Luận Văn Kỹ thuật lưu lượng với chuyển mạch nhãn đa giao thức

LỜI NÓI ĐẦU
Nền tảng cho xã hội thông tin chính là sự phát triển cao của các dịch vụ viễn thông. Mềm dẻo, linh hoạt, và gần gũi với người sử dụng là mục tiêu cần hướng tới. Vài năm qua, Internet đang ngày càng phát triển với các ứng dụng mới trong thương mại và thị trường người tiêu dùng. Cùng với các dịch vụ truyền thống hiện nay được cung cấp qua Internet thì các dịch vụ thoại và đa phương tiện đang được phát triển và sử dụng. Tuy nhiên, tốc độ và dải thông của các dịch vụ và ứng dụng này đã vượt quá tài nguyên hạ tầng Internet hiện nay. Chính những điều đã gây một áp lực cho mạng viễn thông hiện thời, phải đảm bảo truyền tải thông tin tốc độ cao với giá thành hạ. Ở góc độ khác sự ra đời của những dịch vụ mới này đòi hỏi phải có công nghệ thực thi tiên tiến.
Ưu điểm nổi bật của giao thức định tuyến TCP/IP là khả năng định tuyến và truyền gói tin một cách hết sức mềm dẻo linh hoạt và rộng khắp toàn cầu. Nhưng IP không đảm bảo chất lượng dịch vụ, tốc độ truyền tin theo yêu cầu, trong khi đó công nghệ ATM có thế mạnh ưu việt về tốc độ truyền tin cao, đảm bảo thời gian thực và chất lượng dịch vụ theo yêu cầu định trước. Sự kết hợp IP với ATM có thể là giải pháp kỳ vọng cho mạng viễn thông tương lai - mạng thế hệ sau NGN.
Gần đây, công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) được đề xuất để tải các gói tin trên các kênh ảo và khắc phục được các vấn đề mà mạng ngày nay đang phải đối mặt, đó là tốc độ, khả năng mở rộng cấp độ mạng, quản lý chất lượng, quản lý băng thông cho mạng IP thế hệ sau - dựa trên mạng đường trục và có thể hoạt động với các mạng Frame Relay và chế độ truyền tải không đồng bộ (ATM) hiện nay để đáp ứng các nhu cầu dịch vụ của người sử dụng mạng.
Ngày nay, những xu hướng phát triển công nghệ đã và đang tiếp cận nhau, đan xen lẫn nhau cho phép mạng lưới thỏa mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng trong tương lai. Thị trường viễn thông trên thế giới đang đứng trong xu thế cạnh tranh và phát triển hướng tới mạng viễn thông hội tụ toàn cầu tạo ra khả năng kết nối đa dịch vụ trên phạm vi toàn thế giới. Do vậy, để đáp ứng được các nhu cầu đó, sự ra đời của MPLS là tất yếu.
Mạng MPLS với những tính năng vượt trội, đáp ứng được sự gia tăng của nhu cầu tốc độ mạng, quản lý QoS, điều phối lưu lượng dễ dàng, là công nghệ nền tảng cho mạng thế hệ sau NGN. Việc điều khiển kỹ thuật lưu lượng MPLS trong hệ thống mạng hiện tại sẽ giúp nhanh chóng đẩy nhanh quá trình chuyển đổi hệ thống sang mạng thế hệ kế tiếp NGN. Hơn thế nữa, ở góc độ người sử dụng, yêu cầu được đáp ứng các dịch vụ với chất lượng tốt hơn sẽ được thỏa mãn trong khi ở góc độ nhà cung cấp dịch vụ, mạng sẽ được sử dụng với hiệu suất cao hơn và đem lại nhiều lợi nhuận hơn.
Qua tìm hiểu trên lý thuyết và được sự góp ý hướng dẫn của thầy giáo, em đã chọn nghiên cứu về đề tài: “Kỹ thuật lưu lượng với chuyển mạch nhãn đa giao thức”. Đề tài đi sâu vào tìm hiểu các nguyên lý hoạt động của mạng MPLS, đặc biệt là ứng dụng kỹ thuật lưu lượng trên mạng MPLS. Bố cục chuyên đề được chia ra làm 4 chương :
Chương 1: Cơ sở công nghệ MPLS
Chương 2: Hoạt động cơ bản của MPLS.
Chương 3: Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS.

MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT 7
LỜI NÓI ĐẦU 9
CHƯƠNG 1 11
CƠ SỞ CÔNG NGHỆ MPLS 11
1Tổng quan về mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức 11
1.1Định nghĩa 11
1.2Lợi ích của MPLS 11
1.3Các ưu điểm của MPLS 12
2Các khái niệm cơ bản trong MPSL 15
3Các thao tác nhãn 20
4Kết luận chương. 23
CHƯƠNG 2 25
HOẠT ĐỘNG CƠ BẢN CỦA MPLS 25
5Các thành phần của mạng chuyển mạch nhãn 25
5.1Thành phần chuyển tiếp gói tin 26
5.2Thành phần điều khiển 30
6Các giao thức sử dụng trong MPLS 33
6.1Giao thức phân phối nhãn LDP 33
6.2Giao thức CR-LDP 37
7Giao thức RSVP-TE 41
7.1Các bản tin thiết lập dự trữ. 41
7.2Các bản tin Tear Down, Error và Hello của RSVP-TE 42
7.3Thiết lập tuyến tường minh điều khiển tuần tự theo yêu cầu. 42
7.4Giảm lượng Overhead làm tươi RSVP 44
8Giao thức cổng biên BGP 45
8.1BGPv4 và mở rộng cho MPLS 45
8.2Kết nối MPLS qua nhiều nhà cung cấp dịch vụ. 47
9Kết luận chương 47
CHƯƠNG 3 49
KỸ THUẬT LƯU LƯỢNG VỚI MPLS 49
3.1Kỹ thuật lưu lượng 49
9.1Khái niệm kỹ thuật lưu lượng 49
9.2Các mục tiêu triển khai kỹ thuật lưu lượng 49
9.3Các lớp dịch vụ dựa trên nhu cầu QoS và các lớp lưu lượng 50
9.4Hàng đợi lưu lượng 51
9.5Giải pháp mô hình chồng lớp (Overlay Model) 55
9.6Những hạn chế của cơ chế điều khiển IGP hiện tại 56
10Kỹ thuật lưu lượng trên MPLS 56
10.1Khái niệm trung kế lưu lượng (traffic trunk) 57
10.2Đồ hình nghiệm suy (Induced Graph) 58
11Trung kế lưu lượng và các thuộc tính 59
11.1Các hoạt động cơ bản trên trung kế lưu lượng 59
11.2Thuộc tính tham số lưu lượng (Traffic Parameter) 60
11.3Thuộc tính lựa chọn và quản lý đường (chính sách chọn đường) 60
11.4Thuộc tính ưu tiên / lấn chiếm (Priorty/Preemption) 61
11.5Thuộc tính đàn hồi (Resilience) 61
11.6Thuộc tính chính sách (Policing) 62
12Các thuộc tính tài nguyên 62
12.1Bộ phân bổ lớn nhất 62
12.2Lớp tài nguyên (Resource-Class) 62
12.3TE Metric 63
13Tính toán đường ràng buộc 64
13.1Quảng bá các thuộc tính của các liên kết 64
13.2Tính toán LSP ràng buộc (CR-LSP) 65
13.3Giải thuật chọn đường 65
13.4Ví dụ về chọn đường cho trung kế lưu lượng 65
13.5Tái tối ưu hoá 68
14Bảo vệ khôi phục đường 68
14.1Phân loại các cơ chế bảo vệ khôi phục 69
14.2Mô hình Makam 70
14.3Mô hình Haskin (Reverse Backup) 70
14.4Mô hình Hundessa 71
14.5Mô hình Shortest-Dynamic 71
14.6Mô hình Simple-Dynamic 72
14.7Mô hình Simple-Static 72
15Phát hiện và phòng ngừa định tuyến vòng 73
15.1Chế độ khung. 73
a)Phát hiện chuyển tiếp vòng dữ liệu 73
b)Ngăn ngừa chuyển tiếp vòng dữ liệu điều khiển. 74
15.2Chế độ tế bào. 74
a)Phát hiện/ ngăn ngừa chuyển tiếp vòng thông tin điều khiển 75
b)Phát hiện chuyển tiếp vòng dữ liệu 78
16Kết luận chương. 80
KẾT LUẬN 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO 82