Hình 2.17 : Tiến trình dự trữ tài nguyên

 Chương 2: Định tuyến và báo hiệu trong MPLS

2.5. Giao thức RSVP-TE (RSVP Traffic Engineering)

Giao thức RSVP có một số cơ chế cần thiết để thực hiện báo hiệu phân phối

nhãn nhằm cưỡng bức định tuyến. IETF đã chuẩn hóa phần mở rộng kỹ thuật lưu

lượng RSVP-TE, định nghĩa các ứng dụng của RSVP-TE như hỗ trợ phân phối

nhãn theo yêu cầu để cấp phát tài nguyên cho các LSP định tuyến tường minh. Tổng

kết cách dùng RSVP-TE để hỗ trợ tái định tuyến “make-before-break”, theo dõi

đường thực sự được chọn qua chức năng ghi tuyến cũng như hỗ trợ ưu tiên và lấn

chiếm.

Nguyên lý chức năng của RSVP là thiết lập các dự trữ cho luồng gói đơn

hướng. Các bản tin RSVP thường đi theo con đường hop-by-hop của định tuyến IP

nếu không hiện diện tùy chọn tuyến tường minh (explicit route). Các router hiểu

RSVP dọc theo đường có thể chặn và xử lý bất cứ bản tin nào. RFC 2205 định

nghĩa 3 kiểu bản tin RSVP: thiết lập dự trữ (reservation setup), tear down, và error.

RSVP-TE cũng định nghĩa thêm bản tin Hello.

RSVP là giao thức cho phép các ứng dụng thông báo các yêu cầu về QoS

với mạng và mạng sẽ đáp ứng bằng những thông báo thành công hoặc thất bại.

RSVP phải mang các thông tin sau:

- Thông tin phân loại, nhờ nó mà các luồng lưu lượng với các yêu cầu QoS

cụ thể có thể được nhận biết trong mạng. Thông tin này bao gồm địa chỉ IP phía gửi

và phía nhận, số cổng UPD.

- Chỉ tiêu kỹ thuật của luồng lưu lượng và các yêu cầu QoS, theo khuôn dạng

Tspec và Rspec, bao gồm các dịch vụ yêu cầu (có bảo đảm hoặc tải điều khiển).

Rõ ràng là RSVP phải mang những thông tin này từ các máy chủ tới tất cả

các tổng đài chuyển mạch và các bộ định tuyến dọc theo đường truyền từ bộ gửi đến

bộ nhận, vì vậy tất cả các thành phần mạng này phải tham gia vào việc đảm bảo các

yêu cầu QoS của ứng dụng.

RSVP mang các thông tin trong hai loại bản tin cơ bản là: PATH và RESV.

Các bản tin PATH truyền từ bộ gửi tới một hoặc nhiều bộ phận có chứa Tspec và

các thông tin phân loại do bộ gửi cung cấp. Một bản tin PATH bao giờ cũng được

gửi tới một địa chỉ được gọi là địa chỉ phiên, nó có thể là địa chỉ Unicast hoặc

Multicast. Chúng ta thường xẹm phiên đại diện cho một ứng dụng đơn, nó được xác

nhận bằng một địa chỉ đích và số cổng đích sử dụng riêng cho ứng dụng.

Khi bộ nhận nhận được bản tin PATH, nó có thể gửi bản tin RESV trở lại

cho bộ gửi. Bản tin RESV xác nhận phiên có chứa thông tin về số cổng dành riêng



 SVTH: Phạm Thanh Hải



Trang 56



GVHD: ThS. Đào Minh Hưng



 Chương 2: Định tuyến và báo hiệu trong MPLS

và Rspec xác nhận mức QoS mà bộ nhận yêu cầu. Nó cũng bao gồm một vài thông

tin xem xét những bộ gửi nào được phép sử dụng tài nguyên đang được cấp phát.

Hình 2.18 biểu diễn trình tự bản tin trao đổi giữa bộ gửi và nhận. Ở đây lưu ý rằng

các cổng dành riêng là đơn công. Nếu cần sử dụng các cổng dành riêng song công

(ví dụ như phục vụ cho thoại truyền thống) thì phải có các bản tin bổ sung theo

chiều ngược lại. Cũng chú ý rằng các bản tin được nhận và chuyển tiếp bởi tất cả

các bộ định tuyến dọc theo đường truyền thông tin, do đó việc cấp phát tài nguyên

có thể được thực hiện tại tất cả các nút mạng cần thiết.

Khi các cổng dành riêng được thiết lập, các bộ định tuyến nằm giữa bộ gửi

và bộ nhận sẽ xác định các gói tin thuộc cổng dành riêng nào nhờ việc kiểm tra năm

trường trong phần mào đầu của IP và giao thức truyền tải đó là: địa chỉ đích, số

cổng đích, số giao thức (ví dụ UDP), địa chỉ nguồn và cổng nguồn. Thường gọi tập

các gói tin được nhận dạng theo cách này gọi là luồng dành riêng. Các gói tin trong

luồng dành riêng thường bị khống chế (đảm bảo cho luồng không phát sinh lưu

lượng vượt quá so với thông báo trong Tspec) và xếp vào hàng đợi để phù hợp với

yêu cầu về QoS. Ví dụ một cách để có dịch vụ bảo đảm là sử dụng các hàng đợi có

trong số (WFQ), ở đây mỗi cổng dành riêng khác nhau được xem như một luồng

đối với các hàng đợi, và trọng số được ấn định cho mỗi luồng phù hợp với tốc độ

dịch vụ yêu cầu trong Rspec.

Đối với các luồng Unicast thì RSVP là khá đơn giản. Nó trở nên phức tạp

hơn trong môi trường Multicast, bởi vì có thể có rất nhiều bộ nhận dành riêng cổng

cho một phiên đơn và các bộ nhận khác nhau có thể có rất nhiều bộ nhận dành riêng

cổng cho một phiên đơn và các bộ nhận khác nhau có thể yêu cầu các mức QoS

khác nhau. Hiện nay MPLS chủ yếu tập trung vào các ứng dụng Unicast của RSVP

mà không đi sâu vào khía cạnh Multicast của RSVP.

Điểm cuối cùng phải lưu ý về RSVP là nó là giao thức " trạng thái mềm ".

Đặc tính để phân biệt giao thức trạng thái mềm với các giao thức loại khác là trạng

thái sẽ tự động hết hiệu lực sau một thời gian trừ khi nó được làm tươi liên tục theo

chu kỳ. Điều đó có nghĩa là RSVP sẽ định kỳ gửi đi các bản tin PATH và RESV để

làm tươi các cổng dành riêng tự động bị hủy bỏ.

RESV



Thiết bị gửi PATH

 SVTH: Phạm Thanh Hải



Thiết bị nhận

Trang 57



GVHD: ThS. Đào Minh Hưng



 Chương 2: Định tuyến và báo hiệu trong MPLS



Hình 2.18 : Các bản tin PATH truyền từ bộ gửi tới bộ nhận và các bản tin

RESV truyền theo hướng ngược lại



2.5.1. Các bản tin thiết lập dự trữ RSVP

RSVP sử dụng khái niệm dự trữ ở đầu nhận. Trước tiên, đầu gửi phát ra một

bản tin PATH nhận diện một luồng và các đặc tính lưu lượng của nó. Bản tin PATH

chứa một session-ID, sender-template, label-request, sender-Tspec và tùy chọn là

đối tượng tuyến tường minh ERO (explicit route object). Session-ID chứa một địa

chỉ IP đích đi kèm một nhận dạng hầm 16 bit (tunnel ID) để nhận diện một đường

hầm LSP. Như đã trình bày ở chương trước, chỉ có ingress-LSP mới cần biết về

FEC được gán vào một đường hầm LSP. Do đó, không giống như LDP, FEC ánh xạ

vào đường hầm LSP không bao gồm trong bất kỳ bản tin RVSP nào. Đối tượng

label-request hỗ trợ chế độ công bố nhãn theo yêu cầu. Sender-template chứa địa

chỉ IP của đầu gởi đi kèm với một LSP ID có hỗ trợ phương thức “make-beforebreak” khi thay đổi đường đi của một đường hầm LSP. Đặc tính lưu lượng Tspec sử

dụng tốc độ đỉnh (peak rate), thùng token (token bucket) để định nghĩa tốc độ và

kích cỡ bùng phát, đơn vị khống chế tối thiểu (minimum policed unit) và kích thước

gói tối đa.

Khi bản tin PATH đi đến đích, bên nhận đáp ứng bằng một bản tin RESV

nếu nó đồng ý khởi tạo việc gán kết nhãn được yêu cầu trong bản tin PATH. Bản tin

RESV được truyền về theo đường ngược chiều với bản tin PATH bằng cách dùng

thông tin hop kề trước trong bản tin PATH. RESV cũng chứa cùng session-ID như

ở bản tin PATH tương ứng, đối tượng ghi tuyến tùy chọn (route record) và thông tin

lệ thuộc kiểu dự trữ (reservation style). Kiểu FF (fixed filter) có một nhãn và Tspec

được ấn định cho mỗi cặp sender-receiver. Kiểu SE (shared explicit) ấn định một

nhãn khác nhau cho mỗi sender, nhưng tất cả chúng phải áp dụng cùng một dự trữ

luồng rõ ràng. Đối tượng record-route ghi nhận tuyến đường thực tế được chọn bởi

LSP bắt đầu từ egress dẫn ngược về ingress. Nó có thể được một router dùng để

ghim một tuyến tường minh thả lỏng bằng cách copy tuyến ghi được trong bản tin

RESV sang đối tượng tuyến tường minh ERO trong một bản tin PATH được gửi

theo chiều ngược lại.

2.5.2. Các bản Tear Down, Error và Hello của RSVP-TE

RSVP-TE định nghĩa 2 bản tin dành cho việc giải tỏa LSP là PATH TEAR

và RESV TEAR. Hai bản tin này được gửi theo chiều ngược với bản tin PATH và



 SVTH: Phạm Thanh Hải



Trang 58



GVHD: ThS. Đào Minh Hưng



 Chương 2: Định tuyến và báo hiệu trong MPLS

RESV tương ứng. Bản tin TEAR xóa bỏ bất kỳ trạng thái đã cài đặt liên quan đến

bản tin PATH hay RESV. Các bản tin TEAR cũng có thể dùng để xóa các trạng thái

đáp ứng cho một lỗi ở bước đầu tiên trong hoạt động tái định tuyến.

Có các bản tin thông báo lỗi cho bản tin PATH và RESV cũng như bản tin

RESV CONFIRMATION tùy chọn. Các bản tin lỗi cho biết có sự vi phạm chính

sách, mã hóa bản tin hoặc một số sự cố khác. Ví dụ, khi một LSP thấy rằng nó

không thể hỗ trợ Tspec đặc tả trong một bản tin RESV, nó sẽ không chuyển tiếp bản

tin RESV về cho phía upstream, thay vào đó nó tạo ra một bản tin RESVERR gửi

cho phía downstream để xóa bỏ nỗ lực thiết lập LSP. Tuyến tường minh và các tùy

chọn record-route của RSVP-TE có một số các mã lỗi để phục vụ cho việc sửa lỗi

(debug).

RFC 3209 định nghĩa bản tin Hello tùy chọn cho RSVP-TE. Nó cho phép

một LSR phát hiện một neighbor bị lỗi nhanh hơn khi so với RSVP làm tươi tình

trạng hoặc phát hiện lỗi đường truyền bằng một giao thức định tuyến IP. Điều này

khá hữu ích trong việc tái định tuyến nhanh.

2.5.3. Thiết lập tuyến tường minh trong điều khiển tuần tự theo

yêu cầu

Hình 2.19 dưới đây mô tả ví dụ việc trao đổi bản tin RSVP-TE sử dụng đối

tượng tuyến tường minh ERO (explicit route object) để cài đặt một LSP đi qua một

con đường không phải là đường ngắn nhất. Router R1 xác định rằng nó sẽ ấn định

FEC “a.b/16” cho một đường hầm LSP, và nó tính ra một tuyến tường minh R4-R5R3 để đi đến hop kế cho FEC đó. R1 khởi tạo việc thiết lập LSP này bằng cách phát

ra một bản tin PATH đến R4 với một ERO, Tspec, sender template (có chứa địa chỉ

của sender) và một đối tượng label request. Mỗi bản tin RESV liên quan đến đường

hầm LSP này đều mang session-ID và filter-spec nguyên thủy của sender R1 để giữ

mối tương quan với nhau. Tiếp theo, R4 tiếp nhận yêu cầu này và gửi bản tin PATH

đến router kế tiếp ghi trong ERO là R5. Đến lượt mình, R5 gửi bản tin này đến

egress-router R3.

Tại đích đến của bản tin PATH, R3 xác định rằng liên kết chặng R3-R5 có

thể hỗ trợ cho yêu cầu và đó là hop cuối cùng trên đường dẫn cho FEC “a.b/16”. R3

đáp ứng bằng bản tin RESV có chứa ERO, Tspec của dung lượng dự trữ, một filter

spec thỏa mãn bên gửi, và gán một nhãn null ngầm (implicit null) cho chặng liên kết

này. Theo RFC 3031, nhãn null là một quy ước được dùng trong phân phối nhãn

cho phép egress-router (ở đây là R3) báo hiệu cho đối tác upstream của nó biết rằng



 SVTH: Phạm Thanh Hải



Trang 59



GVHD: ThS. Đào Minh Hưng