CÔNG NGHỆ LÀM NỀN TẢNG TRONG NGN
3.3.4. Công nghệ MPLS
Theo các nhà thiết kế mạng, sự phát triển nhanh chóng, sự mở rộng không ngừng của mạng Internet cộng với sự tăng vọt của lượng dịch vụ cũng như sự phức tạp của các loại hình dịch vụ đã dần làm cho mạng viễn thông hiện tại bị quá tải và không thể kham nổi. Thị trường đòi hỏi phải có một mạng ưu việt hơn cả về chất lượng và giá thành dịch vụ. Đây là nguyên nhân để ra đời một loạt các kỹ thuật mới trong viễn thông, trong đó có MPLS. Mặc dù trước đây ATM từng được coi là nền tảng của mạng số đa dịch vụ băng rộng, hay IP đạt được thành công lớn trên thị trường hiện nay, nhưng đều tồn tại những nhược điểm khó khắc phục. Sự xuất hiện của MPLS công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức đã giúp các nhà cung cấp có được sự lựa chọn cho cấu trúc mạng thông tin trong tương lai. Phương pháp này đã dung hòa một cách hữu hiệu năng lực điều khiển lưu lượng của thiết bị chuyển mạch với tính linh hoạt của bộ định tuyến. MPLS sẽ là nền tảng lý tưởng cho mạng đường trục trong tương lai.
Về cấu trúc, MPLS tách chức năng của IP router thành hai phần riêng biệt: chức năng điều khiển (định tuyến) và chức năng chuyển gói tin. Phần chức năng chuyển gói tin, với nhiệm vụ gửi gói tin giữa các router trên mạng, sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn tương tự như ATM. Trong MPLS, nhãn là phần tử có độ dài cố định và không phụ
tin trong một bảng các nhãn để xác định tuyến của gói và nhãn mới của nó. Việc này đơn giản hơn nhiều so với việc xử lý gói tin theo kiểu thông thường. Các router sử dụng kỹ thuật này gọi là router chuyển mạch nhãn LSR (Label Switch Router).
Phần chức năng điều khiển của MPLS bao gồm các giao thức định tuyến lớp mạng với nhiệm vụ phân phối thông tin giữa các LSR và các thủ tục gán nhãn để chuyển thông tin định tuyến thành các bảng định tuyến cho việc chuyển tiếp gói tin. MPLS có thể hoạt động với các giao thức định tuyến Internet khác như OSPF và BGP. Nó cũng hỗ trợ việc điều khiển lưu lượng và cho phép thiết lập tuyến cố định, do đó việc đảm bảo chất lượng dịch vụ của các tuyến là hoàn toàn khả thi. Đây là ưu điểm vượt trội của MPLS so với các giao thức định tuyến cổ điển khác.
Ngoài ra, MPLS còn có cơ chế chuyển tuyến nhanh (faster - routing). Do MPLS ứng dụng kỹ thuật hướng kết nối, nên khả năng bị ảnh hưởng bởi lỗi đường truyền thường cao hơn, trong khi các dịch vụ mà MPLS hỗ trợ lại đòi hỏi độ ổn định lớn. Do đó, khả năng phục hồi của MPLS đảm bảo việc cung cấp dịch vụ của mạng không phụ thuộc vào cơ cấu khôi phục lỗi của lớp vật lý bên dưới.
Bên cạnh độ tin cậy, công nghệ MPLS giúp cho việc quản lý mạng được dễ dàng hơn. MPLS quản lý việc chuyển tin theo các đường chuyển mạch nhãn LSP. Các gói tin thuộc một lớp FEC có thể được xác định bởi một giá trị nhãn. Vì thế, trong miền MPLS, các thiết bị đo lưu lượng mạng có thể dựa trên nhãn để phân loại gói tin. Bằng cách giám sát lưu lượng tại các LSR, nghẽn lưu lượng sẽ được phát hiện và xử lý chính xác tại điểm xảy ra nghẽn.
So sánh các công nghệ chuyển tải
Công nghệ IP ATM MPLS Bản chất công nghệ Là một giao thức chuyển mạch gói có độ tin cậy và khả năng mở rộng cao. Do phương thức định tuyến theo từng chặng nên Sử dụng các gói tin có chiều dài cố định 53 bytes, gọi là các tế bào. Nguyên tắc định tuyến: chuyển đổi các VPI/ VCI.
Nền tảng phần cứng tốc độ cao.
Tích hợp giữa IP và ATM. Chuyển tiếp gói tin trên cơ sở các nhãn (label) qua các đường chuyển mạch nhãn (LSP).
Có thể áp dụng trên nhiều môi trường mạng khác nhau như IP, ATM, Ethernet, FR,….
điều khiển lưu lượng rất khó thực hiện.
Ưu điểm Đơn giản, hiệu quả
Tốc độ chuyển mạch cao, mềm dẻo. Hỗ trợ QoS theo yêu cầu.
Tích hợp các chức năng định tuyến, đánh địa chỉ, điều khiển lưu lượng.
Sự kết hợp giữa IP và ATM cho phép tận dụng tối đa thiết bị, giảm chi phí đầu tư, nâng cao hiệu quả. Sự phân tách giữa điều khiển và chuyển tiếp cho phép MPLS dễ dàng phát triển mở rộng.
Nhược điểm Không hỗ trợ QoS
Không mềm dẻo trong hỗ trợ những ứng dụng IP, VoA
Hỗ trợ đa giao thức nên có cấu trúc phức tạp.
Khó thực thi QoS xuyên suốt từ đầu cuối đến đầu cuối cho người sử dụng. Giải quyết việc chèn tế bào sẽ chiếm nhiều tài nguyên bộ đệm hơn, dẫn đến cần phải nâng cấp các thiết bị ATM hiện tại.
Tóm lại, trong các công nghệ chuyển tải, MPLS – công nghệ chuyển mạch nhãn có nhiều triển vọng. Với cơ cấu định tuyến, độ linh động của MPLS, chất lượng dịch vụ của mạng IP truyền thống sẽ được nâng cao. Bên cạnh đó, thông lượng của mạng sẽ được cải thiện rõ rệt.
Có thể nói MPLS đã dung hòa khả năng điều khiển lưu lượng của thiết bị chuyển mạch với tính linh hoạt của bộ định tuyến. Do đó, MPLS sẽ là nền tảng lý tưởng cho mạng đường trục tương lai. Chi tiết về đặc điểm, sự hoạt động và những ưu điểm, nhược điểm của công nghệ MPLS sẽ được trình bày chi tiết trong chương IV.
Công nghệ truyền dẫn là thành phần của của lớp truy nhập và truyền dẫn. Và hiện nay công nghệ truyền dẫn quang là công nghệ chủ đạo trong truyền dẫn trên mạng lõi với những ưu điểm rõ rệt. Công nghệ truyền dẫn của mạng thế hệ sau sẽ là SDH, WDM.
Công nghệ truy nhập hiện nay sẽ là duy trì nhiều loại hình mạng truy nhập vào cùng một môi trường truyền dẫn chung như: mạng truy nhập quang, mạng truy nhập vô tuyến,….
Công nghệ chuyển mạch là một thành phần trong lớp mạng truyền tải của NGN. Mạng NGN dựa trên nền công nghệ chuyển mạch gói, và sự lựa chọn công nghệ chuyển mạch cho mạng NGN sẽ là IP, ATM, công nghệ chuyển mạch quang hoặc MPLS. Trong đó thì MPLS sẽ là công nghệ chuyển mạch chủ đạo trong NGN.