1. MPLS
MPLS (Multi-Protocol Label Switching) k t h p đ c tính t c đ và hi u su t c a cácế ợ ặ ố ộ ệ ấ ủ
m ng chuy n gói (packet-switched network) v i đ c tính thông minh các m ng chuy nạ ể ớ ặ ạ ể
m ch (circuit-switched network) nh m cung c p gi i pháp t t nh t cho vi c tích h pạ ằ ấ ả ố ấ ệ ợ
voice, video and data. Gi ng nh các m ng chuy n m ch, MPLS thi t l p con đ ngố ư ạ ể ạ ế ậ ườ
k t n i end-to-end tr c khi v n chuy n thông tin, và các con đ ng này đ c ch nế ố ướ ậ ể ườ ượ ọ
d a vào yêu c u c a ng d ng (vd: băng thông,...). M t khác, gi ng nh các m ng gói,ự ầ ủ ứ ụ ặ ố ư ạ
các ng d ng và ng i dùng có th chia s chung m t k t n i. Các ng d ng MPLSứ ụ ườ ể ẻ ộ ế ố ứ ụ
có th thay đ i r t r ng, t m ng phân phát d li u "best effort" đ n gi n t i cácể ổ ấ ộ ừ ạ ữ ệ ơ ả ớ
m ng nâng cao v i kh năng đ m b o phân phát d li u có kèm thông tin re-routingạ ớ ả ả ả ữ ệ
dành cho con đ ng ph (trong tr ng h p liên k t m ng b h ng đâu đó trên đ ngườ ụ ườ ợ ế ạ ị ỏ ở ườ
chính) trong vòng 50 milli giây.
2. Labels and LSPs
M t k t n i end-to-end MPLS đ c g i là Label Switch Path (LSP). K t n i này cóộ ế ố ượ ọ ế ố
th đ c thi t l p dành cho nhi u m c đích khác nhau, nh đ b o đ m m t vài c pể ượ ế ậ ề ụ ư ể ả ả ộ ấ
đ hi u su t, đ route theo nhi u h ng trong m t m ng b ngh n, hay đ t o các IPộ ệ ấ ể ề ướ ộ ạ ị ẽ ể ạ
tunnel cho các m ng ki u nh VPN. Theo nhi u khía c nh, LSPs không khác gì so v iạ ể ư ề ạ ớ
các con đ ng chuy n m ch (switched path) trong m ng ATM hay FR, ngo i tr LSPsườ ể ạ ạ ạ ừ
không ph thu c vào m t công ngh L2 nào. Traffic gán vào LSPs th ng d a vào cácụ ộ ộ ệ ườ ự
tiêu chu n đ c đ nh nghĩa tr c nh đ u tiên c a đ a ch IP đích, c a portẩ ượ ị ướ ư ộ ư ủ ị ỉ ủ
TCP/UDP, c a VLAN Identifier, c a DiffServ, hay c a 802.1p. L y ví d , t t c trafficủ ủ ủ ấ ụ ấ ả
có đ u tiêu cao đ c ho ch đ nh tr c dành cho m t ng d ng server quan tr ngộ ư ượ ạ ị ướ ộ ứ ụ ọ
nào đó có th đi theo m t LSP chuyên d ng.ể ộ ụ
Thông tin v LSP đ c thâu tóm vào trong MPLS label, label này đ c chèn vào gi aề ượ ượ ữ
tiêu đ l p 2 và 3 c a gói tin. Các label cho phép thi t l p các con đ ng khác nhauề ớ ủ ế ậ ườ
gi a các n i (khách hàng) khác nhau, ho c th m chí cho các ng d ng khác nhau c aữ ơ ặ ậ ứ ụ ủ
cùng m t khác hàng. Các label đ c gán và phân ph i qua nghi th c riêng dành choộ ượ ố ứ
vi c này (vd: LDP, hay TDP).ệ
3. LER và LSR
Gói đ n vùng MPLS đ c g n label đ u tiên b i m t router g i là Label Edge Routerế ượ ắ ầ ở ộ ọ
(LSR) hay còn g i là Edge Label Switch Router. Các label th c ra ch là m t c chọ ự ỉ ộ ơ ế
đánh ch s đ n gi n làm cho k thu t switching nhanh h n, đ n gi n h n cách làmỉ ố ơ ả ỹ ậ ơ ơ ả ơ
truy n th ng c a k thu t chuy n ti p gói (packet forwarding) trên L2 (Ethernet/ATM)ề ố ủ ỹ ậ ể ế
ho c L3 (IP).ặ
T i m i ch ng (hop) trên m ng MPLS, m t router s xem xét label đ n đ tính raạ ỗ ặ ạ ộ ẽ ế ể
ch ng forwarding ti p theo cho gói tin. Đi u này lo i b vi c tiêu t n khá nhi uặ ế ề ạ ỏ ệ ố ề
resource cho vi c tra c u đ a ch mà v n dĩ th ng làm gi m toàn b thông l ng góiệ ứ ị ỉ ố ườ ả ộ ượ
tin (packet throughput) và h n ch tính linh ho t (scalability).ạ ế ạ
D c trên đ ng đi, m i Label Switch Router (LSR) s ra quy t đ nh chuy n ti pọ ườ ỗ ẽ ế ị ể ế
(forwarding) d a trên ch m i n i dung c a label. T i m i ch ng, LSR s l t b labelự ỉ ỗ ộ ủ ạ ỗ ặ ẽ ộ ỏ
đã có và g n vào label m i nh m thông báo cho LSR c a ch ng k cách forward góiắ ớ ằ ủ ặ ế
tin. T t c MPLS router trong m ng th ng xuyên trao đ i label và thông tin t m v iấ ả ạ ườ ổ ầ ớ
t i (reachability) đ xây d ng m t m t s đ hoàn ch nh c a m ng, mà sau đó đ cớ ể ự ộ ộ ơ ồ ỉ ủ ạ ượ
dùng đ xác đ nh các con đ ng cũng nh thông tin nhãn m i đ t vào trong gói tin.ể ị ườ ư ớ ặ
4. Quality of Service
LSP có th là k t n i best-effort, trong tr ng h p Label Ditributrion Protocol (LDP)ể ế ố ườ ợ
hay giao th c có tr c đây, Tag Ditributrion Protocol (TDP), đ c dùng. M t LSP cóứ ướ ượ ộ
th yêu c u băng thông ch dành riêng cho nó. Khi th c hi n c p phát, MPLS ph i đ mể ầ ỉ ự ệ ấ ả ả
b o r ng băng thông luôn s n sàng đ dùng cho toàn b con đ ng này. N u băngả ằ ẵ ể ộ ườ ế
thông không s n sàng, thì yêu c u k t n i b t ch i. LSP đ t tr c băng thông nhẵ ầ ế ố ị ừ ố ặ ướ ờ
vào nghi th c m r ng Resource Reservation Protocol with Traffic Engineering (RVSP-ứ ở ộ
TE) ho c Constraint-based Routing LDP (CR-LDP).ặ
Khái ni m này t ng t v i khái ni m Committed Information Rate (CIR) c a FR. Tuyệ ươ ự ớ ệ ủ
nhiên, CIR áp d ng cho access link, và không đ m b o băng thông su t backbone.ụ ả ả ố
5. Traffic Engineering
Các nhà cung c p d ch v (SP) c n m t cách đ qu n lý vi c gia tăng m t s l ngấ ị ụ ầ ộ ể ả ệ ộ ố ượ
l n traffic mà h ph i x lý. Traffic này thì đ ng (dynamic) và khó bi t tr c b i vìớ ọ ả ử ộ ế ướ ở
các flow thay đ i liên t c và do đó t t y u không t ng x ng v i đ hình m ngổ ụ ấ ế ươ ứ ớ ồ ạ
(network topology) hi n có. K ngh l u thông (traffic engineering) qua MPLS choệ ỹ ệ ư
phép traffic đ c b trí (map) m t các hi u qu vào các đ hình m ng hi n th i. Nhượ ố ộ ệ ả ồ ạ ệ ờ ờ
vào vi c thi t l p các con đ ng qua network đ cung c p traffic, MPLS đ a ra khệ ế ậ ườ ể ấ ư ả
năng qu n lý bao quát traffic mà các thu t toán tìm đ ng (routing algorithm) khôngả ậ ườ
th .ể
Traffic engineering qua MPLS c i ti n tính tin c y c a c a các m ng cung c p d ch vả ế ậ ủ ủ ạ ấ ị ụ
theo 2 cách. Th nh t, nó cho phép các SP route traffic c a h theo nhi u h ng vàứ ấ ủ ọ ề ướ
tránh đ c tình tr ng "hot spots" trong m ng. Th hai, các con đ ng c a MPLS điượ ạ ạ ứ ườ ủ
trong m t m ng có th đ c thi t l p d và chia t i (load sharing). Đi u này cho phépộ ạ ể ượ ế ậ ư ả ề
các SP đ m b o traffic quan tr ng (critical) luôn có m t con đ ng cho nó.ả ả ọ ộ ườ
B ng cách giúp SP ki m soát khít khao toàn b traffic trong m ng c a h , MPLS sằ ể ộ ạ ủ ọ ẽ
cho phép h thu đ c nhi u l i nhu n nh t t tài s n (m ng) c a h .ọ ượ ề ợ ậ ấ ừ ả ạ ủ ọ
Ch ng 1: T ng quan k thu t MPLSươ ổ ỹ ậ
Chuy n ti p gói IP truy n th ng phân tích đ a ch IP đích ch a trong tiêu đ c a l pể ế ề ố ị ỉ ứ ề ủ ớ
m ng m i gói. M i b đ nh tuy n phân tích đ a ch đích đ c l p m i ch ng trongạ ở ỗ ỗ ộ ị ế ị ỉ ộ ậ ở ỗ ặ
m ng. Giao th c đ nh tuy n đ ng hay tĩnh khi xây d ng c s d li u c n ph i phânạ ứ ị ế ộ ự ơ ở ữ ệ ầ ả
tích đ a ch IP đích t o ra b ng đ nh tuy n. Quá trình này g i là đ nh tuy n unicast t ngị ỉ ạ ả ị ế ọ ị ế ừ
ch ng d a trên đích đ n c a các gói tin. ặ ự ế ủ
Vi c đ nh tuy n b ng các giao th c phi k t n i đáp ng đ c nhu c u đ n gi n c aệ ị ế ằ ứ ế ố ứ ượ ầ ơ ả ủ
khách hàng. Khi m ng Internet phát tri n và m r ng, l u l ng Internet trên m ngạ ể ở ộ ư ượ ạ
bùng n , ph ng th c chuy n ti p gói hi n t i t ra không hi u qu , m t tính linhổ ươ ứ ể ế ệ ạ ỏ ệ ả ấ
ho t. Do đó c n m t k thu t m i đ gán đ a ch và m r ng các ch c năng c a c uạ ầ ộ ỹ ậ ớ ể ị ỉ ở ộ ứ ủ ấ
trúc m ng d a trên IP. ạ ự
Trong ph n này ch ra m t s nh c đi m, các h n ch mô hình cũ và trình bày m tầ ỉ ộ ố ượ ể ạ ế ộ
k thu t m i – k thu t chuy n m ch nhãn đa giao th c MPLS – nh m kh c ph c cácỹ ậ ớ ỹ ậ ể ạ ứ ằ ắ ụ
nh c đi m trên.ượ ể
1.1. Đ c tính c a chuy n ti p IPặ ủ ể ế
1.1.1 Mô hình đ nh tuy n l p m ngị ế ớ ạ
Trong môi tr ng phi k t n i truy n th ng không ph i s d ng các b n tin báo hi uườ ế ố ề ố ả ử ụ ả ệ
đ thi t l p k t n i, ph ng th c chuy n tin là chuy n t ng ch ng m t. T t c cácể ế ậ ế ố ươ ứ ể ể ừ ặ ộ ấ ả
gói tin đ c chuy n đi d a trên các giao th c đ nh tuy n l p m ng (nh giao th c tìmượ ể ự ứ ị ế ớ ạ ư ứ
đ ng d n ng n nh t [OSPF] hay giao th c c ng biên [BGP]), hay đ nh tuy n tĩnh.ườ ẫ ắ ấ ứ ổ ị ế
Các router x lí t t c các gói tin nh nhau và có quy n hu b các gói tin mà khôngử ấ ả ư ề ỷ ỏ
c n b t kì thông báo nào cho c bên g i và bên nh n. Chính vì v y, IP ch cung c pầ ấ ả ở ậ ậ ỉ ấ
các d ch v đ c bi t v i “hi u qu t t nh t” ch không thích h p cho các d ch v cóị ụ ặ ệ ớ ệ ả ố ấ ứ ợ ị ụ
yêu c u nghiêm ng t v QoS.ầ ặ ề
C ch phi k t n i gây khó khăn trong vi c đi u khi n lu ng và phân b l u l ngơ ế ế ố ệ ề ể ồ ổ ư ượ
m ng làm t t ngh n t i các nút m ng. Các nhà cung c p d ch v Internet (ISP) x lýạ ắ ẽ ạ ạ ấ ị ụ ử
b ng cách tăng dung l ng các k t n i và nâng c p router nh ng hi n t ng ngh nằ ượ ế ố ấ ư ệ ượ ẽ
m ch v n x y ra. Lý do là các giao th c đ nh tuy n Internet th ng h ng l u l ngạ ẫ ả ứ ị ế ườ ướ ư ượ
vào cùng m t s các k t n i nh t đ nh d n t i các k t n i này b quá t i trong khi m tộ ố ế ố ấ ị ẫ ớ ế ố ị ả ộ
s khu v c khác tài nguyên không đ c s d ng. Đây là tình tr ng phân b t i khôngố ự ượ ử ụ ạ ố ả
đ ng đ u và s d ng lãng phí tài nguyên m ng.ồ ề ử ụ ạ
Tuy nhiên, bên c nh h n ch nh v y, mô hình phi k t n i cũng có nh ng u đi m, đóạ ạ ế ư ậ ế ố ữ ư ể
là :
- Kh năng đ nh tuy n gói tin m t cách đ c l p. ả ị ế ộ ộ ậ
- C c u đ nh tuy n và chuy n tin đ n gi n, hi u qu , nên mô hình phi k t n i r t phùơ ấ ị ế ể ơ ả ệ ả ế ố ấ
h p v i các lu ng có th i gian k t n i ch m. ợ ớ ồ ờ ế ố ậ
1.1.2 Công ngh ATM và mô hình h ng k t n iệ ướ ế ố
ATM là công ngh chuy n m ch h ng k t n i, t c là k t n i t đi m đ u đ n đi mệ ể ạ ướ ế ố ứ ế ố ừ ể ầ ế ể
cu i ph i đ c thi t l p tr c khi thông tin đ c g i đi. Vi c t o k t n i m ch o cóố ả ượ ế ậ ướ ượ ở ệ ạ ế ố ạ ả
th đ t hi u qu trong m ng nh , nh ng đ i v i m ng l n thì nh ng v n đ có thể ạ ệ ả ạ ỏ ư ố ớ ạ ớ ữ ấ ề ể
x y ra: M i khi m t router m i đ a vào m ng lõi WAN thì m ch o ph i đ c thi tả ỗ ộ ớ ư ạ ạ ả ả ượ ế
l p gi a router này v i các router còn l i đ đ m b o vi c đ nh tuy n t i u. Đi uậ ữ ớ ạ ể ả ả ệ ị ế ố ư ề
này l u l ng đ nh tuy n trong m ng tăng. ư ượ ị ế ạ
Thông th ng vi c thi t l p k t n i này đ c th c hi n b i giao th c báo hi u. Giaoườ ệ ế ậ ế ố ượ ự ệ ở ứ ệ
th c này cung c p các thông tin tr ng thái liên quan đ n k t n i cho các chuy n m chứ ấ ạ ế ế ố ể ạ
n m trên đ ng đã đ nh tuy n. Ch c năng đi u khi n ch p nh n k t n i CACằ ườ ị ế ứ ề ể ấ ậ ế ố
(Connection Admission Control) đ m b o r ng các tài nguyên liên quan đ n k t n iả ả ằ ế ế ố
hi n t i s không đ c đ a vào đ s d ng cho các k t n i m i. Đi u này bu cệ ạ ẽ ượ ư ể ử ụ ế ố ớ ề ộ
m ng ph i duy trì tr ng thái c a t ng k t n i (bao g m thông tin v s t n t i c a k tạ ả ạ ủ ừ ế ố ồ ề ự ồ ạ ủ ế
n i và tài nguyên mà k t n i đó s d ng) t i các node có d li u đi qua. Vi c l a ch nố ế ố ử ụ ạ ữ ệ ệ ự ọ
tuy n đ c th c hi n d a trên các yêu c u v QoS đ i v i k t n i và d a trên khế ượ ự ệ ự ầ ề ố ớ ế ố ự ả
năng c a thu t toán đ nh tuy n trong vi c tính toán các tuy n có kh năng đáp ng cácủ ậ ị ế ệ ế ả ứ
yêu c u QoS đó.ầ
Do kh năng nh n d ng m ng, kh năng cô l p t ng k t n i v i các tài nguyên liênả ậ ạ ạ ả ậ ừ ế ố ớ
quan đ n k t n i trong su t th i gian t n t i c a k t n i mà môi tr ng h ng k tế ế ố ố ờ ồ ạ ủ ế ố ườ ướ ế
n i có th đ m b o ch t l ng cho t ng lu ng thông tin. M ng s giám sát t ng k tố ể ả ả ấ ượ ừ ồ ạ ẽ ừ ế
n i, th c hi n đ nh tuy n l i trong tr ng h p có s c và vi c th c hi n đ nh tuy nố ự ệ ị ế ạ ườ ợ ự ố ệ ự ệ ị ế
l i này cũng ph i thông qua báo hi u.ạ ả ệ
T c ch truy n tin ta th y m ng h ng k t n i thích h p v i :ừ ơ ế ề ấ ạ ướ ế ố ợ ớ
- Các ng d ng yêu c u ph i đ m b o QoS m t cách nghiêm ng t. ứ ụ ầ ả ả ả ộ ặ
- Các ng d ng có th i gian k t n i l n. ứ ụ ờ ế ố ớ
Đ i v i các ng d ng có th i gian k t n i ng n thì môi tr ng h ng k t n i d ngố ớ ứ ụ ờ ế ố ắ ườ ướ ế ố ườ
nh l i không thích h p do th i gian đ thi t l p k t n i cũng nh t l ph n thông tinư ạ ợ ờ ể ế ậ ế ố ư ỉ ệ ầ
header l i quá l n. V i các lo i l u l ng nh v y thì môi tr ng phi k t n i v iạ ớ ớ ạ ư ượ ư ậ ườ ế ố ớ
ph ng th c đ nh tuy n đ n gi n, tránh ph i s d ng các giao th c báo hi u ph c t pươ ứ ị ế ơ ả ả ử ụ ứ ệ ứ ạ
s phù h p h n.ẽ ợ ơ
Nh v y ta c n tìm m t ph ng th c chuy n m ch có th ph i h p u đi m c a IPư ậ ầ ộ ươ ứ ể ạ ể ố ợ ư ể ủ
(nh c c u đ nh tuy n) và c a ATM (nh ph ng th c chuy n m ch) và đ th c sư ơ ấ ị ế ủ ư ươ ứ ể ạ ể ự ự
phù h p v i m ng đa d ch v c hai công ngh ATM và IP đ u ph i có nh ng thayợ ớ ạ ị ụ ả ệ ề ả ữ
đ i, c th là đ a thêm kh năng phi k t n i vào công ngh ATM, và kh năng h ngổ ụ ể ư ả ế ố ệ ả ướ
k t n i vào công ngh IP.ế ố ệ
1.1.3 Quá trình đi u khi n và chuy n ti p đ c l p ề ể ể ế ộ ậ
V i chuy n ti p gói IP thông th ng, m i thay đ i v thông tin đi u khi n truy n góiớ ể ế ườ ọ ổ ề ề ể ề
đ c t t c các thi t b liên l c v i nhau trong cùng m t vùng. S thay đ i này đòi h iượ ấ ả ế ị ạ ớ ộ ự ổ ỏ
m t th i gian h i t trong thu t toán chuy n ti p. ộ ờ ộ ụ ậ ể ế
Vì v y ta mong mu n có m t c ch có th thay đ i cách chuy n ti p gói, mà khôngậ ố ộ ơ ế ể ổ ể ế
nh h ng đ n các thi t b trong m ng. Đ th c hi n đ c c ch nh v y, các thi tả ưở ế ế ị ạ ể ự ệ ượ ơ ế ư ậ ế
b m ng (router) không d a trên thông tin tiêu đ IP mà d a trên m t nhãn thêm vào góiị ạ ự ề ự ộ
tin đ quy t đ nh quá trình chuy n ti p. V i cách th c chuy n ti p nh v y b t kỳ sể ế ị ể ế ớ ứ ể ế ư ậ ấ ự
thay đ i quy t đ nh nào có th thông tin đ n các thi t b b ng cách phân ph i m t nhãnổ ế ị ể ế ế ị ằ ố ộ
m i, các thi t b này chuy n ti p l u l ng d a trên nhãn m t s thay đ i di n ra sớ ế ị ể ế ư ượ ự ộ ự ổ ễ ẽ
không nh h ng t i các thi t b còn l i.ả ưở ớ ế ị ạ
Công ngh MPLS ra đ i đáp ng đ c nhu c u c a th tr ng đúng theo tiêu chí phátệ ờ ứ ượ ầ ủ ị ườ
tri n c a Internet, k t h p nh ng đ c đi m t t nh t gi a đ nh tuy n l p th 3 vàể ủ ế ợ ữ ặ ể ố ấ ữ ị ế ớ ứ
chuy n m ch l p th 2 cho phép chuy n các gói r t nhanh trong m ng lõi và đ nhể ạ ớ ứ ể ấ ạ ị
tuy n t t các m ng biên b ng cách d a vào nhãn.ế ố ở ạ ằ ự