Luận văn ThS: Kỹ thuật điều khiển lưu lượng mạng trên hệ thống IP sử dụng công nghệ MPLS
Luận văn Kỹ thuật điều khiển lưu lượng mạng trên hệ thống IP sử dụng công nghệ MPLS giới thiệu các khái niệm cơ bản, các thành phần kiến trúc, cơ chế hoạt động cơ bản của công nghệ chuyển mạch nhãn MPLS; tìm hiểu kỹ thuật điều khiển lưu lượng MPLS TE; thực hiện cấu hình thử nghiệm các tình huống về MPLS-TE trên thiết bị mạng thật.
Mục lục nội dung
1. Mở đầu
Ngày nay hầu hết các dịch vụ Viễn thông, Công nghệ Thông tin đều sử dụng hạ tầng mạng IP để truyền tải, đòi hỏi chất lượng dịch vụ truyền tải phải đảm bảo tốc độ nhanh, không bị gián đoạn dịch vụ. Công nghệ IP là một công nghệ đã được sử dụng rộng rãi và hiệu quả ngay từ khi mạng Internet mới ra đời, nhưng cũng có những hạn chế nhất định, thí dụ: chưa thể đáp ứng được đòi hỏi cao về tốc độ chuyển mạch, khả năng hội tụ mạng thấp, vì vậy một công nghệ mới ra đời là MPLS (Multiprotocol Label Switching), công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức cùng với các kỹ thuật điều khiển lưu lượng để đảm bảo tốc độ chuyển mạch nhanh, tối ưu đường đi lưu lượng mạng. Với các nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông, công nghệ thông tin lớn, việc đảm bảo chất lượng dịch vụ, tối ưu lưu lượng mạng luôn là một vấn đề lớn, được đề cập và xử lý xuyên suốt quá trình cung cấp dịch vụ cho người dùng. Công nghệ MPLS với kỹ thuật điều khiển lưu lượng (MPLS – TE Traffic Engineering) sẽ đáp ứng được các nhu cầu về tốc độ truyền tải cao, điều chỉnh lưu lượng mạng theo nhu cầu để tối ưu hệ thống mạng, đảm bảo độ hộ tụ về dịch vụ để giảm thiểu gián đoạn thông tin nhỏ nhất có thể.
2. Nội dung
2.1 Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức
Tổng quan
Kiến trúc mạng MPLS
- Miền MPLS (MPLS Domain)
- Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR-Label Switching Router)
- FEC (Forwarding equivalence class)
- Giao thức phân bố nhãn (LDP - Label Distribution Protocol)
- Đường chuyển mạch nhãn (LSP - Label Switch Path)
- Nhãn
- Ngăn xếp nhãn
- Cơ sở dữ liệu nhãn (Label Information Base – LIB)
- Bảng chuyển tiếp mạch nhãn (LFIB – Label Forwarding Information Base)
- Hoán đổi nhãn (Label Swapping)
- Mặt phẳng chuyển tiếp và mặt phẳng điều khiển
- Thuật toán chuyển tiếp nhãn (Label Forwarding Algorithm)
Phương thức hoạt động
- Các thao tác nhãn
- Hoạt động cơ bản của mạng MPLS
- Chế độ hoạt động
Các ứng dụng của MPLS
Tổng kết
2.2 Kỹ thuật điều khiển lưu lượng MPLS TE
Giới thiệu về Traffic Engineering và MPLS Traffic Engineering
- Traffic Engineer là gì?
- Cơ bản về Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS
Hoạt động của Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS
- Sự phân phối thông tin Traffic Engineering
- Điều kiện với IGP
- Mở rộng OSPF với Traffic Engineering
- Flood bởi IGP
- Cơ chế định tuyến và cost của TE LSP
- Thuộc tính của link Traffic Engineering
- Các thuộc tính của MPLS TE tunnel
Cách tính toán đường đi của Traffic Engineering
- Path setup option
- Setup và holding priority
- PCALC – Path Calculation
- Resource Reservation Protocol (RSVP – Giao thức dành trước tài nguyên)
Chuyển tiếp lưu lượng vào MPLS – TE tunnel
- Static Routing
- Policy – Base Routing
- Autoroute announce
- Forwarding adjacency
- Class-based tunnel selection
Bảo vệ và phục hồi
- Path Protection
- Fast Reroute (FRR)
Tổng kết
2.3 Thiết lập thử nghiệm trên thiết bị mạng thật
Mục đích
Phương pháp thực hiện
Mô hình thực thể
- So sánh hội tụ giữa hệ thống mạng sử dụng MPLS-TE và IP thuần
- Kết hợp QoS đảm bảo chất lượng dịch vụ và cấp phát băng thông động
Môi trường thực nghiệm
3. Kết luận
Đồ án đã chứng minh bằng thử nghiệm trên thiết bị thật các vấn đề:
- Mạng sử dụng MPLS - TE có thời gian hội tụ đưa mạng về trạng thái ổn định nhanh hơn nhiều lần so với mạng chỉ sử dụng IP thuần (MPLS-TE hội tụ 353ms so với IP là 1033ms).
- Điều khiển lưu lượng theo đường đi mong muốn để tối ưu sử dụng tài nguyên mạng.
- Kết hợp QoS đảm bảo chất lượng dịch vụ và cấp phát băng thông động để sử dụng hiệu quả băng thông đường truyền.
4. Tài liệu tham khảo
Trần Công Hùng (2009), Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS, Nhà xuất bản Thông Tin và Truyền Thông.
https://vi.wikipedia.org/
Luc De Ghein (2007), MPLS Fundamentals, Cisco Press 800 East 96th Street Indianapolis.
Traffic Engineering with MPLS, By Eric Osborne CCIE #4122, Ajay Simha CCIE #2970.
Cisco Systems Learning (2006), Implementing Cisco MPLS, Cisco Systems.
