Download miễn phí Đồ án Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS
Mục lục
Lời nói đầu - 1 -
Tóm tắt đồ án - 2 -
Các hình vẽ sử dụng trong luận văn - 7 -
DANH MỤC BẢNG BIỂU - 8 -
Các Thuật Ngữ Viết Tắt - 9 -
Chương 1: CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC MPLS - 12 -
1.1 Tổng quan - 12 -
1.1.1 Tính thông minh phân tán - 12 -
1.1.2 MPLS và mô hình tham chiếu OSI - 13 -
1.2 Các khái niệm cơ bản trong MPLS - 14 -
1.2.1 Miền MPLS (MPLS domain) - 14 -
1.2.2 Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) - 16 -
1.2.3 Nhãn và Stack nhãn - 16 -
1.2.4 Hoán đổi nhãn (Label Swapping) - 17 -
1.2.5 Đường chuyển mạch nhãn LSP (Label Switched Path) - 17 -
1.2.6 Chuyển gói qua miền MPLS - 18 -
1.3 Mã hóa nhãn và các chế độ đóng gói nhãn MPLS - 19 -
1.3.1 Mã hóa stack nhãn - 19 -
1.3.2 Chế độ Frame - 20 -
1.3.3 Chế độ Cell - 21 -
Chương 2:ĐỊNH TUYẾN VÀ BÁO HIỆU MPLS - 22 -
2.1 Định tuyến trong MPLS - 22 -
2.1.1 Định tuyến ràng buộc (Constrain-based Routing) - 23 -
2.1.2 Định tuyến tường minh (Explicit Routing) - 24 -
2.2 Các chế độ báo hiệu MPLS - 24 -
2.2.1 Chế độ phân phối nhãn - 24 -
2.2.2 Chế độ duy trì nhãn - 26 -
2.2.3 Chế độ điều khiển LSP - 27 -
2.2.4 Các giao thức phân phối nhãn MPLS - 28 -
2.3 Giao thức LDP (Label Distribution Protocol) - 29 -
2.3.1 Hoạt động của LDP - 29 -
2.3.2 Cấu trúc thông điệp LDP - 31 -
2.3.3 Các bản tin LDP - 33 -
2.3.4 LDP điều khiển độc lập và phân phối theo yêu cầu - 34 -
2.4 Giao thức CR-LDP (Constrain-based routing LDP) - 35 -
2.4.1 Mở rộng cho định tuyến ràng buộc - 35 -
2.4.2 Thiết lập một CR-LSP (Constrain-based routing LSP) - 36 -
2.5 Giao thức RSVP-TE (RSVP Traffic Engineering) - 37 -
2.5.1 Các bản tin thiết lập dự trữ RSVP - 37 -
2.5.2 Các bản Tear Down, Error và Hello của RSVP-TE - 38 -
2.5.3 Thiết lập tuyến tường minh điều khiển tuần tự theo yêu cầu - 39 -
2.5.4 Giảm lượng overhead làm tươi RSVP - 41 -
2.6 Giao thức BGP - 41 -
2.6.1 BGPv4 và mở rộng cho MPLS - 41 -
2.6.2 Kết nối MPLS qua nhiều nhà cung cấp dịch vụ - 43 -
2.7 Tổng kết chương - 44 -
Chương 3:Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS - 45 -
3.1 Kỹ thuật lưu lượng (Traffic Engineering) - 45 -
3.1.1 Các mục tiêu triển khai kỹ thuật lưu lượng - 45 -
3.1.2 Các lớp dịch vụ dựa trên nhu cầu QoS và các lớp lưu lượng - 46 -
3.1.3 Hàng đợi lưu lượng - 47 -
3.1.4 Giải thuật thùng rò và thùng token - 49 -
3.1.5 Giải pháp mô hình chồng phủ (Overlay Model) - 51 -
3.2 MPLS và kỹ thuật lưu lượng - 53 -
3.2.1 Khái niệm trung kế lưu lượng (traffic trunk) - 53 -
3.2.2 Đồ hình nghiệm suy (Induced Graph) - 54 -
3.2.3 Bài toán cơ bản của kỹ thuật lưu lượng trên MPLS - 54 -
3.3 Trung kế lưu lượng và các thuộc tính - 54 -
3.3.1 Các hoạt động cơ bản trên trung kế lưu lượng - 55 -
3.3.2 Thuộc tính tham số lưu lượng (Traffic Parameter) - 55 -
3.3.3 Thuộc tính lựa chọn và quản lý đường (chính sách chọn đường) - 55 -
3.3.4 Thuộc tính ưu tiên / lấn chiếm (Priority/Preemption) - 57 -
3.3.5 Thuộc tính đàn hồi (Resilience) - 57 -
3.3.6 Thuộc tính khống chế (Policing) - 58 -
3.4 Các thuộc tính tài nguyên - 58 -
3.4.1 Bộ nhân cấp phát cực đại (maximum allocation multiplier) - 58 -
3.4.2 Lớp tài nguyên (Resource-Class) - 58 -
3.4.3 TE Metric - 59 -
3.5 Tính toán đường ràng buộc - 59 -
3.5.1 Quảng bá các thuộc tính của link - 59 -
3.5.2 Tính toán LSP ràng buộc (CR-LSP) - 60 -
3.5.3 Giải thuật chọn đường - 61 -
3.5.4 Ví dụ về chọn đường cho trung kế lưu lượng - 61 -
3.5.5 Tái tối ưu hóa (Re-optimization) - 64 -
3.6 Bảo vệ và khôi phục đường - 64 -
3.6.1 Phân loại các cơ chế bảo vệ khôi phục - 65 -
3.6.2 Mô hình Makam - 66 -
3.6.3 Mô hình Haskin (Reverse Backup) - 67 -
3.6.4 Mô hình Hundessa - 67 -
3.6.5 Mô hình Shortest -Dynamic - 68 -
3.6.6 Mô hình Simple -Dynamic - 68 -
3.6.7 Mô hình Simple -Static - 69 -
3.7 Tổng kết chương - 69 -
Chương 4 : Mô phỏng MPLS và đánh giá - 70 -
4.1.Tổng quan về NS2 - 70 -
4.1.1 Giới thiệu - 70 -
4.1.2 Download và càiNS-2 và NAM - 70 -
4.1.3 Chạy chương trình NS-2 và NAM - 76 -
4.2.Kiến trúc của NS2 - 77 -
4.2.1 Giới thiệu - 77 -
4.2.2 C++ và OTcl - 79 -
4.2.3 Các đặc tính của NS-2 - 82 -
4.3.Giới thiệu các phần mềm dùng kết hợp với NS2 - 83 -
4.3.1 NAM - 83 -
4.3.2 NSCRIPT - 88 -
4.3.3 Topology Generator - 91 -
4.3.4 Trace Data Analyzers - 92 -
4.4.Mô phỏng khôi phục đường theo cơ chế Shortest – Dynamic - 98 -
4.4.1.Mô hình - 98 -
4.4.2.Thực hiện và kết quả - 99 -
4.4.3.Nhận xét - 100 -
Kết luận - 101 -
Tài liệu tham khảo - 102 -
Phụ lục - 103 -
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-do_an_ky_thuat_luu_luong_trong_mpls.dRAdDhkDer.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-51201/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:
phối nhãn MPLS
nằm trong một phần của NLRI. Các BGP peer thương lượng hỗ trợ cho khả năng tùy
chọn này vào lúc thiết lập phiên. Thủ tục cơ bản là “ký sinh” việc phân phối nhãn
theo kiểu không cần yêu cầu song song khi thực hiện phân phối tuyến BGP.
2.6.2 Kết nối MPLS qua nhiều nhà cung cấp dịch vụ
Hình 2.16 : BGP phân phối nhãn qua nhiều Autonomous System
BGP có thể dùng để thiết lập phân phối nhãn cho các LSP đi xuyên qua các mạng
của nhiều nhà cung cấp khác nhau. Hình trên gồm 3 hệ tự trị là A, B và C. AS A cấp phát cho khách hàng prefix địa chỉ (FEC) “a.b/16”. Router C3 quảng bá nó như một NLRI cho AS -A và AS -B bằng bản tin BGP UPDATE có chứa next -hop và ASPATH.
Bản tin UPDATE được gởi bởi C3 đến A3 còn mang một ánh xạ từ FEC “a.b/16” sang nhãn L. Router A3 trong AS A thu thập tất cả các thông cáo này vào trong bảng RIB của nó, thí dụ thông qua một lưới các phiên iBGP hay một “route reflector”. Nhằm tìm cách tốt nhất để chuyển tiếp các gói đến prefix “a.b/16”, A1 có thể xác định rằng đường AS ngắn nhất là qua hop kế A3 sử dụng nhãn L. Nhờ định tuyến nội và giao thức phân phối nhãn của mình, router A1 cũng biết rằng tuyến tốt nhất để đến A3 là đi qua A2 sử dụng nhãn M. Kết quả là khi chuyển gói đến prefix “a.b/16”, router A1 push nhãn L lên gói rồi push tiếp nhãn M trên đỉnh stack. Như vậy, một LSP được chui bên trong một đường hầm LSP khác. LSP1 bên ngoài kéo dài từ A1 đến A3. Trong khi LSP2 kéo dài từ AS A đến AS C và có một đoạn chui bên trong LSP1.
2.7 Tổng kết chương
Trong chương này trình bày các chức năng định tuyến và báo hiệu cơ bản trong mặt phẳng điều khiển MPLS để hỗ trợ tự động hóa việc cấu hình của mặt phẳng chuyển tiếp. Kiến trúc định tuyến IP được bổ sung chức năng báo hiệu để thực hiện định tuyến ràng buộc. Chương này đã giới thiệu một số giao thức báo hiệu MPLS thực hiện phân phối nhãn theo các đặc tính chung như tuyến tường minh hay tuyến từng chặng, phân phối nhãn theo yêu cầu hay không cần yêu cầu, điều khiển phân phối nhãn độc lập hay theo trình tự. Một số ví dụ trực quan minh họa hoạt động định tuyến và báo hiệu có thể dùng cho kỹ thuật lưu lượng hay thiết lập kết nối MPLS liên mạng qua nhiều nhà cung cấp dịch vụ khác nhau.
Chương 3:Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS
3.1 Kỹ thuật lưu lượng (Traffic Engineering)
Kỹ thuật lưu lượng (TE) là quá trình điều khiển cách thức các luồng lưu lượng đi qua mạng sao cho tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và hiệu năng của mạng. Nó ứng dụng các nguyên lý khoa học công nghệ để đo lường, mô hình hóa, đặc trưng hóa và điều khiển lưu lượng nhằm đạt được các mục tiêu khác nhau. Khái niệm TE phân biệt với khái niệm kỹ thuật mạng (Network Engineering). Kỹ thuật mạng liên quan đến việc thiết kế xây dựng topology của mạng sao cho phù hợp với lưu lượng.
3.1.1 Các mục tiêu triển khai kỹ thuật lưu lượng
3.1.1.a Phân loại
Các mục tiêu triển khai kỹ thuật lưu lượng có thể phân theo hai hướng sau:
§ Hướng lưu lượng (traffic oriented)
§ Hướng tài nguyên (resource oriented)
Các mục tiêu hướng lưu lượng liên quan đến việc tăng cường QoS cho các luồng lưu lượng. Trong mô hình đơn lớp (dịch vụ best -effort), các mục tiêu này gồm: giảm thiểu mất gói và trễ, tăng tối đa thông lượng (throughput) và tuân thủ các hợp đồng mức dịch vụ (SLA)... Các mục tiêu hướng lưu lượng bị chặn thống kê (như thay đổi độ trễ gói đỉnh -đỉnh, tỷ lệ mất gói, trễ truyền tối đa) cũng rất hữu ích trong mô hình dịch vụ phân biệt (Diffserv).
Các mục tiêu hướng tài nguyên liên quan đến việc tối ưu hóa sử dụng tài nguyên. Băng thông là một tài nguyên cốt yếu của mạng, do đó chức năng trọng tâm của kỹ thuật lưu lượng là quản lý hiệu quả tài nguyên băng thông.
3.1.1.b Bài toán nghẽn
Nghẽn thường xảy ra theo hai cách như sau:
§ Khi bản thân các tài nguyên mạng không đủ để cấp cho tải yêu cầu.
§ Khi các dòng lưu lượng được ánh xạ không hiệu quả lên các tài nguyên, làm cho một số tập con tài nguyên trở nên quá tải trong khi số khác nhàn rỗi.
Có thể giải quyết nghẽn bằng các cách:
§ Tăng dung lượng hay ứng dụng các kỹ thuật điều khiển nghẽn cổ điển (giới hạn tốc độ, điều khiển luồng, quản trị hàng đợi, điều khiển lịch trình…)
§ Dùng kỹ thuật lưu lượng nếu nghẽn là do cấp phát tài nguyên chưa hiệu quả. Đối tượng giải quyết của kỹ thuật lưu lượng là nghẽn kéo dài chứ không phải nghẽn nhất thời do bùng phát lưu lượng.
3.1.2 Các lớp dịch vụ dựa trên nhu cầu QoS và các lớp lưu lượng
Lưu lượng có thể được tổ chức xoay quanh một khái niệm gọi là các lớp dịch vụ
(service classes). Các lớp lưu lượng này được định nghĩa theo những hoạt động sau:
§ Quan hệ đồng bộ giữa đầu phát và đầu thu: ám chỉ biến động trễ có thể chấp
nhận được trên một kết nối.
§ Tốc độ bit: cố định hay biến đổi
§ Loại dịch vụ: hướng kết nối hay không kết nối
§ Các hoạt động điều khiển luồng
§ Số thứ tự cho thông tin người sử dụng
§ Phân đoạn và tái hợp các PDU (Protocol Data Unit) của người dùng
Bảng 3.1 : Các lớp dịch vụ lưu lượng
3.1.3 Hàng đợi lưu lượng
Nhiều hệ thống (đặc biệt là router) hỗ trợ một số dạng hàng đợi thông dụng sau:
3.1.3.a Hàng đợi FIFO (First-in, First-out)
Hàng đợi này truyền gói theo thứ tự, gói đến trước sẽ được truyền trước.
3.1.3.b Hàng đợi WFQ (Weighted Fair Queuing)
Băng thông rỗi được chia cho các hàng đợi tùy thuộc vào trọng số (weight) của
chúng. Xét ví dụ sau: có 12 luồng lưu lượng A,B,.. N và trọng số của chúng được đánh số như hình 37, trong đó: có bốn luồng (D, E, F, G) có trọng số 5, có hai luồng có trọng số 4, còn ở các trọng số khác chỉ có một luồng.
Hình 3.1 : Nhiều luồng cho mỗi lớp lưu lượng
Tổng trọng số: 8 + 7 + 6 + 5(4) + 4(2) + 3 + 2 +1 = 55. Khi đó mỗi luồng có trọng
số 5 sẽ nhận được 5/55 băng thông, luồng có trọng số thấp nhất (trọng số 1) sẽ nhận
được 1/55 băng thông và luồng có trọng số cao nhất (trọng số 8) nhận được 8/55 băng thông. Tương tự cho các luồng có trọng số khác.
3.1.3.c Hàng đợi CQ (Custom Queuing)
Hình 3.2 : Hàng đợi CQ
CQ cho phép các user chỉ ra phần trăm băng thông khả dụng cho một giao thức đặc
biệt nào đó. Ta có thể định nghĩa tối đa đến 16 hàng đợi. Mỗi hàng đợi được phục vụ một cách tuần tự theo cách round -robin, truyền phần trăm lưu lượng trên mỗi hàng đợi trước khi chuyển đến hàng đợi kế.
3.1.3.d Hàng đợi PQ (Priority Queuing)
Hình 3.3 : Hàng đợi PQ
Tất cả các gói thuộc lớp có mức ưu tiên cao hơn sẽ được truyền trước bất kỳ gói
nào thuộc lớp có mức ưu tiên thấp hơn. PQ cho phép người quản lý mạng cấu hình bốn thuộc tính lưu lượng là cao (high), thông thường (normal), trung bình (medium) và thấp (low). Lưu lượng đến được gán vào một trong 4 hàng đợi.
3.1.4 Giải thuật thùng rò và thùng token
3.1.4.a Giải thuật thùng rò (Leaky Bucket)
Mô hình thùng rò có thể được diễn tả như sau: bất chấp tốc độ nước được đổ vào
thùng là bao nhiêu, tốc độ dòng nước chảy ra là không đổi miễn là trong thùng còn
nước. Một khi thùng đầy, lượng n...
