Download miễn phí Đồ án Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch nhãn MPLS
Mục lục
Lời Thank 1
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 2
Nhận xét của giáo viên đọc duyệt 3
Mục lục 4
PHẦN I TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU NGN ( NEXT GENERATION NETWORK ) 8
Chương 1 : XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VIỄN THÔNG VÀ CÁC DỊCH VỤ VIỄN THÔNG 8
I. Xu hướng phát triển công nghệ viễn thông 8
1. Công nghệ truyền dẫn 8
1.1 Cáp quang 8
1.2 Vô tuyến 9
2. Công nghệ chuyển mạch 9
2.1 Công nghệ ATM 9
2.2 Công nghệ chuyển mạch quang 9
3. Công nghệ mạng truy nhập 9
II. Xu hướng phát triển của các dịch vụ viễn thông 10
1. ITU-T phân các dịch vụ băng rộng làm hai loại 10
2. Yêu cầu kỹ thuật của một số loại dịch vụ 11
Chương 2 : CÁC TỔ CHỨC QUỐC TẾ VỚI VIỆC XÂY DỰNG MẠNG THẾ HỆ SAU NGN 12
I. Mô hình của ITU 12
1. Lớp các chức năng ứng dụng 12
2. Lớp các chức năng trung gian 12
3. Lớp các chức năng cơ sở 12
II. Một số hướng nghiên cứu của IETF 13
III. Mô hình của MSF 14
1. Lớp chuyển mạch 15
2. Lớp thích ứng 15
3. Lớp điều khiển 15
4. Lớp ứng dụng 16
5. Lớp quản lý 17
IV. TINA 17
V. Sự ra đời của SS8 19
VI. ETSI 20
Chương 3 : GIẢI PHÁP MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU NGN CỦA MỘT SỐ HÃNG CUNG CẤP THIẾT BỊ VIỄN THÔNG TRÊN THẾ GIỚI 23
I. Mô hình NGN của Alcatel 23
II. Mô hình NGN của Ericsson 25
III. Giải pháp của NORTEL 27
IV. Mô hình mạng NGN của Siemens 29
V. Hướng phát triển NGN của NEC 30
Chương 4 : CẤU TRÚC MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU NGN 33
I. Nguyên tắc tổ chức mạng thế hệ sau 33
1. Phát triển các dịch vụ mới trên cơ sở mạng hiện tại tiến tới phát triển mạng NGN 33
2. Xây dựng mới mạng NGN 34
II. Cấu trúc mạng thế hệ sau 34
III. Các công nghệ được áp dụng cho mạng thế hệ sau 35
1. Các công nghệ áp dụng cho lớp mạng chuyển tải 35
2. Các công nghệ áp dụng cho lớp mạng truy nhập 35
2.1 Hữu tuyến (wire) 35
2.2 Vô tuyến (Wireless) 35
PHẦN II CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN - MPLS TRONG MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU - NGN 37
Chương 1 : XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH 37
I. Xu hướng phát triển 37
II. Công nghệ chuyển mạch nền tảng 38
1. IP 38
2. ATM 39
3. MPLS 39
Chương 2 : CÁC THÀNH PHẦN CỦA MPLS 45
I. Các khái niệm cơ bản về MPLS 45
1. Khái niệm chung về chuyển mạch nhãn và MPLS (MultiProtocol Label Switching ) 45
1.1 Chuyển mạch nhãn là gì? 45
1.2 Tại sao phải sử dụng chuyển mạch nhãn? 45
1.3 Khái niệm và Vị trí của MPLS 48
1.4 Các thuộc tính cơ bản của MPLS 48
2. Nhãn (Label) 49
3. Ngăn xếp nhãn (Label stack) 51
4. LSR (Label Switch Router) 51
5. FEC (Forwarding Equivalence Classes) 51
6. Bảng chuyển mạch chuyển tiếp nhãn (Label Switching Forwarding Table) 51
7. Đường chuyển mạch nhãn (LSP – Label Switching Path) 52
8. Cơ sở dữ liệu nhãn (LIB – Label Information Base) 52
9. Gói tin dán nhãn 52
10. Ấn định và phân phối nhãn 52
II. Thành phần cơ bản của MPLS 52
1. LSR biên : 52
2. ATM-LSR : 53
Chương 3 : HOẠT ĐỘNG CỦA MPLS 54
I. Các chế độ hoạt động của MPLS 54
1. Chế độ hoạt động khung MPLS 54
1.1 Các hoạt động trong mảng số liệu 56
1.2 Mào đầu nhãn MPLS 56
1.3 Chuyển mạch nhãn trong chế độ khung 57
1.4 Quá trình liên kết và lan truyền nhãn 58
2. Chế độ chế độ hoạt động tế bào MPLS 58
2.1 Kết nối trong mảng điều khiển qua giao diện LC-ATM 59
2.2 Chuyển tiếp các gói có nhãn qua miền ATM-LSR 63
2.3 Phân bổ và phân phối nhãn trong miền ATM-LSR 63
2.4 Hợp nhất VC 64
II. Hoạt động của MPLS khung trong mạng ATM-PVC 64
Chương 4 : CÁC GIAO THỨC SỬ DỤNG TRONG MẠNG MPLS 66
I. Giao thức phân phối nhãn 66
1. Phát hiện LSR lân cận 66
2. Giao thức truyền tải tin cậy 67
3. Mào đầu LDP (LDP Header) 67
4. Mã hoá TLV (Type-Length-Value) 68
5. Cấu trúc bản tin LDP 68
6. Các bản tin LDP (LDP Messages) 69
6.1 Bản tin Notification 69
6.2 Bản tin Hello 70
6.3 Bản tin Initialization 71
6.4 Bản tin KeepAlive 71
6.5 Bản tin Address 72
6.6 Bản tin Address Withdraw 72
6.7 Bản tin Label Mapping 72
6.8 Bản tin Label Request 73
6.9 Bản tin Label Withdraw 74
6.10 Bản tin Label Release 74
6.11 Bản tin Label Abort Request 75
II. Giao thức CR-LDP 76
1. Khái niệm định tuyến cưỡng bức 76
2. Các phần tử định tuyến cưỡng bức 78
2.1 Điều kiện cưỡng bức “chọn đường ngắn nhất” 79
2.2 Sử dụng MPLS làm phương tiện chuyển tiếp thông tin 83
III. Giao thức RSVP 84
2. MPLS hỗ trợ RSVP 85
3. RSVP và khả năng mở rộng 87
4. So sánh CR-LDP và RSVP 88
5. So sánh MPLS và MPOA 89
Chương 5 : CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) 91
I. Dịch vụ cố gắng tối đa (Best Effort) 91
II. Dịch vụ tích hợp 92
1. Giao thức thiết lađường (Setup): 93
2. Đặc tính luồng: 93
3. Điều khiển lưu lượng: 93
III. Dịch vụ DiffServ 93
IV. Chất lượng dịch vụ MPLS 95
Chương 6 : ĐỊNH TUYẾN VÒNG VÀ HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH LAMDA 96
I. Phát hiện và ngăn ngừa hiện tượng định tuyến vòng 96
1. Phát hiện và ngăn ngừa chuyển tiếp vòng đối với MPLS ở chế độ hoạt động khung 96
1.1 Phát hiện chuyển tiếp vòng dữ liệu 96
1.2 Ngăn ngừa chuyển tiếp vòng dữ liệu điều khiển 97
2. Phát hiện và ngăn ngừa chuyển tiếp vòng đối với MPLS ở chế độ hoạt động tế bào 98
2.1 Phát hiện/ngăn ngừa chuyển tiếp vòng thông tin điều khiển 98
2.2 Phát hiện chuyển tiếp vòng dữ liệu 102
II. Chuyển mạch Lambda 103
1. Ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) và mạng quang 103
2. Mối liên hệ giữa MPLS và quang 104
3. Chuyển mạch Lambda đa giao thức (MPS – MultiProtocol Lambda Switching) 105
Các từ viết tắt 112
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-do_an_nghien_cuu_cong_nghe_chuyen_mach_nhan_mpls.gzsCvikPYi.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-51274/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:
ợp sử dụng VPN thông thường một nhãn được gán cố định cho VPN server).
Quá trình liên kết và lan truyền nhãn
Khi xuất hiện một LSR mới trong mạng MPLS hay bắt đấu khởi tạo mạng MPLS, các thành viên LSR trong mạng MPLS phải có liên lạc với nhau trong quá trình khai báo thông qua bản tin Hello. Sau khi bản tin này được gửi một phiên giao dịch giữa 2 LSR được thực hiện. Thủ tục trao đổi là giao thức LDP (Label Distribution Protocol)
Ngay sau khi cơ sở dữ liệu nhãn (LIB) được tạo ra trong LSR nhãn được gán cho mỗi FEC mà LSR nhận biết được. Đối với trường hợp chúng ta đang xem xét (định tyến dựa trên đích unicast) FEC tương đương với prefix trong bảng định tuyến IP. Như vậy, nhãn được gán cho mỗi prefix trong bảng định tuyến IP và bảng chuyển đổi chứa trong LIB. Bảng chuyển đổi định tuyến này được cập nhật liên tục khi xuất hiện những tuyến nội vùng mới, nhãn mới sẽ được gán cho tuyến mới.
Do LSR gán nhãn cho mỗi IP prefix trong bảng định tuyến của chúng ngay sau khi prefix xuất hiện trong bảng định tuyến và nhãn là phương tiện được LSR khác sử dụng khi gửi gói tin có nhãn đến chính LSR đó nên phương pháp gán và phân phối nhãn này được gọi là gán nhãn điều khiển độc lập với quá trình phân phối ngược không yêu cầu.
Việc liên kết các nhãn được quảng bá ngay đến tất cả các router thông qua phiên LDP.
Chế độ chế độ hoạt động tế bào MPLS
Khi xem xet triển khai MPLS qua ATM cần giải quyết một số trở ngại sau :
Hiện tại không tồn tại một cơ chế nào cho việc trao đổi trực tiếp các gói IP giữa 2 nút MPLS cận kề qua giao diện ATM. Tất cả các số liệu trao đổi qua giao diện ATM phải được thực hiện qua kênh ảo ATM.
Các tổng đài ATM không thể thực hiện việc kiểm tra nhãn hay địa chỉ lớp 3. Khả năng duy nhất của tổng đài ATM đó là chuyển đổi VC đầu vào sang VC đầu ra của giao diện ra.
Như vậy cần thiết phải xây dựng một số cơ chế để đảm bảo thực thi MPLS qua ATM như sau :
Các gói IP trong mảng điều khiển không thể trao đổi trực tiếp qua giao diện ATM. Một kênh ảo VC phải được thiết lập giữa 2 nút MPLS cận kề để trao đổi gói thông tin điều khiển.
Nhãn trên cùng trong ngăn xếp nhãn phải được sử dụng cho các giá trị VPI/VCI.
Các thủ tục gán và phân phối nhãn phải được sửa đổi để đảm bảo các tổng đài ATM không phải kiểm tra địa chỉ lớp 3.
Sau đây ta sẽ xem xét một số thuật ngữ :
Giao diện ATM điều khiển chuyển mạch nhãn (LC-ATM):
Là giao diện ATM trong tổng đài hay trong router mà giá trị VPI/VCI được gán bằng thủ tục điều khiển MPLS (LDP).
ATM-LSR:
Là tổng đài ATM sử dụng giao thức MPLS trong mảng điều khiển và thực hiện việc chuyển tiếp MPLS giữa các giao diện LC-ATM trong mảng số liệu bằng chuyển mạch tế bào ATM truyền thống.
LSR dựa trên khung:
Là LSR chuyển tiếp toàn bộ các khung giữa các giao diện của nó. Router truyền thống là một ví dụ cụ thể của LSR loại này.
Miền ATM-LSR:
Là tập hợp các ATM-LSR kết nối với nhau qua các giao diện LS-ATM.
ATM-LSR biên:
Là LSR dựa trên khung có ít nhất một giao diện LC-ATM.
Kết nối trong mảng điều khiển qua giao diện LC-ATM
Cấu trúc MPLS đòi hỏi liên kết thuần IP giữa các mảng điều khiển của các LSR cận kề để trao đổi liên kết nhãn cũng như các gói điều khiển khác. Cơ cấu trao đổi thông tin được thể hiện trong hình II.3-5 và II.3-6
Phân bổ nhãn trong mạng ATM-MPLS
Trao đổi thông tin giữa các LSR kế cận
Trong chế độ hoạt động MPLS khung yêu cầu này được đáp ứng một cách đơn giản bởi các router có thể gửi, nhận các gói có nhãn qua bất cứ giao diện chế độ khung nào dù là LAN hay WAN. Tuy nhiên tổng đài ATM không có khả năng đó. Để cung cấp kết nối thuần IP giữa các ATM-LSR có 2 cách sau đây:
Thông qua kết nối ngoài băng như kết nối Ethernet giữa các tổng đài.
Thông qua kênh ảo quản lý trong băng tương tự như cách mà giao thức của ATM Forum thực hiện.
Kênh ảo điều khiển MPLS VC thông thường sử dụng giá trị VPI/VCI là 0/32 và bắt buộc phải sử dụng phương pháp đóng gói LLC/SNAP cho các gói IP theo chuẩn RFC 1483. Khi triển khai MPLS trong tổng đài ATM (ATM-LSR) phần điều khiển trung tâm của tổng đài ATM phải hỗ trợ thêm báo hiệu MPLS và giao thức thiết lập kênh VC. Hai loại giao thức này hoạt động song song. Một số loại tổng đài có khả năng hỗ trợ ngay cho những chức năng mới này (như của Cisco), một số loại khác có thể nâng cấp với firmware mới. Trong trường hợp này, bộ điều khiển MPLS bên ngoài có thể được bổ sung vào tổng đài để đảm đương chức năng mới. Liên lạc giữa tổng đài và bộ điều khiển ngoài này chỉ hỗ trợ các hoạt động đơn giản như thiết lập kênh ảo VC, còn toàn bộ báo hiệu MPLS giữa các nút được thực hiện bởi bộ điều khiển bên ngoài.
ATM-LSR
Mảng điều khiển MPLS trong tổng đài
Ma trận chuyển mạch ATM
Mảng số liệu ATM
ATM-LSR
Mảng điều khiển MPLS trong tổng đài
Ma trận chuyển mạch ATM
Mảng số liệu ATM
Mảng điều khiển MPLS
ATM-LSR biên
Mảng điều khiển MPLS
ATM-LSR biên
Kênh ảo điều khiển MPLS (0/32)
Cơ chế thiết lập kênh ảo điều khiển MPLS
Bảng định tuyến nhãn trong mạng ATM được thể hiện trong hình sau:
Bảng định tuyến nhãn LFIB trong mạng ATM
Chuyển tiếp các gói có nhãn qua miền ATM-LSR
Việc chuyển tiếp các gói nhãn qua miền ATM-LSR được thực hiện trực tiếp qua các bước sau:
ATM-LSR biên lối vào nhận gói có nhãn hay không nhãn, thực hiện việc kiểm tra cơ sở dữ liệu chuyển tiếp FIB hay cơ sở dữ liệu chuyển tiếp nhãn LFIB và tìm ra giá trị VPI/VCI đầu ra để sử dụng như nhãn lối ra. Các gói có nhãn được phân chia thành các tế bào ATM và gửi đến ATM-LSR tiếp theo. Giá trị VPI/VCI được gắn vào mào đầu của từng tế bào.
Các nút ATM-LSR chuyển mạch tế bào theo giá trị VPI/VCI trong mào đầu của tế bào theo cơ chế chuyển mạch ATM truyền thống. Cơ chế phân bổ và phân phối nhãn phải bảo đảm việc chuyển đổi giá trị VPI/VCI nội vùng và ngoại vùng là chính xác.
ATM-LSR biên lối ra tái tạo lại các gói có nhãn từ các tế bào, thực hiện việc kiểm tra nhãn và chuyển tiếp tế bào đến LSR tiếp theo. Việc kiểm tra nhãn dựa trên giá trị VPI/VCI của tế bào đến mà không dựa vào nhãn trên đỉnh của ngăn xếp trong mào đầu nhãn MPLS do ATM-LSR giữa các biên của miền ATM-LSR chỉ thay đổi giá trị VPI/VCI mà không thay đổi nhãn bên trong các tế bào ATM. Lưu ý rằng nhãn đỉnh của ngăn xếp được lập giá trị bằng 0 bởi ATM-LSR biên lối vào trước khi gói có nhãn được phân chia thành các tế bào.
Phân bổ và phân phối nhãn trong miền ATM-LSR
Việc phân bổ và phân phối nhãn trong chế độ hoạt động này có thể sử dụng cơ chế giống như trong chế độ hoạt động khung. Tuy nhiên nếu triển khai như vậy sẽ dẫn đến một loạt các hạn chế bởi mỗi nhãn được gán qua giao diện LC-ATM tương ứng với một ATM VC. Vì số lượng kênh VC qua giao diện ATM là hạn chế nên cần giới hạn số lượng VC phân bổ qua LC-ATM ở mức thấp nhất. Để đảm bảo được điều đó, các LSR phía sau sẽ đảm nhận trách nhiệm yêu cầu phân bổ và phân phối nhãn qua giao diện LC-ATM. LSR phía sau cần nhãn để gửi gói đến nút tiếp theo phải yêu cầu nhãn từ LSR phía trước n...
