CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT................................................................................7
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................9
CHƯƠNG 1....................................................................................................................11
CƠ SỞ CÔNG NGHỆ MPLS......................................................................................11
1Tổng quan về mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức .............................................. 11
1.1Định nghĩa .......................................................................................................... 11
1.2Lợi ích của MPLS ............................................................................................... 11
1.3Các ưu điểm của MPLS ...................................................................................... 12
2Các khái niệm cơ bản trong MPSL ......................................................................... 15
3Các thao tác nhãn .................................................................................................... 20
4Kết luận chương. .................................................................................................... 23
CHƯƠNG 2....................................................................................................................24
HOẠT ĐỘNG CƠ BẢN CỦA MPLS.........................................................................24
5Các thành phần của mạng chuyển mạch nhãn ......................................................... 24
5.1Thành phần chuyển tiếp gói tin .......................................................................... 25
5.2Thành phần điều khiển ....................................................................................... 29
6Các giao thức sử dụng trong MPLS ........................................................................ 32
6.1Giao thức phân phối nhãn LDP ......................................................................... 32
6.2Giao thức CR-LDP ............................................................................................. 35
7Giao thức RSVP-TE ............................................................................................... 39
7.1Các bản tin thiết lập dự trữ. ............................................................................... 40
7.2Các bản tin Tear Down, Error và Hello của RSVP-TE ..................................... 40
7.3Thiết lập tuyến tường minh điều khiển tuần tự theo yêu cầu. ............................ 41
7.4Giảm lượng Overhead làm tươi RSVP ............................................................... 42
8Giao thức cổng biên BGP ....................................................................................... 43
8.1BGPv4 và mở rộng cho MPLS ........................................................................... 43
8.2Kết nối MPLS qua nhiều nhà cung cấp dịch vụ. ................................................ 45
9Kết luận chương ..................................................................................................... 45
CHƯƠNG 3....................................................................................................................47

14Bảo vệ khôi phục đường ....................................................................................... 65
14.1Phân loại các cơ chế bảo vệ khôi phục ............................................................ 65
14.2Mô hình Makam ............................................................................................... 66
14.3Mô hình Haskin (Reverse Backup) ................................................................... 67
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 2 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
14.4Mô hình Hundessa ............................................................................................ 68
14.5Mô hình Shortest-Dynamic ............................................................................... 68
14.6Mô hình Simple-Dynamic ................................................................................. 68
14.7Mô hình Simple-Static ...................................................................................... 69
15Phát hiện và phòng ngừa định tuyến vòng ............................................................. 69
15.1Chế độ khung. ................................................................................................... 69
a)Phát hiện chuyển tiếp vòng dữ liệu ...................................................................... 70
b)Ngăn ngừa chuyển tiếp vòng dữ liệu điều khiển. ................................................. 70
15.2Chế độ tế bào. .................................................................................................. 71
a)Phát hiện/ ngăn ngừa chuyển tiếp vòng thông tin điều khiển .............................. 71
b)Phát hiện chuyển tiếp vòng dữ liệu ...................................................................... 75
16Kết luận chương. .................................................................................................. 76
KẾT LUẬN....................................................................................................................78
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................79
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 3 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1-1: MPLS và mô hình tham chiếu OSI ..........................................................11
Hình 1-2: Miền MPLS..................................................................................................15
Hình 1-3: Upstream và downstream LSR..................................................................16
Hình 1-4: Định dạng cấu trúc nhãn............................................................................16
Hình 1-5: Ngăn xếp nhãn.............................................................................................17
Hình 1-6: Các kiểu node MPLS...................................................................................17
Bảng 1-1: Các loại LSR trong mạng MPLS...............................................................18

Hình 3-9: Xem xét tài nguyên khả dụng.....................................................................63
Hình 3-10: Chọn đường tốt nhất.................................................................................64
Hình 3-11: Mô hình đường Makam............................................................................67
Hình 3-12: Mô hình đường Haskin.............................................................................67
Hình 3-13: Mô hình Shortest-Dynamic......................................................................68
Hình 3-14: Mô hình Simple-Dynamic.........................................................................69
Hình 3-15: Ví dụ về cơ chế phát hiện dựa trên trường TTL trong mạng IP.........70
Hình 3-16: Nhu cầu trên luồng hướng về và chế độ điều khiển trình tự................72
Hình 3-17: Cơ chế xử lý bộ đếm nút mạng TLV.......................................................73
Hình 3-18: Cơ chế ngăn ngừa chuyển tiếp vòng sử dụng vector đường TLV.......75
Hình 3-19: Trao đổi giá trị bộ đếm nút mạng giữa các ATM-LSR.........................75
Hình 3-20: Xử lý trường TTL của gói tin IP trước khi phân đoạn gói tin.............76
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 5 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1-1: Các loại LSR trong mạng MPLS ......................................................................
Bảng 3-1: Các lớp dịch vụ kỹ thuật lưu lượng ..................................................................
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 6 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt Chú giải tiếng Anh Chú giải tiếng Việt
AS Autonomous System Vùng tự trị
ATM Asynchronous Transfer Mode
Phương thức truyền dẫn không
đồng bộ
BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên
CoS Class of Service Lớp dịch vụ
CR Cell Router Bộ định tuyến tế bào
CR-LDP
Constraint Routing Label

PHB Per Hop Behavior Ứng xử theo từng chặng
PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm - điểm
PVC Permanent Virtual Circuit Kênh ảo cố định
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ.
RFC Request For Comments Tài liệu chuẩn cho Internet
RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dành trước tài nguyên
TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối
TTL Time to Live Thời gian sống
VC Virtual Circuit Kênh ảo
VCI Virtual Circuit Identifier Trường nhận dạng kênh ảo
VPI Virtual Path Identifier Trường nhận dạng đường ảo
MAM
Maximum allocation multiplier
Bộ phân bổ cực đại
ER Explicit route Định tuyến tường minh
ERB Explicit Route Information Base
Bảng cơ sở thông tin tuyến tường
minh
ERO Explicit route Object Đối tượng tuyến tường minh
NLRI
Network Layer Reachability
Information
IS-IS
Intermediate system to
Intermediate system
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 8 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
LỜI NÓI ĐẦU
Nền tảng cho xã hội thông tin chính là sự phát triển cao của các dịch vụ viễn thông.
Mềm dẻo, linh hoạt, và gần gũi với người sử dụng là mục tiêu cần hướng tới. Vài năm

GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 9 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
với chất lượng tốt hơn sẽ được thỏa mãn trong khi ở góc độ nhà cung cấp dịch vụ, mạng
sẽ được sử dụng với hiệu suất cao hơn và đem lại nhiều lợi nhuận hơn.
Qua tìm hiểu trên lý thuyết và được sự góp ý hướng dẫn của thầy giáo, em đã chọn
nghiên cứu về đề tài: “Kỹ thuật lưu lượng với chuyển mạch nhãn đa giao thức”. Đề
tài đi sâu vào tìm hiểu các nguyên lý hoạt động của mạng MPLS, đặc biệt là ứng dụng
kỹ thuật lưu lượng trên mạng MPLS. Bố cục chuyên đề được chia ra làm 4 chương :
 Chương 1: Cơ sở công nghệ MPLS
 Chương 2: Hoạt động cơ bản của MPLS.
 Chương 3: Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS.
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 10 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ CÔNG NGHỆ MPLS
1 Tổng quan về mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức
1.1 Định nghĩa
Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS-Multi Protocol Label Switching) là một công
nghệ lai kết hợp những đặc điểm tốt nhất giữa định tuyến lớp 3 và chuyển mạch lớp 2
cho phép chuyển tải các gói rất nhanh trong mạng lõi và định tuyến tốt ở các mạng biên
bằng cách dựa vào nhãn. Chuyển mạch nhãn đa giao thức là biện pháp linh hoạt để giải
quyết những vấn đề gặp nhiều khó khăn trong mạng hiện nay như tốc độ, quy mô, chất
lượng dịch vụ (QoS), quản trị và kỹ thuật lưu lượng. MPLS thể hiện một giải pháp
thông minh để đáp ứng những đòi hỏi dịch vụ và quản lý dải thông cho mạng IP thế hệ
sau - dựa trên mạng đường trục. MPLS giải quyết những vấn đề liên quan đến tính quy
mô và định tuyến (dựa trên QoS và dạng chất lượng dịch vụ) và có thể tồn tại trên mạng
ATM (phương thức truyền không đồng bộ - Asynchronous Tranfer Mode) và mạng
Frame-relay đang tồn tại.
Application
Presentation

Theo truyền thống chuyển tiếp gói tin dựa trên phần mềm rất chậm trong quá trình xử
lý tải lưu lượng lớn trong internet và intranet, trễ chủ yếu trong quá trình này là quá
trình xử lý định tuyến để tìm ra thích hợp cho các gói tin đầu vào. Mặc dù đã có nhiều
cải thiện trong các quá trình tìm kiếm bảng định tuyến như các kỹ thuật tìm kiếm nhanh
bảng định tuyến, nhưng tải lưu lượng trên bộ định tuyến luôn lớn hơn khả năng xử lý,
và kết quả là có thể mất lưu lượng, mất đấu nối và giảm hiệu năng của toàn mạng(mạng
IP). Chuyển mạch nhãn đưa ra một cách nhìn nhận khác với chuyển tiếp gói tin IP thông
thường, sẽ cung cấp một giải pháp hiệu quả để giải quyết vấn đề trên. Chuyển mạch
nhãn thực hiện quá trình gán nhãn cho gói tin đầu vào và sử dụng nhãn để truy nhập vaò
bảng chuyển tiếp tại bộ định tuyến như một chỉ số của bảng. Quá trình truy nhập này
chỉ yêu cầu duy nhất cho một truy nhập tới bảng thay vì hàng ngàn quá trình tìm kiếm
được thực hiện trong bảng định tuyến truyền thống. Kết quả là các hoạt động này hiệu
quả hơn và vì vậy lưu lượng người sử dụng trong gói tin được gửi qua mạng nhanh hơn,
giảm độ trễ và thời gian đáp ứng tốt hơn cho các chuyển giao thông tin giữa các người
sử dụng.
Mạng máy tính luôn tồn tại các hiệu ứng trễ, khi các gói tin chuyển qua rất nhiều nút
và nhiều chặng khác nhau để tới đích nó tạo ra các hiệu ứng trễ và biến động trễ. Sự tích
trữ trên các cung đoạn sẽ tạo ra trễ tổng thể giữa các đầu cuối.
Tại mỗi nút mạng, địa chỉ đích trong gói tin được xác minh và so sánh với các địa chỉ
đích có khả năng chuyển tiếp trong bảng định tuyến của bộ định tuyến để tìm đường ra.
Các gói tin chuyển qua các nút mạng tạo ra độ trễ và các biến động trễ khác nhau, tuỳ
thuộc vào khả năng xử lý của bộ định tuyến cũng như lưu lượng của luồng tin sẽ ảnh
hưởng trực tiếp tới trễ của người dùng đầu cuối. Một lần nữa, cơ chế hoạt động của
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 12 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
chuyển mạch nhãn với khả năng chuyển tiếp gói tin nhanh là giải pháp để giải quyết vấn
đề này.
Khả năng hệ thống
Tốc độ là một khía cạnh quan trọng của chuyển mạch nhãn và tăng quá trình xử lý
lưu lượng người dùng trên mạng internet là vấn đề rất quan trọng. Nhưng các dịch vụ

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
được đặt ra là các nhà cung cấp thiết bị (bộ định tuyến, cầu), triển khai phương pháp
định tuyến dựa theo địa chỉ đích theo cách riêng của họ: một số thiết bị cho phép người
quản trị mạng chia sẻ lưu lượng, trong khi một số khác sử dụng các trường chức năng
TOS, chỉ số cổng,v..v.
Chuyển mạch nhãn cho phép các bộ định tuyến chọn tuyến đầu ra tường minh theo
nhãn, như vậy cơ chế này cho cung cấp một cách thức truyền tải lưu lượng qua các nút
và liên kết phù hợp với lưu lượng truyền tải, cũng như là đặt ra các lớp lưu lượng gồm
các lớp dịch vụ khác nhau(dựa trên yêu cầu QoS) trên đó. Chuyển mạch nhãn là giải
pháp tốt để hướng lưu lượng qua một đường dẫn, mà không nhất thiết phải nhận toàn bộ
thông tin từ giao thức định tuyến IP động dựa trên địa chỉ đích.
Định tuyến dựa trên IP (PBR) thường gắn với các giao thức chuyển mạch nhãn, như
FR, ATM hoặc MPLS. Phương pháp này sử dụng các trường chức năng trong tiêu đề
gói tin IP như:trường TOS, chỉ số cổng,nhận dạng giao thức IP hoặc kích thước của gói
tin. Các trường chức năng này cho phép mạng phân lớp dịch vụ thành các kiểu lưu
lượng và thường thực hiện tại các nút đầu vào mạng (thiết bị gờ mạng).
Các bộ định tuyến trên lớp lõi có thể sử dụng các bit đã xử lý tại thiết bị gờ để quyết
định xử lý luồng lưu lượng đến, quá trình xử lý này có thể sử dụng các kiểu hàng đợi
khác nhau và các kiểu phương pháp xếp hàng khác nhau. Định tuyến dựa trên IP cũng
cho phép người quản lý mạng thực hiện phương pháp định tuyến ràng buộc. Các chính
sách dựa trên IP cho phép bộ định tuyến:
- Đặt các giá trị ưu tiên vão trong tiêu đề gói tin IP
- Thiết lập bước kế tiếp cho gói tin
- Thiết lập giao diện ra cho gói tin
- Thiết lập bước kế tiếp cho gói tin khi không tồn tại hướng trong bảng định tuyến
Chuyển mạch nhãn khác với các phương pháp chuyển mạch khác ở chỗ nó là một kỹ
thuật điều khiển giao thức chuyển mạch IP theo kiểu topo. Mặt khác, sự tồn tại của một
địa chỉ mạng đích sẽ được xác định qua quá trình cập nhật trong bảng định tuyến để ra
một đường dẫn chuyển mạch hươngs tới đích. Nó cũng khái quát hoá cư cấu chuyển
tiếp và trao đổi nhãn,phương pháp này không chỉ thích hợp với các mạng lớn như ATM,

là LSR). Các nút ở biên được gọi là router biên nhãn LER (Label Edge Router).
Nếu một LER là nút đầu tiên trên đường đi của một gói xuyên qua miền MPLS thì nó
được gọi là LER lối vào (ingress-LER). Lưu ý là thuật ngữ này được áp dụng tuỳ theo
chiều của luồng lưu lượng trong mạng, do vậy một LER có thể là ingress-LER vừa là
egress-LER tuỳ theo luồng lưu lượng đang xét.
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 15 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
Hình 1-3: Upstream và downstream LSR
Thuật ngữ upstream-LSR và downstream-LSR cũng được dùng, phụ thuộc vào chiều
của lưu lượng.các tài liệu thường dùng ký hiệu Ru để biểu thị cho upstream-LSR và
dùng ký hiệu Rd để biểu thị cho downstream-LSR
b)Nhãn (Label):
Nhãn là một thực thể độ dài ngắn và cố định không có cấu trúc bên trong. Nhãn
không trực tiếp mã hoá thông tin của mào đầu lớp mạng như đại chỉ lớp mạng. Nhãn
được gán vào một gói tin cụ thể sẽ đại diện cho FEC mà gói tin đó được ấn định.
Thường thì một gói tin được ấn định cho một FEC (hoàn toàn hoặc một phần) dựa
trên địa chỉ đích lớp mạng của nó. Tuy nhiên nhãn không bao giờ là mã hoá của địa chỉ
đó.
Dạng của nhãn phụ thuộc vào phương tiện truyền mà gói tin đựoc bọc vỏ. Ví dụ các
gói ATM (tế bào) sử dụng giá trị VPI/VCI như nhãn, FR sử dụng DLCI làm nhãn. Đối
với các phương tiện gốc không có cấu trúc nhãn, một đoạn đệm được chèn thêm để sử
dụng cho nhãn. Khuôn dạng đoạn đệm 4 byte có cấu trúc như trong hình sau:

T¶i
Tiªu ®Ò
IP
§Öm
MPLS
Tiªu ®Ò líp
2

1 2
I P
1 5
I P
I P
Hình 1-6: Các kiểu node MPLS
Căn cứ vào vị trí và chức năng của LSR có thể phân thành các loại chính sau đây:
LSR biên: nằm ở biên của mạng MPLS. LSR này tiếp nhận hay gửi đi các gói thông
tin từ hay đến mạng khác (IP, Frame Relay,…). LSR biên gán hay loại bỏ nhãn cho các
gói thông tin đến hoặc đi khỏi mạng MPLS. Các LSR này có thể là các bộ định tuyến lối
vào, hoặc các bộ định tuyến lối ra.
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 17 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
ATM-LSR: là các tổng đài ATM có thể thực hiện các chức năng như LSR. Các ATM-
LSR thực hiện chức năng định tuyến gói IP và gán nhãn trong mảng điều khiển và
chuyển tiếp số liệu trên cơ sở chuyển mạch tế bào ATM trong mạng số liệu. Như vậy
các tổng đài chuyển mạch ATM truyền thống có thể nâng cấp phần mềm để thực hiện
chức năng của LSR.
Loại LSR Chức năng thực hiện
LSR biên Chuyển tiếp gói có nhãn
ATM-LSR
Nhận gói tin IP, kiểm tra lại lớp 3 và đặt vào ngăn xếp nhãn trước
khi gử gói vào mạng LSR.
Nhận gói tin có nhãn, loại bỏ nhãn, kiểm tra lại lớp 3 và chuyển tiếp
gói IP đến nút tiếp theo.
ATM-LSR biên
Nhận gói có nhãn hoặc không nhãn, phân vào các tế bào ATM và
gửi các tế bào đến nút ATM-LSR tiếp theo.
Nhận các tế bào ATM từ các ATM-LSR cận kề, tái tạo các gói từ
các tế bào ATM và chuyển tiếp gói có nhãn hoặc không có nhãn.

L1
IP 1 L3
IP 2 L3
IP 1 L1
IP 2 L2IP 2 L1
Hình 1-7: Lớp chuyển tiếp tương đương
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 18 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
f)Đường chuyển mạch nhãn (Label Switched path - LSP): Là đường dẫn qua một
hoặc nhiều LSR cho phép gói tin chuyển qua mạng trên lớp chuyển tiếp tương đương
FEC.
LSR
Ingress
LER
Egress
LER
LSR
IP
IP
IP
L1
IP L3IP L1
LSP (Label Switch Path)
Push L1
Swap L1, L2 Swap L2, L3
Pop L3
Hình 1-8: Đường chuyển mạnh nhãn (LSP)
Kiến trúc MPLS cho phép phân cấp các LSP, tương tự như ATM sử dụng VPI và
VCI để tạo ra phân cấp kênh ảo (VC) nằm trong đường ảo (VP). Tuy nhiên ATM chỉ có
thể hỗ trợ 2 mức phân cấp, trong khi với MPLS thì số mức phân cấp cho phép rất lớn

sau về kết hợp đó. Do vậy các nhãn được LSR phía trước ấn định và các kết hợp nhãn
được phân phối theo hướng từ LSR phía trước tới LSR phía sau.
3 Các thao tác nhãn
Liên kết nhãn (Lable binding): là thủ tục liên kết một nhãn với một FEC. Quá trình
liên kết nhãn được thực hiện bởi downstream LSR. Giá trị của nhãn có thể là duy nhất
trong một giao diện (per - interface) hoặc duy nhất trong tất cả các giao diện của LSR
(per - platform). Sau đó, downstream LSR thông báo cho upstream LSR về liên kết mới
được tạo ra.
Điều khiển gán nhãn (Lable Control): để thực hiện chuyển tiếp gói tin qua mạng
chuyển mạch nhãn đa giao thức, nhãn được gán và phân phối trong các node mạng
MPLS, MPLS hỗ trợ hai kiểu điều khiển gán nhãn vào lớp chuyển tiếp tương đương
FEC: điều khiển gán nhãn độc lập và theo yêu cầu. Hai ví dụ dưới đây mô tả kiểu điều
khiển này. Hình 1-9. và hình 1-10.
Trên hình 1-9, LSR-1 sử dụng OSPF để phát hành tiền tố địa chỉ 192.168/19 tới
ATM-LSR, sau khi nhận được phát hành này LSR-ATM độc lập gán nhãn vào trong
luồng FEC và phát hành địa chỉ nhãn này tới các LSR lân cận, các nhãn là các nhãn rỗi
lấy được lấy ra từ ngăn xếp nhãn. Ưu điểm cơ bản của phương pháp này là các nhãn
được gán chỉ khi có phát hành địa chỉ, giả thiết là mạng có độ hội tụ định tuyến nhanh
(các bảng định tuyến trong miền định tuyến ổn định và đồng bộ với các bộ định tuyến
khác) thì bước liên kết gán nhãn được thực hiện rất nhanh. Tuy nhiên, các bộ định tuyến
chuyển mạch nhãn phải thiết lập thoả thuận với các LSR lân cận về lớp chuyển tiếp
tương đương sẽ sử dụng. Nếu quyết định khác với lớp chuyển tiếp tương đương, hoặc
một số lớp chuyển tiếp tương đương không có các đường dẫn chuyển mạch nhãn liên
kết với chúng, thậm chí có nhưng chúng không khả dụng thì quá trình gán nhãn không
được đảm bảo.
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 20 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
L S R - 1
A T M - L S R
L S R - 2

của mạng, MPLS cho phép một gói tin có thể mang nhiều nhãn. Các nhãn này được xếp
liền nhau theo cấu trúc dữ liệu ngăn xếp tức là vào trước ra sau. Bit S sẽ chỉ ra nhãn đó
có phải là nhãn cuối cùng (đáy ngăn xếp) của gói tin hay không. Do vậy, có ba thao tác
liên quan đến nhãn là: push, pop, và đổi nhãn (swap). Các thao tác xử lý nhãn chỉ quan
tâm đến nhãn nằm trên cùng của ngăn xếp. Ngăn xếp nhãn cho phép nhiều thành phân
điều khiển tác động lên một gói tin, và các thành phần này ít hoặc không phụ thuộc vào
nhau.
Việc tạo ngăn xếp nhãn phải tuân theo các quy tắc sau: khi một LSR đẩy một nhãn
vào một gói tin đã được gán nhãn sẵn thì nhãn mới phải tương ứng với FEC mà LSR
đầu ra đã gán nhãn ban đầu. Như vậy, tại LSR đầu ra của LSP, phải thực hiện hai lần tra
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 21 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
bảng: một lần cho nhãn cần pop và một lần cho nhãn còn lại. Để tăng hiệu quả hoạt
động, MPLS đưa ra khái niệm nút ngay sát LSR đầu ra (Penultimate Hop) thực hiện
thao tác pop nhãn ra khỏi ngăn xếp và gửi gói tin đến LSR đầu ra. Tại LSR đầu ra, chỉ
cần thực hiện một thao tác tra bảng. Mục đích của việc pop tại nút áp chót là để mỗi
LSR chỉ thực hiện một lần tra bảng.
Các ánh xạ và bảng hỗ trợ: Các bảng và ánh xạ được sử dụng để hỗ trợ sự phối hợp
hoạt động của nhãn đến và nhãn đi, cũng như việc quản lý ngăn xếp nhãn. Chuyển nhãn
đến nút tiếp theo (NHLFE - Next Hop Lable Forwarding Entry) được sử dụng để quản
lý một gói tin đã được gán nhãn. Nó bao gồm các thông tin sau: Nút tiếp theo (next hop)
của gói tin và nhãn mới (outging lable) hoặc push/pop đối với ngăn xếp nhãn.
Ngoài ra, còn có thể có các thông tin về đóng gói dữ liệu ở tầng datalink, thông tin vè
chính sách quản lý gói tin. Có thể có nhiều NHLFE cùng tồn tại cho một FEC trong
bảng chuyển tiếp.
Ánh xạ ILM (Incoming Lable Map) ánh xạ mỗi nhãn đầu vào thành một tập hợp các
NHLFE. Nhãn ở trên cùng của ngăn xếp được sử dụng làm chỉ mục của ánh xạ để tìm ra
một tập hợp các NHLFE, dựa vào các thông tin này, LSR sẽ xử lý các nhãn của gói tin
đó rồi mới chuyển tiếp gói tin đi.
Ánh xạ FTN (FEC-To-NHLFE map): ánh xạ mỗi FEC ứng với một tập hợp

nó phải yêu cầu một nhãn cho một FEC.
Chế độ sử dụng nhãn (Lable retention mode): sẽ quyết định duy trì thông tin về nhãn
hay bỏ nhãn đi khi nó nhận được thông tin về liên kết nhãn hay FEC. Nếu LSR duy trì
thông tin về liên kết giữa nhãn và FEC nhận được từ các LSR không phải là node tiếp
theo của nó ứng với FEC được gán nhãn, thì LSR hoạt động ở chế độ sử dụng nhãn tự
do (liberal lable retention mode). Ngược lại, LSR hoạt động ở chế độ tiết kiệm
(conservative lable retention mode), nó sẽ bỏ thông tin nhận được.
4 Kết luận chương.
Trong các giao thức lớp mạng truyền thống, khi một gói đi từ một router đến hop kế
tiếp thì quyết định chuyển tiếp phải được đưa ra độc lập ở mỗi hop. Việc chọn hop kế
dựa trên việc phân tích header của gói và kết quả chạy giải thuật định tuyến. Một
router xem hai gói là thuộc cùng một luồng nếu chúng có cùng tiền tố địa chỉ mạng
bằng cách áp dụng luật “longest prefix match” cho địa chỉ đích từng gói. Khi gói di
chuyển qua mạng, ở mỗi hop đến lượt mình sẽ lại kiểm tra gói và gán lại vào một luồng.
Công nghệ chuyển mạch nhãn cho phép thay thế chuyển tiếp gói truyền thống theo
kiểu hop-by-hop dựa trên dịa chỉ đích bằng kỹ thuật chuyển tiếp hoán đổi nhãn. kỹ
thuật này dựa vào các nhãn có độ dài cố định, cải thiện được năng lực định tuyến lớp
3, đơn giản hoá việc chuyển gói cho phép dễ dàng mở rộng và đặc biệt là hỗ trợ kỹ
thuật lưu lượng.
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 23 SVTH: Phạm Quang Trung
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS
CHƯƠNG 2
HOẠT ĐỘNG CƠ BẢN CỦA MPLS
5 Các thành phần của mạng chuyển mạch nhãn
Một đặc điểm kiến trúc quan trọng của chuyển mạch nhãn là các chức năng điều
khiển lớp mạng được tách biệt với hoạt động chuyển tiếp chuyển mạch nhãn. Sự tách
biệt của chức năng này đã được tính toán khi quyết định thiết kế.
Nó cho phép các nhà cung cấp mạng kết hợp một số dịch vụ mạng hiện tại và tương
lai với một cơ chế chuyển tiếp đơn giản. Nó hỗ trợ tốt các dịch vụ đặc biệt như định
tuyến dựa vào đích hay định tuyến đa hướng, hoặc tường minh định tuyến bằng cách kết

mục từ phụ, trong mục từ phụ chứa một nhãn đầu ra, giao diện ra và địa chỉ bước kế
tiếp. Các mục từ phụ trong cùng một mục từ có thể có cùng hoặc khác nhãn đầu ra, nhất
là đối với các đầu nối multicast- với cùng một đầu vào và cần phải chuyển ra nhiều giao
diện khác nhau.
Nhãn vào
Nhãn ra
Giao diện ra
Địa chỉ kế tiếp
Nhãn ra
Giao diện ra
Địa chỉ kế tiếp
Nhãn vào Subentry 1 Subentry 2
Hình 2-1 : Entry trong bảng chuyển tiếp
Bảng chuyển tiếp được đánh chỉ số bởi giá trị trong nhãn đầu vào, vì vậy nhãn vào có
thứ tự N sẽ nằm trong mục từ N của bảng chuyển tiếp. Để có các thông tin điều khiển
các gói tin chuyển tiếp tới nút kế tiếp, trong mục từ phụ chứa một số thông tin liên quan
tới nguồn tài nguyên mà gói sử dụng, ví dụ như giao diện ra mà gói tin sẽ được chuyển
tới.
LSR có thể duy trì hai kiểu bảng chuyển tiếp: bảng chuyển tiếp đơn cho toàn bộ bộ
định tuyến và các bảng chuyển tiếp gắn liền với các giao diện; trong kiểu thứ hai quá
trình xử lý không chỉ thực hiện trên các gói mà còn trên các giao diện gói tin tới. Một
bộ định tuyến chuyển mạch nhãn có thể sử dụng một trong hai kiểu bảng định tuyến
hoặc tổ hợp cả hai.
Nhãn được đặt trong gói tin cần chuyển qua chuyển mạch nhãn có thể thực hiện theo
nhiều cách tuỳ thuộc vào công nghệ lớp liên kết. ATM và chuyển mạch khung FR có
thể mang các nhãn như một phần tiêu đề của lớp liên kết. Đặc biệt, với ATM, nhãn có
thể mang cả trong trường VPI và VCI của tiêu đề ATM, còn đối với FR, nhãn có thể
mang trong trường DLCI của tiêu đề khung FR.
GVHD: Ths. Hoàng Trọng Minh 25 SVTH: Phạm Quang Trung