HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
GVHD : Nguyễn Thị Thu Hằng
Sinh viên thực hiện : Phạm Bảo Long
Trần Hữu Quyết
Lê Thị Phương
Nguyễn Thị Miên
Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
CHUYÊN ĐỀ
CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS
Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
Nội dung trình bày:
I. Giới thiệu chung
II. Hoạt động của MPLS
III. Các giao thức trong mạng MPLS
IV. Kỹ thuật lưu lượng và ứng dụng
I.GIỚI THIỆU CHUNG
I.GIỚI THIỆU CHUNG
I.1 Mạng IP và lý do ra đời mạng Mpls
I.1 Mạng IP và lý do ra đời mạng Mpls
Hình 1.1: Chuyển tiếp gói tin trong IP
Tiến trình chuyển tiếp gói tin gồm 3
hoạt động sau:
+ Tìm địa chỉ ngõ ra
+ Chuyển để xác định
interface tiếp gói tin
+ Phân lịch.
Đặc điểm:
-
Chuyển tiếp IP yêu cầu hoạt động tìm
kiếm địa chỉ IP phức tạp ở mỗi router
dọc đường đi của gói tin.

lõi (core) và định tuyến tốt ở mạng biên (edge) bằng cách dựa vào nhãn
(label).
•
MPLS là một phương pháp cải tiến việc chuyển tiếp gói trên mạng bằng
các nhãn được gắn với mỗi gói IP, tế bào ATM, hoặc frame lớp hai.
•
Lợi ích của MPLS
- Làm việc với hầu hết các công nghệ liên kết dữ liệu như IP, ATM….
- Tương thích với hầu hết các giao thức định tuyến và các công nghệ khác liên
quan đến Internet.
- Hoạt động độc lập với các giao thức định tuyến (routing protocol).
- Tìm đường đi linh hoạt dựa vào nhãn(label) cho trước.
- Hỗ trợ việc cấu hình quản trị và bảo trì hệ thống (OAM).
- Có thể hoạt động trong một mạng phân cấp.
- Có tính tương thích cao.
Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
Hình I.3 MÔ HÌNH MẠNG MPLS
Mạng MPLS đầy đủ sẽ gồm có ba loại router CE (Customer Equipment hay
router khách hàng), PE ( Provider Equipment hay router biên nhà cung cấp ) và
P ( Provider hay router bên trong nhà cung cấp dịch cụ ), các router P và một
phần PE sẽ chạy MPLS, các router CE và một phần PE còn lại sẽ chạy các giao
thức khác ( có thể là IP, Frame-Relay, ATM…).
Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
MỐI QUAN HỆ GIỮA MÔ HÌNH OSI, MÔ HÌNH TCP/IP VỚI MPLS
OSI : Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở (Open Systems Interconnection).
TCP/IP : Mô hình giao thức điều khiển giao vận và giao thức liên mạng (Transmission Control
Protocol/ Internet Protocol)
MPLS : Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MultiProtocol Label Switching).
Chuyển mạch nhãn
MPLS

cho LSR biết gói này cần đi đâu.
•
Một gói lại có thể được “dán chồng” nhiều nhãn, các
nhãn này chứa trong một nơi gọi là stack nhãn (label
stack).
•
Stack nhãn là một tập hợp gồm một hoặc nhiều entry
nhãn tổ chức theo nguyên tắc LIFO.
•
Tại mỗi hop trong mạng chỉ xử lý nhãn hiện hành trên
đỉnh stack. Chính nhãn này sẽ được LSR sử dụng để
chuyển tiếp gói.
Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
I.2 Các khái niệm cơ bản
I.2 Các khái niệm cơ bản
I
I
.2
.2
Nhãn (Label) trong MPLS
Nhãn (Label) trong MPLS

20 bits 3 bits
8 bits
Phần đầu lớp liên
kết dữ liệu
MPLS Phần đầu của lớp
mạng
Các lớp khác và dữ liệu
Nhãn EXP S TTL

Kiểu tế bào (Cell Mode)
Kiểu tế bào (Cell Mode)Các thuật ngữ trong hình III.3 được giải thích như sau:
GFC (Generic Flow Control): Điều khiển luồng chung
VPI (Virtual Path Identifier): Nhận dạng đường ảo
VCI (Virtual Channel Idientifier): Nhận dạng kênh ảo
PT (Payload Type): Chỉ thị kiểu trường tin
CLP (Cell Loss Priority): Chức năng chỉ thị ưu tiên hủy bỏ tế bào
HEC (Header Error Check): Kiểm tra lỗi tiều đề
Hình I.6 Vị trí của nhãn trong các dạng khung
Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
I.2 Các khái niệm cơ bản
I.2 Các khái niệm cơ bản
I.2.3 Một số khái niệm khác:
I.2.3 Một số khái niệm khác:
+ Không gian nhãn (Label Space)
+ Con đường chuyển nhãn (LSP – Label Switch Path)
+ Các bảng tra FIB và LFIB
+ Mặt phẳng chuyển tiếp (Forwarding plane)
+ Mặt phẳng điều khiển (Control Plane)
+ Giao thức phân phối nhãn LDP (Label Distribution
Protocol)
+ Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC - Forwarding
Equivalence Class)

Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
II.HOẠT ĐỘNG CỦA MPLS


ATM-LSR: Là các tổng đài ATM có thể thực hiện chức năng như LSR. Các
ATM-LSR thực hiện chức năng định tuyến gói IP, gán nhãn trong mảng điều
khiển và chuyển tiếp số liệu trên cơ chế chuyển mạch tế bào ATM trong mảng số
liệu.
Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
II.HOẠT ĐỘNG CỦA MPLS
2.3.Chuyển tiếp gói tin trong MPLS

Quá trình chuyển tiếp một gói IP qua mạng MPLS được thực hiện qua một số
bước cơ bản sau đây:

Gói dữ liệu khi đến ingress LSR. Căn cứ vào thông tin trong tiêu đề IP và
bảng định tuyến nhãn LIB LSR sẽ ấn định một giá trị nhãn thích hợp cho gói dữ
liệu và chuyển nó đến LSR tiếp theo.

LSR lõi nhận gói có nhãn và sử dụng bảng chuyển tiếp nhãn để thay đổi nhãn lối
vào trong gói đến với nhãn lối ra tương ứng cùng với vùng FEC

Egress LSR tháo bỏ nhãn cuối cùng của gói dữ liệu và từ đây gói dữ liệu sẽ được
định tuyến như một gói IP thông thường
Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
II.HOẠT ĐỘNG CỦA MPLS
2.3.Chuyển tiếp gói tin trong MPLS
Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
II.HOẠT ĐỘNG CỦA MPLS
2.4.Bảng chuyển mạch nhãn LIB và FLIB

Cơ sở thông tin nhãn FIB sẽ ánh xạ từ một gói tin IP không nhãn thành gói
tin MPLS có nhãn ở ngõ vào của router biên hoặc từ gói tin MPLS có nhãn

tương ứng đã trao đổi trong mặt phẳng điều khiển và truyền tế bào đi. Các ATM
LSR ở phía trong hoạt động như chuyển mạch ATM – chúng chuyển tiếp một tế
bào dựa trên VPI/VCI vào và thông tin cổng ra tương ứng. Cuối cùng, router
ngõ ra (egress router) sắp xếp lại các tế bào thành một gói.
2.5. CẤU TRÚC MPLS
Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
III. Các giao thức trong mạng MPLS
- Giao thức phân phối nhãn (LDP)
- Giao thức CR-LDP
- Giao thức RSVP
III.1 Giao thức phân phối nhãn
- Giao thức phân phối nhãn được sử dụng trong quá trình gán nhãn cho
các gói thông tin yêu cầu. Giao thức LDP là giao thức điều khiển tách biệt
được các LSR sử dụng để trao đổi và điều phối quá trình gán nhãn/FEC.
Giao thức này là một tập hợp các thủ tục trao đổi các bản tin cho phép các
LSR sử dụng giá trị nhãn thuộc FEC nhất định để truyền các gói thông tin.
Chuyên Đề: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS
III.1.1 Phát hiện LSR lân cận
Thủ tục phát hiện LSR lân cận của LDP chạy trên UDP và thực hiện như
sau:
1. Một LSR định kỳ gửi đi bản tin HELLO tới các cổng UDP đã biết trong
tất cả các bộ định tuyến trong mạng con của nhóm multicast.
2. Tất cả các LSR tiếp nhận bản tin HELLO này trên cổng UDP. Như vậy,
tại một thời điểm nào đó LSR sẽ biết được tất cả các LSR khác mà nó có
kết nối trực tiếp.
3. Khi LSR nhận biết được địa chỉ của LSR khác bằng cơ chế này thì nó
sẽ thiết lập kết nối TCP đến LSR đó.
4. Khi đó phiên LDP được thiết lập giữa 2 LSR. Phiên LDP là phiên hai
chiều có nghĩa là mỗi LSR ở hai đầu kết nối đều có thể yêu cầu và gửi
liên kết nhãn.

Cho phép tách các thông tin sử
dụng để chuyển tiếp (nhãn) từ các
thông tin có trong mào đầu của
gói IP
Việc chuyển đổi giữa FEC và LSP
chỉ được giới hạn trong LSR tại
một đầu của LSP
Có 2 lý do