Giới thiệu về Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS

Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS là kết quả của quá trình phát triển nhiều giải pháp chuyển mạch IP, đây là công nghệ chuyển mạch được đưa ra bởi IETF và đã nhận được các quan tâm đặc biệt từ các nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP. MPLS là một công nghệ tích hợp tốt nhất các khả năng hiện tại để phân phát gói tin từ nguồn tới đích qua mạng Internet.

Có thể định nghĩa MPLS là một tập các công nghệ mở dựa vào chuẩn Internet mà kết hợp chuyển mạch lớp 2 và định tuyến lớp 3 để chuyển tiếp gói tin bằng cách sử dụng các nhãn ngắn có chiều dài cố định. MPLS cho phép các ISP hợp nhất các mạng sử dụng các công nghệ khác nhau vào trong một mạng duy nhất, và đặc biệt quan trọng là cho các nhà ISP đạt được việc điều khiển lưu lượng một cách chính xác tại lớp IP.

MPLS sử dụng định tuyến cưỡng bức để xác định các đường mà luồng lưu lượng sẽ đi ngang qua đó và xác định đích tới của các gói chuyển mạch nhãn sử dụng các đường các đường được xác định trước đó.

Bằng cách sử dụng các giao thức điều khiển và định tuyến Internet, MPLS cung cấp chuyển mạch hướng kết nối ảo qua các tuyến Internet bằng cách sử dụng các nhãn và trao đổi nhãn. MPLS bao gồm việc thực hiện các đường chuyển mạch nhãn LSP, nó cũng cung cấp các thủ tục và các giao thức cần thiết để phân phối các nhãn giữa các chuyển mạch và các bộ định tuyến .

Nghiên cứu MPLS đang được thực hiện dưới sự bảo trợ của nhóm làm việc MPLS trong IETF. MPLS vẫn là một sự phát triển tương đối mới, nó mới chỉ được tiêu chuẩn hoá theo Internet vào đầu năm 2001. Sử dụng MPLS để trao đổi khe thời gian TDM, chuyển mạch không gian và các bước sóng quang là những phát triển mới nhất. Các nỗ lực này được gọi là GMPLS (Generalized MPLS).

Nhóm làm việc MPLS đưa ra danh sách với 8 bước yêu cầu để xác định MPLS, đó là: 

- MPLS phải làm việc với hầu hết các công nghệ liên kết dữ liệu.

- MPLS phải thích ứng với các giao thức định tuyến lớp mạng và các công nghệ Internet có liên quan khác.

- MPLS cần hoạt động một cách độc lập với các giao thức định tuyến.

- MPLS phải hỗ trợ mọi khả năng chuyển tiếp của bất kỳ nhãn cho trước nào.

- MPLS phải hỗ trợ vận hành quản lý và bảo dưỡng (OA&M).

- MPLS cần xác định và ngăn chặn chuyển tiếp vòng.

- MPLS cần hoạt động trong mạng phân cấp.

- MPLS phải có tính kế thừa.

Các yêu cầu này chính là các nỗ lực phát triển cần tập trung. Liên quan tới các yêu cầu này, nhóm làm việc cũng đưa ra 8 mục tiêu chính mà MPLS cần đạt được: 

- Chỉ rõ các giao thức được tiêu chuẩn hoá nhằm duy trì và phân phối nhãn để hỗ trợ định tuyến dựa vào đích unicast mà việc chuyển tiếp được thực hiện bằng cách trao đổi nhãn. (Định tuyến unicast chỉ ra một cách chính xác một giao diện, định tuyến dựa vào đích ngụ ý là định tuyến dựa vào địa chỉ đích cuối cùng của gói tin).

- Chỉ rõ các giao thức được tiêu chuẩn hoá nhằm duy trì và phân phối nhãn để hỗ trợ định tuyến dựa vào đích multicast mà việc chuyển tiếp được thực hiện bằng cách trao đổi nhãn.

- Chỉ rõ các giao thức được tiêu chuẩn hoá nhằm duy trì và phân phối nhãn để hỗ trợ phân cấp định tuyến mà việc chuyển tiếp được thực hiện bằng cách trao đổi nhãn.

- Chỉ rõ các giao thức được tiêu chuẩn hoá nhằm duy trì và phân phối nhãn để hỗ trợ các đường riêng dựa vào trao đổi nhãn. Các đường này có thể khác so với các đường đã được tính toán trong định tuyến IP thông thường. Các đường riêng rất quan trọng trong các ứng dụng TE.

- Chỉ ra các thủ tục được tiêu chuẩn hoá để mang thông tin về nhãn qua các công nghệ lớp 2.

- Chỉ ra một phương pháp tiêu chuẩn nhằm hoạt động cùng với ATM ở mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng người dùng.

- Phải hỗ trợ cho các công nghệ QoS.

- Chỉ ra các giao thức tiêu chuẩn cho phép các host sử dụng MPLS.

Một số ứng dụng MPLS:

- MPLS VPN: Nhà cung cấp dịch vụ có thể tạo nhiều kênh mạng riêng ảo VPN theo mạng đường trục cùng lúc cho nhiều khách hàng với chỉ duy nhất cơ sở hạ tầng hiện có mà không cần các ứng dụng encryption hay enduser. Trên thực tế là những đường Megawan do các nhà cung cấp dịch vụ cung cấp các đước thuê riêng nối giữa các doanh nghiệp. Đảm bảo chất lượng tốc độ cao, băng thông rộng mà giá thành không đắt so với các đường Leaseline hay FrameRelay thông thường.

- MPLS QoS: Nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp nhiều loại dịch vụ với sự đảm bảo về chất lượng tốt nhất cho khách hàng để phục vụ tốt cho những ứng dụng thời gian thực như VoIP, Video Conference. MPLS cung cấp khả năng thiết lập một hoặc nhiều đường đi để điều khiển lưu lượng mạng và thiết lập đường đi riêng cho từng loại lưu lượng mạng. MPLS cung cấp khả năng điều khiển lưu lượng để sử dụng hiệu quả tài nguyên mạng. Kỹ thuật lưu lượng giúp chuyển tải từ các phần quá tải sang các phần còn rỗi của mạng dựa vào điểm đích, loại lưu lượng, tải, thời gian…

- AtoM (Any Transport over MPLS): Nhà cung cấp dịch vụ cung cấp đường thuê riêng ở lớp 2. Trên thực tế là những đường Metronet, Ethernet over MPLS. 

- BGP – Free Core: không cần chạy BGP ở những con lõi mà chỉ cần chạy BGP cho những con biên giao tiếp với mạng bên ngoài. 

Ưu điểm vượt trội: hợp nhất hạ tầng.

TRUNG TÂM WAREN - ĐÀO TẠO CHUYÊN GIA QUẢN TRỊ MẠNG & BẢO MẬT