại từng node LSR, mõi gói có thể được chuyển sang kênh ra dựa vào thuộc tính COS.
• Trường hợp nhãn không chứa chỉ thị COS hiện tại thì giá trị COS có thể liên quan ngầm định với một LSP cụ thể. Điều đó đòi hỏi LDP hay RSVP gán giá trị COS không danh định cho LSP để các gói được sử lý tương xứng.
• Chất lượng dịch vụ QoS có thể cung cấp bởi một LSP được thiết lập dựa trên cơ sở báo hiệu ATM.
Khi một bộ định tuyến MPLS gửi đi một gói tin đến chặng kế tiếp của nó, nó gửi một nhãn đi kèm. Các LSR tuần tự trong mạng đó không cần phân tích mào đầu của gói tin, nó chỉ đọc nhãn MPLS được đánh chỉ số trong bảng đường dẫn định tuyến duy trì tại mỗi LSR. Khi các gói tin được đánh dấu bởi các mã điểm DiffServ đến một mạng MPLS, cần có một cách thức chuyển giao thông tin cung cấp bởi các mã điểm vào nhãn MPLS. Việc này cần phải thực hiện nếu MPLS có khả năng thực hiện giải quyết đáp ứng yêu cầu dịch vụ khác biệt nhờ đó các gói tin được đánh dấu với MPLS trong mạng, các tiêu đề IP không được kiểm tra khi các gói tin được gán
nhãn MPLS. Do vậy các gói tin không thể phân biệt dựa trên DSCP của chúng do DSCP là một phần của tiêu đề IP.
Sự tích hợp DiffServ đã tồn tại vào mạng MPLS với 2 giải pháp: sử dụng nhãn để phân phối cho các lớp dịch vụ tương ứng với các lớp dịch vụ đánh dấu trong trường ToS hoặc ánh xạ các lớp dịch vụ này vào trong trường EXP của nhãn MPLS ( Khi đó độ mịn sẽ giảm đi do trường EXP chỉ có 3 bit mã hoá 8 khả năng trong khi 6 bit trong trường ToS mã hoá tới 26 = 64 khả năng lớp dịch vụ). MPLS và DiffServ đều cùng cách để đạt được tính mở rộng mạng đó là tập hợp lưu lượng từ ngoài biên và xử lý trong lõi mạng làm giảm cơ chế báo hiệu phức tạp và lưu lượng báo hiệu trong mạng.
Ý tưởng cơ bản của MPLS là sử dụng một nhãn để tránh việc phải xử lý phần đầu mục IP phức tạp. Vì vậy MPLS không biết tải trọng được truyền đi bao gồm những gì (tải trọng là các gói tin IP bao gồm phần đầu mục IP).
Có hai cách cơ bản để trình bày vấn đề này. Một là để sử dụng một trường đầu mục MPLS Shim để vẽ bản đồ DiffServ PHB tương ứng với DSCP trong đầu mục IP, Mặt khác là tạo ra LSP riêng biệt trên PHB được miêu tả bằng DSCP. Kiểu đầu tiên của LSP được nói đến như E-LSP, và kiểu sau cùng L-LSP.
Hình 3.21: Cấu trúc báo hiệu