Nghiên cứu GIAO THỨC PIM-SM TRONG MÔI TRƯỜNG MPLS

MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC HÌNH VẼ ii
DANH MỤC BẢNG BIỂU iv
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT v
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ IP MULTICAST 3
1.1 Giới thiệu về IP multicast. 3
1.1.1 Các cách truyền lưu lượng. 3
1.1.2 Ứng dụng và khả năng của Multicast 6
1.2 Địa chỉ Multicast 8
1.2.1 Multicast trên các lớp khác nhau 8
1.2.2 Phân giải địa chỉ 9
1.2.3 Multicast trong môi trường chuyển mạch lớp 2 9
1.3 Định tuyến cho lưu lượng Multicast 14
1.3.1 Tóm tắt hoạt động truyền Multicast 14
1.3.2 Mô hình truyền dữ liệu 14
1.3.3 Định tuyến cho lưu lượng Multicast 19
1.3.4 Giao thức IGMP 20
1.4 IP Multicast trong MPLS 26
CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MPLS 28
2.1 Giới thiệu về MPLS 28
2.1.1 Khả năng của MPLS 28
2.1.2 Ưu nhược điểm và ứng dụng của MPLS. 30
2.2 Nguyên lý hoạt động của MPLS 33
2.2.1 Các khái niệm cơ bản 33
2.2.3 Các hoạt động liên quan đến nhãn 40
2.2.4 Hoạt động của MPLS 50
CHƯƠNG III : GIAO THỨC PIM–SM TRONG MÔI TRƯỜNG MPLS 56
3.1 Tổng quát về giao thức PIM – SM. 56
3.1.1 PIM Sparse Mode (PIM-SM) 56
3.1.2 Hoạt động của giao thức PIM-SM 57
3.2 PIM – SM trong môi trường MPLS 74
3.3 Mô phỏng PIM – SM trong môi trường MPLS sử dụng NS2 76
3.3.1 Giới thiệu về phần mềm NS2 76
3.3.2 Xây dựng chương trình mô phỏng 83
PHỤ LỤC 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Truyền thông Unicast 4
Hình 1.2 Broadcast lãng phí băng thông và tăng tải xử lý trên CPU 4
Hình 1.3 Truyền tải multicast đến nhiều máy thu 5
Hình 1.3 Ánh xạ địa chỉ IP Multicast sang địa chỉ Ethernet/FDDI MAC 10
Hình 1.4 Sự không rõ ràng địa chỉ MAC 11
Hình 1.5 Tham gia nhóm Multicast 15
Hình 1.6 Truyền dữ liệu sử dụng cây chia sẻ 16
Hình 1.7 Cây đường dẫn ngắn nhất 17
Hình 1.8 Cây định tuyến cơ sở lõi - nhóm multicast chia sẻ chung một cây đơn 17
Hình 1.9 Tuyến dự phòng trước trong cây định tuyến multicast 18
Hình 1.10 Chuyển tiếp theo đường dẫn ngược (RPF - Reverse Path Forwarding) 19
Hình 1.11 Chuyển tiếp lưu lượng Multicast 20
Hình 1.12 Định dạng gói tin IGMPv1 22
Hình 1.13 Định dạng gói tin IGMPv2 24
Hình 1.14 Báo cáo thành viên IGMPv3 26
Hình 2.1 Định tuyến dựa trên địa chỉ đích 31
Hình 2.2 Các thiết bị trong mạng MPLS 34
Hình 2.3 Kiến trúc node mạng MPLS 37
Hình 2.4 Cấu trúc bảng chuyển tiếp chuyển mạch nhãn 38
Hình 2.5 Thành phần điều khiển chuyển mạch nhãn 40
Hình 2.6 Cấu trúc tiêu đề đệm MPLS 41
Hình 2.7 Các loại không gian nhãn 42
Hình 2.8 Sự duy nhất của nhãn trong không gian nhãn 43
Hình 2.9 Ứng dụng các mức nhãn khác nhau trong chuyển tiếp liên miền 44
Hình 2.10 Ví dụ về ngăn xếp nhãn: LSR lấy nhãn ra khỏi ngăn xếp 45
Hình 2.11 Ví dụ về ngăn xếp nhãn: LSR F lấy nhãn ra khỏi ngăn xếp 45
Hình 2.12 Ví dụ về ngăn xếp nhãn: nhãn được lấy hai lần tại LSR E và F 46
Hình 2.13 Hợp nhất nhãn 47
Hình 2.14 Liên kết đường lên và đường xuống 47
Hình 2.15 Sử dụng FEC riêng biệt cho mỗi tiền tố địa chỉ và tổ hợp FEC 48
Hình 2.16 chế độ điều khiển độc lập 49
Hình 2.17 phân bổ liên kết nhãn không theo yêu cầu 50
Hình 2.18 Hoạt động chuyển tiếp gói tin qua miền MPLS 51
Hình 2.19 Ví dụ về định tuyến hiện 53
Hình 2.20 Ví dụ khung MPLS với PPP/Ethernet là lớp liên kết dữ liệu 54
Hình 2.21 Truyền gói MPLS trong chế độ tế bào 55
Hình 3.1 R1 chuyển tiếp một gói tin sử dụng giao thức định tuyến Sparse – Mode 56
Hình 3.2 Nguồn xử lý đăng ký khi RP không nhận được yêu cầu cho Group từ Router Any PIM- SM 58
Hình 3.3 Tạo một cây dùng chung cho (*, 288.8.8.8) 60
Hình 3.4 Đăng ký nguồn khi RP cần nhận các gói được gửi đến nhóm 62
Hình 3.5 Host H2 gửi một bản tin Join IGMP 64
Hình 3.6 R4 đang chuyển đổi từ RPT sang SPT bằng việc gửi một Join PIM-SM đến R1 65
Hình 3.7 R4 gửi Prune PIM-SM với RP Bit Set đến R5 67
Hình 3.8 R3 gửi bản tin RP - Announce 68
Hình 3.9 R2 tạo ánh xạ Group đến RP và gửi chúng trong bản tin RP- Discovery 69
Hình 3.10 Bản tin BSR Flooding Boostrap 71
Hình 3.11 Học địa chỉ RP với Anycast RP 73
Hình 3.12 Vấn đề Anycast RP (sau đó được giải quyết với MSDP) 74
Hình 3.13 Lối vào bảng định tuyến Multicast cho phiên (S1, G1) 75
Hình 3.14 Cấu hình mạng 83
Hình 3.15 Kết quả mô phỏng 84

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Địa chỉ Multicast Link – Local. 12
Bảng 2.1:So sánh các thuật toán chuyển tiếp IP truyền thống và MPLS 38

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ IP MULTICAST
1.1 Giới thiệu về IP multicast.
Cuối những năm 80, Steve Deering tham gia vào một dự án trong đó có nhu cầu gửi một thông điệp từ một máy tính đến một nhóm các máy tính thông qua các giao thức lớp 3. Sau khi nghiên cứu vài giao thức định tuyến, Deering kết luận rằng chức năng của các giao thức định tuyến có thể mở rộng để hỗ trợ cơ chế multicast lớp 3. IP multicast là một sự mở rộng của IP. Tổ chức IETF đưa ra khuyến nghị RFC 1112, định nghĩa các thành phần mở rộng cho IP.
Trước đây người ta chủ yếu tập trung vào truyền thông điểm - điểm hay còn gọi là truyền thông unicast. Truyền thông unicast là truyền thông mà ở đó một người gửi tin cho một người nhận. Tuy nhiên, trong rất nhiều ứng dụng yêu cầu một nguồn dữ liệu cần được gửi tới đồng thời tới nhiều người nhận.
1.1.1 Các cách truyền lưu lượng.
Truyền thông IP truyền thống cho phép một host gửi các gói đến host khác theo ba cách thức khác nhau.
• Truyền đơn hướng (Unicast): Các gói tin được gửi từ một địa chỉ nguồn đến một địa chỉ đích. Một router hay một thiết bị lớp 3 sẽ chuyển các gói tin bằng cách tìm địa chỉ đích trong bảng định tuyến. Nếu một thiết bị là L2, nó chỉ cần dựa vào địa chỉ MAC. cách unicast yêu cầu rằng các ứng dụng video gửi một bản copy của từng gói tin đến mọi địa chỉ unicast của các thành viên của nhóm. Ví dụ để hỗ trợ hình ảnh đẹp, mỗi dòng video yêu cầu 1.5 Mbps cho mỗi máy nhận. Nếu chỉ có một vài máy nhận, cách này làm việc được nhưng yêu cầu băng thông là n*1.5Mbps trong đó n là số host nhận. Khi số máy tham gia vào tăng lên hàng trăm hay hàng ngàn, tải trên server cũng tăng lên. Đối với 100 người dùng, phần băng thông yêu cầu để gửi unicast là 150Mbps. Đối với 1000 người dùng, phần băng thông yêu cầu là 1.5Gbps. cách dùng unicast không có khả năng mở rộng. Nếu chuyển sang dùng broadcast, ta chỉ cần truyền dữ liệu một lần, tuy nhiên lúc này sẽ gặp vài vấn đề nghiêm trọng. Đầu tiên, nếu bên máy nhận nằm trong vùng broadcast domain khác máy gửi, router cần truyền dữ liệu broadcast. Tuy nhiên, truyền gói tin dạng broadcast có thể là giải pháp tồi nhất vì sẽ tốn rất nhiều băng thông và tăng tải trên tất cả các thiết bị mạng nếu chỉ có một nhóm nhỏ các máy trong mạng thực sự cần nhận gói tin.

Hình 1.1 Truyền thông Unicast
• Truyền quảng bá (Broadcast): Các gói tin được gửi từ một máy nguồn đến một địa chỉ đích broadcast. Địa chỉ đích có thể là địa chỉ tất cả các hosts (255.255.255.255) hay là một phần của địa chỉ subnet. Một router hay một L3 switch sẽ không cho phép chuyển các dữ liệu broadcast này. Một thiết bị L2 sẽ cho phép phát tán lưu lượng quảng bá ra tất cả các cổng của nó.

Click to expand...

Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải: