CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MPLS
1.1- Định nghĩa về MPLS:
MPLS định ra một hình mẫu khác biệt về cách truyền dữ liệu. Thay vì phải dựa vào địa chỉ đích, quá trình định tuyến giờ đây dựa hoàn toàn vào các nhãn (label). Việc từ bỏ khái niệm định tuyến dựa vào địa chỉ đích, MPLS cho phép nhiều tham số mới tham gia vào quyết định lựa chọn đường đi, chẳng hạn như kỹ thuật lưu lượng (traffic engineering), các yêu cầu về chất lượng dịch vụ (quality of service), cũng như tính riêng tư (privacy) giữa các khách hàng sử dụng chung một hạ tầng MPLS, bên cạnh các thông tin định tuyến thông thường.
1.2- Các giao thức tiền MPLS:
Chuyển mạch nhãn không phải là một kỹ thuật mới. Frame Relay và ATM đều sử dụng kỹ thuật này. Cụ thể, khung dữ liệu (frame) của Frame Relay có độ dài bất kỳ. Trong khi đó tế bào (cell) ATM gồm hai phần: phần mào đầu (header) kích thước 5 bytes và phần tải trọng (payload) là 48 bytes. Header của cell ATM và frame Frame Relay đều có thông tin và kênh ảo chứa cell và frame. Và đi qua mỗi router trung gian (next-hop), giá trị “nhãn” đều được thay đổi.
Một điều cần lưu ý là cả Frame Relay lẫn ATM đều là các giao thức WAN (Wide Area Network) nổi tiếng. Sự phổ biến này có được là nhờ hạ tầng mạng WAN không quá tốn kém, lại cho phép mang nhiều giao thức. VPN (Virtual Private Network) được hình thành trên WAN. Khách hàng chỉ việc thuê kênh riêng (leased-line) từ nhà cung cấp dịch vụ (Service Provider) và tự xây dựng mạng nội bộ cho riêng mình. Vì SP chỉ hỗ trợ dịch vụ lớp 2 tới router lớp 3 của khách hàng, do đó đảm bảo được sự tách biệt và độc lập giữa các khách hàng với nhau. Mô hình mạng lưới như trên được gọi là mạng phủ kín (overlay network).
Ngày nay, cùng với sự phát triển Internet, IP (Internet Protocol) trở thành giao thức phổ biến nhất. IPđược sử dụng rộng khắp. Vì thế bên cạnh mạng overlay VPN, nhiều khách hàng lựa chọn sử dụng dịch vụ MPLS VPN.
1.3- Lợi ích của MPLS:
Lợi ích chính khi vận hành MPLS trong mạng lưới bao gồm:
1.3.1- Ưu thế về tốc độ:
Ban đầu, việc sử dụng giao thức chuyển mạch là do yêu cầu về tốc độ. Chỉ dựa vào CPU để chuyển mạch các gói tin IP là chậm hơn so với quá trình tra giá trị nhãn ở phần đầu bản tin, như trong chuyển mạch nhãn. Một router khi truyền một gói tin IP, bắt đầu bằng cách tra thông tin về địa chỉ đích và tìm next-hop tương ứng. Quá trình này lai phụ thuộc vào cấu hình ban đầu của nhà sản xuất thiết bị. Thậm chí, vì gói tin có thể là gói tin đơn hướng (unicast) hay đa hướng (multicast) và có 32 bit, nên việc dò tìm sẽ phức tạp và tốn nhiều thời gian hơn.
Nhiều người nghĩ rằng, việc chuyển mạch dựa vào dò nhãn là phương pháp nhanh gọn hơn. Nhưng thực tế, điều này vẫn còn tranh cãi. Ngày nay, khi băng thông của các liên kết (link) trên router đạt đến 40Gb/s. Thì không thể nào các gói tin chỉ chuyển mạch dựa vào CPU mà còn dựa vào mạch tích hơp ASIC (Application-Specific Integrated Circuit). Điều này làm cho việc chuyển mạch gói tin IP đạt tốc độ tương đương với chuyển mạch gói tin mang nhãn.
Vì thế, khi nói MPLS giúp tăng tốc độ chuyển mạch là không hoàn toàn chính xác.
1.3.2- Sử dụng hạ tầng thống nhất:
Dữ liệu đi vào hệ thống chạy MPLS được gán nhãn trước khi thực hiện tiến trình chuyển mạch trên nền hạ tầng sẵn có ban đầu. Đây là ưu điểm lớn của MPLS.
Cũng nhờ vào sự đa dạng – bằng cách cho phép nhiều công nghệ chạy trên đó, IP đã trở thành công nghệ chi phối trên mạng. Sự đa dạng còn được thể hiện ở lưu lượng truyền: không chỉ có dữ liệu (data) mà có cả thành phần thoại (telephony).
Sự kết hợp giữa MPLS và IP giúp mở ra nhiều tiềm năng mới. Đóng nhãn vào gói tin cho phép không chỉ riêng IP mà còn nhiều giao thức khác cùng chạy trên nền một hạ tầng thống nhất. Một số giao thức tiêu biểu là: IPv4, IPv6, Ethernet, HDLC (High-Level Data Link Control), PPP và các công nghệ lớp 2 (layer 2) khác.
Chức năng mà tại đó bất kỳ frame lớp 2 được mang qua mạng đường trục MPLS (MPLS backbone) được gọi là Any Transport over MPLS (AToM). Các router đang chuyển lưu lượng AToM không cần biết payload MPLS; mà chỉ cần quan tâm đến trường nhãn ở phần header. Về cơ bản, chuyển mạch nhãn MPLS là một phương pháp chuyển mạch đa giao thức đơn giản trong một mạng. Do đó, bảng định tuyến nhãn cần có đầy đủ các thông tin về nhãn, next-hop và đích.
Tóm lại, AToM cho phép SP cung cấp dịch vụ lớp 2 tới khách hàng, giống như các mạng chuyên biệt khác. Tại một thời điểm, nhà cung cấp dịch vụ chỉ cần một hạ tầng mạng thống nhất để chuyển tiếp tất cả các loại lưu lượng của khách hàng.
(Còn tiếp…)
