Download miễn phí Luận văn Điều khiển lưu lượng trong MPLS và triển khai MPLS trên hạ tầng mạng Việt Nam
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ TCP/IP VÀ ATM 25
1.1. Mô hình TCP/IP 25
1.1.1. Các khái niệm cơ bản trong mạng IP 25
1.1.1.1. cách truyền dữ liệu trong mạng IP 26
1.1.1.2. Chọn đường đi cho các gói dữ liệu trong mạng IP 27
1.1.1.3. Định tuyến 28
1.1.1.4. Các hành động trong quá trình định tuyến 28
1.1.2. Các nhược điểm của TCP/IP 28
1.2. Mô hình ATM 30
1.2.1. Các thiết bị ATM và môi trường mạng 30
1.2.1.1 Định dạng tế bào ATM 31
1.2.1.2. Các thiết bị trong mạng ATM 31
1.2.1.3. Các dịch vụ trong mạng ATM 32
1.2.3. Các nhược điểm của ATM 32
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MPLS 35
2.1. So sánh giữa chuyển mạch trong mạng IP truyền thống và mạng MPLS 35
2.1.1. Chuyển mạch trong mạng IP 35
2.1.2. Chuyển mạch trong mạng MPLS 35
2.2. Các thuật ngữ và khái niệm trong MPLS 37
2.2.1. Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) 37
2.2.2. Router chuyển mạch nhãn MPLS (MPLS LSR) 37
2.2.3. Router biên chuyển mạch nhãn MPLS (E-LSR) 37
2.2.4. Đường dẫn trong mạch MPLS (LSP) 38
2.2.5. Upstream, downstream 38
2.2.6. Nhãn MPLS 39
2.2.7. Ngăn xếp nhãn 40
2.3. Thành phần và cấu trúc của MPLS 41
2.3.1. Các phương pháp chuyển mạch trong MPLS 41
2.3.1.1. Kỹ thuật chuyển mạch thông thường 42
2.3.1.2. Kỹ thuật chuyển mạch CEF 43
2.3.2. Mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu 44
2.3.3. Phân loại nhãn sử dụng trong MPLS 46
2.3.4. Hoạt động của LSR và E-LSR (LER) trên mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu 49
2.3.4.1. Thành phần và chức năng của một LSR 49
2.3.4.2. Thành phần và chức năng của một LER 50
2.4. Hoạt động của MPLS 52
2.4.1. Quá trình hình thành cơ sở dữ liệu 52
2.4.1.1. Quá trình hình thành bảng định tuyến 53
2.4.1.2. Gán nhãn Local cho desIP tương ứng 53
2.4.1.3. Thiết lập bảng LIB và LFIB 54
2.4.1.4. Quảng bá nhãn nội bộ-local cho toàn mạng 55
2.4.1.5. Cập nhật thông tin quảng bá 56
2.4.1.6. PHP 57
2.4.1.7. Xử lý thông tin quảng bá 58
2.4.1.8. Hình thành bảng LFIB trong toàn mạng 60
2.4.1.9. Hội tụ gói tin qua mạng MPLS 61
2.5. Tóm tắt 61
CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ MPLS VPN 63
3.1. Tổng quan VPN 63
3.1.1. Giới thiệu chung VPN 63
3.1.2. Phân loại các mô hình VPN 64
3.1.2.1. Overlay VPN 64
3.1.2.2. Mô hình Peer-to-peer VPN 65
3.1.3. Các ưu và nhược điểm của mô hình VPN hiện tại 67
3.1.3.1. Mô hình Overlay VPN 67
3.1.3.2. Mô hình Peer-to-peer VPN 67
3.2. MPLS VPN 68
3.2.1. Các khái niệm và thuật ngữ trong MPLS VPN 69
3.2.2. Mô hình định tuyến MPLS VPN 69
3.2.3. Các kỹ thuật trong MPLS VPN 71
3.2.3.1. Cấu trúc PE router 71
3.2.3.2. Bảng chuyển tiếp ảo VRF 72
3.2.3.3. Kỹ thuật phân biệt tuyến trong mạng core 73
3.2.3.3. Số nhận dạng đường đi (RD) 75
3.2.3.4. Số phân biệt đường đi (RT) 77
3.2.3.5. Hoạt động của giao thức MP - BGP. 78
3.2.4. Hoạt động của mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu trên MPLS VPN 79
3.2.4.1. Mặt phẳng điều khiển 79
3.2.4.2. Mặt phẳng dữ liệu 81
3.4. Quá trình xử lý thông tin định tuyến đầu cuối trong MPLS-VPN 86
3.5. MPLS-VPN và quá trình chuyển gói dữ liệu 87
CHƯƠNG 4: ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG TRONG MPLS 89
4.1. Các khái niệm cơ bản trong điều khiển lưu lượng 89
4.1.1. Kỹ thuật hàng đợi 89
4.1.1.1. FIFO 89
4.1.1.2. PQ 90
4.1.1.3. FQ 91
4.1.1.4. WRR 93
4.1.1.5. WFQ (Weighted Fair Queuing) 94
4.1.1.6. WFQ (Class Based) 96
4.1.2. Trung kế lưu lượng 97
4.1.3. Giải thuật thùng rò và thùng Token 98
4.1.3.1. Mô hình thùng rò 98
4.1.3.2. Mô hình thùng Token 98
4.2. Động lực phát triển của MPLS TE 99
4.3. Thiết lập kênh truyền dẫn sử dụng MPLS-TE 103
4.3.2. Quảng bá thông tin sử dụng giao thức IGP mở rộng: 104
4.3.3. Tính toán đường dẫn sử dụng CSPF: 107
4.3.4. Thiết lập đường dẫn sử dụng CR-LDP & RSVP-TE: 109
4.3.4.1.CR-LDP: 109
4.3.4.2. RSVP-TE 113
4.4. Sử dụng đường dẫn TE: 117
4.5. Các thuật toán định tuyến nâng cao trong MPLS 120
4.5.1.Yêu cầu sử dụng các thuật toán định tuyến mới 120
4.5.2. Định tuyến dựa trên QoS 122
4.5.2.1. Phân loại các thuật toán QoS 122
4.5.3. Định tuyến dựa trên lưu lượng 124
4.5.4. Dựa trên thông tin hiện tại của mạng 125
4.5.4.1. Thuật toán định tuyến với điểm giao tối thiểu MIRA (Minimum Interference Routing Algorithm) 125
4.5.4.2. Thuật toán định tuyến động trực tuyến DORA (Dynamic On line Routing Algorithm) 127
4.5.5. Định tuyến dựa trên thông tin mô tả PBR (Profile Based Routing) 127
4.5.6. Triển khai các thuật toán định tuyến nâng cao 128
4.6. Bảo vệ và khôi phục: 129
4.6.1. Phát hiện lỗi 129
4.6.2. Bảo vệ và phục hồi 130
4.6.3. MPLS Recovery 130
4.6.3.1 Phân loại và cơ chế khôi phục và bảo vệ 131
4.6.3.1.1 Bảo vệ toàn cục và bảo vệ cục bộ 131
4.6.3.1.2. Tái định tuyến bảo vệ và chuyển mạch bảo vệ 132
4.6.3.1.3. Mô hình MAKAM (Bảo vệ toàn cục) 132
4.6.3.1.4. Mô hình Haskin (Reverse Backup) 133
4.6.3.1.5. Mô hình Hundessa 134
4.6.3.1.6. Mô hình Simple Dynamic 134
4.6.3.1.7. Mô hình Shortest Dynamic 135
CHƯƠNG 5 :TRIỂN KHAI MPLS TRÊN HẠ TẦNG MẠNG VIỆT NAM 203
5.1. Triển khai dịch vụ mạng riêng ảo VPN/MPLS tại VDC 204
5.2. Ứng dụng MPLS trong mạng NGN: 206
5.3. Những vấn đề cần giải quyết khi triển khai MPLS tại Việt Nam 212
KẾT LUẬN 213
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-luan_van_dieu_khien_luu_luong_trong_mpls_va_trien.7dDEB8bQaF.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-51301/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:
thông thường là vẫn sử dụng địa chỉ IP sẵn có trong gói tin. Giao thức BGP ở PE router nói trên được gọi là Multiprotocol BGP (MP - BGP). MP - BGP không chỉ hỗ trợ mạng khách hàng hoạt động ở giao thức mạng là IP mà còn hỗ trợ IPx, AppleTalk v.v…do gói tin bao gồm cả địa chỉ IPv4 khi vào PE router được coi như là dữ liệu để chuyển thành VPNv4.
Hình 3.9. Quá trình chuyển giao thông tin định tuyến
Quá trình chuyển giao thông tin định tuyến giữa các site trong cùng một VPN được thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: CE router gửi thông tin định tuyến IPv4 được cập nhật cho PE router.
Bước 2: Thông tin định tuyến IPv4 nhận được được PE router thêm vào 64 bit để chuyển thành VPNv4.
Bước 3: Gói tin VPNv4 được các PE trao đổi thông qua phiên giao dịch sử dụng MP BGP. Mạng core không can thiệp vào qui trình xử lý thông tin định tuyến giữa các PE router và được các PE router xem như một kết nối vật lý.
Bước 4: Ở phía PE router nhận, các gói tin VPNv4 được lược bỏ 64 bit RD, trở thành gói tin IPv4 thông thường.
Bước 5: các gói tin IPv4 được chuyển tiếp cho CE router phía site nhận để tiếp tục quá trình hội tụ định tuyến giữa các site trong cùng một VPN.
Hình 3.10. Kết quả chuyển giao thông tin định tuyến
3.2.3.3. Số nhận dạng đường đi (RD):
RD không có vai trò thiết yếu trong mô hình hoạt động của mạng MPLS VPN. 64 bit RD chỉ cung cấp khả năng sử dụng trùng địa chỉ IPv4 (public) trùng lặp giữa các khách hàng khi dùng MPLS VPN, vốn đòi hỏi phải là duy nhất trong mạng IP truyền thống. RDs được cấu hình tại PE router như một phần của quá trình thiết lập các site trong VPN. Các CE router không nhận biết hay xử lý RDs.
Chức năng duy nhất của RDs là mở rộng IPv4, do đó mỗi 64 bit RD chỉ thay mặt riêng cho một site và tương ứng là một VPN duy nhất. Do đó mô hình MPLS VPN sử dụng RD chỉ trong mô hình đơn giản, khi sự trao đổi thông tin diễn ra một cách cục bộ trong từng VPN riêng biệt. Nhưng nếu các VPN khác nhau cần trao đổi thông tin hay khi dịch vụ yêu cầu một site thuộc về nhiều VPN khác nhau thì ta cần có một phương pháp linh động hơn việc chỉ sử dụng RDs.
Yêu cầu về trao đổi thông tin ở trên là trao đổi giữa các C network, đương nhiên là các bảng định tuyến ảo ở các PE router vẫn cần có sự cách ly. Yêu cầu đặt ra là các bảng định tuyến ảo cần trao đổi cơ sở dữ liệu với nhau. Điều này có nghĩa là một tuyến có thể vừa là thành viên của bảng định tuyến ảo này (tương ứng với một VPN) vừa là thành viên của một bảng định tuyến ảo khác (ứng với một VPN khác). Vậy phương pháp duy nhất thỏa mãn những yêu cầu trên là mỗi một tuyến cần có thông số nhận dạng riêng.
*Ví dụ về dịch vụ VoIP
Để minh họa cho nhu cầu cần thiết phải có một thông số nhận dạng VPN linh động hơn RDs (chỉ phân biệt các VRF tức các VPN) cho phép phân biêt được cả các tuyến trong bảng định tuyến ảo, ta đưa ra mô hình dịch vụ VoIP sử dụng trong MPLS.
Hình 3.11. Mô hình VPN chạy ứng dụng Voip
Dịch vụ VoIP đặt ra các yêu cầu sau:
Các site của cùng một khách hàng cần liên lac với nhau
Site trung tâm (central site) là nhà cung cấp dịch vụ VoIP. Site trung tâm cần liên lạc với VoIP gateway để nhận và phát cuộc gọi trong vùng một gateway quản lý và giữa các site bị gián đoạn bởi mạng core.
Các yêu cầu liên lạc trên được cụ thể theo mô hình sau:
Hai khách hàng A và B đều tham gia dịch vụ VoIP. Mạng core ngăn cách các site A1, site A2 của khách hàng A (VPN A) và site B1, site B2 của khách hàng B.
Site trung tâm A tham gia vào tổng đài VoIP VPN và VPN A
Site trung tâm Btham gia vào tổng đài VoIP VPN và VPN B
Site A1 và A2 thuộc VPN A.
Site B1 và B2 thuộc VPN B.
Các site trong cùng một VPN có nhu cầu liên lạc với nhau thông qua site trung tâm (tổng đài VoIP), và liên lạc giữa các site thuộc VPN khác nhau thông qua các site trung tâm và các gateway.thông qua các site trung tâm và các gateway.
Hình 3.12. Phân tách khách hàng trong ứng dụng Voip
3.2.3.4. Số phân biệt đường đi (RT)
RDs không thể đặc trưng cho một site tham gia nhiều VPN khác nhau. Do đó cần một cách sao cho một bảng định tuyến ảo nhận biết được một tuyến thuộc VRF khác là thành viên của mình. RT được ứng dụng trong cấu trúc MPLS VPN để đáp ứng yêu cầu trên. RT phải đáp ứng được hai yêu cầu:
Giúp các VRF ở hai phía mạng core nhận biết nhau nhưng đồng thời cũng cách ly các bảng định tuyến ảo khác VPN. Chức năng này tương tự như chức năng của RDs.
RTs phải xác định một tuyến là thành viên của VPN nào khi truyền qua mạng core bằng giao thức MP BGP.
Nguyên lý làm việc của RTs:
RTs được gán với một tuyến thuộc mạng khách hàng tại thời điểm thông tin định tuyến IPv4 được chuyển đổi thành VPNv4. Tiến trình này được thực hiện một cách riêng biệt đối với từng VRF và được gọi là export RT. Quá trình “export RTs” giúp thiết lập một VPN tương ứng với một bảng định tuyến và các tuyến thành viên trong bảng định tuyến đó. "Export RT" có thể trùng với VRF khác.
Khi các tuyến VPNv4 được hội tụ ở PE router phía bên kia mạng core, các router PE này sẽ lựa chọn các tuyến dựa vào RTs để đưa vào vác VRF mà tuyến đó là thành viên. Quá trình này gọi là “import RTs”, mỗi VRF thực hiện riêng biệt quá trình này, do đó một tuyến có thể lá thành viên của nhiều VRF. Do tính chất phức tạp của RTs mà nó chỉ được sử dụng trong mô hình MPLS VPN phức tạp.
3.2.3.5. Hoạt động của giao thức MP - BGP.
Quy trình chuyển mạch trong VPN gồm các thao tác sau:
Gói tin chạy trong miền của nhà cung cấp dịch vụ mạng sử dụng tiền tố VPNv4. Tiền tố này chứa cả giá trị RT và RD. RT có thể là một thông số không bắt buộc trong cấu hình MPLS VPN, nhưng nó có thể được sử dụng tốt trong một số mạng phức tạp mà một site thuộc nhiều VPN. Hơn nữa RT cũng có thể được sử dụng để chọn lọc route nhập vào một VRF khi học các đường đi VPNv4 trong MP-BGP updates. Nhãn VPNv4 chỉ được router egress PE hiểu khi nó trực tiếp kết nối với router biên khách hàng. Next hop của router PE đó không hề biết sự tồn tại của nhãn VPNv4 mà chỉ thực hiện vai trò như những MPLS VPN router.
Router PE2 nhận update MP-BGP, và đường đi được lưu trữ trong bảng chuyển tiếp tương ứng cho khách hàng A dựa trên nhãn VPN. Đường đi MP-BGP được redistribute vào bảng chuyển tiếp giữa PE-CE, và đường đi đó được quảng bá đến CE-2.
Hình 3.13. Hoạt động của MP - BGP trong mạng MPLS VPN
3.2.4. Hoạt động của mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng dữ liệu trên MPLS VPN
3.2.4.1. Mặt phẳng điều khiển:
Mặt phẳng điều khiển trong mạng MPLS VPN bao gồm tất cả các thông tin định tuyến lớp 3 và các qui trình bên trong để trao đổi về khả năng của một mạng, công thêm việc gán nhãn và trao đổi dựa vào giao thức LDP hay CR-LDP, RSVP-TE khi có yêu cầu cao về điều khiển tải hay QoS. Trong mạng MPLS, giữa router biên khách hàng và router biên của nhà cung cấp dịch vụ yêu cầu một giao thức định tuyến như IGP, BGP hay đơn giản chỉ là định tuyến tĩnh để quảng bá thông tin NLRI. Còn trong mạng xương sống, giữa P và PE router đòi hỏi cấu hình định tuyến nội IGP (OSPF hay IS-IS), cộng thêm giao thức phân phối nhãn LDP. LDP được sử dụng để xác định c...
