i
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cám ơn thầy Dương Hữu Ái đã hướng dẫn em thực hiện đề tài.
Thầy đã nhắc nhở và theo sát hướng dẫn trong quá trình thực hiện đề tài. Thầy đã cung
cấp các tài liệu và giải đáp các thắc mắc, các sai sót của em. Xin cám ơn thầy đã nhiệt
tình giúp đỡ trong quá trình em thực hiện. Xin chân thành cảm ơn thầy.
Xin cảm ơn các bạn khác đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài, các bạn
đã nhận xét, đánh giá góp ý rất nhiều, bên cạnh đó các bạn còn giúp đỡ tài liệu tham
khảo và động viên em trong quá trình thực hiện.
Chúng em cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đến tất cả những thầy cô trong Khoa
Tin Học Ứng Dụng đã giúp đỡ và đóng góp ý kiến cho chúng em trong suốt quá trình
thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiên
Nguyễn Thiện Vỹ
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ i
MỤC LỤC ..................................................................................................................... ii
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... iv
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MPLS ............................................. 2
1.1. Giới thiệu về chuyển mạch đa giao thức (MPLS) ................................................ 2
1.2. Lợi ích của MPLS ................................................................................................... 3
1.3. Một số ứng dụng của MPLS .................................................................................. 4
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MPLS ............................................. 5
2.1. Sơ lược về công nghệ IP và công nghệ ATM........................................................ 5
2.1.1. Công nghệ IP ..................................................................................................... 5
2.1.2. Công nghệ ATM ................................................................................................ 5
2.2. Khái niệm cơ bản về MPLS ................................................................................... 6
2.3. Các thành phần trong MPLS ................................................................................ 7
2.3.1. Cấu trúc của nút MPLS .................................................................................... 7
2.3.2. Nhãn MPLS ....................................................................................................... 7
2.3.2.1. Shim header ................................................................................................. 9
2.3.2.2. Các loại nhãn đặc biệt ............................................................................... 10
2.3.2.3. Ngăn xếp nhãn ........................................................................................... 11
2.3.2.4. Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn (LFIB) ................................................. 12
2.3.2.5. Phân phối nhãn bằng giao thức phân phối nhãn LDP .............................. 13
2.3.3. Chế độ duy trì nhãn: ....................................................................................... 14
2.4. Mặt phẳng điều khiển (Control Plane) ............................................................... 14
2.5. Mặt phẳng dữ liệu ................................................................................................. 16
2.6 . Các thiết bị chính của MPLS ............................................................................... 16
2.6.1. Thiết bị LSR (label switch Router) .............................................................. 16
2.6.2. Thiết bị LER (label edge Router) .................................................................. 17
2.7. LSP (label switch Path) ....................................................................................... 17
2.8. FEC (Forwarding Equivalence Class) ............................................................... 18
2.9. Các hình thức hoạt động của MPLS ................................................................... 19
CHƯƠNG 3: MẠNG RIÊNG ẢO MPLS VPN ......................................................... 25
iii
3.1. Giới thiệu về MPLS VPN ..................................................................................... 25
3.1.1. Định nghĩa VPN ............................................................................................ 25
3.1.2. Mô hình Overlay VPN và Peer to Peer VPN ................................................ 27
3.1.2.1. Mô hình Overlay VPN ............................................................................... 27
3.1.2.2 . Mô hình Peer – to – Peer ......................................................................... 30
3.1.3. Mô hình mạng MPLS VPN ............................................................................ 33
3.1.3.1. Kiến trúc và thuật ngữ trong MPLS VPN .................................................. 36
3.1.3.2. Mô hình định tuyến MPLS VPN ................................................................ 37
3.1.3.3. VRF - Virtual Routing and Forwarding Table .......................................... 38
3.1.3.4. Route Distinguisher, Route Targets, MP-BGP, và Address Families ...... 40
3.2. Chuyển tiếp gói trong mạng MPLS VPN .......................................................... 45
3.3. So sánh VPN truyền thống và MPLS VPN ........................................................ 49
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... vi
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN .................................................... vii
iv
DANH MỤC HÌNH
Số hiệu hình
Tên hình
Trang
2.1.
Mô hình chuyển tiếp gói tin trong IP
5
2.2.
Mô hình ATM
6
2.3.
Khái niệm về MPLS
7
2.4.
Cấu trúc một nút MPLS
7
2.5.
Chỉ ra cấu trúc của một nhãn MPLS.
8
2.6.
Cấu trúc của nhãn MPLS
9
2.7.
Các loại nhãn đặc biệt
11
2.8.
Ngăn xếp nhãn
11
2.9.
Cấu trúc của LFIB
13
2.10.
Sự duy trì nhãn MPLS
14
2.11.
Mặt phẳng điều khiển (Control Plane)
15
2.12.
Ví dụ về một LSP qua mạng MPLS
18
2.13.
Mô hình LSP Nested
18
2.14.
Định tuyến, chuyển mạch, chuyển tiếp
20
2.15.
Mạng MPLS
20
2.16.
Quá trình xây dựng bảng routing table
21
2.17.
Quá trình phân phối nhãn của router B
22
2.18.
Quá trình tạo bảng LIB
22
2.19.
Quá trình phân phối nhãn của router C
22
2.20.
Quá trình tạo bảng LFIB
23
2.21.
Quá trình kiểm gán nhãn tại ingress LSR
23
2.22.
Quá trình hoán đổi nhãn
23
2.23.
Quá trình tháo nhãn tại egress LSR
24
3.1.
Mô hình mạng Overlay trên Frame relay
28
3.2.
Mạng Overlay - Customer Routing Peering
29
3.3.
Đường hầm GRE trên mạng overlay
29
3.4.
Đưa ra khái niệm của mô hình VPN ngang hàng.
30
3.5.
MPLS VPN với VRF
32
v
3.6.
Định nghĩa mô hình peer to peer ứng dụng trong MPLS VPN
32
3.7.
Biểu đồ tổng quan về MPLS VPN
34
3.8.
Mô hình MPLS VPN
36
3.9.
Các thành phần của MPLS VPN
37
3.10.
Chức năng của router PE
38
3.11.
Chức năng của VRF trên một touter PE thực hiện tách tuyến
khách hàng
39
3.12.
Mô hình MPLS
41
3.13.
Mô tả tiến trình quảng bá tuyến
42
3.14.
Sự sống của một gói IPv4 qua mạng đường trục MPLS VPN
tuyến và quảng bá nhãn.
47
3.15.
Đời sống của gói IPv4 qua mạng đường trục MPLS VPN
47
3.16.
Chuyển tiếp gói trong mạng MPLS VPN
48
3.17
Mô hình VPN truyền thống
49
3.18
MPLS VPN
50