Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT i
LỜI NÓI ĐẦU iii
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ MPLS 1
1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ 1
1.2 Xu hướng phát triển công nghệ mạng 3
1.2.1 Định tuyến và chuyển mạch gói truyền thống 3
1.2.2 Công nghệ mạng dựa trên giao thức IP 3
1.2.3 Công nghệ ATM 4
1.2.4 IP và ATM 4
So sánh giữa IP và ATM 4
Giải pháp sử dụng mô hình xếp chồng 6
1.3 Sự ra đời công nghệ MPLS 8
1.3.1 Chuyển mạch nhãn là gì? 8
1.3.2 Tại sao sử dụng MPLS? 10
Tốc độ và trễ 10
Khả năng mở rộng mạng 11
Tính đơn giản 11
Sử dụng tài nguyên 12
Điều khiển đường đi 12
CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ MPLS 14
2.1 Một số vấn đề cơ bản 14
2.1.1 Các thuật ngữ, định nghĩa sử dụng trong MPLS 14
2.1.2 Một sồ vấn đề liên quan đến nhãn (Label) 16
Không gian nhãn 16
Lưu Anh Tú, D2001VT
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
Sự duy nhất của nhãn trong không gian nhãn 17
Ngăn xếp nhãn 19
Sự duy trì nhãn 23

3.1.1 Mở đầu 71
3.1.2 Cấu trúc phân lớp chức năng NGN 72
3.1.2 Nguyên tắc tổ chức mạng 72
3.1.3 Tổ chức các lớp chức năng trong NGN 73
Tổ chức lớp ứng dụng và lớp dịch vụ mạng 73
Tổ chức lớp điều khiển 74
Tổ chức lớp truyền tải 74
Tổ chức lớp truy nhập 74
3.1.4 Kết nối NGN với các mạng hiện thời 74
Kết nối với mạng PSTN 74
Kết nối với mạng Internet 75
3.1.5 Lộ trình chuyển đổi sang NGN 76
3.2 Khả năng ứng dụng MPLS tại Việt Nam 78
3.2.1 Những điểm cơ bản trong định hướng phát triển của ngành viễn thông Việt
Nam 78
3.2.2 Các công nghệ và triển vọng triển khai 78
1. Công nghệ IP 79
2. Công nghệ ATM 79
3. Công nghệ MPLS 79
3.2.3 Các giải pháp ứng dụng MPLS 80
1. Giải pháp 1: MPLS trong mạng lõi 80
Lưu Anh Tú, D2001VT
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
2. Giải pháp 2: ATM lõi, MPLS ở các tổng đài đa dịch vụ 83
3. Giải pháp 3: Mạng MPLS hoàn toàn 86
4. Đánh giá các giải pháp 88
KẾT LUẬN 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO 90
Lưu Anh Tú, D2001VT
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ và từ viết tắt

NGN Next Generation Network Mạng thế hệ kế tiếp
NHRP Next Hop Resolution Protocol Giao thức phân giải chặng kế tiếp
OSPF Open Shortest Path First Giao thức đường đi ngắn nhất
đầu tiên
PID Protocol Identifier Nhận dạng giao thức
PNNI Private Network-Network Interface Mạng riêng ảo
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
RESV Resevation Bản tin dành trước
RFC Request For Comment Yêu cầu ý kiến
RSVP Resource Resevation Protocol Giao thức dành trước tài nguyên
Lưu Anh Tú, D2001VT
i
Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ và từ viết tắt
SG Signaling Gateway Cổng báo hiệu
SPF Shortest Path First Đường đi ngắn nhất đầu tiên
STM Synchronous Transmission Mode Chế độ truyền dẫn đồng bộ
SVC Signaling Virtual Circuit Kênh ảo báo hiệu
TCP Transission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền
dẫn
TGW Traffic Gateway Cổng lưu lượng
TLV Time To Live Thời gian sống
TLV Type-Leng-Value Kiểu-Chiều dài-Giá trị
ToS Type of Service Kiểu dịch vụ
UDP User Datagram Protocol Giao thức lược đồ dữ liệu
VC Virtual Circuit Kênh ảo
VCI Virtual Circuit Identifier Nhận dạng kênh ảo
VNPT Vietnam Post & Telecommunications Tổng công ty BCVT Việt Nam
VP Virtual Path Đường ảo
VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo
VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng đường ảo

Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Trần Hạo Bửu, người đã tận tình hướng
dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án này.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Viễn thông đã giúp đỡ em
trong thời gian qua.
Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân - những người đã giúp đỡ
động viên tôi trong quá trình học tập.
Lưu Anh Tú, D2001VT
iii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Giới thiệu về công nghệ MPLS
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ MPLS
Trong chương này, đầu tiên chúng ta nêu ra xu hướng phát triển dịch vụ và
những vấn đề nảy sinh với các mạng truyền thống trong quá trình phát triển. Tiếp đến
là phần mô tả quá trình phát triển công nghệ mạng, các ưu nhược điểm của mỗi công
nghệ và cuối cùng là phần giải thích cho việc ra đời của công nghệ chuyển mạch nhãn
-tại sao các mạng chuyển mạch nhãn (MPLS là tiêu chuẩn) đóng vai trò quan trọng
trong các liên mạng riêng và mạng Internet toàn cầu đa dịch vụ? Nội dung chương này
có các vấn đề chính sau.
1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ
1.2 Xu hướng phát triển công nghệ mạng
1.3 Sự ra đời của MPLS
1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ
Trong phần này chúng ta sẽ xem xét quan điểm đứng từ phía người sử dụng
dịch vụ để thấy được xu hướng phát triển dịch vụ hiện nay.
Chúng ta đang sống trong thời đại mà nhu cầu về trao đổi, tìm kiếm thông tin
trở nên rất cần thiết với con người. Gần như chúng ta có thể tìm kiếm mọi thông tin mà
chúng ta cần trên Internet, do đó nhu cầu truy cập vào mạng Internet để tìm kiếm, trao
đổi thông tin trở nên rất lớn. Trong bối cảnh đó mạng Internet trở thành công cụ hữu
ích đáp ứng một cách đầy đủ nhất và dẫn đến sự bùng nổ về số người sử dụng mạng,
người ta ước tính số ngưòi sử dụng mạng đang tăng theo hàm mũ.
Cùng với sự phát triển của xã hội về nhiều mặt, các ngành công nghiệp không

dữ liệu lớn và một người có ứng dụng cần băng thông thấp hơn. Giả sử mạng bị nghẽn,
ai cũng biết là nếu để cho chúng ta phải loại bỏ một số lưu lượng thì nên loại bỏ dòng
lưu lượng của ứng dụng có độ ưu tiên thấp hơn trước (thường thì đó là ứng dụng có
yêu cầu băng thông thấp hơn), song mạng thì không làm như vậy, nó không phân biệt
người sử dụng và không dành quyền ưu tiên cho người sử dụng nào.
Vậy chúng ta có thể nói rằng giải pháp nỗ lực tối đa không phải là mô hình quá
tốt. Những gì chúng ta cần là có một cách để quản lý QoS phù hợp với sự đầu tư và
yêu cầu của người sử dụng.
Qua việc phân tích sơ bộ quan điểm đứng từ phía người sử dụng, chúng ta thấy
được xu hướng phát triển dịch vụ và một số vấn đề đang gặp phải với các mạng truyền
thống. Vậy thì các nhà cung cấp mạng và các nhà cung cấp dịch vụ cần phải làm gì để
đáp ứng yêu cầu của người sử dụng. Sau đây, chúng ta xem xét quá trình phát triển
công nghệ mạng mà các nhà cung cấp mạng đã thực hiện.
Lưu Anh Tú, D2001VT
2
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Giới thiệu về công nghệ MPLS
1.2 Xu hướng phát triển công nghệ mạng
1.2.1 Định tuyến và chuyển mạch gói truyền thống
Sự triển khai đầu tiên của mạng Internet nhằm vào các yêu cầu truyền số liệu
qua mạng. Các mạng này phục vụ cho các ứng dụng đơn giản như là truyền file và
đăng nhập từ xa. Để thực hiện các yêu cầu này, một bộ định tuyến dựa trên phần mềm
đơn giản, với các giao diện mạng T1/E1 hay T3/E3 để hỗ trợ các mạng xương sống, là
có thể đáp ứng được yêu cầu. Khi các dịch vụ yêu cầu tốc độ cao và khả năng để hỗ trợ
tốc độ truyền dẫn băng tần lớn xuất hiện thì các thiết bị với khả năng chuyển mạch tạo
lớp 2 và lớp 3 bằng phần cứng phải được triển khai. Các thiết bị chuyển mạch lớp 2
nhằm vào tắc nghẽn tại cổ chai chuyển mạch trong các mạng con của môi trường mạng
cục bộ (LAN). Các thiết bị chuyển mạch lớp 3 giúp làm giảm nhẹ tắc nghẽn cổ chai
trong việc định tuyển lớp 3 bằng việc đưa tuyến đường đã tìm kiếm ở lớp 3 tới phần
cứng chuyển mạch tốc độ cao.
Những giải pháp đầu tiên này đã đáp ứng được yêu cầu về tốc độ truyền bằng

thiết bị truyền thông đầu cuối, sử dụng kỹ thuật ATM. ATM có thể mang mọi dòng
thông tin như thoại, dữ liệu, video; phân mảnh nó thành các gói có kích thước cố định
(gọi là cell), và sau đó truyền tải các cell trên đường dẫn đã được thiết lập trước, gọi là
kết nối ảo. Bởi vì khả năng hỗ trợ truyền dữ liệu, thoại, và video với chất lượng cao
trên một số các công nghệ băng tần cao khác nhau, ATM từng được xem như là công
nghệ chuyển mạch hứa hẹn nhất và thu hút nhiều sự quan tâm. Tuy nhiên, hiện nay
cũng như trong tương lai hệ thống toàn ATM sẽ không phải là sự lựa chọn phù hợp
nữa.
Song đối với các ứng dụng có thời gian kết nối ngắn, thì môi trường hướng kết
nối dường như lại không thích hợp do thời gian để thiết lập kết nối cũng như tỷ lệ phần
thông tin mào đầu lại quá lớn. Với các loại lưu lượng như vậy thì môi truờng phi kết
nối với phương thức định tuyến đơn giản, tránh phải sử dụng các giao thức báo hiệu
phức tạp sẽ phù hợp hơn.
1.2.4 IP và ATM
So sánh giữa IP và ATM
ATM khác với kỹ thuật định tuyến IP ở nhiều điểm. ATM là một kỹ thuật kết
nối có hướng tức là hai hệ thống phải thiết lập đường truyền trước khi diễn ra quá trình
truyền dữ liệu. ATM yêu cầu các kết nối được thiết lập bằng nhân công hay được thiết
lập động bởi các giao thức báo hiệu. Một điểm khác nhau nữa là ATM không thực hiện
định tuyến theo từng gói tại mỗi node trung gian (cách mà IP thực hiện) mà đường dẫn
ATM qua mạng giữa hai thực thể phải được tính toán từ trước và cố định trong thời
Lưu Anh Tú, D2001VT
4
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Giới thiệu về công nghệ MPLS
gian liên lạc. Khi thiết lập kết nối, mỗi chuyển mạch ATM gán một giá trị nhận dạng
hay một nhãn cho chuyển mạch, kết nối và các cổng ra/vào của chuyển mạch. Kỹ thuật
này cho phép hệ thống dành riêng tài nguyên cố định cho một đường kết nối cụ thể và
mỗi chuyển mạch ATM riêng cần thiết phải xây dựng một bảng chuyển tiếp chỉ bao
gồm các thực thể về các kết nối đang hoạt động qua chuyển mạch. Ngược lại, với IP
một bộ định tuyến phải sử dụng một bảng định tuyến chứa tất cả các đích đến có thể

phương thức chuyển mạch có thể phối hợp ưu điểm của IP (như cơ cấu định tuyến) và
của ATM (như phưng thức chuyển mạch). Mô hình IP-over-ATM (IP qua 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
hết khả năng của ATM. Ngoài ra cách này không thích hợp với mạng có nhiều router
và không hiệu quả trên một số mặt, chẳng hạn như có sự chồng chéo về chức năng,
quản lý mạng phức tạp. 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.
Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn vấn đề này.
Từ sự so sánh IP và ATM trên ta thấy mỗi kỹ thuật đều có ưu và nhược điểm
riêng. Nhưng một điều chắc chắn là IP sẽ có mặt trong tất cả các mạng trong tương lai
bởi vì ưu điểm tuyệt vời nhất của của IP đó là nó có thể chạy trên bất kỳ công nghệ lớp
liên kết dữ liệu nào, kể cả ATM. Do vậy, ATM được xem như là công nghệ lớp 2 mạnh
mẽ cho IP có thể triển khai trên đó. Khi việc này thực hiện, lược đồ chuyển tiếp từng
chặng, phi kết nối của IP không bị thay đổi. Thực tế IP không có ý tưởng rằng, nó đang
chạy trên 1 mạng có khả năng dành trước tài nguyên và ràng buộc trễ. Từ quan điểm
ATM, một tập các giao thức đánh địa chỉ, định tuyến và báo hiệu đã được phát triển
cho ATM có thể hoạt động mà không cần phải thay đổi.
Một câu hỏi đặt ra là: phải làm gì để kết hợp hai kỹ thuật này với nhau? Và câu
trả lời nằm ở vấn đề phân gỉải địa chỉ. Để liên lạc với 1 trạm ngang cấp khác trong cùng
một mạng con, một trạm IP nguồn cần phân giải địa chỉ IP của trạm đích với địa chỉ lớp
2 tương ứng. Điều này cho phép trạm IP nguồn đánh địa chỉ cho các gói tin với địa chỉ
IP đích và sau đó đóng gói gói tin IP vào trong một khung thông tin lớp 2 với địa chỉ
đích lớp 2 tương ứng. Theo kỹ thuật ATM, địa chỉ ATM đích chỉ được sử dụng khi
chuyển tiếp yêu cầu thiết lập SVC (kênh ảo báo hiệu) trước khi thiết lập kết nối. Tuy
nhiên, trạm IP nguồn vẫn cần phân gii địa chỉ địa chỉ IP đích thành địa chỉ ATM để nó
Lưu Anh Tú, D2001VT
6

Yêu cầu
Trả lời

Nguồn Đích
7
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Giới thiệu về công nghệ MPLS
IP logic cũng không thể giao tiếp trực tiếp bằng việc sử dụng các kết nối ATM mà phải
sử dụng bộ định tuyến để trao đổi thông tin.
Sự phát triển tiếp theo cho phép 2 host ở trên hai mạng khác nhau có thể liên lạc
ATM trực tiếp với nhau. Điều này yêu cầu sự nới lỏng mô hình mạng nối tiếp đang
tồn tại. Giải pháp này tiếp tục hỗ trợ định tuyến từng chặng truyền thống nhưng cũng
cung cấp một phương tiện, theo đó thiết bị IP nguồn có thể thiết lập một kết nối ATM
trực tiếp tới thiết bị IP đích trên một mạng khác. Do đó, mạng có thể cung cấp một
đường dẫn với định tuyến từng chặng thông thường cho các luồng lưu lượng dung
lượng nhỏ, nỗ lực tối đa và một đường dẫn chuyển mạch cho lưu lượng lớn, thời gian
truyền dài.
Kỹ thuật này được thực hiện lần đầu tiên ở giao thức phân giải chặng kế tiếp
(NHRP) do IETF đưa ra, sau đó nó được phối hợp cùng với đa giao thức ATM trên
ATM (MPOA) của ATM forum. Cả hai giải pháp này đã mở rộng cơ chế Server phân
giải địa chỉ được sử dụng bởi CLIP và LANE để phân giải địa chỉ ở biên mạng con.
Bởi vậy xuất hiện một kiểu định tuyến hiệu năng cao mới gọi là định tuyến đường tắt
(cut through hay shortcut). Nó bổ sung cho định tuyến IP một dịch vụ phân giải địa chỉ
cùng với các giao thức định tuyến và báo hiệu cần thiết để quản lý các SVC động. Khái
niêm định tuyến đường tắt được minh hoạ như hình 1.2.
1.3 Sự ra đời công nghệ MPLS
1.3.1 Chuyển mạch nhãn là gì?
Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) là kết quả của quá trình phát triển
nhiều giải pháp chuyển mạch IP, được chuẩn hoá bởi IETF. Tên gọi của nó bắt nguồn
từ thực tế đó là hoán đổi nhãn được sử dụng như là kỹ thuật chuyển tiếp nằm ở bên
Lưu Anh Tú, D2001VT

Mạng MPLS có khả năng chuyển các gói tin tại lớp 3 bằng việc sử dụng xử lý
từng gói và chuyển tiếp gói tin tại lớp 2 sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn. MPLS dựa trên
mô hình ngang cấp, vì vậy mỗi một thiết bị MPLS chạy một giao thức định tuyến IP,
trao đổi thông tin định tuyến với các thiết bị lân cận, và chỉ duy trì một không gian cấu
hình mạng và một không gian địa chỉ.
MPLS chia bộ định tuyến làm hai phần riêng biệt: chức năng chuyển gói tin và
chức năng điều khiển. Phần chức năng chuyển gói tin sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn.
Kỹ thuật hoán đổi nhãn về bản chất là việc tìm chặng kế tiếp của gói tin trong một
bảng chuyển tiếp nhãn, sau đó thay thế giá trị nhãn của gói rồi chuyển ra cổng ra của
bộ định tuyến. Việc này đơn giản hơn nhiều so với việc xử lý gói tin thông thường và
do vậy cải tiến khả năng của thiết bị. Các bộ định tuyến sử dụng thiết bị này gọi là bộ
định tuyến chuyển mạch nhãn LSR. Phần chức năng điều khiển của MPLS bao gồm
các giao thức định tuyến lớp mạng với nhiệm vụ phân phối thông tin định tuyến giữa
các LSR, và thủ tục gán nhãn để chuyển thông tin định tuyến thành bảng định tuyến
chuyển mạch nhãn. MPLS có thể hoạt động được với các giao thức định tuyến Internet
như OSPF và BGP hay PNNI của ATM.
Khi một gói tin vào mạng MPLS, các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn không
thực hiện chuyển tiếp theo từng gói mà thực hiện phân loại gói tin vào trong các lớp
tương đương chuyển tiếp FEC, sau đó các nhãn được ánh xạ vào trong các FEC. Một
giao thức phân bổ nhãn LDP được xác định và chức năng của nó là để ấn định và phân
bổ các ràng buộc FEC/nhãn cho các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn LSR. Khi LDP
Lưu Anh Tú, D2001VT
9
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Giới thiệu về công nghệ MPLS
hoàn thành nhiệm vụ của nó, một đường dẫn chuyển mạch nhãn LSP được xây dựng từ
lối vào tới lối ra. Khi các gói vào mạng, LSR lối vào kiểm tra nhiều trường trong tiêu
đề gói để xác định xem gói thuộc về FEC nào. Nếu đã có một ràng buộc nhãn/FEC thì
LSR lối vào gắn nhãn cho gói và định hướng nó tới giao diện đầu ra tương ứng. Sau đó
gói được hoán đổi nhãn qua mạng cho đến khi nó đến LSR lối ra, lúc đó nhãn bị loại
bỏ và gói được xử lý tại lớp 3. Hiệu năng đạt được ở đây là nhờ việc đưa quá trình xử

ra sự tích luỹ của các trễ biến thiên khi các gói tạo ra đường đi từ nguồn đến đích. Tại
mỗi node, địa chỉ đích trong gói phải được kiểm tra và so sánh với một tập dài các địa
chỉ đích có thể trong bảng định tuyến của node.
Khi gói đi qua những node này, nó gặp phải cả trễ và biến thiên trễ, phụ thuộc
vào việc nó cần thời gian bao lâu để tìm kiếm trong bảng định tuyến và tất nhiên là phụ
thuộc vào cả số các gói phải được xử lý trong một khoảng thời gian cho trước. Kết quả
cuối cùng là tại node nhận xảy ra hiện tượng biến thiên trễ, nó được là kết quả của sự
tích luỹ biến thiên trễ tại mỗi node và giữa nguồn với đích.
Tình huống này là phiền hà với các gói thoại vì người nghe có thể nghe các câu
nói của ngưòi nói không theo đúng thứ tự như ngưòi nói đã nói.
Một lần nữa, hoạt động chuyển mạch nhãn sẽ làm cho lưu lượng được gủi qua
mạng nhanh hơn và biến thiên trễ ít hơn so với hoạt động định tuyến IP truyền thống.
Khả năng mở rộng mạng
Rõ ràng, tốc độ là khía cạnh quan trọng của chuyển mạch nhãn, và xử lý lưu
lượng nhanh cũng rất quan trọng. Nhưng chuyển mạch nhãn không chỉ cung cấp các
dịch vụ tốc độ cao mà nó còn có thể cung cấp cho mạng khả năng mở rộng. Khả năng
mở rộng liên quan đến khả năng mà một hệ thống, trong trường hợp chúng ta quan tâm
là Internet, có khả năng điều chỉnh để phù hợp với một lượng lớn người sử dụng đang
tăng lên từng ngày. Hàng ngàn người sử dụng mới và các node hỗ trợ như là router và
server đang được đưa vào trong mạng Internet mỗi ngày. Chúng ta thử hình dung
nhiệm vụ của router nếu nó phải theo kịp lượng người sử dụng này. Chuyển mạch nhãn
cung cấp các giải pháp cho sự phát triển nhanh chóng và xây dựng các mạng lớn bằng
việc cho phép một lượng lớn các địa chỉ IP được kết hợp với một hay vài nhãn. Giải
pháp này giảm đáng kể kích cỡ bảng địa chỉ và cho phép router hỗ trợ nhiều người sử
dụng hơn.
Tính đơn giản
Một khía canh hấp dẫn khác của chuyển mạch nhãn là ở chỗ nó là một giao thức
chuyển tiếp cơ bản. Nó đơn giản đến tuyệt vời: chuyển tiếp gói chỉ dựa vào nhãn. Nhãn
Lưu Anh Tú, D2001VT
11

sẽ chỉ đạo router này chuyển tiếp lưu lượng đi theo router 4 hoặc router 5. Trừ một số
ngoại lệ, không có yếu tố nào khác được tính đến ở đây.
Chuyển mạch nhãn cho phép các đường đi qua một liên mạng được điều khiển
tốt hơn. Chẳng hạn, một gói tin được dán nhãn xuất phát từ router 2 dự định đi đến
router 6 và một gói tin nhãn khác cũng định đi đến router 6 nhưng xuất phát từ router
3. Trong mạng chuyển mạch nhãn, các giá trị nhãn khác nhau của các gói có thể hướng
dẫn router 1 gửi gói đã được dán nhãn tới router 4 và một gói với một giá trị nhãn khác
đi đến router 5 rồi sau đó mới đến router 6.
Khái niệm này cung cấp một công cụ để điều khiển các node và các tuyến xử lý
lưu lượng hiệu quả hơn, cũng như đưa ra các lớp lưu lượng nào đó với mức dịch vụ
khác nhau (dựa trên các yêu cầu về QoS). Có thể tuyến giữa router 1 và router 4 là
DS3; tuyến giữa router 1 và router 5 là SONET. Nếu ứng dụng của người sử dụng cần
nhiều băng tần hơn, nhãn của người sử dụng có thể được dùng để hướng dẫn router
chuyển lưu lượng vào tuyến SONET chứ không vào tuyến DS3. Giải pháp dựa trên
chính sách này sử dụng chuyển mạch nhãn để cho mạng đáp ứng các yêu cầu của các
lớp lưu lượng - khái niệm này được gọi là kỹ thuật lưu lượng (TE).
Lưu Anh Tú, D2001VT
13
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 2. Công nghệ MPLS
CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ MPLS
2.1 Một số vấn đề cơ bản
2.1.1 Các thuật ngữ, định nghĩa sử dụng trong MPLS
Đường lên (Upstream): Hướng đi dọc theo đường dẫn từ đích đến nguồn. Một
router đường lên có tính chất tương đối so với một router khác, nghĩa là nó gần
nguồn hơn router được nói đến đó dọc theo đường dẫn chuyển mạch nhãn.
Đường xuống (Downstream): Hướng đi dọc theo đường dẫn từ nguồn đến đích.
Một router đường xuống có tính chất tương đối so với một router khác, nghĩa là
nó gần đích hơn router được nói đến đó dọc theo đường dẫn chuyển mạch nhãn.
Mặt phẳng điều khiển: Là nơi mà các thông tin điều khiển như là thông tin về
nhãn và định tuyến được trao đổi với nhau.

lượng qua mạng.
Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR): Thiết bị trong mạng MPLS chỉ thực
hiện chuyển tiếp các gói dựa trên giá trị nhãn mà chúng mang theo.
Bộ định tuyến biên nhãn (LER): Là một LSR thực hiện thêm chức năng đó là
nhận các gói chưa được dãn nhãn (gói IP) và chỉ định một nhãn cho chúng tại
lối vào. LER cũng thực hiện loại bỏ nhãn tại lối ra.
Đường dẫn chuyển mạch nhãn (LSP): là một đường đi để gói tin qua mạng
chuyển mạch nhãn trọn vẹn từ điểm bắt đầu dãn nhãn đến điểm nhãn bị loại bỏ
khỏi gói tin. Các LSP được thiết lập trước khi truyền dữ liệu
LSP từ đầu tới cuối được gọi là đường hầm LSP, nó là chuỗi liên tiếp các
đoạn LSP giữa 2 node kề nhau. Các đặc trưng của đường hầm LSP, chẳng hạn
như phân bổ băng tần, được xác định bởi sự thoả thuận giữa các node, nhưng
sau khi đã thoả thuận, node lối vào (bắt đầu của LSP) xác định dòng lưu lượng
bằng việc chọn lựa nhãn của nó. Khi lưu lượng được gửi qua đường hầm, các
node trung gian không kiểm tra nội dung của tiêu đề mà chỉ kiểm tra nhãn. Do
đó, phần lưu lượng còn lại được xuyên hầm qua LSP mà không phải kiểm tra.
Tại cuối đường hầm LSP, node lối ra loại bỏ nhãn và chuyển lưu lượng IP tới
node IP.
Các đường hầm LSP có thể sử dụng để thực hiện các chính sách kỹ thuật lưu
lượng liên quan tới việc tối ưu hiệu năng mạng. Chẳng han, các đường hầm LSP
có thể được di chuyển tự động hay thủ công ra khỏi vùng mạng bị lỗi, tắc nghẽn,
hay là node mạng bị nghẽn cổ chai. Ngoài ra, nhiều đường hầm LSP song song
Lưu Anh Tú, D2001VT
15
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 2. Công nghệ MPLS
có thể được thiết lập giữa 2 node, và lưu lượng giữa 2 node đó có thể được
chuyển vào trong các đường hầm này theo các chính sách cục bộ.
Trong mạng MPLS các LSP được thiết lập bằng một trong 3 cách đó là:
Định tuyến từng chặng, định tuyến hiện (ER) và định tuyến cưỡng bức (CR).
Chúng ta sẽ đề cập đến các giao thức này chi tiết hơn trong phần sau.

diện, và nhãn được sử dụng chỉ để nhận dạng lưu lượng gửi trên giao diện. Nếu LSR sử
dụng một giá trị giao diện để giữ một bản ghi các nhãn trên mỗi giao diện, thì một giá
trị nhãn có thể được tái sử dụng tại mỗi giao diện. Theo một nghĩa nào đó, bộ nhận
dạng giao diện này trở thành một nhãn bên trong tại LSR, khác với nhãn bên ngoài
được gửi giữa các LSR.
Hình 2.1. Các loại không gian nhãn
Dạng không gian nhãn thứ 2 là Không gian nhãn theo từng node. Trong không
gian nhãn này, nhãn đến được dùng chung với tất cả các giao diện ở trên node. Điều
này có nghĩa là node (host hay LSR) phải ấn định nhãn trên tất cả giao diện.
Sự duy nhất của nhãn trong không gian nhãn
Một yêu cầu cần thiết với nhãn đó là một nhãn phải nhận dạng một FEC sao cho
không có sự nhầm lẫn. Điều này nghe có vẻ đơn giản nhưng cũng không quá dễ để
Lưu Anh Tú, D2001VT
17
Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 2. Công nghệ MPLS
thực hiện. Chẳng hạn, một node nào đó có thể nhận được 1 nhãn giống nhau từ 2 node
khác đến, hay một ví dụ khác đó là một nhãn có thể nhận được từ một node không kết
nối trực tiếp.
Bất cứ trường hợp nào xảy ra thì một LSR không được ràng buộc nhãn với 2
FEC khác nhau trừ khi nó có phương pháp nào đó để nhận biết rằng gói đang đến là
của LSR nào. Vì vậy, mặc dù MPLS có nhiều qui tắc trong việc ràng buộc các nhãn
với các FEC, song ý tưởng chính phải nhớ đó là: mỗi LSR phải có khả năng hiểu và
thông dịch nhãn với FEC tương ứng của nó.
Hình 2.2 đưa ra 4 kịch bản về việc MPLS thiết lập các qui tắc về tính duy nhất
của nhãn trong không gian nhãn như thế nào. Trong các kịch bản này, chúng ta sử dụng
kí hiệu Ru và Rd cho LSR đường lên và LSR đường xuống.
Hình 2.2. Sự duy nhất của nhãn trong không gian nhãn
 Kịch bản 1: LSR Rd ràng buộc nhãn L1 với FEC F và gửi ràng buộc này tới
LSR đồng cấp Ru1.
Lưu Anh Tú, D2001VT