Hoạt động phân bổ nhãn

CHƯƠNG 9: HOẠT ĐỘNG PHÂN BỔ NHÃN Một vài phương pháp có thể được thiết lập để quảng báo và phân bổ nhãn. Chương này đưa ra 3 phương pháp : LDP, RSVP, BGP. Phần lớn chương dành cho LDP nhưng không có nghĩa hai phương pháp kia không được nhìn tới. Bởi vì, tuy BGP và RSVP là khá hiệu quả nhưng LDP bao hàm nhiều hơn, có nhiều thủ tục và bản tin hơn hai loại kia. Các phương pháp phân bổ nhãn Như đã đề cập ở trên, MPLS không quy định giao thức phân bố nhãn đặc trưng. Rất nhiều giao thức hỗ trợ phân bổ nhãn được sử dụng và nó đã cho thấy hiệu quả của mình. Tuy nhiên, IETF đã phát triển một giao thức đặc trưng để thực hiện MPLS được gọi là giao thức giao thức phân bổ nhãn (LDP). Một giao thức khác là LDP cưỡng bức (CR-LDP). Nó dùng LDP cho phép nhà quản lý mạng thiết lập tuyến chuyển mạch nhãn định tuyến hiện. CR-LDP là sự mở rộng của LDP. Nó hoạt động phụ thuộc vào IGP. Nó được dùng cho lưu lượng nhạy cảm với thời gian và cạnh tranh với mạng chuyển mạch kênh. RSVP cũng có thể được dùng để phân bổ nhãn. Bằng việc dùng tuyến RSVP và các bản tin RSVP nó hỗ trợ liên kết nhãn và các hoạt động phân bổ. BGP là một ứng cử tốt cho giao thức phân bổ nhãn. BGP có thể được dùng khi cần liên kết các nhãn với tiền tố địa chỉ. 5.1. Giao thức phân bổ nhãn MPLS cung cấp một phương thức tiêu chuẩn cho việc phân bổ của các nhãn định tuyến giữa các LSR cạnh nhau. Tiêu chuẩn này đã được định nghĩa trong ANDE00. Ta sẽ làm rõ bản thảo này bằng việc mô tả LDP. Chúng ta biết rằng MPLS không đưa ra quyết định chuyển tiếp với mỗi dữ liệu đồ lớp 3. Một chuyển tiếp tương đương quyết định đối với các lớp của dữ liệu đồ lớp 3 và độ dài nhãn được thương lượng giữa các LSR lân cận dọc theo các LSP từ lối vào đến lối ra. Các router với khả năng chuyển mạch nhãn có thể đưa ra quyết định khi các router bên cạnh có khả năng hoạt động MPLS. Chúng theo các giá trị nhãn để dùng cho việc truyền lưu lượng người dùng. LDP được dùng để hỗ trợ yêu cầu này. Trao đổi logic Trao đổi Trao đổi logic logic Bản tin LDP Bản tin LDP Hình 5.1. Trao đổi bản tin LDP LSR A LSR B LSR C Hình 5.1 chỉ ra các khái niệm chung của LDP. Nó hoạt động giữa các LSR là các kết nối trực tiếp thông qua một liên kết (LSR A và LSR B cũng như LSR B và LSR C). Nó cũng có thể hoạt động giữa các LSR không kề nhau (được chỉ ra trong hình với các nét đứt). Hiển nhiên, các bản tin LDP cho liên kết nhãn giữa luồng LSR A và LSR C phải qua LSR B nhưng LSR B không xử lý chúng. Các LSR dùng LDP để thay đổi nhãn và thông tin FEC được gọi là LDP peer. Chúng thay đổi thông tin này bằng cách tạo ra một phiên LDP. 5.1.1. Bản tin LDP Có 4 loại bản tin LDP: - Bản tin Discovery được dùng để thông báo và lưu giữ sự có mặt của một LSR trong mạng. LSR gửi định kì một bản tin Hello qua cổng UDP với địa chỉ đa hướng của các router trên mạng con này. - Bản tin Session được dùng để thiết lập, duy trì, huỷ bỏ các phiên giữa các LDP ngang cấp (LSR). Hoạt động này đòi hỏi việc gửi một bản tin khởi tạo qua TCP. Sau khi hoạt động này kết thúc, hai LSR sẽ là LDP ngang cấp. - Bản tin Advertisement được dùng để thiết lập, thay đổi và huỷ bỏ các trao đổi nhãn cho FEC. Các bản tin này cũng được truyền qua TCP. Một LSR có thể yêu cầu một trao đổi nhãn với một LSR bên cạnh khi nó muốn. Nó cũng có thể quảng báo các trao đổi nhãn khi nó muốn một LDP ngang cấp dùng một trao đổi nhãn. - Bản tin Notification cũng được gửi qua TCP và được dùng để cung cấp các thông tin về tình trạng, biểu hiện và thông tin về lỗi. 5.1.2. Các FEC, không gian nhãn và định danh Như đã biết, FEC có thể được thiết lập bởi các địa chỉ, chỉ số cổng hoặc PID. LDP có một cái nhìn hạn chế về các yếu tố của FEC và hai định nghĩa: tiền tố địa chỉ IP và địa chỉ host. Các quy tắc được thiết lập cho việc trao đổi của gói đặc trưng tới LSP đặc trưng. Mỗi quy tắc được áp dụng cho tới khi gói được trao đổi tới LSP. - Nếu có chính xác một LSP có một địa chỉ host môi trường FEC được định danh tới địa chỉ đích của gói thì gói đó được trao đổi tới LSP đó. - Nếu có nhiều LSP, mỗi LSP chứa một địa chỉ host môi trường FEC được định danh tới địa chỉ đích của gói thì gói đó sẽ được trao đổi tới một LSP trong số đó. Thủ tục để lựa chọn một LSP trong số đó không được định nghĩa bởi LDP. - Nếu một gói phù hợp với một LSP, gói đó được trao đổi tới LSP này. - Nếu một gói phù hợp với nhiều LSP thì nó sẽ trao đổi tới LSP giống prefix dài nhất. Nếu không có LSP nào như vậy, gói sẽ trao đổi tới một LSP giống prefix dài hơn các LSP khác. Thủ tục lựa chọn một trong các LSP này không được định nghĩa bởi LDP. - Như đã biết, một gói phải đi qua một router lối ra đặc biệt và có một LSP có tiền tố địa chỉ môi trường FEC (là địa chỉ router đó) thì gói được trao đổi tới router đó. Thủ tục này không được định nghĩa bởi LDP. Không gian nhãn và định danh LSR B1, 1-500 LSR B2, 1-500 Hình 5.2. Không gian đa nhãn Không gian nhãn trong LDP tương tự các định nghĩa trong MPLS, có tên là không gian nhãn giao diện và không gian nhãn nền. Một không gian nhãn được chỉ định với bộ nhận dạng LDP 6 octet, 4 bít đầu tiên nhận dạng một LSR và phải là giá trị toàn cầu duy nhất giống như địa chỉ IP. Hai octet cuối nhận dạng không gian nhãn trong LSR. Các octet này được đặt từ 0 cho không gian nhãn mở rộng nền. LSR A LSR B Nếu LSR dùng nhiều không gian nhãn, nó liên kết mỗi không gian nhãn với một LDP khác nhau. Không gian đa nhãn có thể được thiết lập trong các mạng ATM mà trong đó hai chuyển mạch ATM có nhiều liên kết để kết nối chúng và có thể dùng lại các nhãn trên mỗi giao diện. Với điều này, một không gian nhãn và LSR của nó luôn được nhận biết nếu bộ nhận dạng LDP kèm thêm một bản tin LDP. Trong ví dụ này, các nhãn từ 1 đến 500 được sử dụng 2 lần và các bộ nhận dạng LDP giữ nhận dạng duy nhất không gian nhãn. 5.1.3. Phiên LDP Các LSR thiết lập các phiên giữa chúng để quảng báo và thay đổi nhãn. Mỗi quảng báo và thay đổi không gian nhãn yêu cầu một phiên LDP riêng. Phiên LDP chạy trên TCP. Các phiên giữa các LSR kết nối không trực tiếp Hình 5.3 chỉ ra cách các LSR kết nối không trực tiếp quảng báo các nhãn. Giả sử LSR A và LSR D muốn thiết lập một LSP giữa chúng, LSR B và LSR C là các LSR trung gian. LSR A đặt 2 nhãn trên LSP về phía LSR D, nhãn 33 và 21. Bước 1 2 A B C D Stack là 21 21 Từ D 33 Từ B 3 4 5 Hình 5.3. Phân bổ nhãn giữa các LSR lân cận và không lân cận Bước 1, LSR A nghiên cứu nhãn 21 từ LSR D. Bước 2, LSR A đẩy nhãn 21 vào ngăn xếp nhãn. Bước 3, LSR A nghiên cứu nhãn 33 từ LSR B. Bước 4, LSR A đẩy nhãn 33 vào ngăn xếp nhãn. Bước 5, khi LSR A gửi lưu lượng tới LSR D, nó gộp nhãn 33 và 21 vào mào đầu gói. Nhãn 33 được dùng giữa LSR A và LSR B, nhãn 21 được dùng giữa LSR A và LSR D. Các nhãn được dùng giữa B, C, D không được chỉ ra trong hình vẽ. Cách các LSR nhận biết các LSR khác Các LSR nhận biết LSR khác theo 2 cách. Kỹ thuật phát hiện cơ sở được sử dụng khi các LSR lân cận được kết nối trực tiếp bởi một liên kết. Một LSR định kì gửi bản tin Hello LDP ra ngoài giao diện của nó. Các bản tin Hello này được gửi qua UDP, với một địa chỉ đa hướng của tất cả các router trên mạng con này. Bản tin Hello chứa bộ nhận dạng LDP. IP 21 33 Stack là 33, 21 Phương pháp thứ hai là kỹ thuật phát hiện mở rộng. LSR phải gửi một bản tin Hello gọi là targeted Hello tới các LSR với một địa chỉ IP riêng, bản tin chứa bộ nhận dạng LDP. Các địa chỉ targeted được biết bởi các giao thức định tuyến quy ước.