Download miễn phí Đồ án Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS và ứng dụng
LỜI NÓI ĐẦU
Khi mạng Internet phát triển mở rộng, các nhu cầu về sử dụng mạng Internet vào mục đích học tập, giải trí, làm việc ngày càng cao. Dẫn đến lưu lượng truyền tải trong mạng tăng cao. Các ISP (Internet service provide) xử lý bằng cách tăng dung lượng kết nối và nâng cấp các Router nhưng không tránh khỏi tình trạng nghẽn mạch. Lý do các phương pháp chuyển mạch như Frame Relay, ATM, IP over ATM, không đáp ứng kịp thời tốc độ phát triển của mạng. Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS ra đời đã đáp ứng được nhu cầu của phát triển của mạng hiện nay.
Sau đây em xin trình bày nội dung đề tài của em gồm 6 chương:
Chương 1: Sơ lược lịch sử phát triển MPLS.
Chương 2: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS.
Chương 3: Các chế độ hoạt động MPLS.
Chương 4: Định tuyến và báo hiệu trong MPLS.
Chương 5: Ứng dụng mạng riêng ảo MPLS.
Chương 6: Cấu hình và kiểm tra.
MỤC LỤC CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MPLS. 9
1.1Xu hướng phát triển mạng Internet.10
1.2Công nghệ chuyển mạch nền tảng.11
1.2.1Công nghệ chuyển mạch IP.11
1.2.2Công nghệ chuyển mạch ATM.12
1.2.3Công nghệ chuyển mạch MPLS.14
CHƯƠNG 2:CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS. 17
2.1Tổng quan.17
2.1.1Tính thông minh phân tán.17
2.1.2Mô hình tham chiếu OSI.18
2.2Các khái niệm cơ bản trong MPLS.18
2.2.1Miền MPLS (MPLS Domain).18
2.2.2Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC).20
2.2.3Nhãn và ngăn xếp nhãn (Label and Label Stack).20
2.2.4Hoán đổi nhãn (Label Swapping).22
2.2.5Đường chuyển mạch nhãn LSP (Label Swithed Path).22
2.2.6UpStream và DownStream.24
2.2.7Chuyển gói qua miền MPLS.24
2.3Mã hóa Stack nhãn.25
2.4Cấu trúc chức năng MPLS.26
2.4.1Kiến trúc một nút MPLS (LER và LSR).26
2.4.2Mặt phẳng chuyển tiếp (mặt phẳng dữ liệu).27
2.4.2.1Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn LFIB (Lable Forwarding Information Base).27
2.4.2.2Thuật tốn chuyển tiếp nhãn.28
2.4.2.3NHLFE (Next Hop Lable Forwarding Entry).29
2.4.3Mặt phẳng điều khiển.30
2.5Hoạt động chuyển tiếp MPLS.30
2.5.1Hoạt động trong mặt phẳng chuyển tiếp.30
2.5.2Gỡ nhãn ở Hop áp cuối PHP (Penultimate Hop Popping). 31
2.5.3Ví dụ hoạt động chuyển tiếp gói.32
2.6Ưu điểm và ứng dụng của MPLS.33
2.6.1 Ưu điểm của MPLS.33
2.6.2Nhược điểm của MPLS.33
2.6.3 Ứng dụng của MPLS.33
2.6.1.1Kỹ thuật lưu lượng.33
2.6.1.2Định tuyến QoS từ nguồn.34
2.6.1.3Mạng riêng ảo VPN.34
CHƯƠNG 3:CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MPLS. 35
3.1Chế độ khung (Frame Mode).35
3.1.1Phân bổ và phân phối nhãn trong chế độ khung.35
3.1.2Chuyển tiếp các gói có nhãn trong chế độ khung.36
3.1.3Phát hiện và ngăn ngừa chuyển tiếp vòng đối với MPLS ở chế độ hoạt động khung.36
3.1.3.1Phát hiện chuyển tiếp vòng dữ liệu.37
3.1.3.2Ngăn ngừa chuyển tiếp vòng dữ liệu điều khiển.38
3.2Chế độ hoạt động tế bào MPLS (Cell Mode MPLS).38
3.2.1Phân bổ và phân phối nhãn trong miền ATM-LSR.39
3.2.2Chuyển tiếp các gói có nhãn qua miền ATM-LSR.40
3.2.3Hợp nhất VC41
3.2.4Phát hiện và ngăn ngừa chuyển tiếp vòng đối với MPLS ở chế độ hoạt động tế bào.42
3.2.4.1Phát hiện ,ngăn ngừa chuyển tiếp vòng thông tin điều khiển.42
3.2.4.2Phát hiện chuyển tiếp vòng dữ liệu.46
CHƯƠNG 4:ĐỊNH TUYẾN VÀ BÁO HIỆU TRONG MPLS. 49
4.1Định tuyến trong MPLS.49
4.1.1Định tuyến ràng buộc (Constrain-based routing).49
4.1.2Định tuyến tường minh (Explicit Routing).50
4.2Các chế độ báo hiệu MPLS.51
4.2.1Chế độ phân phối nhãn.51
4.2.1.1Phân phối nhãn không theo yêu cầu (Downstream Unsolicited).51
4.2.1.2Phân phối nhãn theo yêu cầu ( Downstream on Demand).51
4.2.2Chế độ duy trì nhãn.52
4.2.2.1Duy trì nhãn tự do (Liberal Label Retention).52
4.2.2.2Duy trì nhãn bảo thụ (Conservative label retention).53
4.2.3Chế độ điều khiển LSP.53
4.2.3.1Điều khiển độc lập (Independent Control).53
4.2.3.2Điều khiển tuần tự (Odered Control).54
4.2.4Các giao thức phân phối nhãn MPLS.54
4.3Giao thức LDP (Label Distribution protocol).55
4.3.1Hoạt động của LDP.55
4.3.2Cấu trúc thông điệp LDP.57
4.3.2.1LDP PDU.57
4.3.2.2Định dạng thông điệp LDP.58
4.3.3Các bản tin LDP.59
4.3.3.1Bản tin Notification.59
4.3.3.2Bản tin Hello.61
4.3.3.3Bản tin Initialization.62
4.3.3.4Bản tin KeepAlive.63
4.3.3.5Bản tin Address.63
4.3.3.6Bản tin Address Withdraw.64
4.3.3.7Bản tin Label Mapping.64
4.3.3.8Bản tin Label Request.65
4.3.3.9Bản tin Label Withdraw.66
4.3.3.10Bản tin Label Release.67
4.3.3.11Bản tin Label Abort Request.68
4.3.4LDP điều khiển độc lập và phân phối theo yêu cầu.68
4.4Giao thức CR-LDP (Constrain-Base Routing LDP).70
4.4.1Mở rộng cho định tuyến ràng buộc.70
4.4.2Thiết lập một CR-LSP (Constrain-Base Routing LSP).71
4.4.3Tiến trình dự trữ tài nguyên.72
4.5Giao thức RSVP-TE (RSVP Traffic Engineering).73
4.5.1Các bản tin thiết lập dự trữ RSVP.73
4.5.2Các bản Tear Down, Error và Hello của RSVP-TE.74
4.5.3Thiết lập tuyến tường minh điều khiển tuần tự theo yêu cầu.75
4.5.4Giảm lượng Overhead làm tươi RSVP.76
4.6Giao thức BGP.77
4.6.1BGPv4 và mở rộng cho MPLS.77
4.6.2Kết nối MPLS qua nhiều nhà cung cấp dịch vụ. 79
CHƯƠNG 5. 81
ỨNG DỤNG MẠNG RIÊNG ẢO TRONG MPLS. 81
5.1Tổng quan VPN.81
5.1.1Overlay.82
5.1.2Peer-To-Peer.83
5.2Cấu trúc và thuật ngữ MPLS VPN.84
5.3Mô hình định tuyến trong MPLS VPN.85
5.4VRF (Virtual Routing and Forwarding table).86
5.5Route Distinguisher, Route Target, MP-BGP, Address Families.87
5.5.1RD (Route Distinguisher). 88
5.5.2Router Target (RT).89
5.5.3MP_BGP.91
5.5.4Address Framily.92
5.6Hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS VPN ( Control Plane).93
5.7Hoạt động của mặt phẳng dữ liệu MPLS VPN.95
CHƯƠNG 6:CẤU HÌNH VÀ KIỂM TRA98
6.1Cấu hình và kiểm tra chế độ khung MPLS.98
6.1.1Các bước cấu hình chế độ khung.98
6.1.2Các bước kiểm tra hoạt động của chế độ khung MPLS.100
6.1.3Các bước hoạt động của Control và Data Plane trong chế độ khung MPLS.102
6.1.4Hoạt động chuyển tiếp dữ liệu trong chế độ khung MPLS.103
6.2Cấu hình và kiểm tra trong chế độ tế bào MPLS.106
6.2.1Các bước cấu hình chế độ tế bào MPLS.107
6.2.1.1Các bước cấu hình trên Edge R1 và R2.107
6.2.1.2Các bước cấu hình trên ATM LSR.108
6.2.2Cấu hình hoạt động chuyển tiếp của Control và Data trong Cell-Mode MPLS.112
6.2.2.1Các bước kiểm tra quá trình hoạt động của Control Plane.113
6.2.2.2Hoạt động chuyển tiếp Data trong Cell-Mode MPLS.116
6.3Cấu hình MPLS VPN cơ bản.118
6.3.1Định nghĩa VRF và thuộc tính của nó.119
6.3.2Cấu hình định tuyến BGP PE-PE trên Router PE.123
6.3.3Kiểm tra và giám sát định tuyến BPG PE-PE trên Router PE:126

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/25/do_an_chuyen_mach_nhan_da_giao_thuc_mpls_va_ung_du.J6zJk5d7II.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-30805/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

n chạy trực tiếp giữa các Router của khách hàng.
Hình 5-1: Mô hình Frame Relay.
Peer-To-Peer.
Mô hình ngang cấp (Peer-To-Peer) được phát triển để khắc phục nhược điểm của mô hình Frame Relay và cung cấp cho khách hàng cơ chế vận chuyển tối ưu qua miền SP Backbone. Do đó nhà cung cấp dịch vụ có thể tham gia vào việc định tuyến của khách hàng. Trong mô hình Peer-To-Peer, thông tin định tuyến được trao đổi giữa các Router khách hàng và các Router của nhà cung cấp dịch vụ, dữ liệu của khách hàng được vận chuyển qua mạng lõi của nhà cung cấp. Thông tin đinh tuyến của khách hàng được mang giữa các Router trong mạng của nhà cung cấp (P và PE), và mạng khách hàng (các CE Router). Mô hình này không yêu cầu tạo ra mạch ảo. Quan sát hình 44 ta thấy, các CE Router trao đổi tuyến với các Router PE trong SP Domain. Thông tin đinh tuyến của khách hàng được quảng bá qua SP Backbone giữa các PE , P và xác định được đường đi tối ưu từ một Site khách hàng đến một Site khác. Việc phát hiện các thông tin định tuyến riêng của khách hàng đạt được bằng cách thực hiện lọc gói tại các Router kết nối với mạng khách hàng. Địa chỉ IP của khách hàng do nhà cung cấp kiểm sốt. Tiến trình này xem như là thực thi các PE Peer-To-Peer chia sẽ.
Hình 5-2: Mô hình Peer-To-Peer VPN.
Cấu trúc và thuật ngữ MPLS VPN.
Trong cấu trúc MPLS VPN, Edge Router mang thông tin định tuyến khách hàng, cung cấp định tuyến tối ưu nhất cho lưu lượng của khách hàng.Ngồi ra mô hình MPLS VPN cơ bản cung cấp cho khách hàng sử dụng không gian địa chỉ trùng lặp (Overlapping Address Spaces), không giống như mô hình Peer-To-Peer truyền thống (yêu cầu gán một địa chỉ IP cho mỗi khách hàng hay sử dụng NAT để tránh việc trùng lặp địa chỉ). MPLS VPN là một sự bổ sung của mô hình Peer-To-Peer, MPLS VPN Blackbone và Site khách hàng trao đổi thông tin định tuyến của khách hàng qua Layer 3, và dữ liệu được chuyển tiếp giữa các Site khách hàng sử dụng MPLS_Enable SP IP Backbone.
Miền MPLS VPN: không giống như VPN truyền thống, bao gồm mạng khách hàng và mạng nhà cung cấp dịch vụ.
Hình 5-3: Cấu trúc MPLS VPN.
Những thành phần của cấu trúc MPLS VPN :
CE Router: Router CE chạy phần mềm định tuyến IP tiêu chuẩn và trao đổi đường đi mới với Router PE. Những giao thức định tuyến có thể chạy trên Router CE ví dụ : OSPF, Rip, EIGRP hay Static Route
P Router : Router P không tham gia vào quá trình định tuyến MPLS VPN và không mang thông tin định tuyến VPN. Router P sử dụng giao thức định tuyến IGP ( Internal gateway protocol) để trao đổi thông tin trong mạng Core.
PE Router : Router PE là Router duy nhất trong MPLS VPN thấy tất cả thông tin định tuyến MPLS VPN.
Mô hình định tuyến trong MPLS VPN.
MPLS VPN giống như mô hình Peer-To-Peer với Router dành riêng. Từ một Router CE, chỉ cập nhập IPv4 như dữ liệu, được chuyển tiếp đến Router PE. Router CE không cần bất cứ một cấu hình riêng biệt nào cho phép nó tham gia vào miền MPLS VPN, yêu cầu duy nhất là trên Router CE có giao thức định tuyến (Static hay Default Route) cho phép nó trao đổi thông tin định tuyến IPv4 với các Router PE.
Trong mô hình MPLS VPN, Router PE thực hiện rất nhiều chức năng.Hình 5-4:
Router PE phải phân tách lưu lượng của khách hàng nếu có nhiều hơn một khách hàng kết nối tới nó.
Router PE gán mỗi khách hàng tới một bảng định tuyến độc lập.
Router PE trao đổi thông tin về đường đi IPv4 VPN với Router CE, thông qua giao thức định tuyến chạy trong bảng định tuyến ảo.
Trao đổi thông tin VPNv4 qua trường MB-iBGP với Router PE khác.
Trao đổi thông tin định tuyến trong mạng lõi với Router P và Router PE khác, nhờ giao thức BGP.
Router PE bao gồm một số bảng định tuyến sau:
Bảng định tuyến tổng quát( Global Routing Table) , gồm định tuyến mạng lõi,và mạng Internet.
VRF tables ( Vitual Routing Forwarding) .
VRFs chứa thông tin từ Router CE và MB-IBGP từ Router PE khác.
Router PE nhận gói tin IPv4 Update từ Router CE và đưa thông tin này vào bảng VRF. Và sau đó thông báo với các Router PE khác thông tin mới này bằng gói tin MB-BGP Update.
Trong gói tin Ipv4 Up date có chứa địa chỉ các VPN của khách hàng.
Trong gói tin MB-BGP Update chứa:
Địa chỉ VPNv 4.
RT ( Router Target).
Được sử dụng cho chuyển gói VPN.
Và những thuộc tính của giao thức BGP ( ví dụ: AS path, MED v..v).
Router P cung cấp chuyển mạch nhãn giữa các Router Edge của nhà cung cấp mà không cần biết đến các định tuyến VPN. Các Router CE trong mạng khách hàng không nhận biết được các Router P và do đó cấu trúc mạng nội bộ của mạng SP trong suốt đối với khách hàng.
Hình 5-4: Chức năng của Router PE
VRF (Virtual Routing and Forwarding table).
Khách hàng được phân biệt trên Router PE bằng các bảng định tuyến ảo hay các Instance, hay còn gọi là VRF. Thực chất nó giống như duy trì nhiều Router riêng biệt cho các khách hàng kết nối vào mạng của nhà cung cấp. Chức năng vủa VRF giống như một bảng định tuyến tồn cục, ngoại trừ việc nó chứa mọi tuyến liên quan đến một VPN cụ thể. VRF cũng chứa một bảng chuyển tiếp CEF cho VRF riêng biệt ( VRF- specific CEF Forwarding Table) tương ứng với bảng CEF tồn cục và xác định các yêu cầu kết nối và các giao thức cho mỗi Site khách hàng kết nối trên một Router PE. VRF xác định bối cảnh (Context) giao thức định tuyến tham gia vào một VPN cụ thể cũng như giao tiếp trên Router PE cục bộ tham gia vào VPN, nghĩa là sử dụng VRF. Giao tiếp tham gia vào VRF phải hỗ trợ chuyển mạch CEF. Một VRF cỏ thể gồm một giao tiếp (Logical hay Physical) hay nhiều giao tiếp trên một Router.
VRF chứa một bảng định tuyến IP tương ứng với bảng định tuyến IP tồn cục, một bảng CEF, liệt kê các giao tiếp tham gia vào VRF và tập hợp các nguyên tắc xác định giao thức định tuyến trao đổi với các Router CE (Routing Protocol Contexts). VRF còn chứa các định danh VPN (VPN Identifier) như thông tin thành viên VPN (RD và RT). Hình 5-5cho thấy chức năng của VRF trên một Router PE thực hiện tách tuyến khách hàng.
Hình 5-5: Chức năng của VRF.
Route Distinguisher, Route Target, MP-BGP, Address Families.
Trong mô hình MPLS, Router PE phân biệt các khách hàng bằng VRF. Tuy nhiên, thông tin này cần được mang theo giữa các Router PE để cho phép truyền dữ liệu giữa các site khách hàng qua MPLS VPN Backboon. Router PE phải có khả năng thực thi các tiến trình cho phép mạng khách hàng kết nối vào có không gian địa chỉ trùng lắp (Overlapping Address Spaces). Router học các tuyến này từ mạng khách hàng và quảng bá thông tin này bằng mạng trục chia sẽ của nhà cung cấp (Share Provide Backboon). Điều này thực hiện bằng việc kết hợp với RD (Route Distinguisher) trong bảng định tuyến ảo trên một Router PE.
RD (Route Distinguisher)
Là một định danh 64_bit duy nhất, thêm vào đó 32_bit địa chỉ tuyến được học từ các Router CE tạo thành địa chỉ 96_bit duy nhất có thể được vận chuyển giữa các Router PE trong miền MPLS. Do đó chỉ duy nhất một RD được cấu hình cho 1 VRF trên Router PE. Địa chỉ 96_bit cuối cùng (tổng hợp của 32-bit địa chỉ khách hàng và 64-bit RD) được gọi là một địa chỉ VPNv4.
Địa chỉ VPNv4 trao đổi giữa các Router PE trong mạng nhà cung cấp. RD có thể có hai định dạng: dạng địa chỉ IP hay chỉ số AS. Hình bên dưới cho thấy hai khách hàng có địa chỉ mạng giống nhau, 172.16.10.0/24, được phân biệt nhờ vào các giá trị RD kh...

---