Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Hiện nay, mạng Inernet truyền thống không thể đáp ứng các nhu cầu ngày
càng tăng nhanh của khách hàng vì không có bất kỳ cơ chế điều khiển chất l-ợng
nào, không hỗ trợ tốt chất l-ợng dịch vụ và không cung cấp hiệu quả mạng riêng
ảo. Gần đây, công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) đ-ợc đề xuất sử
dụng để tải các gói tin IP trên các kênh ảo, MPLS đã kết hợp đ-ợc các -u điểm của
chuyển mạch gói datagram và chuyển mạch kênh ảo và khắc phục đ-ợc các nh-ợc
điểm trên của mạng truyền thống. Do vậy, trong đề tài luận văn này, em muốn giới
thiệu về công nghệ MPLS. Tuy nhiên để tận dụng cơ sở hạ tầng của công nghệ
ATM hiện tại - công nghệ tin cậy đã đ-ợc kiểm chứng qua thực tế và từng b-ớc tiến
tới mạng MPLS hoàn toàn, luận văn tập trung nghiên cứu về các giải pháp thiết kế
mạng ATM MPLS. Đặc biệt bài báo cáo nghiên cứu thiết kế mô hình mô phỏng
mạng ATM MPLS có thể ứng dụng trong những điều kiện ở Việt Nam, cũng nh- để
phục vụ cho đào tạo tại bộ môn Viễn Thông - tr-ờng Đại học Công Nghệ -
ĐHQGHN.
L-ơng Thị Thảo – Tr-ờng Đại học Công nghệ 3Thiết kế mô hình mạng ATM MPLS
MụC LụC
Trang
Lời mở đầu ................................................................................................................1
Ch-ơng 1. Giới thiệu về công nghệ MPLS .................................................... 3
1.1 Giới thiệu .........................................................................................................3
1.1.1 Khái niệm MPLS .....................................................................................4
1.1.2 Sự ra đời của MPLS .................................................................................4
1.2 Tình hình triển khai và quá trình chuẩn hoá về MPLS .............................7
1.2.1 Tình hình triển khai MPLS ......................................................................7
1.2.2 Quá trình chuẩn hoá về MPLS .................................................................8
1.3 Các -u điểm và ứng dụng của MPLS ............................................................9
1.3.1 Ưu điểm ...................................................................................................9
1.3.2 ứng dụng ................................................................................................10
1.4 Tóm tắt ch-ơng .............................................................................................11
CHƯƠNG 2. Các thành phần và hoạt động của mạng MPLS……………..12
2.1 Các khái niệm cơ bản của MPLS ....................................................................12
2.2 Các thành phần cơ bản của MPLS ..................................................................15
2.3 Các giao thức cơ bản của MPLS .....................................................................16
2.3.1 Giao thức phân bố nhãn – LDP ...........................................................16
2.3.2 Giao thức CR-LDP ..............................................................................17
2.3.3 Giao thức RSVP ..................................................................................17
2.3.4 Giao thức MPLS-BGP .........................................................................17
2.3.5 Kiến trúc hệ thống giao thức MPLS ...................................................17
2.4 Hoạt động của MPLS ......................................................................................19
2.4.1 Chuyển mạch nhãn .............................................................................19
2.4.2 Đồ hình mạng MPLS ..........................................................................20
2.4.3 Các b-ớc hoạt động của MPLS ...........................................................20
2.4.4 Các đ-ờng hầm trong MPLS ...............................................................23
2.5 Triển khai ứng dụng công nghệ MPLS tại Việt Nam .....................................24
2.5.1 Khả năng ứng dụng của MPLS ...........................................................25
2.5.2 Một số nguyên tắc khi triển khai mạng NGN......................................25
2.5.3 Mô hình mạng MPLS ..........................................................................26
2.6 Tóm tắt ch-ơng ..............................................................................................27
CHƯƠNG 3: Thiết kế mạng ATM MPLS ...................................................... 28
3.1 Giới thiệu ........................................................................................................28
3.1.1 Mô hình chức năng mạng NGN ..........................................................29
3.1.2 Chuyển mạch thẻ và thuật ngữ ............................................................30
L-ơng Thị Thảo – Tr-ờng Đại học Công nghệ 4
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThiết kế mô hình mạng ATM MPLS
3.1.3 Các cấu trúc chung của MPLs .............................................................31
3.1.4 MPLS và các kết hợp IP trên ATM khác ............................................32
3.1.5 Các b-ớc thiết kế mạng ATM MPLS ................................................33
3.2 Chọn thiết bị MPLS .......................................................................................34
3.2.1 Cấu trúc mạng MPLS .........................................................................34
3.2.2 Chọn thiết bị MPLS Cisco .................................................................38
3.2.3 IP+ATM .............................................................................................45
3.3 Thiết kế mạng ATM MPLS ...........................................................................48
3.3.1 Cấu trúc các điểm truy nhập dịch vụ – PoP...........................................48
3.3.2 Xác định các đ-ờng liên kết của mạng ATM MPLS.............................53
3.3.3 Định tuyến IP trong mạng ATM MPLS ................................................63
3.3.4 Xác định không gian kênh ảo – VC nhãn MPLS ..................................66
3.3.5 Thiết kế mạng liên tục ...........................................................................80
3.4 ứng dụng mô hình ATM MPLS trong giải pháp của Nortel ..........................80
3.5 Tóm tắt ch-ơng ..............................................................................................82
CHƯƠNG 4. Triển khai ứng dụng của mạng ATM MPLS ....................... . 83
4.1 Các tiêu chí xây dựng mạng viễn thông ứng dụng trong đào tạo ............... ..83
4.2 Xây dựng mô hình mạng viễn thông ứng dụng trong đào tạo .......................84
4.3 Nhận xét ............. ...........................................................................................89
4.5 Tóm tắt ch-ơng .. ...........................................................................................90
KếT LUậN .................................................................................................................91
Tài liệu tham khảo ..........................................................................................92
Viết tắt Tiếng Anh Tiếng việt
ATM Aysnchronous Transfer
Mode
cách truyền tin không đồng bộ
ASBP Bộ định tuyến đường biên hệ thống tự
trị BGP
BGP Border Gateway Protocol Giao thức định tuyến giống như giao
thức cổng biên
CLNP Connectionless Network
Protocol
Giao thức mạng không kết nối
CRLDP
Constraint-Based RoutingLDP
Giao thức phân phối nhãn định tuyến
dựa trên ràng buộc
CSR Cell Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch tế bào
DLCI Data Link Connection
Identifier
Nhận dạng kết nối lớp liên kết dữ liệu
DWDM Dense Wavelength Divion
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo bước sóng
mật độ cao
FEC Forwarding Equivalence
Class
Lớp chuyển tiếp tương đương
FIB Forwarding Information
Base
Cơ sở dữ liệu chuyển tiếp trong bộ định
tuyến
GMPLS Generalized Multi Protocol
Label Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng
quát
IEIF Internation Engineering Task
Force
Tổ chức tiêu chuẩn kỹ thuật Quốc tế
Internet
IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến trong miền
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 6
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
IMA Hợp kênh đảo trên ATM
IP Internet Protocol Giao thức Internet
IS-IS Intermedia System to
Intermedia System
Giao thức định tuyến mạng trung gian
tới mạng trung gian
IS-ISTE
Intermedia System to
Intermedia System – Traffic
Engineer
Giao thức IS-IS có kỹ thật lưu lượng
LAN Local Area Network Mạng cục bộ
LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn
LER Label Edge Router Bộ định tuyến biên nhãn
LFIB Label Forwarding
Information Base
Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn
LIB Label Information Base Cơ sở thông tin nhãn
LMP Link Management Protocol Giao thức quản lí kênh
LSC Bộ điều khiển chuyển mạch nhãn
LSP Label Switched Path Đường chuyển mạch nhãn
LSR Label Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
MPLS Multi Protocol Label
Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau
OSPF Open Shortest Path First Giao thức định tuyến mở rộng theo
cách ưu tiên tuyến đường ngắn
nhất
OXC Optical Cross-Connect Đấu nối ghép quang
PNNI Private Node to Node
Interface
Giao diện nút nút riêng
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 7ThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm điểm
QoS Quanlity of Service Chất lượng dịch vụ
RIP Realtime Internet Protocol Giao thức báo hiệu IP thời gian thực
RSVP Resource Reservation
Protocol
Giao thức dành trước tài nguyên
SDH Synchronous Digital
Hierachy
Phân cấp truyền dẫn số đồng bộ
SONET Synchronous Optical
Network
Mạng quang đồng bộ
TCP Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải
TDP Tag Distribution Protocol Giao thức phân bố thẻ
TE Traffic Engineering Điều khiển lưu lượng
UDP User Data Protocol Giao thức dữ liệu người sử dụng
VC Virtual connection Kết nối ảo
VCI Virtual Circuit Identifier Nhận dạng đường ảo trong tế bào
VP Virtual Path Kênh ảo
VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng kênh ảo trong tế bào
VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo
WAN Wide Area Network Mạng diện rộng
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 8
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
Lêi më ®Çu
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 qua, Internet đang ngày càng phát triển với các ứng dụng mới trong thương
mại và thị trường người tiêu dùng. Cùng với các dịch vụ truyền thống hiện nay được
cung cấp qua Internet thì các dịch vụ thoại và đa phương tiện đang được phát triển và
sử dụng. Tuy nhiên, tốc độ và dải thông của các dịch vụ và ứng dụng này đã vượt quá
tài nguyên hạ tầng Internet hiện nay. Chính những điều đã gây một áp lực cho mạng
viễn thông hiện thời, phải đảm bảo truyền tải thông tin tốc độ cao với giá thành hạ. Ở
góc độ khác sự ra đời của những dịch vụ mới này đòi hỏi phải có công nghệ thực thi
tiên tiến.
Ưu điểm nổi bật của giao thức định tuyến TCP/IP là khả năng định tuyến và
truyền gói tin một cách hết sức mềm dẻo linh hoạt và rộng khắp toàn cầu. Nhưng IP
không đảm bảo chất lượng dịch vụ, tốc độ truyền tin theo yêu cầu, trong khi đó công
nghệ ATM có thế mạnh ưu việt về tốc độ truyền tin cao, đảm bảo thời gian thực và
chất lượng dịch vụ theo yêu cầu định trước. Sự kết hợp IP với ATM có thể là giải pháp
kỳ vọng cho mạng viễn thông tương lai - mạng thế hệ sau NGN.
Gần đây, công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) được đề xuất để
tải các gói tin trên các kênh ảo và khắc phục được các vấn đề mà mạng ngày nay đang
phải đối mặt, đó là tốc độ, khả năng mở rộng cấp độ mạng, quản lý chất lượng, quản
lý băng thông cho mạng IP thế hệ sau - dựa trên mạng đường trục và có thể hoạt động
với các mạng Frame Relay và chế độ truyền tải không đồng bộ (ATM) hiện nay để đáp
ứng các nhu cầu dịch vụ của người sử dụng mạng.
Ngày nay, những xu hướng phát triển công nghệ đã và đang tiếp cận nhau, đan
xen lẫn nhau cho phép mạng lưới thỏa mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng trong
tương lai. Thị trường viễn thông trên thế giới đang đứng trong xu thế cạnh tranh và
phát triển hướng tới mạng viễn thông hội tụ toàn cầu tạo ra khả năng kết nối đa dịch
vụ trên phạm vi toàn thế giới. Do vậy, để đáp ứng được các nhu cầu đó, sự ra đời của
MPLS là tất yếu.
Tuy nhiên, hiện tại vẫn chưa rõ ràng liệu MPLS có đáp ứng được hay không đòi
hỏi về chất lượng dịch vụ - QoS mà ATM đã khẳng định vị trí của mình. ATM cho
đến giờ vẫn là công nghệ duy nhất được kiểm nghiệm và đã thành công trong việc tích
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 9ThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
hợp dữ liệu, thoại, và video trên cùng một mạng. Hiện tại thì một giải pháp kết hợp an
toàn khả thi là chạy cả ATM và MPLS trên mạng đường trục.
Với ý nghĩa đó công việc nghiên cứu tìm hiểu và đánh giá các giải pháp thiết kế
mạng ATM MPLS được tiến hành trong luận văn này là rất cần thiết, đặc biệt khi xu
thế mạng NGN (mạng thế hệ sau) hội tụ toàn cầu tạo ra khả năng kết nối đa dịch vụ
trên phạm vi toàn thế giới. Với toàn bộ nội dung trình bày trong luận văn này, đề tài
mong muốn được tiếp tục nghiên cứu về vấn đề này nhằm tham gia và trao đổi vấn đề
thiết kế trong lĩnh vực mạng thế hệ sau còn rất rộng lớn và hấp dẫn.
Mục đích của đề tài luận văn là nghiên cứu tìm hiểu công nghệ MPLS để tiến
tới thiết kế mạng ATM MPLS có thể đưa vào ứng dụng trong những điều kiện cụ thể
tại Việt Nam và cũng như phục vụ cho đào tạo về công nghệ mạng viễn thông tại
trường Đại học Công nghệ - ĐHQGHN. Với mục tiêu đó nội dung của luận văn gồm
các vấn đề sau:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức
(MPLS).
Chương 2: Giới thiệu các thành phần và hoạt động của mạng MPLS.
Chương 3: Thiết kế mạng ATM MPLS.
Chương 4: Triển khai ứng dụng của mạng ATM MPLS trong đào tạo .
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 10
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
Ch−¬ng 1: Giíi thiÖu C«ng nghÖ MPLS
1.1 Giới thiệu
Trong những năm gần đây, mạng Internet đã phát triển nhanh và trở nên rất phổ
biến, Internet đã mở ra một phương tiện thông tin rất hiệu quả và tiện lợi phục vụ cho
giáo dục, thương mại, giải trí, thông tin giữa các cộng đồng .v.v… Hiện nay ngày càng
phát triển các ứng dụng mới cả trong thương mại và thị trường người tiêu dùng. Thêm
vào đó các dịch vụ đa phương tiện đang được phát triển và triển khai thúc đẩy nhu cầu
về tốc độ và dải băng tăng nhanh. Cùng với nó số lượng người sử dụng ngày càng
tăng, chất lượng người sử dụng phải được nâng cao. Tuy nhiên, tài nguyên hạ tầng
Internet hiện nay không đáp ứng được các nhu cầu đó.
Sự ra đời của chuyển mạch nhãn đa giao thức – MPLS là tất yếu khi nhu cầu và
tốc độ phát triển rất nhanh của mạng Internet yêu cầu phải có một giao thức mới đảm
bảo chất lượng dịch vụ theo yêu cầu đồng thời phải đơn giản và tốc độ xử lý phải rất
cao.
Thật vậy, MPLS cung cấp một nền tảng công nghệ mới cho quá trình tạo ra các
mạng đa người dùng, đa dịch vụ với hiệu năng cao hơn, khẳ năng mở rộng mạng lớn,
nhiều chức năng được cải tiến và đáp ứng được nhiều yêu cầu về chất lượng dịch vụ.
Chuyển mạch nhãn là yếu tố quan trọng nhất cho quá trình mở rộng Internet, nó cung
cấp những ứng dụng quan trọng trong xử lý chuyển tiếp gói bằng cách đơn giản hóa
quá trình xử lý, hạn chế việc tạo ra các bản sao mào đầu tại mỗi bước trong đường dẫn,
và tạo ra một môi trường có thể hỗ trợ cho điều khiển chất lượng dịch vụ. Phát triển
của MPLS cho phép tích hợp IP và ATM, hỗ rợ hội tụ dịch vụ và cung cấp những cơ
hội mới cho điều khiển lưu lượng và mạng riêng ảo. Hiệu năng xử lý gói có thể được
cải tiến bằng cách thêm nhãn có kích thước cố định vào các gói. Điều khiển chất lượng
dịch có thể được cung cấp dễ dàng hơn và có thể xây dựng các mạng công cộng rất
lớn. MPLS là một kỹ thuật mới được mong đợi sẽ phát triển phổ biến trên phạm vi
rộng ở cả các mạng IP riêng và công cộng, mở đường cho việc hội tụ các dịch vụ
mạng, video và thoại.
Tóm lại, MPLS sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc định tuyến, chuyển
mạch và chuyển tiếp các gói qua mạng thế hệ sau cũng như giải quyết các vấn đề liên
quan tới khả năng mở rộng cấp độ và có thể hoạt động với các mạng Frame relay và
ATM hiện nay để đáp ứng các nhu cầu dịch vụ của người sử dụng mạng.
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 11ThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
1.1.1 Khái niệm công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức – MPLS
Chuyển mạch nhãn đa giao thức - MPLS (MultiProtocol Label Switching) là
một 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 (cách truyền không đồng
bộ - Asynchronous Tranfer Mode) và mạng Frame-relay đang tồn tại.
MPLS thực hiện một số chức năng sau:
− Xác định cơ cấu quản lý nhiều mức độ khác nhau của các luồng lưu lượng,
như các luồng giữa các cơ cấu, phần cứng khác nhau hay thậm chí các luồng giữa
những ứng dụng khác nhau.
− Duy trì sự độc lập của các giao thức lớp 2 và lớp 3.
− Cung cấp phương pháp ánh xạ địa chỉ IP với các nhãn đơn giản, có độ dài
cố định được sử dụng bởi các công nghệ chuyển tiếp gói và chuyển mạch gói khác
nhau.
− Giao diện với các giao thức định tuyến hiện có như giao thức đặt trước tài
nguyên (RSVP) và giao thức mở rộng theo cách ưu tiên tuyến đường ngắn
nhất (OSPF).
− Hỗ trợ IP, ATM và giao thức lớp 2 Frame-relay.
1.1.2 Sự ra đời của MPLS
MPLS là kết hợp một cách hoàn hảo các ưu điểm của công nghệ IP và ATM
a) Công nghệ IP
IP (Giao thức Internet – Internet Protocol) là thành phần chính của kiến trúc
mạng Internet. IP định nghĩa cơ cấu đánh số, cơ cấu chuyển tin, cơ cấu định tuyến và
các chức năng điều khiển ở mức thấp (Giao thức bản tin điều khiển Internet - ICMP).
Gói tin IP gồm địa chỉ của bên nhận; địa chỉ là một số duy nhất trong toàn mạng và
mang đầy đủ thông tin cần cho việc chuyển gói tin tới đích.
Cơ cấu định tuyến có nhiệm vụ tính toán đường đi tới các nút trong
mạng. Do vậy, cơ cấu định tuyến phải được cập nhật các thông tin về đồ hình mạng,
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 12
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
thông tin về nguyên tắc chuyển tin (như trong Giao thức định tuyến biên miền - BGP)
và nó phải có khả năng hoạt động trong môi trường mạng gồm nhiều nút. Kết quả tính
toán của cơ cấu định tuyến được lưu trong các bảng chuyển tin chứa thông tin về
chặng tiếp theo để có thể gửi gói tin tới hướng đích.
Dựa trên các bảng chuyển tin, cơ cấu chuyển tin chuyển mạch các gói IP
hướng tới đích. cách chuyển tin truyền thống là theo từng chặng một. Ở cách
này, mỗi nút mạng phải tính toán bảng chuyển tin một cách độc lập. Do vậy, phương
thức này yêu cầu kết quả tính toán của phần định tuyến tại tất cả các nút phải nhất
quán với nhau. Sự không thống nhất của kết quả này đồng nghĩa với việc mất gói tin.
Kiểu chuyển tin theo từng chặng hạn chế khả năng của mạng. Ví dụ, với
cách này, nếu các gói tin chuyển tới cùng một địa chỉ mà đi qua cùng một nút
thì chúng sẽ được truyền qua cùng một tuyến tới điểm đích. Điều này khiến mạng
không thể thực hiện một số chức năng khác như định tuyến theo đích, theo loại hình
dịch vụ .v.v…
Tuy nhiên, bên cạnh đó, cách định tuyến và chuyển tin này nâng
cao độ tin cậy cũng như khả năng mở rộng của mạng. Giao thức định tuyến động cho
phép mạng phản ứng lại với sự cố bằng việc thay đổi tuyến khi bộ định tuyến biết
được sự thay đổi về đồ hình mạng thông qua việc cập nhật thông tin về trạng thái kết
nối. Với các cách như định tuyến liên miền không phân cấp (Classless
InterDomain Routing - CIDR), kích thước của bảng chuyển tin được duy trì ở mức
chấp nhận được và việc tính toán định tuyến đều do các nút tự thực hiện, mạng có thể
được mở rộng mà không cần thực hiện bất kỳ một thay đổi nào.
Tóm lại, IP là một giao thức chuyển mạch gói có độ tin cậy và khả năng
mở rộng cao. Nhưng việc điều khiển lưu lượng rất khó thực hiện do cách định
tuyến theo từng chặng.Ngoài ra, IP không hỗ trợ chất lượng dịch vụ.
b) Công nghệ ATM
Công nghệ ATM (Aysnchronous Transfer Mode – cách truyền tin
không đồng bộ) là một kỹ thuật truyền tin tốc độ cao.ATM nhận thông tin ở nhiều
dạng khác nhau như thoại, số liệu, video và cắt ra thành nhiều phần nhỏ gọi là tế bào.
Các tế bào này, sau đó, được truyền qua các kết nối ảo VC (Virtual connection). Vì
ATM có thể hỗ trợ thoại, số liệu và video với chất lượng dịch vụ trên nhiều công nghệ
băng rộng khác nhau, nó được coi là công nghệ chuyển mạch hàng đấu và thu hút
được nhiều quan tâm.
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 13ThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
ATM khác với định tuyến IP ở một số điểm. Nó là công nghệ chuyển mạch
hướng kết nối. Kết nối từ điểm đầu đến điểm cuối phải được thiết lập trước khi thông
tin được gửi đi. ATM yêu cầu kết nối phải được thiết lập bằng nhân công hay thiết
lập một cách tự động thông qua báo hiệu. Một điểm khác nhau nữa là ATM không
thực hiện định tuyến tại các nút trung gian. Tuyến kết nối xuyên suốt được xác định
trước khi trao đổi dữ liệu và được giữ cố định trong thời gian kết nối. Trong quá trình
thiết lập kết nối, các tổng đài ATM trung gian cấp cho kết nối một nhãn. Việc này thực
hiện hai điều: dành cho kết nối một số tài nguyên và xây dựng bảng chuyển tế bào tại
mỗi tổng đài. Bảng chuyển tế bào này có tính cục bộ và chỉ chứa thông tin về các kết
nối đang hoạt động đi qua tổng đài. Điều này khác với thông tin về toàn mạng chứa
trong bảng chuyển tin của bộ định tuyến dùng IP.
Quá trình chuyển tế bào qua tổng đài ATM cũng tương tự như việc chuyển gói
tin qua bộ định tuyến. Tuy nhiên, ATM có thể chuyển mạch nhanh hơn vì nhãn gắn
trên các tế bào có kích thước cố định (nhỏ hơn của IP), kích thước của bảng định tuyến
nhỏ hơn nhiều so với bộ định tuyến IP, và việc này được thực hiện trên các thiết bị
phần cứng chuyên dụng. Do vậy, thông lượng của tổng đài ATM thường lớn hơn
thông lượng của bộ định tuyến IP truyền thống.
Nói cách khác, công nghệ ATM là một kỹ thuật truyền tin tốc độ cao, đảm bảo
thời gian thực và chất lượng dịch vụ theo yêu cầu định trước.
c) Công nghệ MPL S - Kết hợp giữa công nghệ IP và ATM
Ưu điểm nổi bật của giao thức định tuyến TCP/IP là khả năng định tuyến và
truyền gói tin một cách hết sức mềm dẻo linh hoạt và rộng khắp toàn cầu. Nhưng IP
không đảm bảo chất lượng dịch vụ, tốc độ truyền tin theo yêu cầu, trong khi đó công
nghệ ATM có thế mạnh ưu việt về tốc độ truyền tin cao, đảm bảo thời gian thực và
chất lượng dịch vụ theo yêu cầu định trước. Sự kết hợp IP với ATM có thể là giải pháp
kỳ vọng cho mạng viễn thông tương lai - mạng thế hệ sau NGN.
Chuyển mạch nhãn đa giao thức - MPLS đáp ứng được nhu cầu đó. MPLS đã
kết hợp các ưu điểm của công nghệ IP và ATM tạo ra một giải pháp linh hoạt cho việc
giải quyết các vấn đề mà các mạng ngày nay đang phải đối mặt, đó là tốc độ, khả năng
mở rộng cấp độ mạng, quản lý chất lượng dịch vụ (QoS) và kỹ thuật lưu lượng.
Thật vậy, công nghệ Chuyển mạch nhãn đa giao thức – MPLS là kết quả phát
triển của nhiều công nghệ chuyển mạch IP sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn như của
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Hiện nay, mạng Inernet truyền thống không thể đáp ứng các nhu cầu ngày
càng tăng nhanh của khách hàng vì không có bất kỳ cơ chế điều khiển chất l-ợng
nào, không hỗ trợ tốt chất l-ợng dịch vụ và không cung cấp hiệu quả mạng riêng
ảo. Gần đây, công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) đ-ợc đề xuất sử
dụng để tải các gói tin IP trên các kênh ảo, MPLS đã kết hợp đ-ợc các -u điểm của
chuyển mạch gói datagram và chuyển mạch kênh ảo và khắc phục đ-ợc các nh-ợc
điểm trên của mạng truyền thống. Do vậy, trong đề tài luận văn này, em muốn giới
thiệu về công nghệ MPLS. Tuy nhiên để tận dụng cơ sở hạ tầng của công nghệ
ATM hiện tại - công nghệ tin cậy đã đ-ợc kiểm chứng qua thực tế và từng b-ớc tiến
tới mạng MPLS hoàn toàn, luận văn tập trung nghiên cứu về các giải pháp thiết kế
mạng ATM MPLS. Đặc biệt bài báo cáo nghiên cứu thiết kế mô hình mô phỏng
mạng ATM MPLS có thể ứng dụng trong những điều kiện ở Việt Nam, cũng nh- để
phục vụ cho đào tạo tại bộ môn Viễn Thông - tr-ờng Đại học Công Nghệ -
ĐHQGHN.
L-ơng Thị Thảo – Tr-ờng Đại học Công nghệ 3Thiết kế mô hình mạng ATM MPLS
MụC LụC
Trang
Lời mở đầu ................................................................................................................1
Ch-ơng 1. Giới thiệu về công nghệ MPLS .................................................... 3
1.1 Giới thiệu .........................................................................................................3
1.1.1 Khái niệm MPLS .....................................................................................4
1.1.2 Sự ra đời của MPLS .................................................................................4
1.2 Tình hình triển khai và quá trình chuẩn hoá về MPLS .............................7
1.2.1 Tình hình triển khai MPLS ......................................................................7
1.2.2 Quá trình chuẩn hoá về MPLS .................................................................8
1.3 Các -u điểm và ứng dụng của MPLS ............................................................9
1.3.1 Ưu điểm ...................................................................................................9
1.3.2 ứng dụng ................................................................................................10
1.4 Tóm tắt ch-ơng .............................................................................................11
CHƯƠNG 2. Các thành phần và hoạt động của mạng MPLS……………..12
2.1 Các khái niệm cơ bản của MPLS ....................................................................12
2.2 Các thành phần cơ bản của MPLS ..................................................................15
2.3 Các giao thức cơ bản của MPLS .....................................................................16
2.3.1 Giao thức phân bố nhãn – LDP ...........................................................16
2.3.2 Giao thức CR-LDP ..............................................................................17
2.3.3 Giao thức RSVP ..................................................................................17
2.3.4 Giao thức MPLS-BGP .........................................................................17
2.3.5 Kiến trúc hệ thống giao thức MPLS ...................................................17
2.4 Hoạt động của MPLS ......................................................................................19
2.4.1 Chuyển mạch nhãn .............................................................................19
2.4.2 Đồ hình mạng MPLS ..........................................................................20
2.4.3 Các b-ớc hoạt động của MPLS ...........................................................20
2.4.4 Các đ-ờng hầm trong MPLS ...............................................................23
2.5 Triển khai ứng dụng công nghệ MPLS tại Việt Nam .....................................24
2.5.1 Khả năng ứng dụng của MPLS ...........................................................25
2.5.2 Một số nguyên tắc khi triển khai mạng NGN......................................25
2.5.3 Mô hình mạng MPLS ..........................................................................26
2.6 Tóm tắt ch-ơng ..............................................................................................27
CHƯƠNG 3: Thiết kế mạng ATM MPLS ...................................................... 28
3.1 Giới thiệu ........................................................................................................28
3.1.1 Mô hình chức năng mạng NGN ..........................................................29
3.1.2 Chuyển mạch thẻ và thuật ngữ ............................................................30
L-ơng Thị Thảo – Tr-ờng Đại học Công nghệ 4
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThiết kế mô hình mạng ATM MPLS
3.1.3 Các cấu trúc chung của MPLs .............................................................31
3.1.4 MPLS và các kết hợp IP trên ATM khác ............................................32
3.1.5 Các b-ớc thiết kế mạng ATM MPLS ................................................33
3.2 Chọn thiết bị MPLS .......................................................................................34
3.2.1 Cấu trúc mạng MPLS .........................................................................34
3.2.2 Chọn thiết bị MPLS Cisco .................................................................38
3.2.3 IP+ATM .............................................................................................45
3.3 Thiết kế mạng ATM MPLS ...........................................................................48
3.3.1 Cấu trúc các điểm truy nhập dịch vụ – PoP...........................................48
3.3.2 Xác định các đ-ờng liên kết của mạng ATM MPLS.............................53
3.3.3 Định tuyến IP trong mạng ATM MPLS ................................................63
3.3.4 Xác định không gian kênh ảo – VC nhãn MPLS ..................................66
3.3.5 Thiết kế mạng liên tục ...........................................................................80
3.4 ứng dụng mô hình ATM MPLS trong giải pháp của Nortel ..........................80
3.5 Tóm tắt ch-ơng ..............................................................................................82
CHƯƠNG 4. Triển khai ứng dụng của mạng ATM MPLS ....................... . 83
4.1 Các tiêu chí xây dựng mạng viễn thông ứng dụng trong đào tạo ............... ..83
4.2 Xây dựng mô hình mạng viễn thông ứng dụng trong đào tạo .......................84
4.3 Nhận xét ............. ...........................................................................................89
4.5 Tóm tắt ch-ơng .. ...........................................................................................90
KếT LUậN .................................................................................................................91
Tài liệu tham khảo ..........................................................................................92
Viết tắt Tiếng Anh Tiếng việt
ATM Aysnchronous Transfer
Mode
cách truyền tin không đồng bộ
ASBP Bộ định tuyến đường biên hệ thống tự
trị BGP
BGP Border Gateway Protocol Giao thức định tuyến giống như giao
thức cổng biên
CLNP Connectionless Network
Protocol
Giao thức mạng không kết nối
CRLDP
Constraint-Based RoutingLDP
Giao thức phân phối nhãn định tuyến
dựa trên ràng buộc
CSR Cell Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch tế bào
DLCI Data Link Connection
Identifier
Nhận dạng kết nối lớp liên kết dữ liệu
DWDM Dense Wavelength Divion
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo bước sóng
mật độ cao
FEC Forwarding Equivalence
Class
Lớp chuyển tiếp tương đương
FIB Forwarding Information
Base
Cơ sở dữ liệu chuyển tiếp trong bộ định
tuyến
GMPLS Generalized Multi Protocol
Label Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức tổng
quát
IEIF Internation Engineering Task
Force
Tổ chức tiêu chuẩn kỹ thuật Quốc tế
Internet
IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến trong miền
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 6
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
IMA Hợp kênh đảo trên ATM
IP Internet Protocol Giao thức Internet
IS-IS Intermedia System to
Intermedia System
Giao thức định tuyến mạng trung gian
tới mạng trung gian
IS-ISTE
Intermedia System to
Intermedia System – Traffic
Engineer
Giao thức IS-IS có kỹ thật lưu lượng
LAN Local Area Network Mạng cục bộ
LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn
LER Label Edge Router Bộ định tuyến biên nhãn
LFIB Label Forwarding
Information Base
Cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn
LIB Label Information Base Cơ sở thông tin nhãn
LMP Link Management Protocol Giao thức quản lí kênh
LSC Bộ điều khiển chuyển mạch nhãn
LSP Label Switched Path Đường chuyển mạch nhãn
LSR Label Switching Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn
MPLS Multi Protocol Label
Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau
OSPF Open Shortest Path First Giao thức định tuyến mở rộng theo
cách ưu tiên tuyến đường ngắn
nhất
OXC Optical Cross-Connect Đấu nối ghép quang
PNNI Private Node to Node
Interface
Giao diện nút nút riêng
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 7ThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm điểm
QoS Quanlity of Service Chất lượng dịch vụ
RIP Realtime Internet Protocol Giao thức báo hiệu IP thời gian thực
RSVP Resource Reservation
Protocol
Giao thức dành trước tài nguyên
SDH Synchronous Digital
Hierachy
Phân cấp truyền dẫn số đồng bộ
SONET Synchronous Optical
Network
Mạng quang đồng bộ
TCP Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải
TDP Tag Distribution Protocol Giao thức phân bố thẻ
TE Traffic Engineering Điều khiển lưu lượng
UDP User Data Protocol Giao thức dữ liệu người sử dụng
VC Virtual connection Kết nối ảo
VCI Virtual Circuit Identifier Nhận dạng đường ảo trong tế bào
VP Virtual Path Kênh ảo
VPI Virtual Path Identifier Nhận dạng kênh ảo trong tế bào
VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo
WAN Wide Area Network Mạng diện rộng
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 8
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
Lêi më ®Çu
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 qua, Internet đang ngày càng phát triển với các ứng dụng mới trong thương
mại và thị trường người tiêu dùng. Cùng với các dịch vụ truyền thống hiện nay được
cung cấp qua Internet thì các dịch vụ thoại và đa phương tiện đang được phát triển và
sử dụng. Tuy nhiên, tốc độ và dải thông của các dịch vụ và ứng dụng này đã vượt quá
tài nguyên hạ tầng Internet hiện nay. Chính những điều đã gây một áp lực cho mạng
viễn thông hiện thời, phải đảm bảo truyền tải thông tin tốc độ cao với giá thành hạ. Ở
góc độ khác sự ra đời của những dịch vụ mới này đòi hỏi phải có công nghệ thực thi
tiên tiến.
Ưu điểm nổi bật của giao thức định tuyến TCP/IP là khả năng định tuyến và
truyền gói tin một cách hết sức mềm dẻo linh hoạt và rộng khắp toàn cầu. Nhưng IP
không đảm bảo chất lượng dịch vụ, tốc độ truyền tin theo yêu cầu, trong khi đó công
nghệ ATM có thế mạnh ưu việt về tốc độ truyền tin cao, đảm bảo thời gian thực và
chất lượng dịch vụ theo yêu cầu định trước. Sự kết hợp IP với ATM có thể là giải pháp
kỳ vọng cho mạng viễn thông tương lai - mạng thế hệ sau NGN.
Gần đây, công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) được đề xuất để
tải các gói tin trên các kênh ảo và khắc phục được các vấn đề mà mạng ngày nay đang
phải đối mặt, đó là tốc độ, khả năng mở rộng cấp độ mạng, quản lý chất lượng, quản
lý băng thông cho mạng IP thế hệ sau - dựa trên mạng đường trục và có thể hoạt động
với các mạng Frame Relay và chế độ truyền tải không đồng bộ (ATM) hiện nay để đáp
ứng các nhu cầu dịch vụ của người sử dụng mạng.
Ngày nay, những xu hướng phát triển công nghệ đã và đang tiếp cận nhau, đan
xen lẫn nhau cho phép mạng lưới thỏa mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng trong
tương lai. Thị trường viễn thông trên thế giới đang đứng trong xu thế cạnh tranh và
phát triển hướng tới mạng viễn thông hội tụ toàn cầu tạo ra khả năng kết nối đa dịch
vụ trên phạm vi toàn thế giới. Do vậy, để đáp ứng được các nhu cầu đó, sự ra đời của
MPLS là tất yếu.
Tuy nhiên, hiện tại vẫn chưa rõ ràng liệu MPLS có đáp ứng được hay không đòi
hỏi về chất lượng dịch vụ - QoS mà ATM đã khẳng định vị trí của mình. ATM cho
đến giờ vẫn là công nghệ duy nhất được kiểm nghiệm và đã thành công trong việc tích
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 9ThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
hợp dữ liệu, thoại, và video trên cùng một mạng. Hiện tại thì một giải pháp kết hợp an
toàn khả thi là chạy cả ATM và MPLS trên mạng đường trục.
Với ý nghĩa đó công việc nghiên cứu tìm hiểu và đánh giá các giải pháp thiết kế
mạng ATM MPLS được tiến hành trong luận văn này là rất cần thiết, đặc biệt khi xu
thế mạng NGN (mạng thế hệ sau) hội tụ toàn cầu tạo ra khả năng kết nối đa dịch vụ
trên phạm vi toàn thế giới. Với toàn bộ nội dung trình bày trong luận văn này, đề tài
mong muốn được tiếp tục nghiên cứu về vấn đề này nhằm tham gia và trao đổi vấn đề
thiết kế trong lĩnh vực mạng thế hệ sau còn rất rộng lớn và hấp dẫn.
Mục đích của đề tài luận văn là nghiên cứu tìm hiểu công nghệ MPLS để tiến
tới thiết kế mạng ATM MPLS có thể đưa vào ứng dụng trong những điều kiện cụ thể
tại Việt Nam và cũng như phục vụ cho đào tạo về công nghệ mạng viễn thông tại
trường Đại học Công nghệ - ĐHQGHN. Với mục tiêu đó nội dung của luận văn gồm
các vấn đề sau:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức
(MPLS).
Chương 2: Giới thiệu các thành phần và hoạt động của mạng MPLS.
Chương 3: Thiết kế mạng ATM MPLS.
Chương 4: Triển khai ứng dụng của mạng ATM MPLS trong đào tạo .
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 10
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
Ch−¬ng 1: Giíi thiÖu C«ng nghÖ MPLS
1.1 Giới thiệu
Trong những năm gần đây, mạng Internet đã phát triển nhanh và trở nên rất phổ
biến, Internet đã mở ra một phương tiện thông tin rất hiệu quả và tiện lợi phục vụ cho
giáo dục, thương mại, giải trí, thông tin giữa các cộng đồng .v.v… Hiện nay ngày càng
phát triển các ứng dụng mới cả trong thương mại và thị trường người tiêu dùng. Thêm
vào đó các dịch vụ đa phương tiện đang được phát triển và triển khai thúc đẩy nhu cầu
về tốc độ và dải băng tăng nhanh. Cùng với nó số lượng người sử dụng ngày càng
tăng, chất lượng người sử dụng phải được nâng cao. Tuy nhiên, tài nguyên hạ tầng
Internet hiện nay không đáp ứng được các nhu cầu đó.
Sự ra đời của chuyển mạch nhãn đa giao thức – MPLS là tất yếu khi nhu cầu và
tốc độ phát triển rất nhanh của mạng Internet yêu cầu phải có một giao thức mới đảm
bảo chất lượng dịch vụ theo yêu cầu đồng thời phải đơn giản và tốc độ xử lý phải rất
cao.
Thật vậy, MPLS cung cấp một nền tảng công nghệ mới cho quá trình tạo ra các
mạng đa người dùng, đa dịch vụ với hiệu năng cao hơn, khẳ năng mở rộng mạng lớn,
nhiều chức năng được cải tiến và đáp ứng được nhiều yêu cầu về chất lượng dịch vụ.
Chuyển mạch nhãn là yếu tố quan trọng nhất cho quá trình mở rộng Internet, nó cung
cấp những ứng dụng quan trọng trong xử lý chuyển tiếp gói bằng cách đơn giản hóa
quá trình xử lý, hạn chế việc tạo ra các bản sao mào đầu tại mỗi bước trong đường dẫn,
và tạo ra một môi trường có thể hỗ trợ cho điều khiển chất lượng dịch vụ. Phát triển
của MPLS cho phép tích hợp IP và ATM, hỗ rợ hội tụ dịch vụ và cung cấp những cơ
hội mới cho điều khiển lưu lượng và mạng riêng ảo. Hiệu năng xử lý gói có thể được
cải tiến bằng cách thêm nhãn có kích thước cố định vào các gói. Điều khiển chất lượng
dịch có thể được cung cấp dễ dàng hơn và có thể xây dựng các mạng công cộng rất
lớn. MPLS là một kỹ thuật mới được mong đợi sẽ phát triển phổ biến trên phạm vi
rộng ở cả các mạng IP riêng và công cộng, mở đường cho việc hội tụ các dịch vụ
mạng, video và thoại.
Tóm lại, MPLS sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc định tuyến, chuyển
mạch và chuyển tiếp các gói qua mạng thế hệ sau cũng như giải quyết các vấn đề liên
quan tới khả năng mở rộng cấp độ và có thể hoạt động với các mạng Frame relay và
ATM hiện nay để đáp ứng các nhu cầu dịch vụ của người sử dụng mạng.
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 11ThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
1.1.1 Khái niệm công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức – MPLS
Chuyển mạch nhãn đa giao thức - MPLS (MultiProtocol Label Switching) là
một 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 (cách truyền không đồng
bộ - Asynchronous Tranfer Mode) và mạng Frame-relay đang tồn tại.
MPLS thực hiện một số chức năng sau:
− Xác định cơ cấu quản lý nhiều mức độ khác nhau của các luồng lưu lượng,
như các luồng giữa các cơ cấu, phần cứng khác nhau hay thậm chí các luồng giữa
những ứng dụng khác nhau.
− Duy trì sự độc lập của các giao thức lớp 2 và lớp 3.
− Cung cấp phương pháp ánh xạ địa chỉ IP với các nhãn đơn giản, có độ dài
cố định được sử dụng bởi các công nghệ chuyển tiếp gói và chuyển mạch gói khác
nhau.
− Giao diện với các giao thức định tuyến hiện có như giao thức đặt trước tài
nguyên (RSVP) và giao thức mở rộng theo cách ưu tiên tuyến đường ngắn
nhất (OSPF).
− Hỗ trợ IP, ATM và giao thức lớp 2 Frame-relay.
1.1.2 Sự ra đời của MPLS
MPLS là kết hợp một cách hoàn hảo các ưu điểm của công nghệ IP và ATM
a) Công nghệ IP
IP (Giao thức Internet – Internet Protocol) là thành phần chính của kiến trúc
mạng Internet. IP định nghĩa cơ cấu đánh số, cơ cấu chuyển tin, cơ cấu định tuyến và
các chức năng điều khiển ở mức thấp (Giao thức bản tin điều khiển Internet - ICMP).
Gói tin IP gồm địa chỉ của bên nhận; địa chỉ là một số duy nhất trong toàn mạng và
mang đầy đủ thông tin cần cho việc chuyển gói tin tới đích.
Cơ cấu định tuyến có nhiệm vụ tính toán đường đi tới các nút trong
mạng. Do vậy, cơ cấu định tuyến phải được cập nhật các thông tin về đồ hình mạng,
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 12
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
thông tin về nguyên tắc chuyển tin (như trong Giao thức định tuyến biên miền - BGP)
và nó phải có khả năng hoạt động trong môi trường mạng gồm nhiều nút. Kết quả tính
toán của cơ cấu định tuyến được lưu trong các bảng chuyển tin chứa thông tin về
chặng tiếp theo để có thể gửi gói tin tới hướng đích.
Dựa trên các bảng chuyển tin, cơ cấu chuyển tin chuyển mạch các gói IP
hướng tới đích. cách chuyển tin truyền thống là theo từng chặng một. Ở cách
này, mỗi nút mạng phải tính toán bảng chuyển tin một cách độc lập. Do vậy, phương
thức này yêu cầu kết quả tính toán của phần định tuyến tại tất cả các nút phải nhất
quán với nhau. Sự không thống nhất của kết quả này đồng nghĩa với việc mất gói tin.
Kiểu chuyển tin theo từng chặng hạn chế khả năng của mạng. Ví dụ, với
cách này, nếu các gói tin chuyển tới cùng một địa chỉ mà đi qua cùng một nút
thì chúng sẽ được truyền qua cùng một tuyến tới điểm đích. Điều này khiến mạng
không thể thực hiện một số chức năng khác như định tuyến theo đích, theo loại hình
dịch vụ .v.v…
Tuy nhiên, bên cạnh đó, cách định tuyến và chuyển tin này nâng
cao độ tin cậy cũng như khả năng mở rộng của mạng. Giao thức định tuyến động cho
phép mạng phản ứng lại với sự cố bằng việc thay đổi tuyến khi bộ định tuyến biết
được sự thay đổi về đồ hình mạng thông qua việc cập nhật thông tin về trạng thái kết
nối. Với các cách như định tuyến liên miền không phân cấp (Classless
InterDomain Routing - CIDR), kích thước của bảng chuyển tin được duy trì ở mức
chấp nhận được và việc tính toán định tuyến đều do các nút tự thực hiện, mạng có thể
được mở rộng mà không cần thực hiện bất kỳ một thay đổi nào.
Tóm lại, IP là một giao thức chuyển mạch gói có độ tin cậy và khả năng
mở rộng cao. Nhưng việc điều khiển lưu lượng rất khó thực hiện do cách định
tuyến theo từng chặng.Ngoài ra, IP không hỗ trợ chất lượng dịch vụ.
b) Công nghệ ATM
Công nghệ ATM (Aysnchronous Transfer Mode – cách truyền tin
không đồng bộ) là một kỹ thuật truyền tin tốc độ cao.ATM nhận thông tin ở nhiều
dạng khác nhau như thoại, số liệu, video và cắt ra thành nhiều phần nhỏ gọi là tế bào.
Các tế bào này, sau đó, được truyền qua các kết nối ảo VC (Virtual connection). Vì
ATM có thể hỗ trợ thoại, số liệu và video với chất lượng dịch vụ trên nhiều công nghệ
băng rộng khác nhau, nó được coi là công nghệ chuyển mạch hàng đấu và thu hút
được nhiều quan tâm.
L−¬ng ThÞ Th¶o – Tr−êng §¹i häc C«ng nghÖ 13ThiÕt kÕ m« h×nh m¹ng ATM MPLS
ATM khác với định tuyến IP ở một số điểm. Nó là công nghệ chuyển mạch
hướng kết nối. Kết nối từ điểm đầu đến điểm cuối phải được thiết lập trước khi thông
tin được gửi đi. ATM yêu cầu kết nối phải được thiết lập bằng nhân công hay thiết
lập một cách tự động thông qua báo hiệu. Một điểm khác nhau nữa là ATM không
thực hiện định tuyến tại các nút trung gian. Tuyến kết nối xuyên suốt được xác định
trước khi trao đổi dữ liệu và được giữ cố định trong thời gian kết nối. Trong quá trình
thiết lập kết nối, các tổng đài ATM trung gian cấp cho kết nối một nhãn. Việc này thực
hiện hai điều: dành cho kết nối một số tài nguyên và xây dựng bảng chuyển tế bào tại
mỗi tổng đài. Bảng chuyển tế bào này có tính cục bộ và chỉ chứa thông tin về các kết
nối đang hoạt động đi qua tổng đài. Điều này khác với thông tin về toàn mạng chứa
trong bảng chuyển tin của bộ định tuyến dùng IP.
Quá trình chuyển tế bào qua tổng đài ATM cũng tương tự như việc chuyển gói
tin qua bộ định tuyến. Tuy nhiên, ATM có thể chuyển mạch nhanh hơn vì nhãn gắn
trên các tế bào có kích thước cố định (nhỏ hơn của IP), kích thước của bảng định tuyến
nhỏ hơn nhiều so với bộ định tuyến IP, và việc này được thực hiện trên các thiết bị
phần cứng chuyên dụng. Do vậy, thông lượng của tổng đài ATM thường lớn hơn
thông lượng của bộ định tuyến IP truyền thống.
Nói cách khác, công nghệ ATM là một kỹ thuật truyền tin tốc độ cao, đảm bảo
thời gian thực và chất lượng dịch vụ theo yêu cầu định trước.
c) Công nghệ MPL S - Kết hợp giữa công nghệ IP và ATM
Ưu điểm nổi bật của giao thức định tuyến TCP/IP là khả năng định tuyến và
truyền gói tin một cách hết sức mềm dẻo linh hoạt và rộng khắp toàn cầu. Nhưng IP
không đảm bảo chất lượng dịch vụ, tốc độ truyền tin theo yêu cầu, trong khi đó công
nghệ ATM có thế mạnh ưu việt về tốc độ truyền tin cao, đảm bảo thời gian thực và
chất lượng dịch vụ theo yêu cầu định trước. Sự kết hợp IP với ATM có thể là giải pháp
kỳ vọng cho mạng viễn thông tương lai - mạng thế hệ sau NGN.
Chuyển mạch nhãn đa giao thức - MPLS đáp ứng được nhu cầu đó. MPLS đã
kết hợp các ưu điểm của công nghệ IP và ATM tạo ra một giải pháp linh hoạt cho việc
giải quyết các vấn đề mà các mạng ngày nay đang phải đối mặt, đó là tốc độ, khả năng
mở rộng cấp độ mạng, quản lý chất lượng dịch vụ (QoS) và kỹ thuật lưu lượng.
Thật vậy, công nghệ Chuyển mạch nhãn đa giao thức – MPLS là kết quả phát
triển của nhiều công nghệ chuyển mạch IP sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn như của
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: