Trước khi xem xột từng phương phỏp bảo vệ riờng, cần biết cỏch thức thực hiện chuỗi cỏc sự kiện từ khi dũ lỗi đến khi truyền dữ liệu được thiết lập trờn tuyến dự phũng (xem Hỡnh 3.6).
Hỡnh 3.6 Chuỗi cỏc sự kiện để bảo vệ tuyến khi cú lỗi xảy ra
Đầu tiờn, tất cả cỏc lỗi mạng cần được phỏt hiện. Điều này rất quan trọng khi ta cần ước lượng thời gian khụi phục của cỏc cơ chế bảo vệ khỏc nhau và xỏc định nỳt nào hoặc thiết bị nào chịu trỏch nhiệm dũ lỗi.
Khi cú một lỗi được phỏt hiện, thụng tin này phải được truyền đến thực thể của mạng chịu trỏch nhiệm xử lớ. Thụng tin được truyền trờn mạng theo dạng tớn hiệu chỉ thị lỗi (FIS – Fault Indication Signal), và chiều dài tuyền tớn hiệu này cần đi qua là một thành phần rất quan trọng của thời gian được khụi phục.
Cuối cựng, một cơ chế chuyển mạch được sử dụng để gửi thụng tin về dung lượng cần thiết đến tuyến dự phũng. Trong cỏc mạng MPLS, đõy là hai nỳt, nỳt đầu tiờn được xỏc định như bộ định tuyến chuyển mạch nguồn của tuyến (PSL – Path Source Label Switch Router) và nỳt thứ hai là bộ định tuyến chuyển mạch nhón kết hợp.
Khi xem xột cỏc phương phỏp bảo vệ khỏc nhau, một điều quan trọng cần lưu ý là cỏc cụng việc này phải được cỏc nỳt cú khả năng thực hiện xử lý, và khụng phả tất cả cỏc nỳt mạng đều phải cú chức năng này.
Bảo vệ vũng
Một phương phỏp bảo vệ khỏc đượ sử dụng là bảo vệ vũng. Phương phỏp bảo vệ vũng sử dụng dung lượng dự trữ được phõn bổ trờn cỏc vũng để bảo vệ cho cỏc liờn kết. Nếu một liờn kết trờn vũng bị đứt, dữ liệu sẽ được gửi theo hướng kia trờn vũng.
Cỏch bảo vệ này được xem là bảo vệ liờn kết vỡ nú bảo vờk từng liờn kết riờng rẽ mà khụng bảo vệ cho cả tuyến. Nếu một liờn kết giữa nỳt i và j bị lỗi, dữ liệu sẽ được định tuyến tới nỳt i qua tuyến ban đầu sau đú qua vũng, đi quanh liờn kết bị lỗi tới nỳt j và sau đú tới đớch. Cỏch này cú thể tạo ra một số đường định tuyến dài khụng cần thiết nếu vũng lớn, và khụng hiệu quả lắm về dung lượng. Tuy nhiờn, đõy là cỏch bảo vệ đơn giản khi thiết lập và do đú được sử dụng trong rất nhiều mạng thực tế.
Bảo vệ p-cycle
Detection Notification Switch
p-cycle cũng là một phương phỏp bảo vệ liờn kết. Phương phỏp này tương tự như băo vệ vũng. Tuy nhiờn, phương phỏp p-cycle phõn biệt cỏc liờn kết trờn vũng và cỏc liờn kết nối hai nỳt trờn vũng nhưng khụng nằm trờn vũng đú. Như trờn Hỡnh 3.7, liờn kết 2-3 là on-cycle liờn kết và liờn kết 3-4 là off-cycle liờn kết.
Hỡnh 3.7 Bảo vệ vũng (p-cycle)
Nếu một liờn kết trờn vũng bị đứt, dữ liệu cú thể truyền trờn đường cũn lại quanh vũng đú như trong phương phỏp bảo vệ vũng. Nếu một liờn kết khụng nằm trờn vũng bị đứt, dữ liệu cú thể được truyền theo đường cũn lại xung quanh vũng như được đề cập ở trờn.
Một vấn đề đới với phương phỏp bảo vệ này cũng giống như với phương phỏp bảo vệ vũng, cỏc tuyến cú thể rất dài, tuy nhiờn, bảo vệ p-cycle bảo vệ cả cỏc liờn kết khụng nằm trờn vũng (straddling link), do đú, hiệu quả hơn so với bảo vệ vũng về mặt dung lượng. Thời gian khụi phục cú thể so sỏnh với thời gian khụi phục của cơ chế bảo vệ liờn kết.
Bảo vệ khụi phục cục bộ - Local Backup Protection
Đõy là một phương phỏp bảo vệ liờn kết. Phương phỏp này xỏc định tuyến thay thế tối ưu cho tất cả cỏc liờn kết trờn mạng, do đú, bất kể liờn kết nào bị lỗi đều cú một thay thế tối ưu sẵn sàng cho liờn kết đú (xem Hỡnh 3.8)
Phương phỏp này hiệu quả hơn về dung lượng hơn hai phương phỏp bảo vũng và bảo vệ p-cycle do cỏc tuyến dự phũng sẽ sử dụng tuyến ngắn nhất (hay rẻ nhất) để khụi phục liờn kết và cú thể khụng phải là một vũng dài hơn nhiều. Để mỗi nỳt trờn mạng cú thể chuyển lưu lượng sang tuyến dự phũng, mỗi nỳt đều phải cú cơ chế PLS, và để mỗi nỳt đều là một nỳt cuối cho cỏc tuyến dự phũng khỏc chỳng cũng cần trang bị chức năng PML.
Trờn thực tế, tất cả cỏc nỳt mạng cần trang bị trước cỏc khả năng này để cú thể thực hiện cỏc phương phỏp bảo vệ. Điều này làm cho chi phớ mạng tăng cao và phức tạp khi thiết lập. Thời gian khụi phục của phương phỏp bảo vệ dự phũng cục bộ là cú thể chấp nhận được nhưng sự phức tạp cú thể dẫn đến độ khả dụng về tài nguyờn rất thấp.
Bảo vệ dự phũng động cục bộ - Local Dynamic Backup Protection
Phương phỏp băo vệ này rất giống với bảo vệ dự phũng cục bộ. Trong cơ chế này, ta cố gắng giảm cỏc nhu cầu trờn mỗi nỳt bằng cỏch chuyển chức năng PML cho nỳt đớch (xem Hỡnh 3.9).
Hỡnh 3.9 Bảo vệ dự phũng động cục bộ
Điều này cú nghĩa là chỳng ta phải tỡm ra một tuyến khỏc từ mỗi nỳt trong tuyến chớnh tới nỳt đớch. Tuy nhiờn cú thể dẫn đến vấn đề trờn cỏc nỳt gần với nỳt đớch. Chỉ cú một trong cỏc tuyến dự phũng được sử dụng tại một thời điểm, nhưng dung lượng của chỳng vẫn phải được trữ tại cỏc nỳt như cỏc tuyến dự phũng cho phộp, do đú một nỳt mạng cú thể phải quản lý một danh sỏch tuyến dài (mỗi phần tử là cho một liờn kết trờn tuyến chớnh).
Thời gian khụi phục của phương phỏp này xấp xỉ với thời gian khụi phục của phương phỏp dự phũng cục bộ, tuy nhiờn, độ khả dụng về dung lượng được đỏnh giỏ là tốt hơn.
Bảo vệ tỏi định tuyến toàn cục
Trong phương phỏp bảo vệ tỏi định tuyến toàn cục, với mọi tuyến chớnh trờn mạng và với mỗi liờn kết trờn đú, chỳng ta cú một tuyến dự phũng khỏc nhau. Núi cỏch khỏc, với mỗi liờn kết hay mọi liờn kết bị lỗi, chỳng ta cú một tập cỏc tuyến mới phục vụ cho nhu cầu trờn mạng (xem Hỡnh 3.10)
Hỡnh 3.10 Tỏi định tuyến toàn cục
Ưu điểm chủ yếu của phương phỏp này là dung lượng cần thiết để bảo vệ lưu lượng, khụng cú phương phỏp bảo vệ nào tốt hơn phương phỏp tỏi định tuyến cục bộ xột về mặt sử dụng dung lượng. Việc so sỏnh chỉ dựa vào dung lượng cần thiết để bảo vệ lưu lượng mạng khỏi lỗi xảy ra trờn cỏc liờn kết. Khụng quan tõm đến thời gian khụi phục, độ phức tạp nỳt mạng, chi phớ, …
Bảo vệ tuyến dự phũng đơn – Single Backup Path Protection, phương thức bảo vệ1:1 và 1+1
Bảo vể dự phũng tuyến đơn cũn được gọi là phương phỏp bảo vệ 1:1. Phương phỏp này cũng giống như phương phỏp bảo vệ 1+1, chỉ khỏc nhau ở chỗ dữ liệu sẽ khụng được truyền trờn tuyến dự phũng cho đến khi cần thiết, cú nghĩa là khi cú một liờn kết trờn tuyến chớnh bị lỗi (xem Hỡnh 3.11).
Hỡnh 311. Bảo vệ tuyến dự phũng đơn
Sự thay đổi nhỏ này cho phộp ta định tuyến cho một số tuyến dự phũng trờn cựng cỏc liờn kết và chỉ phải chi phớ thờm phần lưu lượng gõy ra do lỗi của liờn kết trong trường hợp cú sự cố.
Trờn hỡnh Hỡnh3.12 mụ tả cựng một mạng sử dụng hai phương phỏp bảo vệ khỏc nhau, bảo vệ tuyến dự phũng đơn và bảo vệ 1+1. Ta cú thể thấy liờn kết ở giữa khụng cần nhận dung lượng cho cả hai tuyến dự phũng do chỳng cú thể khụng bao giờ được sử dụng trong cựng một thời điểm (với giả thiết là chỉ cú thể xảy ra lỗi trờn một liờn kết ở một thời điểm bất kỳ).
Trong vớ dụ nhỏ ấy ta thấy đó tiết kiệm được một đơn vị dung lượng nghe cú vẻ như khụng mấy ấn tượng. Tuy nhiờn, ở đõy ta chỉ cú hai nhu cầu. Khi số nhu cầu cao hơn, số đường dự phũng cú thể sử dụng chung cỏc liờn kết cũng nhiều hơn và do đú hiệu quả do phương phỏp bảo vệ này mang lại sẽ rừ ràng hơn.
Nhược điểm duy nhất của phương phỏp bảo vệ này là tớn hiệu chỉ thị lỗi FIS (Fault Indication Signal) cần được gửi lại node nguồn trước khi diễn ra chuyển mạch.
Hỡnh 3.12 Bảo về tuyến dự phũng đơn và bảo vệ 1+1