Luận Văn Chuyển mạch MPLS

MỤC LỤC i
MỞ ĐẦU iv
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vi
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG 9
1.1. Tổng quan về NGN 9
1.1.1. Cấu trúc chức năng của mạng NGN 9
1.1.2. Cấu trúc vật lý của mạng NGN 10
1.2. Các công nghệ then chốt cho mạng thế hệ mới 12
1.2.1. IP 12
1.2.2. ATM 14
1.2.3. IP over ATM 15
1.2.4. MPLS 17
CHƯƠNG 2. CHUYỂN MẠCH NHÃN 10
2.1. Khái niệm chuyển mạch nhãn 10
2.2. Lý do dùng chuyển mạch nhãn 10
2.2.1. Tốc độ và độ trễ 10
2.2.2. Khả năng đáp ứng 11
2.2.3. Tính đơn giản 12
2.2.4. Sử dụng tài nguyên 12
2.2.5. Điều khiển tuyến 12
2.3. Nhãn - địa chỉ 13
2.4. Định tuyến - quảng bá 15
2.5. Sự cần thiết cho QoS của mạng 16
2.5.1. Chuyển mạch nhãn và QoS 16
2.5.2. Sự đóng góp của chuyển mạch nhãn 17
2.6. Sự thừa kế của X.25 và VC 18
2.6.1. Kênh ảo trong chuyển mạch nhãn 19
2.6.2. Frame Relay và ATM 19
2.7. Hiện trạng và các khái niệm MPLS 19
2.8. Đường chuyển mạch nhãn 20
CHƯƠNG 3. CƠ SỞ CHUYỂN MẠCH NHÃN 21
3.1. Lớp tương đương chức năng (FEC) 21
3.1.1. Độ đáp ứng và bản chất hoạt động 22
3.1.2. Thông tin dùng trong quyết định chuyển tiếp 22
3.2. Các phương pháp chỉ định nhãn 23
3.2.1. Sự liên kết cục bộ và từ xa 23
3.2.2. Liên kết dòng lên và dòng xuống 24
3.2.3. Liên kết điều khiển và liên kết dữ liệu chuyển động 24
3.3. Không gian nhãn và sự phân nhãn 25
3.4. Router biên và miền chuyển mạch nhãn 26
3.5. Ống chuyển mạch nhãn 27
3.6. Sự trao đổi nhãn 28
CHƯƠNG 4. CHUYỂN MẠCH VÀ CHUYỂN TIẾP NHÃN 30
4.1. Sự phân chia mạng chuyển mạch và chuyển tiếp 30
4.1.1. Chuyển mạch lớp 2 32
4.1.2. Định tuyến lớp 3 33
4.1.3. Chuyển mạch lớp 3 33
4.1.4. Chuyển mạch lớp 4 36
4.2. Ánh xạ từ lớp 3 tới lớp 2 36
4.2.1. LSR lối vào 37
4.2.2. LSR trung gian 37
4.2.3. LSR lối ra 38
4.3. Chuyển mạch thẻ 38
4.3.1. Thành phần chuyển tiếp 39
4.3.2. Thành phần điều khiển 40
CHƯƠNG 5. HOẠT ĐỘNG PHÂN BỔ NHÃN 44
5.1. Giao thức phân bổ nhãn 45
5.1.1. Bản tin LDP 45
5.1.2. Các FEC, không gian nhãn và định danh 46
5.1.3. Phiên LDP 47
5.1.4. Quản lý và phân bổ nhãn 48
5.1.5. Bản tin LDP 50
5.1.5.1. Mào đầu LDP 50
5.1.5.2. Mã hoá mã hoá độ dài kiểu (TLV) 50
5.1.5.3. Khuôn dạng bản tin LDP 51
5.1.5.4. Khuôn dạng và chức năng TLV 52
5.1.5.5. Khuôn dạng và chức năng các bản tin LDP 54
5.2 Giao thức dành trước tài nguyên (RSVP) và phân bổ nhãn 61
5.3. Giao thức định tuyến cổng miền (BGP) và phân bổ nhãn 62
CHƯƠNG 6. KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG 63
6.1. Định nghĩa kỹ thuật lưu lượng (TE) 63
6.1.1. Hoạt động định hướng lưu lượng và định hướng tài nguyên 64
6.1.2 Tắc nghẽn nhỏ nhất 64
6.2. Dịch vụ liên kết dựa trên QoS và phân lớp dịch vụ 66
6.3. Kỹ thuật lưu lượng và sự sắp đặt lưu lượng 67
6.3.1. Hàng đợi lưu lượng 68
6.3.2. Hoạt động định tuyến hiện nay 69
6.4. Trung kế lưu lượng, luồng lưu lượng và tuyến chuyển mạch nhãn 70
6.4.1. Sự thu hút của MPLS đối với kỹ thuật lưu lượng 70
6.4.2. Dung lượng liên kết 71
6.4.3. Phân bổ tải trọng 71
6.4.4. Các thuộc tính trung kế lưu lượng 72
KẾT LUẬN 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

MỞ ĐẦU
Trong những năm qua, ngành công nghiệp viễn thông đã và đang tìm một phương thức chuyển mạch có thể phối hợp ưu điểm của IP và ATM để đáp ứng nhu cầu phát triển của mạng lưới trong giai đoạn tiếp theo. Đã có nhiều nghiên cứu được đưa ra trong đó có việc nghiên cứu công nghệ chuyển mạch nhãn MPLS.
Công nghệ MPLS là kết quả phát triển của công nghệ chuyển mạch IP sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn như của ATM để tăng tốc độ truyền gói tin mà không cần thay đổi các giao thức định tuyến của IP. MPLS tách chức năng của IP thành hai phần riêng biệt: chức năng chuyển gói tin và chức năng điều khiển. Bên cạnh đó, MPLS cũng hỗ trợ việc quản lý dễ dàng hơn.
Trong những năm gần đây, MPLS đã được lựa chọn để đơn giản hoá và tích hợp mạng trong mạng lõi. Nó cho phép các nhà khai thác giảm chi phí, đơn giản hoá việc quản lý lưu lượng và hỗ trợ các dịch vụ Internet. Quan trọng hơn cả, nó là một bước tiến mới trong việc đạt mục tiêu mạng đa dịch vụ với các giao thức gồm di động, thoại, dữ liệu
Vì vậy, em nhận đề tài nghiên cứu công nghệ chuyển mạch MPLS để hiểu rõ sâu hơn các bản chất, cơ chế hoạt động của MPLS.
Luận văn tốt nghiệp “Chuyển mạch MPLS ” bao gồm các nội dung chính như sau:
Chương 1: Giới thiệu chung về NGN và các công nghệ trong mạng thế hệ sau.
Chương 2: Giới thiệu chung về chuyển mạch nhãn.
Chương 3: Giới thiệu về các cơ sở hoạt động của chuyển mạch nhãn.
Chương 4: Giới thiệu về hoạt động chuyển mạch và chuyển tiếp nhãn.
Chương 5: Giới thiệu về hoạt động phân bổ nhãn.
Chương 6: Giới thiệu về kỹ thuật lưu lượng được sử dụng trong MPLS.
Do thời gian và trình độ có hạn, nên chắc chắn những vấn đề được đề cập trong đồ án sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự lượng thứ và ý kiến đóng góp của các thầy, cô cũng như những ai quan tâm.
Trong quá trình học tập tại Học viện công nghệ Bưu Chính viễn thông và thực hiện đồ án tốt nghiệp, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã trực tiếp và gián tiếp giúp đỡ em hoàn thành tốt chương trình học tập. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn cô giáo Thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Kỳ đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.