Chuyên đề Kỹ thuật lưu lượng với chuyển mạch nhãn đa giao thức

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1: MPLS và mô hình tham chiếu OSI 1 11 Hình 1-2: Miền MPLS 15 Hình 1-3: Upstream và downstream LSR 16 Hình 1-4: Định dạng cấu trúc nhãn 16 Hình 1-5: Ngăn xếp nhãn 17 Hình 1-6: Các kiểu node MPLS 17 Hình 1-7: Lớp chuyển tiếp tương đương 18 Hình 1-8: Đường chuyển mạnh nhãn (LSP) 19 Hình 1-9 : Điều khiển độc lập 21 Hình 1-10: Điều khiển theo yêu cầu 21 Hình 1-11: Các ánh xạ hỗ trợ vận chuyển 22 Hình 2-1 : Entry trong bảng chuyển tiếp 25 Hình 2-2 : Nhãn trong ATM; SONET/SDH; Ethernet 26 Hình 2-3 : Mang nhãn trong tiêu đề “Shim” 26 Hình 2-4 : Các chức năng định tuyến trong bộ định tuyến 28 Hình 2-5 : Kiến trúc chuyển mạch nhãn 28 Hình 2-6 : Thành phần điều khiển chuyển mạch nhãn 30 Hình 2-7 : Cấu trúc bảng chuyển tiếp chuyển mạch nhãn. 30 Hình 2-8 : Liên kết nhãn downstream và upstream 31 Hình 2-9: Vùng hoạt động của LDP 32 Hình 2-10 : Giao thức LDP với các giao thức khác 33 Hình 2-11: Ví dụ về CSPF 38 Hình 2-12: Thiết lập LSP với RSVP-TE 42 Hình 2-13: Nội dung bản tin BGP Update 44 Hình 2-14: BGP phân phối nhãn qua nhiều hệ tự trị 45 Hình 3-1: Nhiều luồng cho mỗi lớp lưu lượng 50 Hình 3-2: Hàng đợi CQ 51 Hình 3-3: Hàng đợi PQ (Priority Queuing) 52 Hình 3-4: Mô hình chồng lớp (Overlay Model) 52 Hình 3-5: Các trung kế lưu lượng 55 Hình 3-6: Minh hoạ cách dùng bit Affinity và Resource-Class 60 Hình 3-7: Băng thông khả dụng ứng với từng mức ưu tiên 61 Hình 3-8: Xem xét các ràng buộc khống chế 63 Hình 3-9: Xem xét tài nguyên khả dụng 63 Hình 3-10: Chọn đường tốt nhất 64 Hình 3-11: Mô hình đường Makam 67 Hình 3-12: Mô hình đường Haskin 67 Hình 3-13: Mô hình Shortest-Dynamic 68 Hình 3-14: Mô hình Simple-Dynamic 69 Hình 3-15: Ví dụ về cơ chế phát hiện dựa trên trường TTL trong mạng IP 70 Hình 3-16: Nhu cầu trên luồng hướng về và chế độ điều khiển trình tự 72 Hình 3-17: Cơ chế xử lý bộ đếm nút mạng TLV 73 Hình 3-18: Cơ chế ngăn ngừa chuyển tiếp vòng sử dụng vector đường TLV 75 Hình 3-19: Trao đổi giá trị bộ đếm nút mạng giữa các ATM-LSR 75 Hình 3-20: Xử lý trường TTL của gói tin IP trước khi phân đoạn gói tin 76 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Các loại LSR trong mạng MPLS 18 Bảng 3-1: Các lớp dịch vụ kỹ thuật lưu lượng 49 THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Chú giải tiếng Anh Chú giải tiếng Việt AS Autonomous System Vùng tự trị ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền dẫn không đồng bộ BGP Border Gateway Protocol Giao thức cổng biên CoS Class of Service Lớp dịch vụ CR Cell Router Bộ định tuyến tế bào CR-LDP Constraint Routing Label Distribution Protocol Định tuyến ràng buộc với giao thức phân bổ nhãn CSPF Constraint Shortest Path First Định tuyến cưỡng bức đường đi ngắn nhất Diffserv Differentiated Services Dịch vụ phân biệt DLCI Data Link Connection Identifier Trường nhận diện kết nối liên kết dữ liệu. EGP Exterior Gateway Protocol Giao thức định tuyến cổng biên FEC Forwarding Information Class Lớp chuyển tiếp tương đương IETF Internet Engineering Task Force Ủy ban tư vấn kỹ thuật Internet IGP Interior Gateway Protocol Giao thức định tuyến trong phạm vi miền ILM Incoming Label Map Ánh xạ nhãn đầu vào Intserv Integrated Service Dịch vụ tích hợp LDP Label Distribution Protolcol Giao thức phân bổ nhãn LER Label Edge Router Bộ định tuyến biên chuyển mạch nhãn LIB Label Information Base Bảng cơ sở dữ liệu nhãn LIS Logic IP Subnet Mạng con Logic IP LSP Label Switch Path Đường chuyển mạch nhãn LSR Label Switch Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn MPLS Multi Protocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức NHLFE Next Hop Label Forwarding Entry Mục chuyển tiếp nhãn tiếp theo PHB Per Hop Behavior Ứng xử theo từng chặng PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm - điểm PVC Permanent Virtual Circuit Kênh ảo cố định QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ. RFC Request For Comments Tài liệu chuẩn cho Internet RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dành trước tài nguyên TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối TTL Time to Live Thời gian sống VC Virtual Circuit Kênh ảo VCI Virtual Circuit Identifier Trường nhận dạng kênh ảo VPI Virtual Path Identifier Trường nhận dạng đường ảo MAM Maximum allocation multiplier Bộ phân bổ cực đại ER Explicit route Định tuyến tường minh ERB Explicit Route Information Base Bảng cơ sở thông tin tuyến tường minh ERO Explicit route Object Đối tượng tuyến tường minh NLRI Network Layer Reachability Information IS-IS Intermediate system to Intermediate system LỜI NÓI ĐẦU Nền tảng cho xã hội thông tin chính là sự phát triển cao của các dịch vụ viễn thông. Mềm dẻo, linh hoạt, và gần gũi với người sử dụng là mục tiêu cần hướng tới. Vài năm qua, Internet đang ngày càng phát triển với các ứng dụng mới trong thương mại và thị trường người tiêu dùng. Cùng với các dịch vụ truyền thống hiện nay được cung cấp qua Internet thì các dịch vụ thoại và đa phương tiện đang được phát triển và sử dụng. Tuy nhiên, tốc độ và dải thông của các dịch vụ và ứng dụng này đã vượt quá tài nguyên hạ tầng Internet hiện nay. Chính những điều đã gây một áp lực cho mạng viễn thông hiện thời, phải đảm bảo truyền tải thông tin tốc độ cao với giá thành hạ. Ở góc độ khác sự ra đời của những dịch vụ mới này đòi hỏi phải có công nghệ thực thi tiên tiến. Ưu điểm nổi bật của giao thức định tuyến TCP/IP là khả năng định tuyến và truyền gói tin một cách hết sức mềm dẻo linh hoạt và rộng khắp toàn cầu. Nhưng IP không đảm bảo chất lượng dịch vụ, tốc độ truyền tin theo yêu cầu, trong khi đó công nghệ ATM có thế mạnh ưu việt về tốc độ truyền tin cao, đảm bảo thời gian thực và chất lượng dịch vụ theo yêu cầu định trước. Sự kết hợp IP với ATM có thể là giải pháp kỳ vọng cho mạng viễn thông tương lai - mạng thế hệ sau NGN. Gần đây, công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) được đề xuất để tải các gói tin trên các kênh ảo và khắc phục được các vấn đề mà mạng ngày nay đang phải đối mặt, đó là tốc độ, khả năng mở rộng cấp độ mạng, quản lý chất lượng, quản lý băng thông cho mạng IP thế hệ sau - dựa trên mạng đường trục và có thể hoạt động với các mạng Frame Relay và chế độ truyền tải không đồng bộ (ATM) hiện nay để đáp ứng các nhu cầu dịch vụ của người sử dụng mạng. Ngày nay, những xu hướng phát triển công nghệ đã và đang tiếp cận nhau, đan xen lẫn nhau cho phép mạng lưới thỏa mãn tốt hơn các nhu cầu của khách hàng trong tương lai. Thị trường viễn thông trên thế giới đang đứng trong xu thế cạnh tranh và phát triển hướng tới mạng viễn thông hội tụ toàn cầu tạo ra khả năng kết nối đa dịch vụ trên phạm vi toàn thế giới. Do vậy, để đáp ứng được các nhu cầu đó, sự ra đời của MPLS là tất yếu. Mạng MPLS với những tính năng vượt trội, đáp ứng được sự gia tăng của nhu cầu tốc độ mạng, quản lý QoS, điều phối lưu lượng dễ dàng, là công nghệ nền tảng cho mạng thế hệ sau NGN. Việc điều khiển kỹ thuật lưu lượng MPLS trong hệ thống mạng hiện tại sẽ giúp nhanh chóng đẩy nhanh quá trình chuyển đổi hệ thống sang mạng thế hệ kế tiếp NGN. Hơn thế nữa, ở góc độ người sử dụng, yêu cầu được đáp ứng các dịch vụ với chất lượng tốt hơn sẽ được thỏa mãn trong khi ở góc độ nhà cung cấp dịch vụ, mạng sẽ được sử dụng với hiệu suất cao hơn và đem lại nhiều lợi nhuận hơn. Qua tìm hiểu trên lý thuyết và được sự góp ý hướng dẫn của thầy giáo, em đã chọn nghiên cứu về đề tài: “Kỹ thuật lưu lượng với chuyển mạch nhãn đa giao thức”. Đề tài đi sâu vào tìm hiểu các nguyên lý hoạt động của mạng MPLS, đặc biệt là ứng dụng kỹ thuật lưu lượng trên mạng MPLS. Bố cục chuyên đề được chia ra làm 4 chương : Chương 1: Cơ sở công nghệ MPLS Chương 2: Hoạt động cơ bản của MPLS. Chương 3: Kỹ thuật lưu lượng trong MPLS. CHƯƠNG 1 CƠ SỞ CÔNG NGHỆ MPLS Tổng quan về mạng chuyển mạch nhãn đa giao thức Định nghĩa Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS-Multi Protocol Label Switching) là một công nghệ lai kết hợp những đặc điểm tốt nhất giữa định tuyến lớp 3 và chuyển mạch lớp 2 cho phép chuyển tải các gói rất nhanh trong mạng lõi và định tuyến tốt ở các mạng biên bằng cách dựa vào nhãn. Chuyển mạch nhãn đa giao thức là biện pháp linh hoạt để giải quyết những vấn đề gặp nhiều khó khăn trong mạng hiện nay như tốc độ, quy mô, chất lượng dịch vụ (QoS), quản trị và kỹ thuật lưu lượng. MPLS thể hiện một giải pháp thông minh để đáp ứng những đòi hỏi dịch vụ và quản lý dải thông cho mạng IP thế hệ sau - dựa trên mạng đường trục. MPLS giải quyết những vấn đề liên quan đến tính quy mô và định tuyến (dựa trên QoS và dạng chất lượng dịch vụ) và có thể tồn tại trên mạng ATM (phương thức truyền không đồng bộ - Asynchronous Tranfer Mode) và mạng Frame-relay đang tồn tại. Application Application Application Presentation Session Transport Transport Transport Network Internet/Networking Label Switching Internet/Networking Data link Nework Access Nework Access Physical OSI Model TCP/IP model IP/MPLS Model Hình 1-1: MPLS và mô hình tham chiếu OSI 1 Lợi ích của MPLS Làm việc với hầu hết các công nghệ liên kết dữ liệu. Tương thích với hầu hết các giao thức định tuyến và các công nghệ khác liên quan đến Internet. Hoạt động độc lập với các giao thức định tuyến (routing protocol). Tìm đường đi linh hoạt dựa vào nhãn(label) cho trước. Hỗ trợ việc cấu hình quản trị và bảo trì hệ thống (OAM). Có thể hoạt động trong một mạng phân cấp. Có tính tương thích cao. Các ưu điểm của MPLS Mục tiêu đầu tiên của chuyển mạch nhãn đưa ra là nhằm cải thiện hiệu năng chuyển tiếp gói tin của các bộ định tuyến lõi qua việc sử dụng các chức năng gán và phân phối nhãn gắn với các dịch vụ định tuyến lớp mạng khác nhau. Thêm vào đó là các lược đồ phân phối nhãn hoàn toàn độc lập với quá trình chuyển mạch. Trước hết, chúng ta hãy xem xét một số lý do cơ bản hiện nay đang được quan tâm đối với công nghệ mạng nói chung và chuyển mạch nhãn: Tốc độ và độ trễ, khả năng hệ thống, tính đơn giản, tài nguyên mạng, điều khiển định tuyến. Tốc độ và độ trễ Theo truyền thống chuyển tiếp gói tin dựa trên phần mềm rất chậm trong quá trình xử lý tải lưu lượng lớn trong internet và intranet, trễ chủ yếu trong quá trình này là quá trình xử lý định tuyến để tìm ra thích hợp cho các gói tin đầu vào. Mặc dù đã có nhiều cải thiện trong các quá trình tìm kiếm bảng định tuyến như các kỹ thuật tìm kiếm nhanh bảng định tuyến, nhưng tải lưu lượng trên bộ định tuyến luôn lớn hơn khả năng xử lý, và kết quả là có thể mất lưu lượng, mất đấu nối và giảm hiệu năng của toàn mạng(mạng IP). Chuyển mạch nhãn đưa ra một cách nhìn nhận khác với chuyển tiếp gói tin IP thông thường, sẽ cung cấp một giải pháp hiệu quả để giải quyết vấn đề trên. Chuyển mạch nhãn thực hiện quá trình gán nhãn cho gói tin đầu vào và sử dụng nhãn để truy nhập vaò bảng chuyển tiếp tại bộ định tuyến như một chỉ số của bảng. Quá trình truy nhập này chỉ yêu cầu duy nhất cho một truy nhập tới bảng thay vì hàng ngàn quá trình tìm kiếm được thực hiện trong bảng định tuyến truyền thống. Kết quả là các hoạt động này hiệu quả hơn và vì vậy lưu lượng người sử dụng trong gói tin được gửi qua mạng nhanh hơn, giảm độ trễ và thời gian đáp ứng tốt hơn cho các chuyển giao thông tin giữa các người sử dụng. Mạng máy tính luôn tồn tại các hiệu ứng trễ, khi các gói tin chuyển qua rất nhiều nút và nhiều chặng khác nhau để tới đích nó tạo ra các hiệu ứng trễ và biến động trễ. Sự tích trữ trên các cung đoạn sẽ tạo ra trễ tổng thể giữa các đầu cuối. Tại mỗi nút mạng, địa chỉ đích trong gói tin được xác minh và so sánh với các địa chỉ đích có khả năng chuyển tiếp trong bảng định tuyến của bộ định tuyến để tìm đường ra. Các gói tin chuyển qua các nút mạng tạo ra độ trễ và các biến động trễ khác nhau, tuỳ thuộc vào khả năng xử lý của bộ định tuyến cũng như lưu lượng của luồng tin sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới trễ của người dùng đầu cuối. Một lần nữa, cơ chế hoạt động của chuyển mạch nhãn với khả năng chuyển tiếp gói tin nhanh là giải pháp để giải quyết vấn đề này. Khả năng hệ thống Tốc độ là một khía cạnh quan trọng của chuyển mạch nhãn và tăng quá trình xử lý lưu lượng người dùng trên mạng internet là vấn đề rất quan trọng. Nhưng các dịch vụ tốc độ cao không phải là tất cả những gì mà chuyển mạch nhãn cung cấp. Chuyển mạch nhãn còn có thể cung cấp mềm dẻo các tính năng khác nhau để đáp ứng các nhu cầucủa người dùng internet, thay vì hàng loạt các địa chỉ IP (tăng lên rất nhanh từng ngày) mà bộ định tuyến cần phải xử lý thì chuyển mạch nhãn cho phép các địa chỉ này gắn với một hoặc vài nhãn, tiếp cận này làm giảm kích thước bảng địa chỉ và cho phép bộ định tuyến hỗ trợ nhiều người sử dụng hơn. Tính đơn giản Một khía cạnh khác của chuyển mạch nhãn chính là sự đơn giản trong các giao thức chuyển tiếp gói tin (hoặc một tập các giao thức), và nguyên tắc rất đơn giản:chuyển tiếp gói tin dựa trên “nhãn” của nó. Tuy nhiên, cần có các kỹ thuật điều khiển cho qua trình liên kết nhãn và đảm bảo tính tương quan giữa các nhãn với luồng lưu lượng người sử dụng, các kỹ thuật này đôi khi khá phức tạp nhưng chúng không gây ảnh hưởng tới hiệu suất của dòng lưu lượng người dùng. Sau khi đã gán nhãn vào dòng lưu lượng người dùng thì hoạt động chuyển mạch nhãn có thể nhúng trong phần mềm, trong các mạch tích hợp đặc biệt(ASIC) hoặc trong bộ xử lý đặc biệt. Tài nguyên sử dụng Các kỹ thuật điều khiển để thiết lập nhãn không chiếm dùng nhiều tài nguyên của mạng, các cơ chế thiết lập tuyến đường chuyển mạch nhãn cho lưu lượng người sử dụng một cách đơn giản là tiêu chí thiết kế của mạng chuyển mạch nhãn. Trong các phần sau của cuốn sách này chúng ta sẽ xem xét cụ thể hơn. Điều khiển định tuyến Định tuyến trong mạng internet được thực hiện với các địa chỉ IP (trong mạng LAN là các địa chỉ MAC). Tất nhiên, có rất nhiều các thông tin được lấy ra từ tiêu đề gói tin IP để thực hiện quá trình định tuyến này, ví dụ như: Trường kiểu dịch vụ IP (TOS),chỉ số cổng,v..v là một phần của quyết định chuyển tiếp gói tin. Nhưng định tuyến theo đích là phương pháp chuyển tiếp gói tin thông thường nhất hiện đang sử dụng. Định tuyến theo địa chỉ đích không phải là phương pháp luôn đem lại hiệu quả. Các vấn đề lặp vòng trên mạng cũng như sự khác nhau về kiến trúc mạng sẽ là các trở ngại trên mặt bằng điều khiển chuyển tiếp gói tin đối với phương pháp này. Một vấn đề nữa được đặt ra là các nhà cung cấp thiết bị (bộ định tuyến, cầu), triển khai phương pháp định tuyến dựa theo địa chỉ đích theo cách riêng của họ: một số thiết bị cho phép người quản trị mạng chia sẻ lưu lượng, trong khi một số khác sử dụng các trường chức năng TOS, chỉ số cổng,v..v. Chuyển mạch nhãn cho phép các bộ định tuyến chọn tuyến đầu ra tường minh theo nhãn, như vậy cơ chế này cho cung cấp một cách thức truyền tải lưu lượng qua các nút và liên kết phù hợp với lưu lượng truyền tải, cũng như là đặt ra các lớp lưu lượng gồm các lớp dịch vụ khác nhau(dựa trên yêu cầu QoS) trên đó. Chuyển mạch nhãn là giải pháp tốt để hướng lưu lượng qua một đường dẫn, mà không nhất thiết phải nhận toàn bộ thông tin từ giao thức định tuyến IP động dựa trên địa chỉ đích. Định tuyến dựa trên IP (PBR) thường gắn với các giao thức chuyển mạch nhãn, như FR, ATM hoặc MPLS. Phương pháp này sử dụng các trường chức năng trong tiêu đề gói tin IP như:trường TOS, chỉ số cổng,nhận dạng giao thức IP hoặc kích thước của gói tin. Các trường chức năng này cho phép mạng phân lớp dịch vụ thành các kiểu lưu lượng và thường thực hiện tại các nút đầu vào mạng (thiết bị gờ mạng). Các bộ định tuyến trên lớp lõi có thể sử dụng các bit đã xử lý tại thiết bị gờ để quyết định xử lý luồng lưu lượng đến, quá trình xử lý này có thể sử dụng các kiểu hàng đợi khác nhau và các kiểu phương pháp xếp hàng khác nhau. Định tuyến dựa trên IP cũng cho phép người quản lý mạng thực hiện phương pháp định tuyến ràng buộc. Các chính sách dựa trên IP cho phép bộ định tuyến: Đặt các giá trị ưu tiên vão trong tiêu đề gói tin IP Thiết lập bước kế tiếp cho gói tin Thiết lập giao diện ra cho gói tin Thiết lập bước kế tiếp cho gói tin khi không tồn tại hướng trong bảng định tuyến Chuyển mạch nhãn khác với các phương pháp chuyển mạch khác ở chỗ nó là một kỹ thuật điều khiển giao thức chuyển mạch IP theo kiểu topo. Mặt khác, sự tồn tại của một địa chỉ mạng đích sẽ được xác định qua quá trình cập nhật trong bảng định tuyến để ra một đường dẫn chuyển mạch hươngs tới đích. Nó cũng khái quát hoá cư cấu chuyển tiếp và trao đổi nhãn,phương pháp này không chỉ thích hợp với các mạng lớn như ATM, chuyển mạch khung, PPP, mà nó có thể thích hợp với bất kỳ một phương pháp đóng gói nào. Chúng ta lưu ý rằng có nhiều tài liệu chỉ ra rằng IP không có khả năng định tuyến dựa theo chính sách và điều kiện ràng buộc, điều đó dựa trên lý do thực tế là trên mạng internet có rất nhiều mạng và nhà cung cấp dịch vụ khác nhau, và không có một thoả thuận cụ thể nào về việc sử dụng các bit ưu tiên. Đối với chuyển mạch nhãn cũng vậy, chuyển mạch nhãn thực sự phát huy hiệu quả chỉ khi có được thoả thuận giữa các nhà điều hành mạng về cách thức sử dụng nhãn như thế nào? Các khái niệm cơ bản trong MPSL Miền MPLS (MPLS Domain): là tập hợp của các node mạng MPLS được quản lý và điều khiển bởi cùng một nhà quản trị mạng, hay nói một cách đơn giản hơn là một MPLS domain có thể coi như hệ thống mạng của một tổ chức nào đó. (Chẳng hạn nhà cung cấp dịch vụ). Hình 1-2: Miền MPLS Miền MPLS được chia thành 2 phần: phần mạng lõi (core) và phần mạng biên (edge). Các nút thuộc miền MPLS được gọi là router chuyển mạch nhãn LSR (Label Switch Router). Các nút ở phần mạng lõi được gọi là transit-LSR hay core-LSR (thường gọi tắt là LSR). Các nút ở biên được gọi là router biên nhãn LER (Label Edge Router). Nếu một LER là nút đầu tiên trên đường đi của một gói xuyên qua miền MPLS thì nó được gọi là LER lối vào (ingress-LER). Lưu ý là thuật ngữ này được áp dụng tuỳ theo chiều của luồng lưu lượng trong mạng, do vậy một LER có thể là ingress-LER vừa là egress-LER tuỳ theo luồng lưu lượng đang xét. Hình 1-3: Upstream và downstream LSR Thuật ngữ upstream-LSR và downstream-LSR cũng được dùng, phụ thuộc vào chiều của lưu lượng.các tài liệu thường dùng ký hiệu Ru để biểu thị cho upstream-LSR và dùng ký hiệu Rd để biểu thị cho downstream-LSR Nhãn (Label): Nhãn là một thực thể độ dài ngắn và cố định không có cấu trúc bên trong. Nhãn không trực tiếp mã hoá thông tin của mào đầu lớp mạng như đại chỉ lớp mạng. Nhãn được gán vào một gói tin cụ thể sẽ đại diện cho FEC mà gói tin đó được ấn định. Thường thì một gói tin được ấn định cho một FEC (hoàn toàn hoặc một phần) dựa trên địa chỉ đích lớp mạng của nó. Tuy nhiên nhãn không bao giờ là mã hoá của địa chỉ đó. Dạng của nhãn phụ thuộc vào phương tiện truyền mà gói tin đựoc bọc vỏ. Ví dụ các gói ATM (tế bào) sử dụng giá trị VPI/VCI như nhãn, FR sử dụng DLCI làm nhãn. Đối với các phương tiện gốc không có cấu trúc nhãn, một đoạn đệm được chèn thêm để sử dụng cho nhãn. Khuôn dạng đoạn đệm 4 byte có cấu trúc như trong hình sau: Hình 1-4: Định dạng cấu trúc nhãn Đối với các khung PPP hay Ethernet giá trị nhận dạng giao thức P-Id (hoặc Ethertype) được chèm thêm vào mào đầu khung tương ứng để thông báo khung là MPLS unicast hay multicast. Ngăn xếp nhãn (Label Stack): Ngăn xếp nhãn là kỹ thuật sử dụng trong việc đóng gói IP. Nó cho phép một gói có thể mang nhiều hơn một nhãn. Nó được cung cấp bởi việc đưa vào một nhãn mới (mức 2) bên trên nhãn đã tồn tại (mức 1), gói được chuyển tiếp qua mạng dựa trên cơ sở các nhãn ở mức 2, sau khi qua mạng này thì nhãn mức 2 bị loại ra và việc chuyển tiếp này hoạt động dựa trên các nhãn mức 1. Hình 1-5: Ngăn xếp nhãn Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR-Label Switch Router) LSR là thiết bị bộ định tuyến hoặc chuyển mạch sử dụng trong mạng MPLS để chuyển các gói tin bằng thủ tục phân phối nhãn. Có một số loại LSR cơ bản sau: LSR biên, ATM-LSR, ATM-LSR biên. Hình 1-6: Các kiểu node MPLS Căn cứ vào vị trí và chức năng của LSR có thể phân thành các loại chính sau đây: LSR biên: nằm ở biên của mạng MPLS. LSR này tiếp nhận hay gửi đi các gói thông tin từ hay đến mạng khác (IP, Frame R