Phần 1: Giới thiệu về chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.91 MB, 54 trang )
Tiểu luận chuyên đề MPLS-VPN
công nghệ lớp 2 nào nhờ vậy mà các ISP có thể giảm chi phí, tăng lợi nhuận, cung cấp
nhiều hiệu quả khác nhau và đạt được hiệu quả cạnh tranh cao. Ý tưởng khi đưa ra MPLS
là: “ Định tuyến ở biên, chuyển mạch ở lõi”
Hình 1.1: Mô hình cơ bản mạng MPLS
1.Khả năng mở rộng đơn giản.
•
Tăng chất lượng mạng, có thể triển khai các chức năng định tuyến mà các
công nghệ trước không thể thực hiện được như định tuyến hiện ( explicit
•
routing), điều khiển lặp.
Tích hợp giữa IP và ATM cho phép tận dụng toàn bộ các thiết bị hiện tại
trên mạng. Tách biệt đơn vị điều khiển với đơn vị chuyển mạch cho phép
MPLS hỗ trợ đồng thời MPLS và B-ISDN. Việc bổ sung các chức năng
mới sau khi triển khai mạng MPLS chỉ cần thay đổi phần mềm điều
khiển.
Page 5
Tiểu luận chuyên đề MPLS-VPN
2.Một số ứng dụng của MPLS.
Internet có ba nhóm ứng dụng chính: voice, data, video với các yêu cầu khác nhau:
•
•
Voice yêu cầu độ trễ thấp, cho phép thất thoát dữ liệu để tăng hiệu quả.
Video cho phép thất thoát dữ liệu ở mức độ chấp nhận được, mang tính thời
•
gian thực (realtime).
Data yêu cầu độ bảo mật và chính xác cao. MPLS giúp khai thác tài nguyên
mạng đạt hiệu quả cao.
Một số ứng dụng được triển khai là:
•
MPLS VPN: nhà cung cấp dịch vụ sử dụng cơ sở hạ tầng mạng công cộng có
•
sẵn để thực thi các kết nối giữa các site khách hàng.
MPLS Traggic Engineer: cung cấp khả năng thiết lập một hoặc nhiều đường
đi để điều khiển lưu lượng mạng và các đặc trưng thực thi cho một loại lưu
•
lượng.
MPLS Quality of Service: dùng Qos các nhà cung cấp dịch vụ có thể cung
cấp nhiều loại dịch vụ với sự đảm bảo tối đa về Qos cho khách hàng.
B.Cấu trúc của một MPLS.
1.Cấu trúc nhãn MPLS.
Nhãn là một thực thể có độ dài ngắn, cố định và không có cấu trúc bên trong. Nhãn
không trực tiếp mã hóa thông tin của mào đầu lớp mạng như địa chỉ lớp mạng. nhãn được
gán vào một gói tin cụ thể sẽ đại diện cho một FEC mà gói tin đó được ấn định. Dạng của
nhãn phụ thuộc vào phương tiện truyền tin được đóng gói. Ví dụ các gói ATM (tế bào) sử
dụng giá trị VPI/VCI như nhãn, Frame relay sử dụng DLCI làm nhãn. Đối với các
Page 6
Tiểu luận chuyên đề MPLS-VPN
phương tiện gốc không có cấu trúc nhãn, một đoạn đệm được chèn thêm để sử dụng cho
nhãn. Khuôn dạng đoạn đệm 4 byte có cấu trúc như sau:
Hình 1.2: Cấu trúc mào đầu MPLS.
MPLS định nghĩa một tiêu đề có độ dài 32 bit và được tạo nên tại LSR vào. Nó phải được
đặt ngay sau tiêu đề lớp 2 bất kì và trước một tiêu đề lớp 3, ở đây là IP và được sử dụng
bởi LSR lối vào để xác định một FEC, lớp này sẽ được xét lại trong vấn đề tạo nhãn. Sau
đó các nhãn được xử lí bởi LSR chuyển tiếp.
Hình 1.3: Nhãn MPLS
Page 7
Tiểu luận chuyên đề MPLS-VPN
Khuôn dạng và tiêu đề MPLS được chia ra trong hình trên. Nó bao gồm các trường sau:
•
•
Nhãn : giá trị 20 bit, giá trị này chứa nhãn MPLS.
EXP ( 3 bit): dành cho thực nghiệm, có thể dung các bit EXP tương tự như
•
•
các bit ưu tiên.
S: bit ngăn xếp, sử dụng để sắp xếp đa nhãn.
TLL: thời gian sống 8 bit, đạt ra một giới hạn mà các gói MPLS có thể đi
qua.
Đối với các khung PPP hay Ethernet giá trị nhận dạng giao thức P-ID ( hoặc Ethertype)
được chén thêm vào mào đầu khung tương ứng để thông báo khung là MPLS Unicast hay
Multicast.
Một nút của MPLS có hai mặt phẳng: mặt phẳng chuyển tiếp MPLS và mặt phẳng điều
khiển MPLS. Nút MPLS có thể thực hiện định tuyến lớp 3 hoặc chuyển lớp 2.
Page 8
Tiểu luận chuyên đề MPLS-VPN
Hình 1.4: Cấu trúc một nút MPLS.
a)Mặt phẳng chuyển tiếp (Forwarding Plane).
Mặt phẳng chuyển tiếp sử dụng một cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn (LFIB-Label
Forwarding Information Base) để chuyển tiếp các gói. Mỗi nút MPLS có 2 bảng liên
quan đến việc chuyển tiếp là: cơ sở thông tin nhãn (LIB-Label Information Base) và
LFIB. LIB chứa tất cả các nhãn được nút MPLS cục bộ đánh dấu và ánh xạ của các nhãn
này đến các nhãn được nhận từ MPLS láng giềng của nó. LFIB sử dụng một tập con các
nhã chứa trong LIB để thực hiện chuyển tiếp gói.
b)Mặt phẳng điều khiển (Control Plane).
Mặt phẳng điều khiển MPLS chịu trách nhiệm tạo ra và lưu trữ LFIB. Tất cả các
nút MPLS phải chạy một giao thức định tuyến IP để trao đổi thông tin định tuyến đến các
Page 9
Tiểu luận chuyên đề MPLS-VPN
nút MPLS khác trong mạng. Các nút MPLS enble ATM sẽ dùng một bộ điều khiển nhãn
(LSC- Label Switch Controller) như router 7200, 7500 hoặc dùng một mô đun xử lý
tuyến (RMP- Route Processor Module) để tham gia xử lý định tuyến IP
Các nhãn được trao đổi giữa các nút MPLS kế cận để xây dựng nên LFIB. MPLS dùng
một mẫu chuyển tiếp dựa trên sự hoán đổi nhãn để kết nối với các mô đun điều khiển
khác nhau. Mỗi mô đun điều khiển chịu trách nhiệm đánh dấu và phân phối một tập các
nhãn cũng như lưu trữ các thông tin điều khiển có liên quan khác. Các giao tiếp cổng nội
(IGP-Inter Gateway Protocols) được dùng để xác nhận các khả năng đến được, sự liên
kết ánh xạ giữa các FEC và địa chỉ trạm kế (Next Hop Address)
2.Lớp chuyển tiếp tương đương FEC(Forwarding Equivalence Classes).
Là một nhóm các gói IP có cùng một đường đi trên mạng MPLS và xử lý giống
nhau tại bất kỳ LSR nào. Trong định tuyến truyền thống một gói được gán tới một FEC
tại mỗi hop. Còn trong MPLS chỉ gán một lần tại LSR ngõ vào. Trong MPLS các gói tin
đến với các prefix khác nhau có thể gộp chung một FEC, bởi vì quá trình chuyển tiếp gói
trong miền MPLS chỉ căn cứ vào LSR ngõ vào để gán tới FEC cho việc xác định LSP,
còn các LSR còn lại dựa vào nhãn để chuyển gói. Với định tuyến IP, gói được chuyển
dựa vào IP nên tại mỗi hop gói đều được gán tới một FEC để xác định đường dẫn.
3.Đường chuyển mạch nhãn LSP (Label Switched Path).
Là một kết nối được cấu hình giữa hai LSR, tuyến tạo ra từ đầu vào đến đầu ra của
mạng MPLS dùng để chuyển tiếp gói của một FEC nào đó sử dụng cơ chế chuyển đổi
nhãn (Label-Swapping Forwarding). Cơ sở dữ liệu nhãn LIB Là bảng kết nối trong LSR
có chứa các giá trị nhãn/FEC được gán vào cổng ra cũng nhờ thông tin về đóng gói
phương tiện truyền.
Page
10
