TỔNG CÔNG TY BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN
BÁO CÁO HỘI THẢO LẦN I - ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN
MPLS VÀ ĐỀ XUẤT CÁC KIẾN NGHỊ ÁP DỤNG
TRONG MẠNG THẾ HỆ SAU NGN
CỦA TỔNG CÔNG TY
Mã số: 005-2001-TCT-RDP-VT-01
Ch
ủ
trì
đ
ề
tài:
Đ
ỗ
M
ạ
nh Quy
ế
t
Cộng tác viên: Lê Ngọc Giao
Phan Hà Trung
Nguyễn Việt Cường
Đặng Thu Hà
Hà n
ộ
i 08/2001
Báo cáo đề tài: 2
2001, Phòng NCKT Chuyển mạch, Viện KHKT Bưu Điện
MỤC LỤC
MỤC LỤC ....................................................................................................... 2
LỜI GIỚI THIỆU ........................................................................................... 5
TỪ VIẾT TẮT................................................................................................. 8
CHƯƠNG I. CƠ SỞ CÔNG NGHỆ MPLS .................................................. 9
I.1. Lịch sử phát triển MPLS ............................................................ 9
I.2. Quá trình phát triển và giải pháp ban đầu của các hãng..........11
I.2.1. IP over ATM.............................................................................11
I.2.2. Toshiba's CSR...........................................................................12
I.2.3. Cisco's Tag Switching................................................................12
I.2.4. IBM's ARIS và Nortel's VNS.....................................................13
I.2.5. Công việc chuẩn hoá MPLS.......................................................13
I.3. Nhóm làm việc MPLS trong IETF............................................14
I.3.1. Các tiêu chuẩn của nhóm làm việc MPLS trong IETF...............15
CHƯƠNG II. CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MPLS...............................17
II.1. Các thành phần MPLS............................................................ 17
II.1.1. Các khái niệm cơ bản MPLS ....................................................17
II.1.2. Thành phần cơ bản của MPLS..................................................19
II.2. Hoạt động của MPLS ............................................................. 20
II.2.1. Các chế độ hoạt động của MPLS..............................................20
II.2.2. Hoạt động của MPLS khung trong mạng ATM-PVC...............34
II.3. Các giao thức sử dụng trong mạng MPLS ..............................35
II.3.1. Giao thức phân phối nhãn.........................................................35
II.3.2. Giao thức RSVP.......................................................................47
II.3.3. So sánh CR-LDP và RSVP.......................................................52
II.4. So sánh MPLS và MPOA........................................................53
II.5. Chất lượng dịch vụ trong MPLS .............................................54
Báo cáo đề tài: 3
2001, Phòng NCKT Chuyển mạch, Viện KHKT Bưu Điện
II.5.1. Các dịch vụ tích hợp.................................................................55
II.5.2. Dịch vụ DiffSer........................................................................55
II.5.3. Hỗ trợ của MPLS đối với các dịch vụ .......................................55
II.6. Quản lý lưu lượng trong MPLS...............................................55
II.6.1. Khái quát đặc tính ....................................................................55
II.6.2. Mục tiêu quản lý lưu lượng MPLS ...........................................55
II.6.3. Cơ chế làm việc của quản lý lưu lượng MPLS..........................55
CHƯƠNG III. ỨNG DỤNG MPLS TRONG MẠNG RIÊNG ẢO VPN ......56
III.1. Giới thiệu chung....................................................................56
III.2. Khái niệm mạng riêng ảo ...................................................... 56
III.3. Các bộ định tuyến ảo trong MPLS VPN ................................ 57
III.4. Các mục tiêu của MPLS VPN....Error! Bookmark not defined.
III.5. Những yêu cầu về kiến trúc MPLS VPN ................................ 58
III.6. Cấu trúc MPLS VPN .............................................................58
III.7. Gửi chuyển tiếp .....................................................................60
III.8. Mở rộng MPLS VNP.............................................................63
III.9. Nhận biết động bộ định tuyến lân cận trong MPLS VPN .......63
III.10. Cấu hình miền VPN IP........................................................... 63
III.11. Gửi chuyển tiếp trong MPLS VPN.......................................66
III.11.1. LSP riêng..............................................................................66
III.11.2. LSP công cộng......................................................................66
III.12. DiffSer trong MPLS VPN .................................................... 66
III.13. Vấn đề bảo mật trong MPLS VPN .......................................67
III.13.1. Bảo mật định tuyến ...............................................................67
III.13.2. Bảo mật dữ liệu.....................................................................67
III.13.3. Bảo mật cấu hình ..................................................................67
III.13.4. Bảo mật mạng vật lý .............................................................67
III.14. Giám sát bộ định tuyến ảo trong MPLS VPN....................... 68
III.15. Hỗ trợ QoS trong MPLS VPN..............................................68
Báo cáo đề tài: 4
2001, Phòng NCKT Chuyển mạch, Viện KHKT Bưu Điện
III.16. Chất lượng trong MPLS VPN ..............................................72
CHƯƠNG IV. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG ..................................................74
IV.1. Các vấn đề kỹ thuật của MPLS ..............................................74
IV.1.1. Mô hình tổng đài đa dịch vụ....................................................74
IV.1.2. Khả năng triển khai MPLS qua các mô hình ...........................81
IV.1.3. Khuyến nghị ứng dụng MPLS trong mạng viễn thông của VNPT 90
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ.............................................................102
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................105
Báo cáo đề tài: 5
2001, Phòng NCKT Chuyển mạch, Viện KHKT Bưu Điện
LỜI GIỚI THIỆU
Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp viễn thông đã và đang tìm một phương
thức chuyển mạch có thể phối hợp ưu điểm của IP (như cơ cấu định tuyến) và của ATM
(như thông lượng chuyển mạch). Mô hình IP-over-ATM của IETF coi IP như một lớp
nằm trên lớp ATM và định nghĩa các mạng con IP trên nền mạng ATM. Phương thức tiếp
cận xếp chồng này cho phép IP và ATM hoạt động với nhau mà không cần thay đổi giao
thức của chúng. Tuy nhiên, cách này không tận dụng được hết khả năng của ATM. Ngoài
ra, cách tiếp cận này không thích hợp với mạng nhiều router và không thật hiệu quả trên
một số mặt. Tổ chức ATM-Forum, dựa trên mô hình này, đã phát triển công nghệ LANE
và MPOA. Các công nghệ này sử dụng các máy chủ để chuyển đổi địa chỉ nhưng đều
không tận dụng được khả năng đảm bảo chất lượng dịch vụ của ATM.
Công nghệ MPLS (Multiprotocol label switching) là kết quả phát triển của nhiều công
nghệ chuyển mạch IP (IP switching) sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn như của ATM để tăng
tốc độ truyền gói tin mà không cần thay đổi các giao thức định tuyến của IP.
MPLS tách chức năng của IP router ra làm hai phần riêng biệt: chức năng chuyển gói tin
và chức năng điều khiển. Phần chức năng chuyển gói tin, với nhiệm vụ gửi gói tin giữa
các IP router, sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn tương tự như của ATM. Trong MPLS, nhãn
là một số có độ dài cố định và không phụ thuộc vào lớp mạng. Kỹ thuật hoán đổi nhãn về
bản chất là việc tìm nhãn của một gói 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, và do vậy cải thiện khả năng của thiết bị. Các router sử dụng kỹ thuật này
được gọi là LSR (Label switching 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 chủ tục gán nhãn để chuyển thông tin định tuyến thành các bảng định tuyến cho việc
chuyển mạch. MPLS có thể hoạt động được với các giao thức định tuyến Internet khác
như OSPF (Open Shortest Path First) và BGP (Border Gateway Protocol). Do MPLS hỗ
trợ việc điều khiển lưu lượng và cho phép thiết lập tuyến cố định, việc đảm bảo chất
lượng dịch vụ của các tuyến là hoàn toàn khả thi. Đây là một tính năng vượt trội của
MPLS so với các giao thức định tuyến cổ điển. Ngoài ra, MPLS còn có cơ chế định tuyến
lại nhanh (fast rerouting).
Do MPLS là công nghệ chuyển mạch định hướng kết nối, khả năng bị ảnh hưởng bởi lỗi
đường truyền thường cao hớn các công nghệ khác. Trong khi đó, các dịch vụ tích hợp mà
MPLS phải hỗ trợ lại yêu cầu chất lượng vụ cao, do vậy, khả năng phục hồi của MPLS
đảm bảo khả năng cung cấp dịch vụ của mạng không phụ thuộc vào cơ cấu khôi phục lỗi
của lớp vật lý bên dưới.