Khi giá trị nhãn tương ứng được tìm thấy, MPLS sẽ thay thế nhãn trong gói đó bằng nhãn ra từ mục con và gửi gói qua giao tiếp ngõ ra tương ứng đến trạm kế đã được xác định.. Nếu nút MPLS
Trang 1Thuật toán chuyển tiếp nhãn (Label
Forwarding Algorithm)
Bộ chuyển tiếp nhãn sử dụng một thuật toán chuyển tiếp dựa vào việc hoán đổi nhãn nút MPLS lấy giá trị trong nhãn của gói vừa đến làm chỉ mục đến LFIB Khi giá
trị nhãn tương ứng được tìm thấy, MPLS sẽ thay thế nhãn trong gói đó bằng nhãn ra từ mục con và gửi gói qua giao tiếp ngõ ra tương ứng đến trạm kế đã được xác định Nếu nút MPLS chứa nhiều LFIB trên mỗi giao tiếp, nó sử dụng giao tiếp vật lí nơi gói đến
để chọn một LFIB cụ thể phục vụ việc chuyển tiếp gói Các thuật toán chuyển tiếp thông thường sử dụng nhiều cơ chế như Unicast, Multicast và các gói Unicast có thiết
lập bit ToS Tuy nhiên, MPLS chỉ dụng một thuật toán chuyển tiếp dựa trên sự hoán đổi nhãn (Label Swapping) Một nút MPLS truy xuất bộ nhớ đơn để lấy ra các thông tin như quyết định tài nguyên cần thiết để chuyển tiếp gói Khả năng chuyển tiếp và tra cứu tốc độ nhanh giúp chuyển nhãn trở thành công nghệ chuyển mạch có tính thực thi cao
Hoạt động chuyển tiếp của MPLS
Thực hiện chuyển tiếp dữ liệu với MPLS gồm các bước sau:
• Gán nhãn MPLS trên LSR
• Giao thức phân phối nhãn (LDP hay TDP) thực hiện gán nhãn vả trao đổi nhãn giữ các LSR trong miền MPLS để thiết lập phiên làm việc Việc gán nhãn có
thể gán cục bộ trên Router hoặc trên các giao tiếp của Router
Trang 2• Thiết lập LDP/TDP giữa LSR/ELSR.
Mặc định trên cùng một Router Cisco có thể chạy ngẫu nhiên hai giao thức LDP hay TDP, vì thế khi cấu hình điều cần thiết là gán cho các Router một giao thức phân phối nhãn chung nhất
Cáclệnh cấu hình
LDP là giao thức phân phối nhãn phổ biến nhất hiện nay trên các Router của các hãng sản xuất khác nhau TDP là giao thức chuẩn đóng, chỉ có trên các Router của Cisco Do đó, khi cấu hình nên dùng giao thức LDP để có thể sử dụng Router Cisco và Router Non-Cisco trong cùng MPLS Domain được, nhằm nâng tính linh động của hệ thống mạng Gán giao thức phân phối nhãn toàn cục cho MPLS Router:
Router(config)#mpls label protocol {ldp|tdp} Hoặc cũng có thể gán cho từng giao tiếp: Router(config-if)#mpls label protocol {ldp|tdp}
Cầu hình trên giao tiếp sẽ ghi đè lên toàn cục trước đó nếu có TDP dùng TCP Port
711, LDP dùng TCP Port 646.Có 4 loại thông điệp LDP:
Discovery :Quảngbá và chấp nhận sự có mặt của LSR trong mạng
Session: Thiết lập, bảo dưỡng vả hủy phiên làm việc giữa các LSR
Advertisement: Quảng cáo ánh xạ nhãn tới FEC
Notification: Báo hiệu lỗi
Trang 3Phân phối nhãn bằng giao thức LDP
Trong một MPLS Domain, khi một nhãn gắn với một địa chỉ đích được phân phối
tới các láng giềng ngược dòng sau khi thiết lập session Việc kết nối giữa mạng cụ thể với nhãn cục bộ và một nhãn trạm kế (nhận từ Router xuôi dòng) được lưu trữ trong LFIB và LIB MPLS dùng các phương thức phân phối nhãn như sau: Yêu cầu xuôi dòng (Downstream on demand)
Tự nguyện xuôi dòng (Unsolicited downstream)
Trang 4Sự duy trì nhãn trong MPLS
Có hai chế độ duy trì nhãn:
Chế độ duy trì nhãn tự do (Liberal label retention mode): Duy trì kết nối giữa nhãn
và mạng đích nhưng không lưu giữ trạm kế cho đích đến đó LSR có thể chuyển tiếp gói tin ngay khi IGP hội tụ và số lượng nhãn lưu giữ rất lớn cho từng đích đến cụ thể nên rất tốn bộ nhớ
Chế độ duy trì nhãn thường xuyên (Conservative label retention mode): Duy trì nhãn dựa vào hồi đáp LDP hay TDP của trạm kế Nó hủy các kết nối LSR xuôi dòng
mà không phải trạm kế của đích đến chỉ định nên giảm thiểu được bộ nhớ
Các loại nhãn đặc biệt
Untagged:Gói MPLS đến được chuyển thành một gói IP và chuyển tiếp đến đích Nó
được dùng trong thực thi MPLS VPN
Trang 5Implicit-NullhayPOP:Nhãn này được gán khi nhãn trên cùng (Top label) của
gói MPLS đến bị bóc ra và gói MPLS hay IP được chuyển tiếp tới trạm kế xuôi dòng Giá trị của nhãn này là 3 (Trường nhãn 20 bit) Nhãn này dùng trong MPLS cho những mạng
kế cuối
Explicit-Null:Được gán để giữ giá trị Exp cho nhãn trên cùng (Top label) của gói đến
Nhãn trên được hoán đổi với giá trị 0 và chuyển tiếp như một gói MPLS tới trạm
kế xuôi dòng Nhãn này sử dụng khi thực hiện QoS trong MPLS
Agggregate:Với nhãn này, gói MPLS đến bị bóc tất cả nhãn trong chồng nhãn để trở
thành gói IP và thực hiện tra cứu FIB để xác định giao tiếp ngõ ra cho nó
Cấu hình MPLS cơ bản
Thực hiện cấu hình MPLS và kiểm chứng ở chế độ khung Trong toàn bài báo cáo không xét đến chế độ tế bào vì hiện nay MPLS chế độ tế bào được sử dụng khá hữu hạn
Các bước cấu hình cơ bản Frame Mode MPLS
Bước 1: Cho phép CEF Router(config)#ip cef [distributed]
Chắc chắn rằng CEF được cho phép trên các giao tiếp Nếu không được thì có thể cho
Trang 6phép CEF trên từng giao tiếp bằng lệnh:
Router(config-if)#ip route-cache cef
Từ khóa [distributed]để thể hiện khả năng chuyển mạch CEF được chia sẻ dđến từng
giao tiếp
Ở các IOS mới của Cisco hiện nay, ví dụ Platform ADVENENTERPRISE9K IOS Version 12.4(11), chức năng này mặc định được bật lên, do đó các command trên có thể không cần thiết phải thực hiện
Bước2:Cấu hình giao thức định tuyến IGP trong MPLS Domain, cụ thể ta xét giao thức
định tuyến khá phổ biến là OSPF
Cho phép các giao tiếp trên Router tham gia mạng của nhà cung cấp bằng lệnh:
Router(config)#router ospf processs-id
Router(config-router)#networkip-addres wild-card mask areaarea-id
Trong suốt quá trình, chúng ta sử dụng OSPF Area Backbond (Area 0) trong
MPLS Domain
Bước 3: Cho phép MPLS chạy trên các giao tiếp
Router(config-if)#mpls ip
Kiểm tra hoạt động của Frame Mode MPLS
Kiểm tra sự cho phép CEF trên Router: Router#show ip cef
Kiểm tra MPLS được cho phép trên giao tiếp: Router#show mpls interface
Xem trạng thái của tiến trình khám phá LDP Hiển thị thông tin khám phá LDP
của láng giềng và giao tiếp mà tiến trình khám phá LDP đang chạy: Router#show mpls
ldp discovery
Trường xmit/recv thể hiển giao tiếp truyền/nhận các gói LDP Discovery và Hello Xác
định trạng thái các phiên làm việc với láng giềng LDP và bảng LFIB:
Router#showmpls ldp neighbor
Router#showmpls forwarding-table
Sự chuyển tiếp ở mặt phẳng dữ liệu và mặt phẳng điều khiển
Trang 7Mặtphẳng điều khiển
Hình thể hiện hoạt động của mặt phẳng điều khiển cho prefix 10.10.10.101/32 từ
R1 đến R4 Các bước sau thể hiện quá trình quảng bá nhãn cho prefix
10.10.10.101/32:
Bước1:R1 gửi một nhãn Implicit Null hay POP label tới R2 Giá trị 3 đại diện cho nhãn
Implicit Null R1 quảng bá Implicit Null đến R2 đối với prefix 10.10.10.101/32 Những gói tin đến 10.10.10.101/32 cho R2 từ R4 được R2 thực hiện chức năng POP
dữ liệu rồi chuyển qua R1 Nếu R1 quảng bá một nhãn Explicit Null, LSR2 ngược dòng không POP nhãn nhưng gán một giá trị nhãn là 0 gửi gói tin về cho R1
Bước2:R2 gán một LSP label tới 10.10.10.101/32 Giá trị nhãn này được quảng bá
Trang 8tới R3 Nhãn này được R3 áp đặt trên đường chuyển tiếp dữ liệu.
Bước3:Trên R3, prefix 10.10.10.101/32 được gán một nhãn cục bộ là 17 và một nhãn
ra 16 Nhãn ra này được nhận từ R2 Nhãn cục bộ 17 được quảng bá bằng các giao thức chia sẻ nhãn tới R4 Nhãn 17 được R4 dùng để chuyển tiếp dữ liệu đến
10.10.10.101/32
1.9.2 Hoạt động chuyển tiếp dữ liệu
Các bước sau biểu diễn đường chuyển tiếp dữ liệu từ R4 tới 10.10.10.101/32
R4 gán nhãn 17 lên gói dữ liệu từ R4 đến 10.10.10.101/32 R3 thực hiện tra cứu LFIB, hoán đổi nhãn 17 thành 16 và chuyển tiếp dữ liệu tới R2 R2 nhân được gói dữ liệu từ R3, thực hiện chức năng POP của trạm kế cuối, bóc nhãn 16 và chuyển gói dữ liệu tới R1
