1. Nguyên lý hoạt động của MPLS
Là tất cả các gói IP sẽ được gắn nhãn (label) và chuyển tiếp theo một đường dẫn LSP. Các router trên đường dẫn chỉ căn cứ vào nội dung của nhãn để thực hiện quyết định chuyển tiếp gói mà không cần phải kiểm tra header IP. Quan điểm của MPLS là tính thông minh càng đưa ra biên thì mạng càng hoạt động tốt.
Lý do là những thành phần ở mạng lõi phải chịu tải rất cao. Thành phần mạng lõi nên có độ thông minh thấp và năng lực chuyển tải cao. MPLS phân tách hai chức năng định tuyến và chuyển mạch: Các router ở biên thực hiện định tuyến và gắn nhãn (label) cho gói. Còn các router ở mạng lõi chỉ tập trung làm nhiệm vụ chuyển tiếp gói với tốc độ cao dựa vào nhãn. Tính thông minh được đẩy ra ngoài biên là một trong những ưu điểm lớn nhất của MPLS.
2. Minh họa hoạt động và quá trình xây dựng bảng FIB và LFIB trong mạng MPLS
Gồm các bước sau:
Step 1: Giao thức định tuyến (OSPF hay IS IS …) xây dựng bảng routing table.
Step 2: Các LSR lần lượt gán 1 nhãn cho một dest-IP trong bảng routing Table một cách độc lập.
Step 3: LSR lần lượt phân tán nhãn cho tất cả các router LSR kế cận.
Step 4: Tất cả các LSR xây dựng các bảng LIB, LFIB, FIB dựa trên label nhận được.
Đầu tiên các router sẽ dùng các giải thuật định tuyến như OSPF hay IS-IS… để tìm đường đi cho gói tin giống như mạng IP thông thường và xây dựng nên bảng routing- table cho mỗi router trong mạng. Giả sử, ở đây router A muốn đến mạng X thì phải qua router B, B chính là Next-hop của router A để đến mạng X.
Sau khi bảng routing table đã hình thành, các router sẽ gán nhãn cho các đích đến có trong bảng routing table của nó, ví dụ ở đây router B sẽ gán nhãn bằng 25 cho mạng X, nghĩa là những nhãn vào có giá trị 25, router B sẽ chuyển nó đến mạng X.
Router B phân tán nhãn 25 cho tất cả các router LSR kế cận nó với ý nghĩa “Nếu bạn muốn đến X thì hãy gán nhãn 25 rồi gửi đến tôi”, cùng lúc đó bảng tra LIB hình thành trong router B và có entry như hình sau.
Các router LSR nhận được nhãn được từ router hàng xóm sẽ cập nhập vào bảng LIB, riêng với router biên (Edge LSRs) sẽ cập nhập vào bảng LIB và cả FIB của nó.
Cũng giống như B, router C sẽ gán nhãn là 47 cho Network X và sẽ quảng bá nhãn này cho các router kế cận, C không quảng bá cho router D vì D không chạy MPLS.
Cùng lúc đó router C hình thành 2 bảng tra LIB và LFIB có các entry như trên. Sau khi nhận được quảng bá của router C, router B sẽ thêm nhãn 47 vừa nhận được vào trong bảng tra FIB và LIB đồng thời xây dựng bảng tra LFIB có các entry như hình vẽ, router E chỉ thêm nhãn 47 vào trong LIB và FIB.
Như vậy ta đã có được đường đi từ biên router A đến mạng cần đến là mạng X, hay nói cách khác một LSP đã hình thành. Bây giờ gói tin có thể truyền theo đường này tới đích như sau: Một gói tin IP từ mạng IP đến router biên Ingress, router A sẽ thực hiện tra bảng FIB của nó để tìm ra nexthop cho gói tin này, ở đây A sẽ gán nhãn 25 cho gói tin này theo entry có trong bảng FIB của nó và sẽ gởi tới next hop là router B để đến mạng X.
Gói tin với nhãn 25 được truyền đến cho router B, router B sẽ tra bảng LFIB của nó và tìm ra giá trị nhãn ngõ ra cho gói tin có nhãn ngõ vào 25 là 47, router B sẽ chuyển nhãn thành 47 và truyền cho next hop là router C.
Gói tin với nhãn 47 được truyền đến router C, router C sẽ tra bảng LFIB của nó và tìm ra hoạt động tiếp theo cho gói tin có nhãn vào 47 là sẽ pop nhãn ra khỏi gói tin và truyền cho next hop là router D, như vậy gói tin đến D là gói tin IP bình thường không nhãn.
Gói tin IP này đến D, router D sẽ tra bảng routing table của nó và truyền cho mạng X
Lê Sơn Hà – VnPro
