Cấu hình và vận hình MPLS VPN

LỜI MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ SAO BẮC ĐẨU ..2 1.1. Tổng quan.....................................................................................................................2 1.2. Logo, khẩu hiệu hành động và các giá trị nền tảng..................................................2 1.2.1. Khẩu hiệu hành động ...............................................................................................2 1.2.2. Logo và ý nghĩa thương hiệu ...................................................................................2 1.2.3. Các giá trị nền tảng ..................................................................................................3 1.2.4. Triết lý kinh doanh...................................................................................................3 1.2.5 Giá trị cốt lõi ..............................................................................................................4 1.3. Văn hóa và môi trường làm việc ................................................................................4 1.3.1. Văn hóa công ty ........................................................................................................5 1.3.2. Môi trường làm việc .................................................................................................5 1.4. Chính sách nhân sự .....................................................................................................5 1.4.1 Chính sách lương, thưởng và các chế độ đãi ngộ ...................................................5 1.4.1.1. Chính sách tuyển dụng..........................................................................................5 1.4.1.2. Chính sách lương, thưởng.....................................................................................5 1.4.1.3. Chính sách đào tạo ................................................................................................6 1.4.2. Cơ hội thăng tiến ......................................................................................................6 1.5. Khách hàng – đối tác...................................................................................................6 1.6. Thành tựu.....................................................................................................................8 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MPLS ..............................................10 2.1. Khái niệm MPLS .......................................................................................................10 2.2. Thành phần thiết bị trong MPLS ............................................................................10 2.3. Các khái niệm, thành phần cơ bản trong MPLS....................................................11 2.3.1. Nhãn (Label) ...........................................................................................................11 2.3.2. Chồng nhãn .............................................................................................................12 2.4.3. Lớp tương đương chuyển tiếp ...............................................................................132.3.4. Đường chuyển mạch nhãn .....................................................................................13 2.3.5. Thành phần, kiến trúc của một nút trong MPLS................................................14 2.3.5.1. Mặt phẳng điều khiển (Control Plane)..............................................................15 2.3.5.2. Mặt phẳng chuyển tiếp (Data Plane) .................................................................15 2.3.6. Giao thức phân phối nhãn LDP ............................................................................16 2.4. Nguyên lí hoạt động của MPLS................................................................................18 2.5. Ưu nhược điểm MPLS ..............................................................................................20 2.5.1. Ưu điểm ...................................................................................................................20 2.5.2. Nhược điểm .............................................................................................................20 CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ MPLS VPN VÀ ỨNG DỤNG......................................21 3.1. Giới thiệu MPLS VPN...............................................................................................21 3.2. Các mô hình MPLS VPN (L2 VPN và L3 VPN) ....................................................22 3.2.1. Mô hình L2VPN......................................................................................................22 3.2.2. Mô hình L3VPN......................................................................................................23 3.3. Các khái niệm và thành phần cơ bản trong MPLS VPN.......................................24 3.3.1. VRF (Virtual Routing Forwarding Chuyển tiếp định tuyến ảo).....................24 3.3.2. RD (Route Distinguisher).......................................................................................25 3.3.3. RT (Route Target) ..................................................................................................26 3.3.4. MP–BGP (Multiprotocol BGP) .............................................................................27 3.3.5. RR (Route Reflector)..............................................................................................28 3.3.6. Address Family .......................................................................................................29 3.3.7. CE Management .....................................................................................................29 3.4. Hoạt động của MPLS VPN.......................................................................................29 3.4.1. Quá trình trao đổi thông tin định tuyến trong MPLS VPN ...............................29 3.4.2. Quá trình truyền dẫn tuyến trong mạng MPLS VPN ........................................30 3.4.3. Quá trình chuyển tiếp gói tin trong mạng MPLS VPN ......................................31 3.5. Ứng dụng MPLS VPN trên MegaWAN ..................................................................32 CHƯƠNG IV: CẤU HÌNH VÀ VẬN HÀNH MPLS VPN...........................................35 4.1. Mô hình mạng ............................................................................................................354.1.1 Mô hình mô phỏng...................................................................................................35 4.1.2. Mô hình thực tế.......................................................................................................35 4.2. Cấu hình và vận hành MPLS VPN..........................................................................36 4.3. Kiểm tra mạng hội tụ ................................................................................................41 KẾT LUẬN .......................................................................................................................42 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................43

Trang 1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

CƠ SỞ TẠI TP.HCM KHOA VIỄN THÔNG 2



BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG

HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NIÊN KHÓA: 2013 – 2018

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành báo cáo này, trước hết em xin gửi đến quý thầy, cô trong khoa Viễn Thông trường Học viện Công nghệ bưu chính viễn thông cơ sở tại TP.HCM lời cảm ơn chân thành

Đặc biệt, em xin gửi đến thầy Phan Thanh Toản đã hướng dẫn em hoàn thành báo cáo thực tập này lời cảm ơn sâu sắc nhất

Em xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh Đạo, các phòng ban của công ty Cổ phần Công nghệ Sao Bắc Đẩu đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực tập tại công

ty

Cuối cùng, em xin cảm ơn các anh, chị trong bộ phận TC của công ty đã giúp đỡ em

để hoàn thành tốt báo cáo này, đặc biệt là anh Nguyễn Quang Thuật

Vì kiến thức bản thân còn hạn chế, trong quá trình thực tập, hoàn hiện báo cáo này không tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ thầy cũng như quý công ty

Em xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM, ngày 06 tháng 08 năm 2017 Sinh viên

Lê Đăng Sự

Trang 3

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ SAO BẮC ĐẨU 2

1.1 Tổng quan 2

1.2 Logo, khẩu hiệu hành động và các giá trị nền tảng 2

1.2.1 Khẩu hiệu hành động 2

1.2.2 Logo và ý nghĩa thương hiệu 2

1.2.3 Các giá trị nền tảng 3

1.2.4 Triết lý kinh doanh 3

1.2.5 Giá trị cốt lõi 4

1.3 Văn hóa và môi trường làm việc 4

1.3.1 Văn hóa công ty 5

1.3.2 Môi trường làm việc 5

1.4 Chính sách nhân sự 5

1.4.1 Chính sách lương, thưởng và các chế độ đãi ngộ 5

1.4.1.1 Chính sách tuyển dụng 5

1.4.1.2 Chính sách lương, thưởng 5

1.4.1.3 Chính sách đào tạo 6

1.4.2 Cơ hội thăng tiến 6

1.5 Khách hàng – đối tác 6

1.6 Thành tựu 8

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MPLS 10

2.1 Khái niệm MPLS 10

2.2 Thành phần thiết bị trong MPLS 10

2.3 Các khái niệm, thành phần cơ bản trong MPLS 11

2.3.1 Nhãn (Label) 11

2.3.2 Chồng nhãn 12

2.4.3 Lớp tương đương chuyển tiếp 13

Trang 4

2.3.4 Đường chuyển mạch nhãn 13

2.3.5 Thành phần, kiến trúc của một nút trong MPLS 14

2.3.5.1 Mặt phẳng điều khiển (Control Plane) 15

2.3.5.2 Mặt phẳng chuyển tiếp (Data Plane) 15

2.3.6 Giao thức phân phối nhãn LDP 16

2.4 Nguyên lí hoạt động của MPLS 18

2.5 Ưu nhược điểm MPLS 20

2.5.1 Ưu điểm 20

2.5.2 Nhược điểm 20

CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ MPLS VPN VÀ ỨNG DỤNG 21

3.1 Giới thiệu MPLS VPN 21

3.2 Các mô hình MPLS VPN (L2 VPN và L3 VPN) 22

3.2.1 Mô hình L2VPN 22

3.2.2 Mô hình L3VPN 23

3.3 Các khái niệm và thành phần cơ bản trong MPLS VPN 24

3.3.1 VRF (Virtual Routing Forwarding - Chuyển tiếp định tuyến ảo) 24

3.3.2 RD (Route Distinguisher) 25

3.3.3 RT (Route Target) 26

3.3.4 MP–BGP (Multiprotocol BGP) 27

3.3.5 RR (Route Reflector) 28

3.3.6 Address Family 29

3.3.7 CE Management 29

3.4 Hoạt động của MPLS VPN 29

3.4.1 Quá trình trao đổi thông tin định tuyến trong MPLS VPN 29

3.4.2 Quá trình truyền dẫn tuyến trong mạng MPLS VPN 30

3.4.3 Quá trình chuyển tiếp gói tin trong mạng MPLS VPN 31

3.5 Ứng dụng MPLS VPN trên MegaWAN 32

CHƯƠNG IV: CẤU HÌNH VÀ VẬN HÀNH MPLS VPN 35

4.1 Mô hình mạng 35

Trang 5

4.1.1 Mô hình mô phỏng 35

4.1.2 Mô hình thực tế 35

4.2 Cấu hình và vận hành MPLS VPN 36

4.3 Kiểm tra mạng hội tụ 41

KẾT LUẬN 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

Trang 6

LỜI MỞ ĐẦU

Trong vài năm qua, một phương thức chuyển mạch phối hợp ưu điểm của IP và ATM

đã và đang đáp ứng nhu cầu phát triển của mạng lưới viễn thông Đó là công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS)

Công nghệ MPLS là kết quả phát triển của công nghệ chuyển mạch IP sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn của ATM để tăng tốc độ truyền gói tin mà không thay đổi các giao thức của

IP MPLS đã được chọn để đơn giản hóa và tích hợp mạng trong mạng lõi Nó cho phép các nhà khai thác giảm chi phí, đơn giản hóa việc quản lý lưu lượng và hỗ trợ các dịch vụ Internet Quan trọng hơn cả, nó là một bước tiến trong việc đạt mục tiêu mạng đa dịch vụ với các giao thức gồm di động, thoại, dữ liệu…

Mạng riêng ảo VPN là một ứng dụng rất quan trọng trong mạng MPLS Các công ty, doanh nghiệp đặc biệt các công ty đa quốc gia có nhu cầu rất lớn về loại hình dịch vụ này Với VPN họ hoàn toàn có thể sử dụng các dịch vụ viễn thông truyền số liệu với chi phí thấp, bảo mật được đảm bảo

Trang 7

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ SAO BẮC ĐẨU CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ SAO BẮC ĐẨU

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ SAO BẮC ĐẨU

và chuyên sau trong lĩnh vực CNTT

Các hoạt động kinh doanh chính của Sao Bắc Đẩu:

Tư vấn, thiết kế, cung cấp và triển khai dịch vụ tích hợp hệ thống CNTT và viễn thông

Cung cấp các dịch vụ hạ tầng CNTT và viễn thông

Cung cấp các dịch vụ CNTT trên nền tảng điện toán đám mây

Cung cấp các dịch vụ CNTT và viễn thông cho các tòa nhà, khu dân cư và đô thị mới

1.2 Logo, khẩu hiệu hành động và các giá trị nền tảng

1.2.1 Khẩu hiệu hành động

KẾT QUẢ MÔ TẢ GIÁ TRỊ (RESULTS WELL TOLD)

“Bất kỳ thời điểm nào, hình thức nào và lĩnh vực nào chúng tôi đang hoạt động…

kết quả mô tả giá trị và nói lên văn hóa công ty chúng tôi”

1.2.2 Logo và ý nghĩa thương hiệu

Trang 8

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ SAO BẮC ĐẨU

Hình 1.1: Logo của công ty Cổ phần Công nghệ Sao Bắc Đẩu

Biểu tượng (logo) Sao Bắc Đẩu là sự kết hợp giữa phần Dấu hiệu đặc trưng và phần chữ đặc trưng tạo thành cốt lõi trong hệ thống dấu hiệu nhận biết của Sao Bắc Đẩu

Dấu hiệu đặc trưng được thiết kế theo không gian 3 chiều với vệt quỹ đạo vệ tinh xoay quanh ngôi sao biểu hiện của sự phát triển Hình tượng ngôi sao 3 cánh, ngoài tính cách điệu của ngôi sao tượng trưng cho Sao Bắc Đẩu, còn là ý nghĩa của CNTT trong môi trường toàn cầu hóa 3 cánh ngôi sao nhìn như 3 vùng phủ sóng của 3 vệ tinh nếu nhìn từ trên cao,

2 cánh còn lại thể hiện ở dạng ẩn tượng trưng cho năng lực tiềm ẩn của Sao Bắc Đẩu Khối hình bao gồm phần dấu hiệu và phần chữ tạo ra sự vững chắc, cân đối cho chỉnh thể của Logo

Sứ mệnh của chúng tôi là đầu tư nghiên cứu và phát triển các giải pháp CNTT tiên tiến

để ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống, với hoài bão dung trí tuệ của người Việt tiếp cận với nền công nghệ thế giới nhằm thúc đẩy nền CNTT Việt Nam

Định hướng

Sao Bắc Đẩu với các công ty thành viên liên kết chặt chẽ và có tính tương hỗ cao, phấn đấu trở thành và giữ vị trí là Tổng công ty hàng đầu Việt Nam hoạt động trong lĩnh vực cung cấp giải pháp và dịch vụ

1.2.4 Triết lý kinh doanh

Chúng tôi tin tưởng vào nền tảng vững chắc của công ty là những Con Người hằng ngày làm việc và đồng hành cùng chúng tôi Với nền tảng vững chắc này chúng tôi đáp ứng

và thỏa mãn yêu cầu của khách hàng đa ngành nghề, đa địa phương Phát triển và Lợi nhuận

Trang 9

là điều tất yếu, điểm khác biệt của Công ty Cổ Phần Công Nghệ Sao Bắc Đẩu là chúng tôi dùng lợi nhuận để tái đầu tư vào Con Người nhằm vươn tới sự phát triển bền vững

Hình 1.2: Triết lý kinh doanh của công ty

1.2.5 Giá trị cốt lõi

Toàn thể Cán bộ công nhân viên thấm nhuần tư tưởng Vượt Qua (PASS) vì đó là giá trị cốt lõi, sống còn của tổ chức Một tập thể năng động, sáng tạo luôn Đam Mê (Passion) với một Thái Độ Tích Cực cầu tiến (Attitude) cùng một Hệ Thống hỗ trợ ổn định (System) trong một sự Chân Thành cởi mở (Sincere) Với giá trị cốt lõi của Công ty Cổ Phần Công Nghệ Sao Bắc Đẩu chúng tôi vững tin vào sự Vượt Qua (PASS) mọi thách thức, khó khăn, trở ngại để thực hiện Tầm Nhìn và Sứ Mệnh của mình

Hình 1.3: Giá trị cốt lõi của công ty

1.3 Văn hóa và môi trường làm việc

Sao Bắc Đẩu xác định xây dựng một văn hóa doanh nghiệp vững mạnh, một môi trường làm việc lý tưởng cho nhân viên là một hành trình chứ không phải là một đích đến

Trang 10

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ SAO BẮC ĐẨU 1.3.1 Văn hóa công ty

Văn hoá là gốc rễ của sự phát triển, tại Sao Bắc Đẩu xây dựng một nền văn hóa riêng: lấy hành động làm động lực, lấy thực tiễn làm mục tiêu

Đầu tư và phát triển con người: Sao Bắc Đẩu đã đầu tư vào việc đào tạo kỹ năng, kiến thức, công nghệ mới cho cán bộ nhân viên, xây dựng quỹ đào tạo cho nhân viên kỹ thuật được tham dự những khóa đào tạo công nghệ ở nước ngoài, qui hoạch đội ngũ quản lý một cách qui mô và bài bản

Đề cao sáng tạo: Sao Bắc Đẩu luôn coi trọng và tiếp nhận từ mọi thành viên công ty những ý tưởng sáng tạo, những đề xuất cải tiến công việc Ở Sao Bắc Đẩu, đừng ngại ngần khi đưa ra những ý tưởng của bản thân

Lắng nghe và chọn lọc: là phương châm của Ban Giám đốc công ty Lấy thực tiễn làm tiêu chuẩn để kiểm nghiệm và đánh giá kết quả công việc của mỗi người như khẩu hiệu hành động của công ty: Kết quả mô tả giá trị

1.3.2 Môi trường làm việc

Sao Bắc Đẩu luôn tạo điều kiện để mỗi cán bộ nhân viên công ty phát huy tối đa năng lực, sáng tạo và sự gắn bó với công ty Chính vì vậy, ngoài việc xây dựng môi trường làm việc thân thiện, hòa đồng, hợp tác và phát triển bền vững chúng tôi cũng xây dựng những chính sách, chế độ nhiều ưu đãi dành cho CBNV như các chế độ bảo hiểm, phúc lợi, các trợ cấp, khen thưởng…

Ngoài ra, Sao Bắc Đẩu luôn chú trọng đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng khang trang, hiện đại, giúp cán bộ nhân viên có được không gian làm việc thoải mái, nhiều tiện nghi

Văn phòng chính tọa lạc trên khu đất rộng 1ha trong KCX Tân Thuận, Quận 7 được đưa vào hoạt động từ tháng 10/2010 với diện tích sử dụng hơn 600m2 bao gồm các khu vực làm việc, giải trí và thư giãn

Các chi nhánh Hà Nội và Đà Nẵng đều được đặt tại các cao ốc mới xây dựng, hiện đại, giao thông thuận tiện và nhiều tiện ích

Trang 11

 Thưởng năm: Căn cứ vào kết quả kinh doanh và hiệu quả làm việc của nhân viên công ty có những phần thưởng xứng đáng

 Thưởng đột xuất: Công ty có chế độ khen thưởng đột xuất cho những cá nhân, tập thể có thành tích xuất sắc trong công tác (có sáng kiến cải tiến kỹ thuật, hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ được giao….)

 Thưởng và tặng quà các dịp quan trọng trong năm: Tết Dương Lịch; Giỗ Tổ Hùng Vương; Quốc Tế Phụ Nữ, Quốc Khánh…

 Nghỉ mát/ du lịch hàng năm: trong nước hoặc ngoài nước

 Tổ chức sinh hoạt tập thể (hội trại) ngày thành lập công ty

 Mua bảo hiểm tai nạn 24/24 và bảo hiểm sức khỏe cao cấp

 Các trợ cấp khác như điện thoại, cơm trưa…

 Chế độ bảo hiểm: công ty tham gia đầy đủ chế độ bảo hiểm xã hội, bảo hiểm y tế, bảo hiểm thất nghiệp theo quy định của Bộ luật lao động

1.4.1.3 Chính sách đào tạo

Sao Bắc Đẩu chú trọng việc tạo điều kiện để nhân viên hoà nhập môi trường công ty

và hoàn thiện bản thân thông qua việc tham gia các lớp hướng dẫn hội nhập, các khoá kỹ năng mềm, tham gia các lớp chuyên môn và thi chứng chỉ quốc tế

1.4.2 Cơ hội thăng tiến

Công ty có chính sách phát triển nguồn lực lâu dài đối với mỗi cá nhân ngay từ khi còn

là sinh viên thông qua những chương trình đào tạo sinh viên thực tập Đối với những nhân viên có nhiều cống hiến, có năng lực và nhiều thành tích trong công việc, những nhân viên này sẽ được đào tạo, bổ sung kiến thức chuyên môn để nắm giữ các vị trí điều hành và phát triển cùng Sao Bắc Đẩu

1.5 Khách hàng – đối tác

Sao Bắc Đẩu luôn đặt lợi ích của khách hàng lên hàng đầu Đáp ứng tối đa nhu cầu của khách hàng là sứ mệnh của chúng tôi Khách hàng của Sao Bắc Đẩu đa dạng, thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau và có hoạt động trên khắp lãnh thổ Việt Nam, từ các công ty trong nước, các tập đoàn đa quốc gia hoạt động tại Việt Nam, đến các tổ chức trực thuộc nhà nước

Trang 12

Hình 1.4: Các công ty FSI

Hình 1.5: Các công ty sản xuất – kinh doanh

Trang 13

Hình 1.6: Các tổ chức chính phủ

Hình 1.7: Các công ty cung cấp dịch vụ

1.6 Thành tựu

2015:

Huy Chương vàng đơn vị cung cấp dịch vụ tích hợp hệ thống CNTT Việt Nam 2015

do Hội Tin học TP HCM (HCA) trao tặng

Giải thưởng: Đơn vị cung cấp dịch vụ tích hợp hệ thống CNTT hàng đầu Việt Nam

2015 do Hội Tin học TP HCM (HCA) trao tặng

2014:

Huy Chương Vàng đơn vị Tích hợp Hệ thống CNTT do HCA trao tặng

Huy Chương Vàng đơn vị có sản phẩm/dịch vụ CNTT triển vọng (EasyBackup)

2013:

Bằng khen của chủ tịch UBND TP.HCM vì có thành tích xuất sắc trong lĩnh vực CNTT 2013

Huy Chương Vàng đơn vị Tích hợp Hệ thống CNTT do HCA trao tặng

Bằng khen của HEPZA là đơn vị có thành tích kinh doanh tốt trong các KCX, KCN năm

2013

2012:

Top 5 đơn vị Tích hợp Hệ thống theo Sách Trắng CNTT Việt Nam do Bộ Thông Tin

& Truyền Thông ghi nhận

Trang 14

Top 5 ICT và Huy Chương Vàng đơn vị Tích hợp Hệ thống CNTT do HCA trao tặng

2011:

Huân Chương Lao Động hạng ba do Chủ tịch nước trao tặng

2010:

Bằng khen Chủ tịch UBND TP.HCM vì thành tích xuất sắc trong lĩnh vực CNTT –

Bằng khen của Thủ Tướng Chính Phủ vì thành tích hoạt động xuất sắc đóng góp vào

sự nghiệp xây dựng tổ quốc

Giải thưởng Chất lượng Việt Nam do Bộ KHCN trao tặng

Giải thưởng Sao Vàng Phương Nam do hội Liên hiệp Thanh Niên & YBA

2007:

Thương hiệu Việt yêu thích do bạn đọc báo Doanh Nhân Sài Gòn Bình Chọn

Top 50 nhà tuyển dụng hàng đầu Việt Nam do Ac Nelson, Navigos và Thanh Niên khảo sát

2006:

Cúp vàng Thương Hiệu Việt 2006 do hội sở hữu trí tuệ Việt Nam trao tặng

Trang 15

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MPLS

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MPLS 2.1 Khái niệm MPLS

MPLS (Multi-Protocol Label Switching) là công nghệ kết hợp đặc điểm tốt nhất giữa định tuyến lớp ba và chuyển mạch lớp hai cho phép chuyển tải các gói tin rất nhanh trong mạng lõi và định tuyến tốt ở mạng biên bằng cách dựa vào nhãn MPLS là một phương pháp cải tiến việc chuyển tiếp gói trên mạng bằng các nhãn được gắn vào mỗi gói IP, tế bào ATM, hoặc frame lớp 2 Phương pháp chuyển mạch nhãn giúp các Router ra quyết định theo nội dung nhãn tốt hơn việc định tuyến phức tạp theo địa chỉ IP đích MPLS kết nối tính thực thi và khả năng chuyển mạch lớp hai với định tuyến lớp ba cho phép các ISP cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau mà không cần phải bỏ đi cơ sở hạ tầng sẵn có

MPLS hỗ trợ mọi giao thức lớp hai, triển khai hiệu quả các dịch vụ IP trên một mạng chuyển mạch IP MPLS hỗ trợ việc tạo ra các tuyến khác nhau giữa nguồn và đích trên một đường trục Internet Bằng việc tích hợp MPLS vào kiến trúc mạng, các ISP có thể giảm chi phí, tăng lợi nhuận, cung cấp nhiều hiệu quả khác nhau và đạt được sự cạnh tranh cao

LSR lối vào (Ingress LSR): xử lý lưu lượng đi vào miền MPLS, gói dữ liệu đến LSR lối vào là gói dữ liệu IP truyền thống, LSR sẽ gán nhãn cho gói tin đó và chuyển nó vào trong miền MPLS

LSR chuyển tiếp (Transit LSR): thực hiện chuyển mạch nhãn cho các gói tin đi trong miền MPLS

Trang 16

LSR lối ra (Egress LSR): xử lý lưu lượng đi ra miền MPLS, các LSR ngõ ra sẽ tháo

bỏ nhãn cuối cùng và định tuyến gói dữ liệu như gói IP thông thường

Hình 2.2: Kiến trúc của LSR trong miền MPLS

LSR biên (Edge LSR) hay LER (Label Edge Router): thường được sử dụng

như là tên chung của LSR lối vào và LSR lối ra

Hình 2.3: Kiến trúc của Edge LSR trong miền MPLS

2.3 Các khái niệm, thành phần cơ bản trong MPLS

2.3.1 Nhãn (Label)

Nhãn là một khung nhận dạng ngắn, có chiều dài cố định và không có cấu trúc bên trong Nhãn được gán vào một gói tin sẽ đại diện cho một FEC mà gói tin đó thuộc về

Hình 2.4: Định dạng nhãn

Trang 17

Một khung nhãn trong MPLS có chiều dài 32 bit, chứa các trường thông tin sau:

LABEL: 20 bits, đây là giá trị của nhãn được gán cho gói tin.

EXP (Experimental field): 3 bits, xác định thông tin về chất lượng dịch vụ (QoS) được gán cho gói tin

S (Bottom of Stack indicator): 1 bit, xác định nhãn đang gán vào gói tin có phải là nhãn cuối cùng trong ngăn xếp chứa nhãn (Stack) hay không Nếu bit S bật lên 1, đây là nhãn cuối cùng trong ngăn xếp chứa nhãn

TTL (Time to live field): 8 bits, có chức năng giống như trường TTL trong tiêu đề gói

IP nhằm giải quyết sự lặp vòng không mong muốn của gói tin khi được chuyển tiếp trên mạng mà không đến được đích Khi gói tin có gán nhãn đi qua một LSR, giá trị trường TTL

sẽ được giảm xuống 1, khi trường này có giá trị 0 gói tin sẽ bị hủy bỏ

Trong một miền MPLS, cơ chế chuyển tiếp nhãn được thực hiện dựa trên việc phân tích các thông tin trong tiêu đề của khung (frame header) và sau đó thực hiện các thao tác như thêm nhãn (push), tháo nhãn (pop), hoặc đổi nhãn (swap)… phụ thuộc vào vị trí của LSR trong miền MPLS Trong chế độ hoạt động này, nhãn được chèn ở giữa tiêu đề lớp 2 (Layer 2 header) và tiêu đề lớp 3 (Layer 3 header)

Hình 2.5: Vị trí chèn nhãn trong chế độ chuyển tiếp khung (frame-mode)

Khi các LSR ở bìa của miền MPLS nhận được một gói tin IP chưa có nhãn, nó sẽ thực hiện các thao tác cơ bản như sau:

Xác định giao diện ngõ ra của gói tin

Nếu giao diện ngõ ra hỗ trợ các chức năng MPLS và nhãn ứng với chặng kế tiếp của gói tin tồn tại hợp lệ thì LSR sẽ chèn nhãn vào giữa phần tiêu đề lớp 2 của khung và tiêu đề lớp 3 như hình 2.5

Chuyển tiếp gói tin đã được gán nhãn hoàn tất

Các LSR trong vùng lõi của miền MPLS chỉ đơn giản là chuyển tiếp gói tin đi dựa vào nhãn đã được gán

2.3.2 Chồng nhãn

Trang 18

Chồng nhãn (label stack) là một tập hợp nhãn, mỗi nhãn có một chức năng cụ thể nào

đó Nếu LSR gán nhiều hơn một nhãn lên gói tin IP thì sẽ tạo thành một tập hợp nhãn được gọi là chồng nhãn

Hình 2.6: Label Stack

Các vấn đề quan trọng liên quan tới label stack:

Dựa vào các giá trị của trường Ethertype (hay giá trị định dạng giao thức Protocol ID) trong tiêu đề Ethernet, ta có thể xác định gói tin đã được gán nhãn hay chưa:

Protocol ID (PID) = 0x0800 cho biết payload là một gói IP chưa được gán nhãn

PID = 0x8847 cho biết payload là một gói tin IP kiểu unicast, và có ít nhất một nhãn đứng trước trường chứa tiêu đề IP

PID = 0x8848 cho biết payload là một gói tin IP theo kiểu multicast và có ít nhất một nhãn đứng trước trường chứa tiêu đề IP

Trường thông tin S trong định dạng nhãn đã được nêu ở mục trên dùng để xác định nhãn nào là nhãn cuối cùng trong stack, nếu là nhãn cuối cùng trong chồng nhãn thì S được bật lên 1

2.4.3 Lớp tương đương chuyển tiếp

Lớp tương đương chuyển tiếp (Forwarding Equivalence Class) là một tập các gói tin

IP có các đặc tính tương tự và đồng nhất nhau Mỗi FEC được định danh bằng cách gán cho nó một nhãn Các gói tin IP thuộc cùng một FEC sẽ được chuyển tiếp bởi cùng một cách thức, trên cùng một đường dẫn chuyển tiếp ngay cả khi chúng có sự khác biệt về các thông tin còn lại trong tiêu đề của gói tin (header)

Các đặc tính dùng để xác định một FEC thường là địa chỉ đích đến của các gói tin IP hoặc một địa chỉ đích đến và một loại lưu lượng liên quan đến một chỉ số cổng đích nào đó Với Internet các giá trị sau được sử dụng để thành lập một FEC: địa chỉ IP nguồn và đích, chỉ số cổng nguồn và đích, định danh giao thức (PID), điểm mã (codepoint) của các dịch

vụ khác biệt IPv4, dòng nhãn IPv6…

Chức năng của một FEC thể hiện ở việc cho phép nhóm các gói vào các lớp Từ nhóm này, giá trị FEC trong một gói có thể được dùng để thiết lập độ ưu tiên cho việc xử lý các gói, FEC cũng có thể được dùng để hỗ trợ chất lượng dịch vụ một cách hiệu quả Ví dụ, FEC có thể liên kết với độ ưu tiêu cao, lưu lượng thoại thời gian thực…

2.3.4 Đường chuyển mạch nhãn

Đường chuyển mạch nhãn (Label Switching Path) là một chuỗi các LSR liên tiếp mà các gói tin có gán nhãn thuộc cùng một FEC đi qua để đến đích Có thể hình dung LSP như

Trang 19

là một mạch ảo đi xuyên qua miền MPLS Một LSP bắt đầu tại một LSR ở ngõ vào, LSR này thực hiện chuyển tiếp gói tin ứng với một FEC đến chặng kế tiếp, LSR kế tiếp sẽ đổi nhãn và đưa gói tin đi đến chặng kế tiếp…quá trình này cứ tiếp tục cho đến điểm cuối của LSP là một LSR ở ngõ ra, LSR ngõ ra sẽ bỏ nhãn của gói tin và định tuyến nó ra ngoài miền MPLS

Hình 2.7: Đường chuyển mạch nhãn

Tính chất của một LSP: LSP là một đường đơn hướng, nghĩa là một gói tin phải sử

dụng đường chuyển mạch nhãn khác khi nó di chuyển ngược chiều ban đầu

Quá trình xây dựng nên LSP: để xây dựng nên một LSP cần có hai loại giao thức: các giao thức định tuyến nội vùng (Internal Gateway Protocol-IGP) như OSPF, IS-IS, EIGRP

và giao thức phân phối nhãn LDP IGP có nhiệm vụ phân tán thông tin định tuyến đến tất

cả các router trong miền MPLS và xác định đường đi ngắn nhất tương ứng với mỗi mạng đích cho từng router đó Còn LDP thực hiện phân phối nhãn đến tất cả các chặng trong miền MPLS, quá trình chuyển tiếp gói tin dựa vào nhãn và đường đi ngắn nhất đã được xác

định trên từng chặng kế tiếp sẽ tạo thành LSP

2.3.5 Thành phần, kiến trúc của một nút trong MPLS

Hình 2.8: Mối liên hệ giữa các thành phần trong một LSR

Trang 20

Một nút của MPLS có hai mặt phẳng là mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng chuyển tiếp các thành phần của hai mặt phẳng này được minh họa rõ trong hình 2.8

2.3.5.1 Mặt phẳng điều khiển (Control Plane)

Mặt phẳng điều khiển được dùng để điều khiển các hoạt động thiết yếu trong mạng và cung cấp các dịch vụ cho mặt phẳng dữ liệu Chức năng chính của mặt phẳng điều khiển trong kiến trúc LSR là thực hiện cơ chế trao đổi thông tin định tuyến và trao đổi nhãn giữa các thiết bị lân cận Mặt phẳng điều khiển chứa 2 thành phần như sau:

Tập các giao thức: mặt phẳng điều khiển chứa một tập các giao thức định tuyến như OSPF, BGP, RIPv2… và các giao thức thực hiện trao đổi nhãn như LDP, BGP (được sử dụng trong miền MPLS VPN)

Bảng định tuyến IP (IP Routing Table), bảng cơ sở thông tin nhãn (LIB)…

+ Bảng định tuyến IP (hay bảng cơ sở thông tin định tuyến): bảng RIB (Routing

Information Base) nằm ở mặt phẳng điều khiển, được tạo ra bởi các giao thức định tuyến nội vùng IGP khi trao đổi các thông tin định tuyến giữa các LSR, RIB sẽ cung cấp thông tin cho bảng FIB ở mặt phẳng chuyển tiếp

+ Bảng cơ sở thông tin nhãn (LIB): bảng LIB (Label Information Base) nằm ở mặt phẳng

điều khiển của một LSR, được tạo ra bởi giao thức phân phối nhãn LDP Bảng LIB chứa hai thuộc tính quan trọng: các tiền tố địa chỉ mạng đích (prefix) trong bảng định tuyến được ánh

xạ với các nhãn của chặng kế tiếp mà LSR học được từ các hàng xóm xuôi dòng thông qua LDP hay các nhãn nội (local label) được tạo ra và phân tán bởi LDP LIB kết hợp với FIB tạo nên bảng LFIB nằm ở mặt phẳng chuyển tiếp

Hình 2.9: Cấu trúc bảng LIB

2.3.5.2 Mặt phẳng chuyển tiếp (Data Plane)

Có chức năng chuyển tiếp gói tin đi dựa vào nhãn ở mỗi gói tin, mặt phẳng chuyển tiếp thực hiện chức năng một cách độc lập với tập giao thức được sử dụng ở mặt phẳng điều khiển Mặt phẳng dữ liệu chứa hai thành phần như sau:

Bảng chuyển tiếp IP (IP Forwading Table)

Bảng chuyển tiếp nhãn (Lable Forwarding Table)

+ Bảng cơ sở thông tin chuyển tiếp (FIB): bảng FIB (Forwarding Information Base)

nằm ở mặt phẳng chuyển tiếp trong một router của miền MPLS Một bảng FIB chứa ba thuộc tính quan trọng là: địa chỉ mạng đích, địa chỉ trạm kế (next-hop) và nhãn của chặng

kế tiếp (có thể có hoặc không) Chức năng của FIB là được sử dụng để xử lý các gói tin đi vào không gán nhãn Có hai trường hợp xảy ra: nếu nhãn của chặng kế tiếp tồn tại, gói tin

Trang 21

sẽ được gán nhãn trước khi chuyển mạch Còn nếu nhãn của chặng kế tiếp không tồn tại trong FIB, gói tin sẽ được chuyển mạch với cơ chế CEF như một gói tin IP bình thường

Hình 2.10: Cấu trúc bảng FIB + Bảng cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn (LFIB): bảng LFIB (Label Forwarding

Information Base) nằm ở mặt phẳng chuyển tiếp trong một LSR LFIB chỉ chứa các thông tin cần thiết để chuyển tiếp gói tin đến chặng kế trong LSP, nó chính là tập con của LIB

Hình 2.11: Cấu trúc bảng LFIB

Chức năng của LFIB là được sử dụng để xử lý các gói tin đi vào đã được gán nhãn, hoặc là đổi nhãn cho gói tin, hoặc là bỏ nhãn để trở thành gói tin IP bình thường trước khi thực hiện chuyển mạch gói tin

Với bảng LFIB như trên, router khi nhận được gói tin có nhãn 20 sẽ thực hiện việc thay thế nhãn 20 bằng nhãn 21 và truyền gói tin đó tới router kế cận có địa chỉ C Mặt khác, router khi nhận được gói tin có nhãn 17 sẽ thực hiện gỡ bỏ nhãn trên cùng là 17, và truyền gói tin tới router kế tiếp có địa chỉ là B như gói có gán nhãn hoặc như một gói tin IP

2.3.6 Giao thức phân phối nhãn LDP

Label Distribution Protocol là giao thức tạo nên bảng LIB trong mặt phẳng điều khiển của một LSR LDP giúp các LSR khám phá các LSR ngang cấp và thiết lập các phiên kết nối để thực hiện trao đổi và phân phối thông tin nhãn LDP sử dụng cổng 646 để truyền thông tin, nó cung cấp 4 loại bản tin cơ bản để thiết lập kết nối và trao đổi thông tin nhãn

giữa các LSR:

Bản tin Discovery: dùng các thông điệp Hello để một LSR tìm kiếm các LSR khác

có khả năng thiết lập phiên kết nối LDP với nó để trao đổi thông tin nhãn Thông điệp Hello gửi đi trên nền UDP, có địa chỉ đích là một địa chỉ multicast 224.0.0.2 và cổng đích là 646 Còn sự thiết lập kết nối sẽ dựa trên nền TCP với cùng cổng đích là 646

Bản tin Adjency: có nhiệm vụ khởi tạo, duy trì và kết thúc những phiên kết nối giữa các LSR Bản tin Adjency chạy trên nền giao thức TCP và cung cấp một phiên khởi tạo sử dụng 2 thông điệp

Bản tin Label Advertisement: thực hiện việc thông báo, đưa ra yêu cầu, hủy bỏ và giải phóng thông tin nhãn

Trang 22

Bản tin Notification: được sử dụng để thông báo lỗi giữa những LSR ngang hàng và

có một phiên kết nối LDP giữa chúng

➢ Quá trình phân phối nhãn:

Các Router sử dụng các giao thức định tuyến để xây dựng nên bảng định tuyến

Các LSR gán nhãn cho mỗi tuyến trong bảng định tuyến một cách độc lập và các nhãn này có ý nghĩa local

Các LSR lần lượt phân phối các nhãn được gán đến tất cả các LSR láng giềng

Tất cả các LSR xây dựng bảng FIB, LIB, LFIB dựa trên các nhãn nhận được

Ví dụ sau đây sẽ minh họa quá trình phân phối nhãn trong MPLS: Đầu tiên các LSR trong mạng chạy giao thức định tuyến để tìm đường đi cho các gói tin và xây dựng bảng định tuyến của mình Dựa vào các bảng định tuyến IP, các LSR hình thành nên bảng FIB, các bảng này không mang thông tin về nhãn Giả sử Router A muốn đến mạng X thì phải qua next hop là Router B

Hình 2.12: Quá trình xây dựng bảng định tuyến

Sau khi bảng định tuyến đã hoàn thành các Router sẽ gán nhãn cho tất cả các tuyến đích có trong bảng định tuyến của nó, các nhãn này chỉ có ý nghĩa nội bộ và việc gán nhãn

là không đồng bộ Ở đây Router B gán nhãn 25 cho mạng X như hình bên dưới:

Hình 2.13: Gán nhãn cho các đích có trong bảng định tuyến

Router phân phối nhãn cho tất cả các LSR kế cận nó và bảng LIB được hình thành

Trang 23

Cùng lúc này trên Router C hình thành 2 bảng LIB và LFIB, sau khi nhận được nhãn

47 từ Router C, Router B cập nhật nhãn này vào trong bảng LIB và FIB đồng thời xây dựng bảng LFIB, riêng Router E chỉ thêm nhãn 47 vào LIB và FIB

Hình 2.16: Hoàn thành việc thiết lập LSP

Như vậy một LSP đã được hoàn thành từ LER A tới mạng X

2.4 Nguyên lí hoạt động của MPLS

Trang 24

➢ Các thao tác trên nhãn trong MPLS:

Push: thêm nhãn mới vào gói tin IP hoặc vào chồng nhãn MPLS của gói tin và nó được thực hiện ở LSR ngõ vào

Swap: nhãn trên cùng của chồng nhãn thì được hoán đổi bằng một nhãn khác dựa vào bảng LFIB trước khi chuyển mạch gói tin đến LSR kế tiếp, hoạt động này được thực hiện ở LSR trung gian

Pop: tháo nhãn trên cùng từ chồng nhãn của gói tin để chuẩn bị chuyển tiếp gói tin đến đích cuối cùng của nó

Khi một gói tin vào mạng MPLS, các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn không thực hiện chuyển tiếp theo từng gói mà thực hiện phân loại gói tin vào trong các lớp tương đương chuyển tiếp (FEC), sau đó các nhãn được ánh xạ vào trong các FEC Một giao thức phân phối nhãn LDP được xác định và chức năng của nó là để ấn định và phân phối các ràng buộc FEC/nhãn cho các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn LSR Khi LDP hoàn thành nhiệm

vụ của nó, một đường dẫn chuyển mạch nhãn LSP được xây dựng từ ngõ vào tới ngõ ra Khi các gói đến LSR ngõ vào của miền MPLS, nó sẽ kiểm tra nhiều trường trong tiêu

đề gói để xác định xem gói thuộc về FEC nào Sau đó LSR ngõ vào sẽ gán nhãn cho gói và chuyển tiếp nó tới ngõ ra tương ứng, các gói được hoán đổi nhãn qua mạng cho đến khi nó đến LSR ngõ ra, lúc đó nhãn bị loại và được xử lý tại lớp 3 của gói tin IP bình thuờng

Ví dụ sau sẽ mô tả quá trình hoạt động chuyển mạch của MPLS:

Hình 2.17: Hoạt động MPLS

Đầu tiên R1 quảng bá prefix 10.10.10.0/24 vào mạng bằng một giao thức IGP (OSPF,

EIGRP…)

Một gói tin IP đến R4 với đích là các địa chỉ thuộc mạng 10.10.10.0/24

Lúc này R4 phân loại gói tin đó vào một FEC, sau đó xem cơ sở thông tin chuyển tiếp nhãn của nó và xác định được next hop là R3 và gán nhãn L4 cho FEC này, gửi đến R3

Định dạng
Số trang	48
Dung lượng	2,16 MB