công nghệ chuyến mạch nhãn đa giao thức và ứng dụng trong mạng riêng ảo

tài liệu tham khảo công nghệ chuyến mạch nhãn đa giao thức và ứng dụng trong mạng riêng ảo

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC

VÀ ỨNG DỤNG TRONG MẠNG RIÊNG ẢO

Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Quốc Khương Sinh viên thực hiện : Lê Văn Thành

Công nghệ MPLS và ứng dụng

trong VPN

Nhược điểm của chuyển tiếp IP

truyền thống

• Tìm kiếm địa chỉ IP đích diễn ra tại mỗi hop

• Mỗi router lưu giữ thông tin định tuyến trên toàn mạng (>100.000 routes)

Upda te: 10 .0.0.0

/8

Upda te: 10

.0.0.0 /8

Up dat

e: 1 0.0.

0.0/ 8 Upd ate

: 10 .0.0

.0/8 10.1 .1.1

10.1 .1.1

10.1.1 .1 10.1.1 .1

10.1.1.1 10.1.1.1

Routing lookup

Routing lookup Routing

lookup

Bùng nổ mạng Internet

• Xu hướng hội tụ các mạng viễn thơng

như thoại , truyền hình

• Dung lượng bùng nổ,các ISP tăng

dung lượng kết nối, nâng cấp router

vẫn khơng tránh nổi nghẽn mạng

=> Tình trạng phân bố tải khơng đồng

đều sử dụng lãng phí tài nguyên

Internet

Khái niệm MPLS

• MPLS là 1 kỹ thuật chuyển tiếp gói tin mới dựa vào nhãn (labels)

• Nhãn có thể tương ứng là địa chỉ IP đích (giống với chuyển tiếp IP truyền thống)

• Nhãn có thể là các thông số khác như quality

of service (QoS) hoặc là địa chỉ IP nguồn

• MPLS được thiết kế để hỗ trợ tốt với các giao thức khác

Chế độ hoạt động của

MPLS

sử dụng 32-bit làm nhãn và được chèn vào

giữa lớp 2 and lớp 3

hay còn gọi là MPLS over ATM thì sử

dụng luôn ATM header làm nhãn

MPLS Domain

MPLS Forwarding

(Frame-Mode)

10.1.1.1

IP Lookup

10.0.0.0/8  label 3

LFIB

label 8  label 3

IP Lookup 10.0.0.0/8  label 5

LFIB

label 3  label 5

IP Lookup 10.0.0.0/8  next hop

LFIB

label 5  pop

10.1.1.1

3 5 10.1.1.1 10.1.1.1

• Chỉ các edge router mới phải thực hiện quá trình routing lookup.

• Các core router thực hiện việc chuyển mạch gói tin thông qua quá trình tìm kiếm và tráo đổi nhãn.

Label Format

MPLS sử dụng 32-bit bao gồm :

• 20-bit nhãn

• 3-bit cho trường mở rộng

• 1-bit để đánh dấu kết thúc nhãn, dùng trong trường hợp có nhiều nhãn

• 8-bit cho trường time-to-live (TTL)

Kiến trúc MPLS

MPLS có 2 thành phần chính:

 Control plane:

• Các kỹ thuật trao đổi thông tin định tuyến phức

tạp như: OSPF, EIGRP, IS-IS, và BGP,

• Các kỹ thuật trao đổi nhãn như Tag Distribution

Protocol (TDP), label distribution protocol

(LDP)

• Tạo và duy trì thông tin chuyển tiếp nhãn, xây

dựng bảng LFIB (label forwarding information

base).

 Data plane :

• Chuyển tiếp gói tin sử dụng cơ sở dữ liệu chuyển

tiếp nhãn.

Kiến trúc LSRs

Chức năng chính của LSRs là chuyển tiếp các

LSR Control Plane

Data Plane

Giao thức định tuyến IP

Giao thức phân phối nhãn

Bảng chuyển tiếp nhãn

Bảng định tuyến IP

Trao đổi thông

tin định tuyến

Trao đổi nhãn

Gói tin gán

nhãn đi vào

Gói tin gán nhãn đi ra

Kiến trúc Edge LSRs

Edge LSR Control Plane

Data Plane

Giao thức định tuyến

Giao thức phân phối nhãn

Bảng chuyển tiếp nhãn

Bảng định tuyến IP

Bảng chuyển tiếp IP

Gói tin IP đi vào

Gói tin IP đi ra

Trao đổi thông

tin định tuyến

Trao đổi nhãn

Gói tin gán

nhãn đi ra

MPLS trên IP over ATM

• Thiết bị lớp 2 có thể hiểu và chạy được giao thức

định tuyến

• Các VC không cần phải thiết lập 1 cách thủ công.

10.1.1.1 L=5

L=3 L=17

10.1.1.1

Layer 2 devices run a

Layer 3 routing protocol

and establish virtual

circuits dynamically based

on Layer 3 information

Các giao thức sử dụng trong MPLS

 Giao thức phân phối nhãn (LDP)

Ứng dụng MPLS

MPLS đã được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau

• Unicast IP routing

• Multicast IP routing

• Traffic Engineering (MPLS TE)

• QoS

• Virtual private networks (MPLS VPN)

Chức năng của nó luôn được chia thành control plane vàdata plane:

• Các ứng dụng chỉ khác nhau ở control plane.

• Chúng luôn sử dụng chuyển mạch nhãn ở data plane.

Đối tượng của logic hình thức

Đối tượng của logic hình thức