Lời giới thiệu
Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp viễn thông đã và đang tìm một phương thức chuyển mạch có thể kết hợp ưu điểm của IP (như cơ cấu định tuyến) và của ATM (như thông lượng chuyển mạch). Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS – Multi Protocol Label Switching) là kết quả phát triển của nhiều công nghệ chuyển mạch IP (IP switching) sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn như của tế bào ATM để tăng tốc độ truyền gói tin mà không cần thay đổi các giao thức định tuyến IP.
MPLS tách chức năng của bộ định tuyến IP (IP router) ra làm hai phần riêng biệt: chức năng chuyển gói tin và chức năng điều khiển. Phần chức năng chuyển gói tin, với nhiệm vụ gửi gói tin giữa các bộ định tuyến IP, sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn tương tự như của ATM. Trong MPLS, nhãn là một thực thể có độ dài cố định và không phụ thuộc vào lớp mạng. Kỹ thuật hoán đổi nhãn về bản chất là việc tìm nhãn của một gói tin trong một bảng các nhãn để xác định tuyến của gói và nhãn mới của nó. Việc này đơn giản hơn nhiều so với việc xử lý gói tin theo kiểu thông thường, và do vậy cải thiện khả năng của thiết bị. MPLS có thể hoạt động được với các giao thức định tuyến khác như OSPF và BGP. Do MPLS hỗ trợ việc điều khiển lưu lượng và cho phép thiết lập tuyến cố định nên việc đảm bảo chất lượng dịch vụ của các tuyến là hoàn toàn khả thi. Đây là một tính năng vượt trội của MPLS so với các giao thức trước đây.
Bên cạnh độ tin cậy, công nghệ MPLS cũng hỗ trợ quản lý mạng dễ dàng và đơn giản hơn. Bằng cách giám sát lưu lượng tại các bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR), nghẽn lưu lượng có thể được xác định nhanh chóng.
Công nghệ MPLS có thể sử dụng kết hợp với nhiều công nghệ khác như IP, ATM, chuyển mạch quang, tuy nhiên ứng dụng đáng chú ý nhất hiện nay là sử dụng MPLS trong mạng IP để xây dựng mạng riêng ảo VPN cho các tổ chức hay doanh nghiệp. Với khả năng quản lý, mở rộng dễ dàng, lại dựa trên cơ sở hạ tầng Internet hiện có, ứng dụng này ngày càng được các doanh nghiệp quan tâm.
Em xin chân thành cảm ơn thầygiáo Nguyễn Trung Dũng, giảng viên khoa Điện Tử Viễn Thông, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, người đã trực tiếp hướng dẫn em trong quá trình hoàn thành bản luận văn này. Cảm ơn các thầy cô giáo và các bạn bè đã giúp đỡ em để bản luận văn này được hoàn thành. Do thời gian và trình độ có hạn bản luận văn này chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận được sự thông cảm và giúp đỡ của các thầy cô và các bạn bè đồng nghiệp.Mục lục
Lời mở đầu………………………………………………………….………………….1
Các thuật ngữ viết tắt………………………………………………………………....2
Chương I: Tổng quan về các giao thức internet
I.1. Mô hình tham chiếu OSI
I.1.1. Tầng vật lý (Physical Layer)
I.1.2. Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer)
I.1.3. Tầng mạng (Network Layer)
I.1.4. Tầng giao vận (Transport Layer)
I.1.5. Tầng phiên (Session Layer)
I.1.6. Tầng trình diễn (Presentation Layer)
I.1.7. Tầng ứng dụng (Application Layer)
I.2. Bộ giao thức TCP/IP
CHƯƠNG II: Quá trình hình thành và phát triển công nghệ Mpls
II.1. Lịch sử phát triển MPLS
II.2 Các giải pháp ban đầu
II.2.1. IP trên ATM
II.2.2. CSR của TOSHIBA
II.2.3. Chuyển mạch thẻ của Cisco (Cisco’s Tag Switching)
II.2.4. ARIS của IBM và VNS của Nortel
Chương iii: Công nghệ chuyển mạch MPLS
III.1 Công nghệ chuyển mạch nhãn
III.1.1. Chuyển mạch nhãn là gì?
III.1.2. Tại sao phải sử dụng chuyển mạch nhãn
III.2. Các thành phần của MPLS
III.2.1. Các khái niệm cơ bản về MPLS
III.2.2. Thành phần cơ bản của MPLS
III.3. Hoạt động của MPLS
III.3.1. Các chế độ hoạt động của MPLS
III.3.1.1. Chế độ hoạt động khung của MPLS
III.3.1.2. Chế độ hoạt động tế bào MPLS
III.4. Các giao thức sử dụng trong mạng MPLS
III.4.1. Giao thức phân phối nhãn
III.4.1.1. Phát hiện LSR lân cận
III.4.1.2. Giao thức truyền tải tin cậy
III.4.1.3. Các bản tin LDP
III.4.2. Giao thức CR-LDP
III.4.2.1. Khái niệm định tuyến cưỡng bức
III.4.2.2. Các phần tử định tuyến cưỡng bức
III.4.3. Giao thức RSVP
III.4.3.1. MPLS hỗ trợ RSVP
Chương IV: Các vấn đề kỹ thuật trong MPLS
IV.1. Chất lượng dịch vụ
IV.1.1. Dịch vụ Best Effort
IV.1.2. Mô hình dịch vụ tích hợp (IntServ)
IV.1.3. Mô hình dịch vụ DiffServ
IV.1.4. Mô hình chất lượng dịch vụ MPLS
IV.2. Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS
IV.2.1. Các thành phần trong kỹ thuật lưu lượng MPLS
IV.2.1.1. Các khái niệm
IV.2.1.2. Chọn đường
IV.2.1.3. Thiết lập đường LSP với các tham số
IV.2.1.4. Thay đổi các tham số của đường LSP
IV.2.1.5. Khắc phục sự cố với đường LSP
IV.2.2. Thực hiện kỹ thuật điều khiển lưu lượng
IV.2.2.1. Khắc phục sự cố tắc nghẽn
IV.2.2.2. Các đường LSP tự điều chỉnh cân bằng tải
IV.3. phát hiện và phòng ngừa định tuyến vòng
IV.3.1. Chế độ khung
IV.3.1.1. Phát hiện chuyển tiếp vòng dữ liệu
IV.3.1.2. Ngăn ngừa chuyển tiếp vòng dữ liệu điều khiển
IV.3.2. Chế độ tế bào
IV.3.2.1 Phát hiện và ngăn ngừa chuyển tiếp vòng thông tin điều khiển
IV.3.2.2. Phát hiện chuyển tiếp vòng dữ liệu
Chương v: ứng dụng MPLS trong mạng riêng ảo vpn
V.1. Giới thiệu về mạng riêng ảo vpn
V.1.1. Bản chất và sự phát triển của VPN
V.1.2. Các ứng dụng của VPN
V.1.2.1. Truy nhập từ xa (Remote Access)
V.1.2.2. Kết nối LAN-to-LAN
V.1.3. Định nghĩa và nguyên tắc hoạt động của của VPN
V.1.3.1. Thuật ngữ VPN
V.1.3.2. Mô hình logic và các thành phần của kết nối VPN
V.2. Mô hình chồng lấn
V.3. Mô hình ngang cấp
V.4. Phân phối cưỡng bức thông tin định tuyến
V.5. Đa bảng chuyển tiếp
V.6. Địa chỉ IP trong VPN
V.7. Chuyển tiếp gói bằng MPLS
V.8. Khả năng mở rộng mạng
V.9. bảo mật
V.10. Hỗ trợ QoS trong MPLS VPN
Kết luận ……………………………………………………………………………...103
Tài liệu tham khảo…………………………………………………………….…….104