Tìm hiểu một số khái niệm quan trọng của công nghệ MPLS

1. MPLS MPLS (Multi-Protocol Label Switching) kết hợp đặc tính tốc độ và hiệu suất của các mạng chuyển gói (packet-switched network) với đặc tính thông minh các mạng chuyển mạch (circuit-switched network)...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tìm hiểu một số khái niệm quan trọng của công nghệ MPLS1. MPLSMPLS (Multi-Protocol Label Switching) kết hợp đặc tính tốc độ và hiệu suất của cácmạng chuyển gói (packet-switched network) với đặc tính thông minh các mạng chuyểnmạch (circuit-switched network) nhằm cung cấp giải pháp tốt nhất cho việc tích hợpvoice, video and data. Giống như các mạng chuyển mạch, MPLS thiết lập con đườngkết nối end-to-end trước khi vận chuyển thông tin, và các con đường này được chọndựa vào yêu cầu của ứng dụng (vd: băng thông,...). Mặt khác, giống như các mạng gói,các ứng dụng và người dùng có thể chia sẻ chung một kết nối. Các ứng dụng MPLScó thể thay đổi rất rộng, từ mạng phân phát dữ liệu best effort đơn giản tới cácmạng nâng cao với khả năng đảm bảo phân phát dữ liệu có kèm thông tin re-routingdành cho con đường phụ (trong trường hợp liên kết mạng bị hỏng ở đâu đó trên đườngchính) trong vòng 50 milli giây.2. Labels and LSPsMột kết nối end-to-end MPLS được gọi là Label Switch Path (LSP). Kết nối này cóthể được thiết lập dành cho nhiều mục đích khác nhau, như để bảo đảm một vài cấpđộ hiệu suất, để route theo nhiều hướng trong một mạng bị nghẽn, hay để tạo các IPtunnel cho các mạng kiểu như VPN. Theo nhiều khía cạnh, LSPs không khác gì so vớicác con đường chuyển mạch (switched path) trong mạng ATM hay FR, ngoại trừ LSPskhông phụ thuộc vào một công nghệ L2 nào. Traffic gán vào LSPs thường dựa vào cáctiêu chuẩn được định nghĩa trước như độ ưu tiên của địa chỉ IP đích, của portTCP/UDP, của VLAN Identifier, của DiffServ, hay của 802.1p. Lấy ví dụ, tất cả trafficcó độ ưu tiêu cao được hoạch định trước dành cho một ứng dụng server quan trọngnào đó có thể đi theo một LSP chuyên dụng.Thông tin về LSP được thâu tóm vào trong MPLS label, label này được chèn vào giữatiêu đề lớp 2 và 3 của gói tin. Các label cho phép thiết lập các con đường khác nhaugiữa các nơi (khách hàng) khác nhau, hoặc thậm chí cho các ứng dụng khác nhau củacùng một khác hàng. Các label được gán và phân phối qua nghi thức riêng dành choviệc này (vd: LDP, hay TDP).3. LER và LSRGói đến vùng MPLS được gắn label đầu tiên bởi một router gọi là Label Edge Router(LSR) hay còn gọi là Edge Label Switch Router. Các label thực ra chỉ là một cơ chếđánh chỉ số đơn giản làm cho kỹ thuật switching nhanh hơn, đơn giản hơn cách làmtruyền thống của kỹ thuật chuyển tiếp gói (packet forwarding) trên L2 (Ethernet/ATM)hoặc L3 (IP).Tại mỗi chặng (hop) trên mạng MPLS, một router sẽ xem xét label đến để tính rachặng forwarding tiếp theo cho gói tin. Điều này loại bỏ việc tiêu tốn khá nhiềuresource cho việc tra cứu địa chỉ mà vốn dĩ thường làm giảm toàn bộ thông lượng góitin (packet throughput) và hạn chế tính linh hoạt (scalability).Dọc trên đường đi, mỗi Label Switch Router (LSR) sẽ ra quyết định chuyển tiếp(forwarding) dựa trên chỉ mỗi nội dung của label. Tại mỗi chặng, LSR sẽ lột bỏ labelđã có và gắn vào label mới nhằm thông báo cho LSR của chặng kế cách forward góitin. Tất cả MPLS router trong mạng thường xuyên trao đổi label và thông tin tầm vớitới (reachability) để xây dựng một một sơ đồ hoàn chỉnh của mạng, mà sau đó đượcdùng để xác định các con đường cũng như thông tin nhãn mới đặt vào trong gói tin.4. Quality of ServiceLSP có thể là kết nối best-effort, trong trường hợp Label Ditributrion Protocol (LDP)hay giao thức có trước đây, Tag Ditributrion Protocol (TDP), được dùng. Một LSP cóthể yêu cầu băng thông chỉ dành riêng cho nó. Khi thực hiện cấp phát, MPLS phải đảmbảo rằng băng thông luôn sẵn sàng để dùng cho toàn bộ con đường này. Nếu băngthông không sẵn sàng, thì yêu cầu kết nối bị từ chối. LSP đặt trước băng thông nhờvào nghi thức mở rộng Resource Reservation Protocol with Traffic Engineering (RVSP-TE) hoặc Constraint-based Routing LDP (CR-LDP).Khái niệm này tương tự với khái niệm Committed Information Rate (CIR) của FR. Tuynhiên, CIR áp dụng cho access link, và không đảm bảo băng thông suốt backbone.5. Traffic EngineeringCác nhà cung cấp dịch vụ (SP) cần một cách để quản lý việc gia tăng một số lượnglớn traffic mà họ phải xử lý. Traffic này thì động (dynamic) và khó biết trước bởi vìcác flow thay đổi liên tục và do đó tất yếu không tương xứng với đồ hình mạng(network topology) hiện có. Kỹ nghệ lưu thông (traffic engineering) qua MPLS chophép traffic được bố trí (map) một các hiệu quả vào các đồ hình mạng hiện thời. Nhờvào việc thiết lập các con đường qua network để cung cấp traffic, MPLS đưa ra khảnăng quản lý bao quát traffic mà các thuật toán tìm đường (routing algorithm) khôngthể.Traffic engineering qua MPLS cải tiến tính tin cậy của của các mạng cung cấp dịch vụtheo 2 cách. Thứ nhất, nó cho phép các SP route traffic của họ theo nhiều hướng vàtránh được tình trạng hot spots trong mạng. Thứ hai, các con đường của MPLS đitrong một mạng có thể được thiết lập dư và chia tải (load sharing). Điều này cho phépcác SP đảm bảo traffic quan trọng (critical) luôn có một con đường ...