Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang1

LỜI NÓI ĐẦU
Khi mạng Internet phát triển mở rộng, các nhu cầu về sử dụng mạng Internet
vào mục đích học tập, giải trí, làm việc ngày càng cao. Dẫn đến lưu lượng truyền tải
trong mạn tăng cao. Công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS ra đời đã đáp
ứng được nhu cầu phát triển của mạng hiện nay.
Kỹ thuật định tuyến MPLS là một kỹ thuật khá mới, trong quá trình nghiên cứu
đè tài này không tránh khỏi sai sót, mong thầy thông cảm.
Sau đây em xin trình bày nội dung của đề tài gồm 4 phần
Phần 1: Tổng quan MPLS
Phần 2: Các khái niệm cơ bản trong MPLS
Phần 3: Cơ sở dữ liệu MPLS
Phần 4: Giao thức phân phối nhãn











Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang2

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .








Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang3

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN 2
1. Tổng quan về MPSL 5
2. Các khái niệm cơ bản trong MPLS 6
2.1. Miền MPLS 6
2.2 Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC) 7
2.3 Nhãn (Label), Stack nhãn (Label stack) 8
2.4 Đường chuyển mạch nhãn LSP 9
2.5 Đường hầm 9
2.6 Các LSR ngược dòng (upstream) và xuôi dòng (downstream) 10
3. Các cấu trúc dữ liệu 10
3.1 Mục chuyển tiếp nhãn chặng tiếp theo (NHLFE) 11
3.2 Mục FEC to NHLFE (FTN) 11
3.3 Ánh xạ nhãn đưa đến (ILM) 12
3.4 Chuyển đổi nhãn 12
4. Giao thức phân phối nhãn: 12
4.1 Các định danh LDP và các địa chỉ chặng tiếp theo 13
4.1.1 Các định danh LDP 13
4.1.2 Tìm địa chỉ cho chặng tiếp theo 13
4.2 Cơ chế hoạt động của LDP 14
4.2.1 Phát hiện phiên LDP 14
4.2.2 Khởi động ,thiết lập và duy trì phiên LDP 15
4.2.3 Cấu trúc thông điệp LDP 16
4.2.3.1 LDP-PDU 17
4.2.3.2 Định dạng thông điệp LDP 17
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang4

4.2.3.3 Các bản tin LDP 18

4.2.4 Các kiểu công bố nhãn 24
4.2.4.1 Công bố nhãn xuôi dòng theo yêu cầu 24
4.2.4.2 Công bố nhãn xuôi dòng không theo yêu cầu 24
4.2.5 Các kiểu điều khiển LSP 25
4.2.5.1 Điều khiển phân bố nhãn độc lập 25
4.2.5.2 Điều khiển phân bố nhãn theo kiểu tuần tự 25
4.2.6 Các kiểu duy trì nhãn 27
4.2.6.1 Kiểu duy trì nhãn bảo toàn 27
4.2.6.2 Duy trì nhãn kiểu tự do 27
4.3 Hoạt động định tuyến và duy trì tuyến LSP 28
4.3.1 Hoạt động định tuyến 28
4.3.1.1 Định tuyến từng chặng 28
4.3.1.2 Định tuyến tường minh 29
4.4 Thiết lập và duy trì tuyến LSP 29












Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang5



1. Tổng quan về MPSL
Công nghệ MPLS (MultiProtocol Label Switching) là sự kết hợp những ưu
điểm của chuyển mạch IP và chuyển mạch ATM.
Trong chuyển mạch IP, IP định nghĩa cơ cấu đánh số, cơ cấu chuyển tin, cơ cấu
định tuyến. Gói tin IP chứa địa chỉ của bên nhận, địa chỉ là 1 số duy nhất trong toàn
mạng mang đầy đủ thông tin cần cho chuyển gói tới đích. Phương thức chuyển tin của
IP là chuyển theo từng chặng một. Mỗi nút mạng tính toán bản chuyển tin 1 cách độc
lập. Điều này có điểm lợi là làm cho giao thức này đáng tin cậy vì các router định
tuyến độc lập nên có thể phản ứng lại với sự cố bằng việc thay đổi định tuyến khi
router biết được sự thay đổi topo mạng thông qua việc cập nhập thông tin về trạng thái
kết nối. Tuy nhiên việc này làm cho việc chuyển mạch xảy ra chậm vì các gói tin sẽ bị
kiểm tra trên từng chặng.

Giao thức ATM là công nghệ chuyển mạch hướng kết nối. Kết nối từ điểm đầu
đến điểm cuối phải được thiết lập trước khi thông tin gởi đi. Giao thức ATM không
thực hiện định tuyến tại các nút trung gian. Tuyến kết nối xuyên suốt được xác định
trước khi trao đổi dữ liệu và giữ cố định trong thời gian kết nối. Điều này giúp ATM
chuyển mạch nhanh hơn với lưu lượng lớn hơn.
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang6


Công nghệ MPLS sử dụng cơ chế chuyển gói tin của ATM để tăng tốc độ
truyền tin mà không cần thay đổi giao thức định tuyến của IP. MPLS tách chức năng
của IP router ra làm 2 phần riêng biệt: chức năng chuyển gói tin và chức năng điều
khiển:
- Phần chức năng chuyển gói tin, với nhiệu vụ gởi gói tin giữa các IP router, sử
dụng cơ chế hoán đổi nhãn tương tự như của ATM. 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 tương do vậy cải thiện khả năng của thiết bị. Các Router sử dụng thuật này
gọi là LSR (Label Switching Router)
- Phần chức năng điều khiển của MPLS bao gồm các định tuyến lớp mạng với
nhiệm vụ phân phối thông tin giữa các LSR, và thủ tục gán nhãn để chuyển thông tin
định tuyến thành các bảng định tuyến cho việc chuyển mạch.
2. Các khái niệm cơ bản trong MPLS
2.1. Miền MPLS
Miền MPLS là tập hợp các nút mạng thực hiện hoạt động định tuyến và chuyển
tiếp MPLS. Một miền MPLS thường được quản lý và điều khiển bởi một nhà quản trị.
Miền được chia ra thành 2 phần : phần mạng lõi (Core) và phần mạng biên.
Các nút thuộc miền MPLS được gọi là Router chuyển mạch nhãn LSR (Label
Switching Router). Các nút ở biên gọi là Router nhãn biên LER (Label Edge Router).

Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang7


Hình 2-1 Một miền MPLS tiêu biểu
2.2 Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC)
Lớp chuyển tiếp tương đương (Forwarding Equivalence Class): mô tả sự kết
hợp các gói tin có cùng địa chỉ đích thành các lớp để có chính sách xử lý tương ứng,
nghĩa là chúng được chuyển tiếp cùng giao tiếp với cùng chặng tiếp theo và được ấn
định cùng lớp phục vụ. Giá trị FEC trong gói tin có thể thiết lập mức độ ưu tiên cho
việc điều khiển gói nhằm hỗ trợ hiệu quả hoạt động của QoS (Quality of Service). Khi
một gói đi vào miền MPLS tại node ngõ vào, nó được ánh xạ đến 1 FEC. Việc ánh xạ
một gói vào FEC có thể nhờ các thông số sau :
- IP nguồn, IP đích

- Cổng nguồn, cổng đích

Hình 2-2: Lớp chuyển tiếp tương đương FEC
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang8

2.3 Nhãn (Label), Stack nhãn (Label stack)
Nhãn là một bộ phận nhận dạng gói tin có độ dài ngắn nhất định, mạng ý nghĩa
cục bộ để nhận biết 1 FEC. Nhãn được gán lên một gói tin để báo cho LSR biết gói
này này cần đi đâu.Một gói được ấn định đến 1 FEC dựa trên cơ sở địa chỉ đích lớp
mạng của nó nhưng nhãn không được mã hóa trực tiếp các thông tin từ header lớp
mạng. Nhãn có thể nằm trong header đóng gói gọi là header chèn. Nó cũng có thể ở
trong khung lớp tuyến dữ liệu nòa đó, miễn là một trường sẵn sàng cho mục đích này.
Ví dụ 1 header chèn gồm các trường:
- Trường nhãn Label: 20bits, mang các giá trị nhãn xác thực.
- Trường thực nghiệm: 3bits, chưa được định nghĩa.
- Trường S: 1bit, stack hỗ trợ phân cấp stack nhãn.
- TTL: 8bits, Time-to-Live kết hợp với chức năng IP.

Hình 2-3: Header chèn
Stack nhãn là một tập hợp các thứ tự các nhãn gắn theo các gói tin để truyền tải
thông tin về nhiều FEC và về các LSP tương ứng mà các gói sẽ đi qua. Ngăn xếp nhãn
được đại diện bằng một chuỗi “các chỉ số của ngăn xếp nhãn” xuất hiện sau header
lớp tuyến dữ liệu nhưng trước header lớp mạng. Các chỉ số có thể đẩy vào hay lấy ra
khỏi stack

Hình 1-6 Stack nhãn
Báo cáo chuyển mạch


Nhóm 16 Trang9

2.4 Đường chuyển mạch nhãn LSP
Đường chuyển mạch nhã được thiết lập từ router LER đầu vào (dữ liệu đầu vào
là gói IP truyền thống, LSR đầu vào sẽ ấn định nhã cho gói thông tin này) đến LER
đầu cuối (sẽ gỡ bỏ nhãn cho gói dữ liệu khi đi ra khỏi miền MPLS). LSP được xây
dựng bằng các giao thức LDP (Label Distributed Protocol).
Một LSP nối từ đầu đến cuối gọi là đường hầm liên kết các đoạn LSP giữa các
nút.

Hình 2-4 Đường chuyển mạch nhãn LSP
2.5 Đường hầm
LSR R1 có thể chuyển một gói đến LSR R4, mặc dù R1 và R4 không phải là
các router liên tiếp trên đường dẫn từng chặng (hop-by-hop) cho gói này.

Hình 2-5 Đường hầm
Xét Hình 1-7, trong đó, một LSP được hình thành bởi{R1, R2, R3, R4}. Giả
sửR1 nhận gói không dán nhãn P và đẩy vào trong stacknhãn của nó để nó theo đường
dẫn này. Giả sử R2 và R3 là không nối trực tiếp mà qua các LSR {R21, R22, R23}.
Vậy, LSP là {R1, R2,R21, R22, R23, R3, R4}. P sẽ có stack nhãn với độ sâu bằng 1
khi nó đi từ R1 đến R2, tại R2, nó được xác định rằng P phải được đưa vào trong
đường hầm. R2 trước tiên thay nhãn đưa đến bằng một nhãn có nghĩa đầy đủ đến R3
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang10

và đưa vào một nhãn được xác nhận bởi R21. Nhãn mới này có độ sâu là 2 để chuyển
mạch cho R21, R22,R23. Khi P đến R23, nhãn đỉnh sẽđược đẩy ra khỏi stack và stack
nhãn chỉ có độ sâu bằng 1. Nhãn này sẽ được xác nhậnbởi R3 và sử dụng nó để
chuyển gói đến R4. Quá trình xếp chồng nhãn cho phép LSP đào hầm để có thể xuất

hiện ở mọi độ sâu của stack.
2.6 Các LSR ngược dòng (upstream) và xuôi dòng (downstream)
Giả sử Ru và Rd là các LSR (Label Switching Router) và Ru và Rd đã thỏa
thuận dán nhãn L với FEC F cho các gói được gởi từ Ru tới Rd thì Ru là LSR ngược
dòng và Rd là LSR xuôi dòng.

Hình 2-6 Các LSR ngược dòng và xuôi dòng
3. Các cấu trúc dữ liệu

Hình 3-1Chuyển tiếp các gói trong miền MPLS
Phần này mô tả các cấu trúc dữ liệu mà được yêu cầu để thiết lập và duy trì các
LSP gồm có
- Mục chuyển tiếp nhãn chặng tiếp theo (NHLFE)
- FEC tới NHLFE
- Ánh xạ nhãn đưa đến (ILM).
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang11

3.1 Mục chuyển tiếp nhãn chặng tiếp theo (NHLFE)
Mục chuyển tiếp nhãn chặng tiếp theo NHLFE (Next Hop
LabelForwarding Entry) được sử dụng khi chuyển tiếp một gói được đóng gói
trong một khung MPLS, nghĩa là gói được dán nhãn. Nó chứa các thông tin sau:
• Chặng tiếp theo của gói.
• Thao tác để tiến hành trên gói.
• Thay nhãn ở đỉnh bằng một nhãn mới.
• Đẩy ra một nhãn.
• Thay thế nhãn đỉnh bằng một nhãn mới và ấn vào một hay nhiều nhãn mới
trong stack.
• Đóng gói tuyến dữ liệu để sử dụng khi truyền gói.

• Cách mã hoá stack nhãn khi truyền gói.
• Gán một giá trị cho LSP gọi là LSP ID.
• Các thông tin hỗ trợ cần để kết thúc thuộc tính của gói

Hình 3-2Bảng NHLFE
3.2 Mục FEC to NHLFE (FTN)
Một bảng FTN được sử dụng để chuyển tiếp các gói không dán nhãn,
nó ánh xạ nhãnđưa đến với một tập hợp các NHLFE để xác định một LERtrong đó nó
cung cấp một nhãn khởi đầu cho bước đầu tiên. Bảng 1-11 cho thấy các mục trong
một FTN tiêu biểu.

Hình 3-3 FTN
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang12


3.3 Ánh xạ nhãn đưa đến (ILM)
Ánh xạ nhãn đưa đến ILM (Incoming Label Map) ánh xạ mỗi nhãn đưa đến tới
một tập hợp các NHLFE. Nó được sử dụng khi chuyển tiếp gói đưa đến như các gói
được dán nhãn.
3.4 Chuyển đổi nhãn
Chuyển đổi nhãn là các dùng các thử tục để chuyển tiếp gói. Để chuyển tiếp
gói có nhãn, LSR kiểm tra nhãn trên đỉnh stack và ánh xạ ILM để ánh xạ nhãn này tới
một Entry của chuyển tiếp nhãn NHLFE. Sử dụng thông tin trong NHLFE, LSR xác
định nơi chuyển tiếp gói và thực hiện trên Stack nhãn. Rồi nó mã hóa Stack nhãn mới
vào gói và chuyển đi.
Chuyển tiếp gói chưa có nhãn cũng tương tự xảy ra ở LER ngõ vào. LER phải
phân tích Header lớp mạng đế xác định FEC rồi sử dụng ánh xạ FTN để ánh xạ FEC
vào một NHLFE


Hình 3-4 Thuật toán chuyển đổi nhãn
4. Giao thức phân phối nhãn:
Giao thức phân phối nhãn LDP ( Label Distribution Protocol) được sử dụng
giữa các node trong mạng MPLS để thiết lập và duy trì,trao đổi thông tin giữa các
nhãn.Để cho MPLS hoạt động thì thông tin phân bố nhãn cần được truyền tải một
cách tin cậy và các thông điệp phân bố nhãn đi đôi với một FEC cụ thể cần để truyền
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang13

theo trình tự.Phân phối nhãn để các router lân cận nhau có thể biết về mối liên kết
FEC/nhãn.
4.1 Các định danh LDP và các địa chỉ chặng tiếp theo
4.1.1 Các định danh LDP
Một LSR nhận ra chính nó bởi 6 octec nhận dạng LDP,trong đó 4 octec đầu mã
hóa địa chỉ IP gán với 1 LSR và 2 octec sau xác định không gian nhãn trong LSR.LSR
sử dụng những định danh khác nhau cho mỗi tập hợp không gian nhãn mà nó quyết
định sử dụng.Nếu một LSR muốn có một sự trao đổi thông tin với một LSR khác thì
phải có một phiên LDP tồn tại giữ chúng, giao thức được sử dụng là TCP để đảm bảo
sự tin cậy cho các phiên.
Một LSR duy trì các nhãn đã biết trong cơ sở thông tin nhãn LIB (Label
Information Base).Trong đó thao tác theo kiểu xuôi dòng không yêu cầu Downstream
Unsocolited thì một mục LIB cho một địa chỉ prefix kết hợp một chọn lựa một cặp
nhận dạng LDP và nhãn với prefix,một cặp như vậy cho mỗi LDP ngang hàng công
bố với prefix.
4.1.2 Tìm địa chỉ cho chặng tiếp theo
Khi một chặng tiếp theo có địa chỉ prefix thay đổi thì LSR phải thay nhãn dựa
theo thông tin trong LIB để chuyển FEC tới chặng kế tiếp.Khi một LSR biết một nhãn
cho một prefix từ một LDP ngang hàng thì nó phải xác định ngang hàng này là hiện

tại cho chặng tiếp theo.
Để thực hiện được điều này,LSR phải có khả năng ánh xạ định danh LDP đến
các LSR ngang hang khác để kiểm tra LSR lân cận này là chặng tiếp theo cho prefix
mà nó đang sở hữu hay không.LSR sẽ công bố các địa chỉ của nó cho một LSR ngang
hang khác thông qua các bản tin LDP Address và Withdraw Address,trong đó một
LSR sẽ gửi bản tin Address để công bố địa chỉ của nó,trong khi bản tin Withdraw
Address để thu hồi lại địa chỉ đã công bố trước đó.
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang14

4.2 Cơ chế hoạt động của LDP
4.2.1 Phát hiện phiên LDP
Phát hiện LDP là một phương pháp cho phép một LSR phát hiện những LSR
ngang hàng (peers) có kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp với nó.Có 2 phương pháp phát
hiện đó là phát hiện cơ bản và phát hiện mở rộng.Ở mục này,chỉ đề cập đến phát hiện
cơ bản.

Hình4-1: Các bước thiết lập phiên LDP
Ở hình trên,các thông điệp Hello được trao đổi trên nền giao thức UDP.Các
thông điệp còn lại đảm bảo tin cậy nên dung giao thức TCP.Trường hợp 2 LSR ngang
hàng có kết nối trực tiếp thì thủ tục phát hiện LSR ngang hàng là:
 Một LSR sẽ gửi theo định kỳ một bản tin Hello,nếu nó nhận được một
bản tin Hello từ những LSR ngang hàng khác trả về thì nó sẽ biết được
tất cả các LSR mà nó có kết nối trực tiếp.
 Khi một LSR biết được địa chỉ của LSR khác bằng cơ chế này thì nó sẽ
thiết lập kết nối TCP đến LSR đó.Khi đó phiên LDP được thiết lập giữa
2 LSR.
Phiên LDP là phiên song hướng nên mỗi LSR ở hai đầu nối kết đều có thể yêu
cầu và gửi liên kết nhãn.Trong trường hợp hai LSR không có kết nối trực tiếp thì LSR

định kỳ gửi bản tin Hello đến cổng UDP đã biết tại địa chỉ IP xác định được khai báo
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang15

khi thiết lập cấu hình.Đầu nhận bản tin này có thể trả lời lại bằng bản tin Hello khác
và việc thiết lập các phiên LDP được thực hiện như trên.
4.2.2 Khởi động ,thiết lập và duy trì phiên LDP
Các LSR thiết lập các phiên giữ chúng để công bố và trao đổi nhãn cho
nhau.Mối không gian nhãn công bố và trao đổi yêu cầu một phiên LDP riêng biệt.
Sự trao đổi thông điệp Discovery Hello giữa 2 LSR kích khởi thiết lập phiên
LDP.Quá trình này gồm 2 thủ tục:
 Thiết lập kết nối vận chuyển
 Khởi động phiên
Thiết lập nối kết vận chuyển:
1.LSR1 xác định các địa chỉ vận chuyển để sử dụng tại đầu cuối (A1) của nó và
đầu cuối (A2) của LSR2.A1 là địa chỉ của LSR1 công bố.
a.Nếu LSR1 sử dụng trường địa chỉ trong bản tin Hello thì A1 là địa chỉ nó
công bố cho LSR2.
b.Nếu LSR1 không sử dụng trường địa chỉ thì A1 là địa chỉ IP nguồn được sử
dụng trong các Hello mà nó gửi đến LSR2.
Tương tự địa chỉ A2 cũng được xác định như trên.
2.LSR1 xác định nó đóng vai trò tích cực hay thụ động trong thiết lập phiên
bằng việc so sánh địa chỉ A1 và A2 là các số nguyên không dấu.Nếu A1>A2 thì nó
đóng vai trò tích cực,ngược lại thì nó là thụ động.
3.Nếu LSR1 tích cực,nó thử thiết lập nối kết LDP TCP bằng việc nối đến cổng
LDP well-know tại địa chỉ A2.Nếu LSR1 thụ động thì nó chờ LSR2 thiết lập nối kết
LDP TCP đén cổng well-know của nó.
Khởi động phiên
Sau khi LSR1 và LSR2 được thiết lập nối kết vận chuyển thì nó thỏa thuận các

tham số phiên bằng việc chuyển các thông điệp LDP Intialization .Các tham số được
thỏa thuận bao gồm phiên bản của giao thức LDP,các phương thức phân bố nhãn,các
giá trị định thời và các phạm vi VPI/VCI cho ATM.
Sau khi đạt đạt sự thỏa thuận từ việc trao đổi qua lại các bản tin Hello,ta đã
thiết lập một phiên LDP giữa LSR1 và LSR2cho việc công bố các không gian nhãn
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang16

LSR:a và LSR:b.Nếu LSR1 đóng vai trò tích cực thì nó sẽ gửi đi bản tin khởi tạo
Initialization đến LSR2.Nếu LSR1 là thụ động thì nó chờ LSR2 gửi lại bản tin này.
Bằng việc chờ các thông điệp khởi tạo từ các LSR ngang hàng,một LSR thụ
động có thể phân tích,kiểm tra để biết xem việc khởi tạo này này có phù hợp với định
tuyến của LER biên hay không.
 Khi LSR1 là thụ động:
 LSR1 khi nhận được thông điệp Initialization thì nó xem thử bản tin này
có thích hợp với phần định danh LDP hay không.
 Nếu thích hợp thì LSR1 sẽ gửi trả lại thông điệp Initialization của nó
cho LSR2, đồng thời kèm theo bản tin Keep Alive để chấp nhận tín hiệu
của các tham số của LSR2.Nếu các tham số không được chấp nhận thì
LSR1 sẽ gửi thông điệp Session Rejected Parameter Error Notification và
đóng kết nối TCP.
 Nếu LSR1 không tìm thấy sự tương thích từ bản tin Hello Adjacency thì
nó gửi đi bản tin Session Rejected No Hello Error Notification và đóng
kết nối TCP.
 Nếu LSR1 nhận thông điệp Keep Alive trong đáp ứng Initialization của
nó thì phiên tiến hành từ LSR1.
 Nếu LSR1 nhận một bản tin Error Notification thì LSR2 đã từ chối
phiên được đề nghị và LSR1 đóng kết nối TCP.
 Khi LSR1 đóng vai trò tích cực:

 Nếu LSR1 nhận bản tin Error Notification từ LSR2 thì tức là nó đã từ
chối thiết lập phiên LDP và lập tức đóng kết nối TCP.
 LSR1 nhận bản tin Initialisation thì nó kiểm tra xem các thông số của
phiên có được chấp nhận hay không,Nếu được,nó đáp lại bằng thông điệp
Keep Alive.Nếu các tham số phiên không được chấp nhận thì LSR1 đáp lại
bằng cách gửi đi bản tin Session Rejected Parameter Error Notification và
đóng kết nối TCP.
 Nếu LSR1 nhận thông điệp Keep Alive thì có nghĩa là LSR2 đã chấp
nhận khởi tạo phiên LDP.
4.2.3 Cấu trúc thông điệp LDP
Trao đổi thông điệp LDP thực hiện bằng cách gửi các LDP-PDU ( Protocol
Data Unit) thông qua các phiên LDP trên kết nối TCP.Mỗi LDP-PDU có thể mang
một hoặc nhiều thông điệp,và các thông điệp này không nhất thiết phải có liên quan
với nhau.
Có 4 loại thông điệp LDP là cơ sở thiết lập và duy trì LDP:
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang17

 Các thông điệp phát hiện công bố sự có mặt của các LSR.
 Các thông điệp thiết lập và duy trì phiên LDP
 Các thông điệp công bố,tạo, thay đổi và xóa các ánh xạ nhãn với các
FEC.
 Các thông điệp để truyền đạt các thông tin trạng thái, lỗi hoặc cảnh báo.
4.2.3.1 LDP-PDU
Mối PDU của LDP bao gồm một Header LDP và theo sau là một hoặc nhiều
thông điệp LDP.Phần header LDP có dạng như sau :

Hình4-2 Format của LDP-PDU
PDU Length(2 octec): số nguyên chỉ chiều dài của PDU theo octec,không tính

trường Version và PDU Length .LDP Indentifier (6 octec): xác định không gian nhãn
được cấp phát.4 octec đầu là giá trị duy nhất tồn cục nhận dạng LSR,như địa chỉ IP
(Router ID) được gán cho LSR.Hai octec sau xác định một không gian nhãn bên
trong.2 nhãn này được set về 0 cho không gian nhãn “per-platform”.
4.2.3.2 Định dạng thông điệp LDP
Tất cả các thông điệp LDP có cùng format như sau:

Hình4-3 Định dạng chung của bản tin LDP
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang18

Bit U: Bit Unknown,luôn là 0 và đặc tả LDP không có kiểu bản tin Unknown.
Bảng sau là các giá trị định nghĩa trường Message Type.

Hình4-4 Các bản tin thông dụng
Message length:chiều dài của các trường,tính theo octec (gồm Message ID,các
tham số bắt buộc và tùy chọn ).
Message ID: được dùng để liên kết một số bản tin với các bản tin khác.
Các tham số bắt buộc và tùy chọn phụ thuộc vào các bản tin được gửi,chúng
thường dung kiểu mã hóa TLV( Type Length Value).Nói chung,mọi thứ xuất hiện
trong một thông điệp LDP có thể mã hóa theo kiểu TLV,tuy nhiên đặc tả LDP không
phải lúc nào cũng sử dụng lược đồ TLV.
4.2.3.3 Các bản tin LDP
 Bản tin Notification

Hình4-5 Định dạng bản tin Notification
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang19


LSR sử dụng bản tin Notification để báo cho các LSR cung cấp về các điều
kiện bất thường hay xảy ra lỗi như:
- Nhận biết các bản tin bị khiếm khuyết,bị lỗi hay không xác định.
- Hoàn thành bản tin Keep Alive
- Việc ngắt (Shutdown) bởi một nút mạng.
- Lỗi trong sự khởi đầu một phiên LDP.
Trong một vài trường hợp LSR có thể kết thúc phiên LDP (đóng kết nối TCP) .
Số nhận dạng bản tin (message ID ) là duy nhất cho mỗi bản tin,nó sẽ được mã
hóa trong tất cả các bản tin.
Khi một LSR nhận một bản tin Notification chứa đựng mã trạng thái chỉ thị lỗi
không thể tránh khỏi( fatal error ) ,nó sẽ kết thúc phiên LDP ngay lập tức bằng cách
đóng kết nối phiên TCP và loại bỏ tất cả các trạng thái lien quan đến phiên,bao gồm
cả việc kết nối nhãn FEC được nhận biết từ phiên làm việc.
 Bản tin Hello

Hình4-6 Định dạng bản tin Hello
Bản tin Hello được sử dụng để trao đổi giữa 2 thực thể LDP ngang cấp trong
suốt quá trình phát hiện LDP.Cấu trúc của bản tin này được thể hiện như hình trên.
Trường Common Hello Parameters : cần nhắc lại rằng các LSR lân cận sẽ trao
đổi các bản tin Hello theo chu kỳ với nhau để chắc chắn rằng chúng đang hoạt
động.Các TLV này chứa các tham số thông thường để quản lý chi tiết quá trình trao
đổi bản tin Hello,nó xác địn số bản tin Hello gửi và nhận và ghi nhận số lần bản tin
Hello gửi và nhận trong một chu kỳ thời gian.
 Bản tin Initialization
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang20



Hình4-7 Định dạng bản tin Initialization

Các bản tin thuộc loại này được gửi khi bắt đầu một phiên LDP giữa 2 LSR để
trao đổi các tham số,các tùy chọn cho phiên.Các tham số này bao gồm:
- Chế độ phân bố nhãn
- Chế độ định thời
- Phạm vi các nhãn sử dụng trong kênh giữa 2 LSR đó.
Cả 2 LSR đều có thể gửi các bản tin Initialization và LSR nhận sẽ trả lời bằng
Keep Alive nếu các tham số được chấp nhận .Nếu có một tham số nào đó không được
chấp nhận thì LSR trả lời thông báo có lỗi và phiên LDP kết thúc.
 Bản tin Keep Alive


Hình4-8 Định dạng bản tin Keep Alive
Các bản tin Keep Alive được gửi định kỳ khi không có bản tin nào được gửi để
đảm bảo cho mỗi thành phần LSR biết rằng,các LSR ngang hàng khác vẫn đang hoạt
động tốt.Trong trường hợp không xuất hiện bản tin Keep Alive hay một số bản tin
khac của LDP thì LSR xác nhận là kết nối bị hỏng và sẽ hủy phiên LDP.
 Bản tin Address

Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang21

Hình4-9 Định dạng bản tin Address
Bản tin Address được một LSR gửi đến LSR cùng cấp với nó để quảng bá về
các địa chỉ giao diện.Một LSR nhận một bản tin Address sẽ sử dụng các địa chỉ để
duy trì một cơ sở dữ liệu cho việc trao đổi giữa các bộ nhận dạng LDP ngang cấp và
các địa chỉ của hop tiếp theo.
Trường Address list là mộ danh sách các địa chỉ IP được phát bởi LSR

gửi.Trong bản tin này không có một tham số tùy biến nào(optional parameters).
 Bản tin Address Withdraw

Hình4-10 Định dạng bản tin Address Withdraw
Bản tin Address Withdraw xóa bản tin Address và gỡ bỏ các địa chỉ và các giao
tiếp địa chỉ được phát trước đó.
Trường Address List TLV chứa danh sách các địa chỉ được gỡ bỏ bởi LSR
phiá phát.Trong bản tin này cũng không có các tham số tùy biến.
 Bản tin Label Mapping
Các bản tin Label Mapping được sử dụng để ánh xạ liên kết giữa FEC (Prefix
địa chỉ) và nhãn.Bản tin Label Withdraw thực hiện quá trình ngược lại: nó được sử
dụng để xóa bỏ liên kết vừa thực hiện.Bản tin này được sử dụng khi có sự thay đổi
trong bảng định tuyến hay thay đổi trong cấu hình LSR làm tạm dừng việc chuyển
nhãn các gói trong FEC đó.

Hình4-11 Định dạng bản tin Label Mapping
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang22

Trường FEC TLV: chứa nhóm chuyển tiếp tương đương mà nhóm này sẽ được
gán cho một nhãn,nhãn này nằm trong trường Label TLV.
Trường Label TLV: chữa nhãn được gán cho nhóm chuyển tiếp tương đương.
Trường Optional TLV: gồm có số nhận dạng bản tin yêu cầu nhãn,tổng số hop
và vector (path vector).
 Bản tin Label Request

Hình4-12 Định dạng bản tin Label Request
LSR đưa ra bản tin này để yêu cầu một thực thể LDP ngang cấp cung cấp một
nhãn cho nhóm chuyển tiếp tương đương FEC.

Một LSR có thể gửi bản tin này khi:
1. LSR phát hiện một FEC mới thông qua bảng chuyển tiếp,hop kế tiếp là
một thực thể LDP ngang cấp,và LSR không có sự ánh xạ nào từ hop kế tiếp
cho nhóm chuyển tiếp tương đương này.
2. Hop kế tiếp có sự thay đổi FEC mà nó lại không thông báo về sự thay
đổi này cho LSR.
 Bản tin Label Withdraw


Hình4-13 Định dạng bản tin Label Withdraw
Bản tin này loại bỏ sự ánh xạ giữa các FEC với nhãn.Nó gửi tới một thông điệp
đến một LSR ngang cấp rằng nút không tiếp tục sử dụng các nối kết giữa FEC với
nhãn mà LSR này đã quảng bá.


Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang23

 Bảng tin Label Release


Hình4-14 Định dạng bản tin Label Release
LSR sẽ gửi bản tin này khi nhận được chuyển đổi nhãn mà nó không cần thiết
nữa.Điều đó thường xảy ra khi LSR giải phóng nhận thấy nút tiếp theo cho FEC đó
không phải là LSR quảng bá lien kết nhãn/FEC đó.
Một LSR sẽ truyền bản tin này khi:
1. LSR gửi ánh xạ nhãn không còn là hop kế tiếp đối với FEC được ánh xạ nữa.
2. LSR nhận được ánh xạ nhãn từ một LSR mà nó lại không phải là hop kế tiếp
đối với nhóm chuyển tiếp tương đương này.

3. LSR nhận được một bản tin Label Withdraw
Trong chế độ hoạt động gán nhãn theo yêu cầu từ phía trước,LSR sẽ yêu càu
gán nhãn từ LSR lân cận phía trước sử dụng bản tin Label Request.Nếu bản tin Label
Request cần phải hủy bỏ trước khi được chấp nhận (do nút kế tiếp trong FEC yêu cầu
đã thay đổi) ,thì LSR yêu cầu sẽ loại bỏ yêu cầu với bản tin Label Request Abort.
 Bản tin Label Abort Request

Hình4-15 Định dạng bản tin Abort Request
Bản tin này bỏ qua các bản tin Label Request.Có nhiều lý do như việc quảng bá
mào đầu OSPF hay BGP sẽ thay đổi hoạt động yêu cầu nhãn.
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang24

Trường LSPID TLV là số nhận dạng duy nhất của một CR-LSP.Nó là tập hợp
của số nhận dạng một CR-LSP và một số nhận dạng một CR-LSP duy nhất đến LSR
đó.Trường này được sử dụng trong việc quản lý mạng,trong việc sửa chữa CR-LSP.
Trường ER TLV xác định đường được thiết lập bởi LSP.Nó chứa một hoặc
nhiều explicit hop TLV.
Trường Traffic TLV truyền các thông số của lưu lượng đến các nút CR-LSP
khác.
Trường Pinning TLV được sử dụng để phân đoạn một đường LSP đã được định
tuyến.
4.2.4 Các kiểu công bố nhãn
Kiến trúc của MPLS cho phép hai kiểu hoạt động của các LSR để phân bố các
ánh xạ nhãn,đó là kiểu Xuôi dòng theo yêu cầu(Downstream on Demand) và Xuôi
dòng không theo yêu cầu(Downstream Unsolicited).
4.2.4.1 Công bố nhãn xuôi dòng theo yêu cầu

Hình4-16 Liên kết nhãn kiểu xuôi dòng theo yêu cầu

Công bố nhãn xuôi dòng theo yêu cầu được thực hiện trong 1 phiên LDP,một
LSR sẽ gửi tới một LSR khác một yêu cầu liên kết,LSR này sẽ gửi trả về một liên kết
nhãn/FEC.Ở hình trên,LSR2 gửi trả về cho LSR1 một liên kết nhãn/FEC để LSR1
kiểm tra xem đây có phải là hop tiếp theo không.
4.2.4.2 Công bố nhãn xuôi dòng không theo yêu cầu

Hình4-16 Liên kết nhãn kiểu xuôi dòng không theo yêu cầu
MPLS cho phép việc phân bố các lien kết mà không yêu cầu tường minh cho
chúng.Kiểu này là kiểu xuôi dòng không yêu cầu,trong đó,LSR xuôi dòng chịu trách
Báo cáo chuyển mạch

Nhóm 16 Trang25

nhiệm cho việc công bố ánh xạ đến LSR ngược dòng.HÌnh trên mô tả LSR2 chuyển
lien kết nhãn đến LSR1 mà không có yêu cầu từ LSR1.
4.2.5 Các kiểu điều khiển LSP
Có 2 kiểu điều khiển mà một LSR có thể hoạt động trong khi thiết lập một
LSP,đó là điều khiển LSP độc lập và điều khiển LSP tuần tự.
4.2.5.1 Điều khiển phân bố nhãn độc lập
Trong điều khiển phân bố nhãn độc lập,mỗi LSR có thể công bố một ánh xạ nhãn đến
các LSR lân cận của nó khi nhận được một yêu cầu công bố nhãn từ LSR ngược
dòng,mà không cần chờ ánh xạ từ chặng tiếp theo.

Hình4-17 Điều khiển phân bố nhãn độc lập
4.2.5.2 Điều khiển phân bố nhãn theo kiểu tuần tự
Trong kiểu phân bố nhãn tuần tự thì mỗi LSR sẽ nhận ánh xạ từ LSR lối ra rồi
lần lượt qua các LSR trung gian rồi mới đến LSR ngược dòng.

Hình4-18 Điều khiển phân bố nhãn theo kiểu tuần tự