Luận án Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MultiProtocol Label Switching - MPLS)

Trong những năm gần đây , ngành công nghiệp viễn thông đã và đang tìm một phương thức chuyển mạch có thể phối hợp ưu điểm của IP (như cơ cấu định tuyến) và của A TM ( như thông lượng chuyển mạch). Công nghệ MPLS( MultiPotocol 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 A TM để tăng tốc độ truyền gói tin màkhông cầnphải thay đổi các giao thức định tuyến của IP . MPLS tách chức năng của 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 IP router , sử dụng cơ chế hoán đổi nhãn tương tự như của A TM. Trong MPLS, nhãn là một số 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. Các router sử dụng kỹ thuật này được gọi là LSR (Label switching router). Phần chức năng điều khiển của MPLS bao gồm các giao thức định tuyến lớp mạng với nhiệm vụ phân phối thông tin giữa các LSR, và chủ tục gán nhãn để chuyển thông tin định tuyến thành các bảng định tuyến cho việc chuyển mạch. MPLS có thể hoạt động được với các giao thức định tuyến Internet khác như OSPF (Open Shortest Path First) và BGP (Border Gateway Protocol). Do MPLS hỗ trợ việc điều khiển lưu lượng và cho phép thiết lập tuyến cố định, 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 định tuyến cổ điển. Ngoài ra, MPLS còn có cơ chế định tuyến lại nhanh (fastrerouting). Do MPLS là công nghệ chuyển mạch định hướng kết nối, khả năng bị ảnh hưởng bởi lỗi đường truyền thường cao hớn các công nghệ khác. Trong khi đó, cácdịchvụtíchhợpmàMPLSphảihỗtrợ lại yêu cầuchất lượngvụcao, do vậy , khả năng phục hồi của MPLS đảm bảo khả năng cung cấp dịch vụ của mạng không phụ thuộc vào cơ cấukhôi phụclỗi củalớp vật lý bên dưới. Bên cạnh độ tin cậy , công nghệ MPLS cũng khiến việc quản lý mạng được dễ dàng hơn. Do MPLS quản lý việc chuyển tin theo cácluồng thông tin, các gói tin thuộc một FEC có để được xác định bởi giá trị của nhãn. Do vậy , trong miền MPLS, các thiết bị đo lưu lượng mạng có thể dựa trên nhãn để phân loại các gói tin. Bằng cách giám sát lưu lượng tại các LSR, nghẽn lưu lượng sẽ được phát hiện và vị trí xảy ra nghẽn lưu lượng có thể được xác định nhanh chóng. Tuy nhiên, giám sát lưu lượng theo phương thức này không đưa ra được toàn bộ thông tin về chất lượng dịch vụ (ví dụ như trễ xuyên suốt của miền MPLS). V iệc đo trễ có thể được thực hiện bởi giao thức lớp 2. Để giám sát tốc độ của mỗi luồng và đảm bảo các luồng lưu lượng tuân thủ tính chất lưu lượng đã được định trước, hệ thống giám sát có thể dùng một thiết bị nắn lưu lượng. Thiết bị này sẽ cho phép giám sát và đảm bảo tuân thủ tính chất lưu lượng mà không cần thay đổi các giao thức hiện có. MPLS là một công nghệ chuyển mạch IP có nhiều triển vọng. Với tính chất của cơ cấu định tuyến của mình, MPLS có khả năng nâng cao chất lượng dịch vụ của mạng IP truyền thống. Bên cạnh đó, thông lượng của mạng sẽ được cải thiện mộtcách rõ rệt. Cùng với sự phát triển của các công nghệ mạng, công nghệ chuyển mạch cũng tiến thêm một bước. Công nghệ chuyển mạch gói đang dần dần thay thế công nghệ chuyển mạch kênh, và trong tương lai nó sẽ chiếm vị trí độc tôn trong mạng NGN. Do sự phân lớp mạng và cũng do sự phong phú về các công nghệ truyền dẫn nên chuyển mạch được thể hiện dưới nhiều hình thức khác nhau. Ở mức điều khiển dịch vụ thì sẽ là chuyển mạch mềm – Softswitch – để báo hiệu và điều khiển kết nối dịch vụ. Ở mức truyền dẫn xuyên suốt thì sẽ là chuyển mạch gói IP tương ứng với lớp 3, ở mức truyền dẫn điểm điểm thì chuyển mạch MPLS, DWDM, . Đề tài này nhằm mục tiêu tìm hiểu, nghiên cứu đón đầu công nghệ chuyển mạch mới áp dụng trong mạng thế hệ sau. Đây là nhu cầu cấp thiết của Việt nam trong giai đoạn hiên nay khi chúng ta đang chuẩn bị xây dựng mạng trục, mạng truy nhập cho các dịch vụ mới trên cơ sở công nghệ gói. Đề tài này sẽ góp phần giải quyết một sốvấnđề về mặt công nghệkhiquyếtđịnhtriển khai MPLStrong mạngthế hệ mớicủa V iệt nam. Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thây giáo; thây Nguyễn Văn Thắng, Thầy Nguyễn Xuân Dũng, Tôi đã nghiêncứu thựchiện luận án: Công Nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức ( MultiProtocol Label Switching-MPLS) Nội dung luận án gồmbốn chương: Chương I: Nghiên cứu cơ sởcông nghệ MPLS Chương II: Nghiên cứu cácvấn đề kỹthuật củacông nghệ MPLS Chương III: Ứng dụng củaMPLS trong mạngriêngảo(VPN) Chương IV : Ứng dụng của MPLS trong mạng NGN

TÀI LIỆU LUẬN VĂN CÙNG DANH MỤC