Mặt khác, trong khuôn khổ DiffServ không có khả năng điều khiển các lỗi
đường kết nối. Ví như trong miền DiffServ, một đường kết nối mang lưu
lượng EF bị đứt kết nối, thì sẽ không có cách nào cung cấp đường kết nối
thay thế để đảm bảo mất gói tối thiểu nhất. Hơn thế nữa, trong Diffserv
không cung cấp bất kỳ kỹ thuật lưu lượng nào, điều đó có nghĩa là sẽ có
những đường kết nối thì quá tải, trong lúc các đường khác có thể không
được sử dụng.
Điều này đặt ra thử thách cho các nhà cung cấp dịch vụ làm sao khai thác được các
ưu điểm của DiffServ mà vẫn khắc phục được những hạn chế của nó.
1.5 Những tồn tại của mạng IP trong việc phát hiện lỗi và tái định tuyến
lưu lượng
Lưu lượng đi trong mạng không phải lúc nào cũng suôn sẻ, việc kết nối bị
lỗi có thể xảy ra tại bất cứ thời điểm nào. Mạng IP có thể cung cấp cơ chế phát
hiện lỗi và tái định tuyến lưu lượng bên trong mạng như sau:
- Node sẽ phát hiện đường kết nối hỏng
- Sau đó sẽ tính toán và tìm đường dẫn thay thế
- Node trước đường liên kết hỏng sẽ phát (flood) các thông báo lỗi đường
truyền đến các node còn lại
- Tất các cả node sẽ tính lại đường đi và cập nhật bảng thông tin định tuyến
FIB (Forwarding Information Base).
Vấn đề tồn tại ở đây chính là thời gian cập nhật bảng FIB: thời gian hội tụ
(convegence) và thời gian truyền tại mỗi node là khác nhau dẫn đến thông tin trên
bảng FIB sai lệch. Kết quả sẽ xảy ra hiện tượng vòng lặp trong mạng. Cụ thể như
sau:
Hình 1.12 Tái định tuyến trong mạng IP
IP sử dụng thuật toán SPF (shortest Path First) để tính đường ngắn nhất cho
lưu lượng ( từ A-B-C –E-F). Khi có sự cố link xảy ra giữa C và E, C sẽ định tuyến
lưu lượng quay trở lại B, trong khi B chưa hội tụ đầy đủ , bảng FIB của B chưa
cập nhật hoàn toàn nên vẫn cứ đẩy gói đến C. Do đó sẽ xảy ra vòng lặp giữa B và
C. Khi link khôi phục lại, có thể lúc đó B vẫn chưa hội tụ kịp thời, bảng FIB cập
nhật thông tin trạng thái lúc đường liên kết lúc lỗi. Do đó khi lưu lượng đến B sẽ
điểm- điểm.
3.2 Sự kết hợp giữa MPLS và DiffServ
DiffServ hay MPLS có thể được sử dụng để đưa ra một số dịch vụ với QoS
khác nhau. Bất kỳ sơ đồ định tuyến nào có thể được sử dụng trong mạng DiffServ
và các cấp độ dịch vụ khác nhau tùy vào mỗi khách hàng, nó phụ thuộc vào các
điểm mã (code point) khác nhau được gắn vào các gói tin tại các nút DiffServ. Các
mạng MPLS có thể được cấu hình để đưa ra các chất lượng dịch vụ khác nhau đến
các đường dẫn khác nhau xuyên suốt qua mạng. Nếu cả hai công nghệ được kết
hợp, khi đó các đề xuất dịch vụ DiffServ chuẩn hóa được đưa ra và MPLS có thể
dễ dàng điều khiển theo cách mà các dịch vụ này thực thi. Việc điều khiển này có
nghĩa là các dịch vụ được đề xuất sẽ được phục vụ theo các thông số QoS đã được
định nghĩa trước đó [4]
3.2.1 DiffServ hỗ trợ MPLS
MPLS chỉ phục vụ cho các dịch vụ lớp 3 và không định nghĩa một kiến trúc
QoS mới. Vì thế DiffServ có thể hỗ trợ cho MPLS bằng cách cung cấp kiến
trúc QoS cho các mạng MPLS [4].
MPLS là cơ chế kết nối có hướng, khi được sử dụng trong các mạng đường
trục, nó có thể được nâng cấp cho các vấn đề mở rộng, đặc biệt với RSVP-
TE. Việc kết hợp MPLS và DiffServ nâng cấp các mạng không đảm bảo
điều kiện trên mỗi luồng trong các router lõi. Chỉ có điều kiện trên mỗi LSP
mới được đảm bảo. Nếu không sử dụng DiffServ mà sử dung IntServ trong
mạng MPLS (khi được đề nghị trong bản dự thảo mới) thì chỉ tốn phí để
đảm bảo điều kiện trên mỗi luồng và trên mỗi LSP. Với việc tổ hợp LSP có
thể làm giảm số lượng LSP
DiffServ có thể cung cấp các dịch vụ khác nhau trên mỗi luồng lưu lượng.
Lược đồ lưu lượng hợp nhất của DiffServ không chỉ làm giảm phí tổn điều
kiện luồng mà còn tăng khả năng thực thi của MPLS trong việc giảm bớt số
nhãn được quản lí.
3.2.2 MPLS hỗ trợ DiffServ
Khi các lỗi kết nối xảy ra, đặc tính tái định tuyến nhanh của MPLS có thể
3.2.4 Các dạng đường dẫn LSP trong MPLS-DiffServ
MPLS-DiffServ định nghĩa 2 dạng LSP với các đặc tính và cách thức hoạt
động khác nhau. Dạng thứ nhất là đường dẫn chuyển mạch nhãn có lớp được suy
ra từ trường mở rộng E-LSP (EXP-inferred-class LSP) có thể vận chuyển nhiều
lớp lưu lượng đồng thời. Dạng thứ 2 là LSP có lớp được suy ra từ nhãn L-LSP
(Label-inferred-class LSP) chỉ vận chuyển duy nhất 1 lớp lưu lượng. Chúng phụ
thuộc vào nhiều cơ chế khác nhau để mã hóa, đánh dấu DiffServ cho các gói tin.
Các dạng LSP này yêu cầu các cách thức báo hiệu khác nhau và việc mã hóa
DSCP cũng khác nhau, đây là 2 lĩnh vực quan trọng làm cho MPLS DiffServ khác
với các đặc tính ban đầu.
3.2.4.1 E-LSP
MPLS DiffServ định nghĩa E-LSP như một dạng của LSP mà có thể mang
nhiều lớp lưu lượng đồng thời. Các router chuyển mạch nhãn LSR sử dụng trường
EXP trong header chèn để suy ra PHB mà gói tin yêu cầu. Như hình 3.1 trường
EXP chứa 3 bit, do đó một đường E-LSP có thể hỗ trợ 8 lớp dịch vụ, nó có thể
mang nhiều hơn nếu các lớp sử dụng nhiều lớp con (ví dụ AF1 có thể sử dụng 2
hay 3 lớp con). Hơn thế nữa, chúng cũng không định nghĩa bất kỳ cấu trúc nào
trên trường 3 bit. Các LSR có thể thiết lập E-LSP với việc dự trữ băng thông [7].
Hình 3.2 Ánh xạ giữa IP header với MPLS shim header cho đường E-LSP
A
B
C
D
AF2
EF
AF1
Miền MPLS
Hình 3.3 Mạng MPLS sử dụng E-LSP
đã chia nhỏ lưu lượng EF trên 2 đường L-LSP. Node C sẽ nhận ra dạng lưu lượng
EF bằng cách sử dụng các nhãn và phục vụ lưu lượng này mà không cần phải xem
xét LSP nào đã mang nó ( có nghĩa là node sẽ không cung cấp PHB trên mỗi L-
LSP mà trên mỗi lớp dịch vụ).
A
B
C
D
AF2
EF
AF1
Miền MPLS
Hình 3.5 Mạng MPLS sử dụng L-LSPs
Việc sử dụng E-LSP và L-LSP trong cùng mạng MPLS sẽ không loại trừ
lẫn nhau. Các LSR sẽ đảm bảo nội dung của nhãn DiffServ. Nội dung này chính là
loại đường dẫn LSP (E-LSP hay L-LSP), các đối xử PHBs mà LSP hỗ trợ và ánh
xạ giữa việc đóng gói tin với một PHB. Đối với các nhãn đầu vào, việc ánh xạ sẽ
chỉ ra các LSR có suy ra PHB như thế nào. Đối với các nhãn đầu ra, việc ánh xạ
sẽ chỉ ra làm thế nào LSR mã hóa PHB [6]
Hình 3.5 minh họa một mạng MPLS sử dụng đồng thời cả L-LSP và E-
LSP. Trong ví dụ này, sẽ có 2 đường E-LSP giữa 2 node D và E và 2 đường L-
LSP giữa 2 node A và D. Với mạng sử dụng 3 lớp dịch vụ:EF, AF1 và AF2. Node
C sẽ vận chuyển cả 2 đường E-LSP và L-LSP. Node này sử dụng nội dung của
nhãn DiffServ để xác định dạng đường dẫn LSP và ánh xạ chính xác đến PHB từ