توضیحات

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

مقاله در مورد مدلسازي و شبيه سازي سوئيچ MPLS و بررسي مقايسه اي نرم افزارهاي موجود دارای 115 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد مدلسازي و شبيه سازي سوئيچ MPLS و بررسي مقايسه اي نرم افزارهاي موجود کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله در مورد مدلسازي و شبيه سازي سوئيچ MPLS و بررسي مقايسه اي نرم افزارهاي موجود،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله در مورد مدلسازي و شبيه سازي سوئيچ MPLS و بررسي مقايسه اي نرم افزارهاي موجود :

فصل اول: کیفیت سرویس و فنآوری های شبكه 1
1-1- مقدمه 1
1-2- كیفیت سرویس در اینترنت 1
1-2-1- پروتكل رزور منابع در اینترنت 3
1-2-2- سرویس های متمایز 4
1-2-3- مهندسی ترافیك 6
1-2-4- سوئیچنگ برحسب چندین پروتكل 9

1-3- مجتمع سازی IP و ATM 9
1-3-1- مسیریابی در IP 12
1-3-2- سوئیچینگ 13
1-3-3- تركیب مسیریابی و سوئیچینگ 14
1-3-4- MPLS 20
فصل دوم: فنآوریMPLS 23
2-1- مقدمه 23
2-2- اساس كار MPLS 24
2-2-1- پشته برچسب 26
2-2-2- جابجایی برچسب 27
2-2-3- مسیر سوئیچ برچسب (LSR) 27
2-2-4- كنترل LSP 29
2-2-5- مجتمع سازی ترافیك 30
2-2-6- انتخاب مسیر 30
2-2-7- زمان زندگی (TTL) 31
2-2-8- استفاده از سوئیچ های ATM به عنوان LSR 32
2-2-9- ادغام برچسب 32
2-2-10- تونل 33

2-3- پروتكل های توزیع برچسب در MPLS 34
فصل سوم: ساختار سوئیچ های شبكه 35
3-1- مقدمه 35
3-2- ساختار كلی سوئیچ های شبكه 35
3-3- كارت خط 40
3-4- فابریك سوئیچ 42
3-4-1- فابریك سوئیچ با واسطه مشترك 43
3-4-2 فابریك سوئیچ با حافظه مشترك 44
3-4-3- فابریك سوئیچ متقاطع 45
فصل چهارم: مدلسازی و شبیه‌سازی یك سوئیچ MPLS 50
4-1- مقدمه 50
4-2- روشهای طراحی سیستمهای تك منظوره 50
4-3- مراحل طراحی سیستمهای تك منظوره 52
4-3-1- مشخصه سیستم 53
4-3-2- تایید صحت 53
4-3-3- سنتز 54
4-4 – زبانهای شبیه سازی 54
4-5- زبان شبیه سازی SMPL 56
4-5-1- آماده سازی اولیه مدل 58
4-5-2 تعریف و كنترل وسیله 58
4-5-3 – زمانبندی و ایجاد رخدادها 60
4-6- مدلهای ترافیكی 61
4-6-1- ترافیك برنولی یكنواخت 62
4-6-2- ترافیك زنجیره ای 62

4-6-3- ترافیك آماری 63
4-7- مدلسازی كارت خط در ورودی 64
عنوان صفحه
4-8- مدلسازی فابریك سوئیچ 66
4-8-1- الگوریتم iSLIP 66
4-8-2- الگوریتم iSLIP اولویت دار 71
4-8-3- الگوریتم iSLIP اولویت دار بهینه 76
4-9- مدلسازی كارت خط در خروجی 79
4-9-1 – الگوریتم WRR 80
4-9-2- الگوریتم DWRR 81
4-10- شبیه سازی كل سوئیچ 82
4-11- كنترل جریان 90
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 93
5-1- مقدمه 93
5-2- نتیجه گیری 93
5-3- پیشنهادات 94
مراجع ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;.95

چکیده

امروزه سرعت بیشتر و کیفیت سرویس بهتر مهمترین چالش های دنیای شبکه می باشند. تلاشهای زیادی که در این راستا در حال انجام می باشد، منجر به ارائه فنآوری ها، پروتکل ها و روشهای مختلف مهندسی ترافیک شده است. در این پایان نامه بعد از بررسی آنها به معرفی MPLS که به عنوان یک فنآوری نوین توسط گروه IETF ارائه شده است، خواهیم پرداخت. سپس به

بررسی انواع ساختار سوئیچ های شبکه خواهیم پرداخت و قسمتهای مختلف تشکیل دهنده یک سوئیچ MPLS را تغیین خواهیم کرد. سرانجام با نگاهی به روشهای طراحی و شبیه سازی و نرم افزارهای موجود آن، با انتخاب زبان شبیه سازی SMPL، به شبیه سازی قسمتهای مختلف سوئیچ و بررسی نتایج حاصل می پردازیم. همچنین یک الگوریتم زمانبندی جدید برای فابریک سوئیچ های متقاطع با عنوان iSLIP اولویت دار بهینه معرفی شده است که نسبت به انواع قبلی دارای کارآیی بسیار بهتری می باشد.

Abstract

Nowadays achieving higher speeds and better quality of service are the main subjects of networking. Many attempts are made in this way which have led to introducing various technologies, protocols and traffic engineering methods. In this thesis, after studying the above-mentioned parameters, IETF’s new technology called MPLS will be introduced. Then several different switch architectures are examined and the components of an MPLS switch are selected. Finally after a quick look at design and simulation methods and their available softwares, SMPL is chosen as simulation tool and then switch components are simulated and the results are studied. Also a new scheduling algorithm for crossbar switch fabrics named “The Optimized Prioritized iSLIP” is introduced which has much better performance than its previous versions.

فصل اول
كیفیت سرویس و فنآوری های شبكه

1-1- مقدمه

با گسترش تعداد كاربران اینترنت و نیاز به پهنای باند بیشتر از سوی آنها، تقاضا برای استفاده از سرویسهای اینترنت با سرعت رو به افزایش است و تهیه كننده های سرویس اینترنت برای برآورده سازی این تقاضا ها احتیاج به سوئیچ های با ظرفیت بیشتر دارند ]1[.

در این میان تلاشهای زیادی نیز برای دستیابی به كیفیت سرویس بهتر در حال انجام می‌باشد. فنآوریATM نیز كه به امید حل این مشكل عرضه شد، بعلت گسترش و محبوبیتIP نتوانست جای آن را بگیرد و هم اكنون مساله مجتمع سازی IP و ATM نیز به یكی از موضوعات مطرح در زمینه شبكه تبدیل شده است.
در این فصل به معرفی مسائل و مشكلات مربوط به كیفیت سرویس و مجتمع سازی IP و ATM می پردازیم و راه حلهای ارائه شده از جمله MPLS رابررسی خواهیم نمود.

1-2- كیفیت سرویس در اینترنت

سرویسی كه شبكه جهانی اینترنت به كاربران خود ارائه داده است، سرویس بهترین تلاش4 بوده است. یكی از معایب اصلی این سرویس این است كه با وجود اینكه مسیریاب‌های شبكه به خوبی قادر به دریافت و پردازش بسته های ورودی می باشند ولی هیچگونه تضمینی در مورد سالم رسیدن بسته ها به مقصد وجود ندارد. با توجه به رشد روز افزون استفاده از اینترنت و به خصوص با توجه به اشتیاق زیاد به اینترنت به عنوان ابزاری برای گسترش تجارت جهانی، تلاش های زیادی جهت حفظ كیفیت سرویس (QoS) در اینترنت در حال انجام می باشد. در این راستا در حال حاضر كلاس های سرویس متنوعی مورد بحث و توسعه می باشند. یكی از كلاس های سرویس فوق ، به شركت ها و مراكز ارائه سرویس های web كه نیاز به ارائه سرویس های سریع و مطمئن به كاربران خود دارند، اختصاص دارد.
یكی دیگر از كلاس های سرویس جدید در اینترنت ، به سرویس هایی كه نیاز به تاخیر و تغییرات تاخیر كمی دارند، اختصاص دارد. سرویس هایی نظیر تلفن اینترنتی و كنفرانس‌های تصویری اینترنتی نمونه ای از سرویس های این كلاس سرویس می باشند.
برای نیل به سرویس های جدید فوق، عده ای براین عقیده هستند كه در آینده ای نزدیك تكنولوژی فیبر نوری و WDM آنقدر رشد خواهد كرد كه اینترنت به طور كامل بر مبنای آن پیاده سازی خواهد شد و عملا مشكل پهنای باند و همچنین تضمین كیفیت سرویس وجود نخواهد داشت. عقیده دوم

كه ظاهرا درست تر از عقیده اول می باشد، این است كه با وجود گسترش فنآوریهای انتقال و افزایش پهنای باند، هنوز به مكانیسم هایی برای تضمین كیفیت سرویس كاربران نیاز می باشد. در حال حاضر اكثر تولید كنندگان مسیریاب ها و سوئیچ های شبكه اینترنت، در حال بررسی و افزودن مكانیسم‌هایی برای تضمین كیفیت سرویس در محصولات خود می باشند.
از سوی سازمان جهانی IETF مدل ها و مكانیسم های مختلفی برای تضمین كیفیت سرویس مورد تقاضای كاربران ارائه شده است. برخی از مهمترین این مدل ها عبارتند از:
1- پروتكل رزرو منابع در اینترنت RSVP

2- سرویس های متمایز DS
3- مهندسی ترافیك
4- سوئیچنگ برچسب چندین پروتكل MPLS
در قسمتهای بعدی به طور خلاصه با هر یك از مدل های فوق آشنا می شویم .

1-2-1- پروتكل رزور منابع در اینترنت
پروتكل RSVP به عنوان یك پروتكل سیگنالینگ برای رزرو منابع در اینترنت استفاده می شود. در شكل 1-1 مثالی از عملیات سیگنالینگ RSVP نشان داده شده است. مطابق با شكل فوق، فرستنده ابتدا پیام PATH را ارسال می دارد. در این پیام مشخصات و پارامترهای ترافیكی فرستنده موجود می باشد. هر مسیریاب شبكه با دریافت پیام PATH با كمك جدول مسیریابی خود پیام را هدایت نموده تا اینكه پیام به مقصد نهایی برسد. گیرنده نهایی بعد از دریافت پیام PATH، پیام RESV را از خود عبور داده و منابع لازم شامل پهنای باند و فضای بافر را به ارتباط جدید اختصاص می دهد. چنانچه یكی از مسیریاب های موجود در مسیر، قادر به قبول پیام RESV نباشد، آنرا رد نموده و پیام خطایی به گیرنده ارسال می نماید و سپس عملیات سیگنالینگ خاتمه می یابد. با قبول پیام RESVاز جانب هر مسیر یاب موجود در مسیر، اطلاعات وضعیت مربوط به جریان ترافیكی فوق ثبت می شود .

شكل 1-1- مثالی از عملیات سیگنالینگ RSVP

با ورود هر بسته به مسیریاب های شبكه، واحد طبقه بندی كننده، بسته ورودی را به یك كلاس خاص طبقه بندی نموده و سپس بسته ورودی را در یك صف خاص قرار می دهد. عملیات زمانبندی بسته ها در هر صف موجود در مسیریاب، توسط واحد زمان بند بسته طوری انجام می گردد كه كیفیت سرویس مورد نظر تامین شود. این سرویس دارای مشكلات زیر می باشد:

1- میزان اطلاعات وضعیت متناسب با تعداد جریان های ترافیكی افزایش می یابد. بنابراین برای نگهداری اطلاعات وضعیت در مسیریاب ها نیاز به حافظه زیادی می باشد. همچنین بالاسری عملیات مسیر یاب ها به شدت افزایش می یابد. لذا قابلیت مقیاس پذیری در ساختار سرویس های مجتمع به هیچ وجه مشاهده نمی گردد .
2- هر مسیر یاب نیاز به پروتكل RSVP، روتین كنترل كننده دسترسی، طبقه بندی ك

ننده جریان ترافیكی و زمان بند بسته دارد . بنابراین می توان گفت كه در سرویس های مجتمع وظایف پردازشی مسیریاب ها به شدت زیاد می باشد.

1-2-2- سرویس های متمایز
به خاطر مشكلات پیاده سازی و توسعه سرویس های مجتمع كه در بالا به آنها اشاره شد، سرویس های متمایز ارائه گردیدند . همانطور كه می دانیم درسر فصل بسته های IPv4 فیلد یك بایتی به نام نوع سرویس (ToS) وجود دارد. در این فیلد سه بیت مختلف وجود دارد كه برنامه های كاربردی با استفاده از این سه بیت قادر به تعیین نیازهای خود می باشند. سه بیت فوق عبارتند از:
1- بیت D : نیاز به تاخیر كم
2- بیت R :‌نیاز به نرخ اتلاف كم (اطمینان بالا)
3- بیت T : نیاز به گذردهی بالا
در سرویس های متمایز، فیلد نوع سرویس به فیلد DS تغییر نام كرده است. با كد گذاری های مختلف فیلد DS و پردازش بسته ها براساس مقدار فیلد فوق، می توان كلاس های سرویس متمایزی را ایجاد نمود.
برای دسترسی به سرویس های متمایز، لازم است كه كاربران شبكه به یك توافق سطح سرویس (SLA) با سرویس دهنده های اینترنت ((ISP ، برسند . كلاس های مختلف سرویس و میزان ترافیك هر كلاس در SLA مشخص می شود. SLA می تواند به یكی از دو صورت ثابت و پویا بیان شود. در نوع ثابت توافق ترافیكی بین كاربر و ISP ثابت می باشد، در حالیكه در نوع پویا با استفاده از پروتكل های سیگنالینگ (مثل RSVP ) سرویس مورد نظر كاربر متناسب با تقاضای آن قابل تنظیم می باشد. براساس SLA توافق شده بین كاربر و شبكه، در مدخل ورودی به شبكه،‌ بسته‌های ورودی كاربران طبقه بندی، نظارت و در صورت لزوم شكل دهی می گردند. همچنین میزان بافر مورد نیاز جریان ترافیكی كاربر از اطلاعات موجود در SLA استخراج می گردد.
با كمك عملیات طبقه بندی، نظارت، ‌شكل دهی و زمانبندی كه در DS اجرا می

گردد، می توان به سرویس های متمایز زیر دسترسی پیدا نمود.
1- سرویس های تشویقی : برای كاربردهایی كه به تاخیر و تغییرات تاخیر كم نیاز می باشد.
2- سرویس های مطمئن : برای كاربردهایی كه به اطمینان بالا نیاز می باشد.
3- سرویس های المپیك : این سرویس ها خود به سه دسته سرویس های طلایی ، نقره‌ای و برنزی تقسیم بندی می شوند كه به ترتیب كیفیت سرویس كاهش می یابد.
بین استفاده از سرویس های متمایز و RSVP تفاوت های زیر وجود دارد:

از آنجائیكه در سرویس های متمایز تعداد كلاس های سرویس كه توسط فیلد DS مشخص می شود بسیار محدود است، بنابراین برخلاف سرویس های مجتمع،‌ میزان اطلاعات وضعیت متناسب با تعداد كلاس های سرویس می باشد نه تعداد جریان های ترافیكی. این امر منجر به قابلیت مقیاس پذیری بالاتر سرویس های متمایز نسبت به سرویس های مجتمع می گردد.
عملیات طبقه بندی، نشانه گذاری، نظارت و شكل دهی فقط در مرز شبكه باید انجام شود. بنابراین پیاده سازی و اعمال سرویس های متمایز ساده تر از سرویس های مجتمع می باشد.
برای پیاده سازی سرویس های مطمئن، ‌ابتدا توسط مسیریاب ورودی شبكه عملیات طبقه بندی و نظارت صورت می گیرد. چنانچه ترافیك ورودی از آنچه كه در SLA آمده است، بیشتر باشد در این صورت ترافیك ورودی متخلف می باشد، در غیر این صورت نامتخلف است. تمام بسته های ورودی و خروجی در یك صف قرار می گیرند و برروی آنها مدیریت صف صورت می گیرد .
سرویس های تشویقی برای كاربرانی كه ترافیك تولیدی آنها دارای حداكثر نرخ بیت ثابت می باشد، تاخیر و تغییرات تاخیر كمی را تضمین می نماید. هر كاربر دارای یك توافق ترافیكی SLA با سرویس دهنده خود می باشد. در SLA حداكثر نرخ بیت مجاز كاربر قید شده است و كاربر موظف به رعایت آن می باشد. چنانچه نرخ بیت ارسال كاربر از حداكثر مجاز تجاوز نماید، ‌در این صورت ترافیك های اضافی از بین می روند. شبكه نیز متعهد می شود كه پهنای باند مورد نیاز كاربر را تامین نماید. در كاربردهایی نظیر تلفن اینترنتی، كنفرانس ویدئوئی، ایجاد خطوط استیجاری و مجازی و VPN از سرویس های تشویقی استفاده می شود.

1-2-3- مهندسی ترافیك
عواملی نظیر كمبود منابع كافی در شبكه و همچنین توزیع نادرست بار ترافیكی در شبكه، باعث ایجاد تراكم در شبكه می گردد. چنانچه منابع كافی در شبكه موجود نباشد در این صورت تمام مسیر یاب های موجود در شبكه دچار تراكم و ازدحام بار می شوند كه تنها راه حل مناسب آن، افزودن منابع دیگر به شكبه می باشد. اگر بار ترافیكی به طور مناسب و صحیح در شبكه توزیع نشود در این صورت برخی از مناطق شبكه دچار تراكم می شوند در حالیكه در برخی نقاط دیگر هیچگونه تراكمی مشاهده نمی شود. از آنجاییكه اكثر پروتكل های مسیر یابی دینامیكی از الگوریتم كوتاهترین فاصله استفاده می نمایند، بنابراین امكان ایجاد تراكم در برخی مسیرها و عدم وجود

تراكم در مسیرهای دیگر شبكه وجود دارد . البته روش بهبود یافته ECMP به شرط آنكه بیش از یك مسیر به عنوان كوتاهترین مسیرها موجود باشد، تا حدی مشكل فوق را در پروتكل مسیریابی دینامیكی OSPF حل می نماید. همچنین به عنوان یك راه حل دیگر می‌توان هزینه هر خط شبكه را به صورت دستی تغییر داد تا عملیات تقسیم بار صورت گیرد اما طبیعی است این راه حل برای

شبكه‌های وسیع عملی نمی‌باشد .
با كمك روال هایی كه در مهندس ترافیك در نظر گرفته شده است، میتوان تا حد زیادی از ایجاد تراكم در شبكه جلوگیری نمود. مسیر یابی مبتنی بر اضطرار (CBR) یك روش برای مهندسی ترافیك و جلوگیری از تراكم در شبكه است كه به شرح آن می پردازیم .
در مسیریابی مبتنی بر اضطرار با استفاده از چندین پارامتر مختلف، مسیرهای موجود بین مبدا و مقصد محاسبه می شوند. در حقیقت مسیریابی مبتنی بر اضطرار تكمیل یافته مسیریابی مبتنی بر كیفیت سرویس می باشد. در مسیریابی QoS كلیه مسیرهایی كه كیفیت سرویس مورد نظر كاربر را برآورده می نماید محاسبه می شوند . در مسیریابی مبتنی بر اضطرار سایر محدودیت های شبكه نظیر نظارت بر ترافیك نیز درنظر گرفته شده است. با استفاده از مسیر یابی مبتنی بر اضطرار،

امكان انتخاب مسیرهایی با كیفیت سرویس مورد نظر و همچنین افزایش میزان بهره وری شبكه فراهم می آید. در مسیریابی مبتنی بر اضطرار در هنگام محاسبه مسیرهای موجود نه تنها توپولوژی شبكه بلكه پارامترهای دیگری نظیر نیازهای جریان های ترافیكی، میزان ظرفیت موجود در خط های شبكه و سایر نظارت های لازم كه توسط مدیر شبكه تعیین می‌شود، در نظر گرفته می شوند.

طولانی تر از مسیرهای دیگر باشد ولی مطمئنا مسیر محاسبه شده دارای سبكترین بار ترافیكی بوده و نیازهای كاربر را به خوبی برآورده می نماید.
همانند پروتكل های مسیریابی دینامیكی، برای محاسبه بهترین مسیر ممكن توسط الگوریتم مبتنی بر اضطرار باید مسیر یاب های شبكه به طور متناوب اطلاعات وضعیت خط را بین یكدیگر مبادله نمایند .
در مسیریابی مبتنی بر اضطرار مشابه سایر روش های مسیریابی، اولین مسئله مهم انتخاب متریك مورد نظر برای مسیرهای موجود در شبكه می باشد. متریك های متداول در مسیر یابی مبتنی بر اضطرار عبارتند از: هزینه تعداد پرش ها ، پهنای باند، اطمینان، تاخیر و تغییرات تاخیر مسیر انتخاب شده. الگوریتم های مسیر یاب، یك یا چند متریك فوق را بهینه می نمایند.
چنانچه از چندین متریك فوق به صورت تركیبی برای محاسبه مسیر بهینه استفاده شود، در این صورت پیچیدگی عملیات تولید جداول مسیر یابی به شدت زیاد می گردد. اگر از متریك های پهنای باند و یا تعداد پرش در محاسبه مسیر بهینه استفاده شود، در این صورت به خاطر وجود الگوریتم هایی نظیر الگوریتم Dijestra و Bellman-Ford محاسبات مسیریابی نسبتا ساده می‌باشد. در مسیریابی مبتنی بر اضطرار فركانس محاسبه مسیرها به مراتب نسبت به سایر روش های دینامیكی بیشتر می باشد. دلیلی كه می توان برای این مطلب آورد این است كه در مسیر یابی دینامیكی تنها با تغییر توپولوژی شبكه، مسیرهای جدید محاسبه می شوند ولی در مسیر یابی مبتنی بر اضطرار، تغییرات پهنای باند نیز منجر به محاسبه مسیرهای جدیددر جدول مسیریابی می گردد. بنابراین می توان نتیجه گرفت كه پیچیدگی روش مسیر یابی مبتنی بر اضطرار به مراتب بیشت

ر از مسیریابی دینامیكی می باشد. برای محاسبه جداول مسیر یابی و كاهش پیچیدگی مسیریابی مبتنی بر اضطرار، می توان از روش های پیشنهادی زیر استفاده نمود:
1- استفاده از یك تایمر طولانی برای كاهش فركانس محاسبات.
2- استفاده ازمرتیك های پهنای باند و تعداد جهش .
3- استفاده از سیاست های مدیریت برای حذف برخی از خط هایی كه به هر دلیل مورد قبول نمی باشند. مثلا اگر یك ارتباط نیاز به تاخیر كم داشته باشد، قبل از انجام مسیریابی ابتدا تمام خط هایی كه تاخیر بالایی دارند حذف می شوند و سپس مسیر‌یابی انجام می گردد.
ذكر این نكته ضروری می باشد كه مسیریابی مبتنی بر اضطرار دارای مشكلات زیادی است كه عبارتند از:
1- بالا سری زیاد در محاسبه مسیر.
2- افزایش اندازه جدول مسیریابی.
3- احتمال عدم پایداری.
4- بهینه نبودن مسیر انتخابی از نظر میزان مصرف منابع .

1-2-4- سوئیچنگ برحسب چندین پروتكل
در پروتكل MPLS به بسته های ورودی به شبكه یك برچسب كوتاه الحاق می گردد و سپس با توجه به مقدار برچسب فوق، عملیات مسیریابی در درون شبكه انجام می شود. در بخش های بعدی توضیحات كامل در مورد پروتكل MPLS ارائه خواهد شد.

1-3- مجتمع سازی IP و ATM

با گسترش سریع شبكه های مبتنی بر IP و همچنین با توجه به ویژگیهای منحصر به فرد فنآوری ATM، مدتی است كه مبحث پیاده سازی IP بر روی ATM مطرح می باشد و تاكنون پیشنهادهای مختلف و فعالیتهای زیادی در این زمینه صورت گرفته است ]2[.
یكی از اولین و مهمترین مشكلات پیاده سازی IP بروی ATM عملكرد متفاوت این دو فنآوری می باشد. IP یك پروتكل بهترین تلاش و بی اتصال می باشد در حالیكه ATM از نوع اتصال گرا است و كیفیت سرویس اتصال ها را به خوبی تضمین می نماید. در IP داده های ارسالی بصورت بسته می باشد، در حالیكه در ATM داده ها بصورت سلول می باشد. در IP از مسیر یابی لایه سوم استفاده می شود، در حالیكه در ATM از روش رزرو منابع استفاده می شود.
با استفاده از فنآوری ATM، امكان استفاده از سرویس های متنوع صوتی، تصویری و داده ای، فراهم می آید. از طرف دیگر IP، قدمت حدود 30 سال دارد و در این مدت فعالیت ها و نرم افزارهای زیادی بر پایهIP طراحی و پیاده سازی شده است. بنابراین شركت های مخابراتی و متخصصان شبكه، بهترین راه حل پیاده سازی نسل آینده اینترنت را ارسال ترافیك های IP و ATM می دانند.
همانطور كه می دانیم در شبكه های كامپیوتری دو فنآوری مختلف سوئیچینگ بسته ای و سوئیچینگ مداری وجود دارد. میزان بهره وری از منابع شبکه در سوئیچینگ بسته ای به خصوص در حالتیكه ترافیك های ارسالی كاربران از نوع زنجیره ای باشد، به مراتب بالاتر از سوئیچینگ مداری است اما مهمترین برتری سوئیچینگ مداری آن است كه امكان تضمین كیفیت سرویس در

شبكه های سوئیچینگ مداری وجود دارد. با توجه به اینكه IP و ATM از دو نوع سوئیچینگ مختلف كه در بالا به آن اشاره شد، استفاده می نمایند، ‌در تركیبب و مجتمع سازی این دو نوع فنآوری یكسری مشكلاتی وجود دارد.
برای رفع مشكلات فوق و پیاده سازی IP برروی ATM، تاكنون از سوی IETF، انجمن ATM و سایر شركتهای مخابراتی، روش های مختلفی مانند مدل سنتیIP بروی ATM ، NHRP ، MPOA و MPLS ارائه شده است .
هر یك ازروش های فوق دارای ویژگی ها و مشخات خاصی می باشند ولی مطمئنا كاملترین روش پیاده سازیIP بروی ATM، پروتكل MPLS است كه در این قسمت به بررسی اجمالی آن می پردازیم.
MPLS در حقیقت تركیبی از سوئیچینگ لایه دوم (لایه پیونده داده) با مسیریابی لایه سوم (لایه شبكه) می باشد كه هدف اصلی آن ایجاد یك فابریك انعطاف پذیرشبكه با كارآیی و مقیاس پذیری بالا می باشد.MPLS وابسته به پروتكل لایه دوم خاصی نمی باشد ولی پیاده سازی های اولیه آن بر روی ATM وFrame Relay صورت گرفته است. در اوایل سال 1997، گروه مطالعاتی MPLS، كه در آن ISP های زیاد عضویت دارند، ‌شروع به فعالیت نمود كه هدف اصلی آن پاسخگویی و رفع نیاز مشكلات فراوان موجود در اینترنت فعلی می باشد. برخی از مهمترین اهداف MPLS كه در شبكه اینترنت فعلی وجود ندارند عبارتند از:
1- ایجاد یك شبكه IP با قابلیت مقایس پذیری برای رفع نیازهای رو به افزون ترافیك‌های اینترنت
2- فراهم سازی سرویس های مبتنی بر IP
3- تركیب ترافیك های مختلف بر روی یك شبكه IP واحد
4- بهبود بازدهی عملیاتی شبكه در یك محیط رقابتی
در ابتدای پیدایش فنآوریATM، تصور همگان براین بود كه با توجه به ویژگی های منحصر به فرد ATM در آینده شاهد یك شبكه كاملا مبتنی بر ATM خواهیم بود. اما با گسترش IP و شبكه های مبتنی بر IP، این ایده به تدریج كمرنگ گردید. تصور فعلی براین است كه در نسل آینده شبكه ها از مزایای فنآوری های موجود نظیر ATM وIP به نحو احسن استفاده می شود.
فنارآوری سوئیچینگ برحسب نتیجه تركیب و استفاده توأم از مزایای فناوری های سوئچینگ لایه دوم و مسیریابی لایه سوم می باشد. طبیعی است كه این نوع شبكه، به دلیل استفاده همز

مان از فنآوریهای سوئیچینگ و مسیریابی، بهترین راه حل برای استفاده همزمان از IP و ATM می باشد.
در حالت كلی، فناوری MPLS فقط به IP و ATM محدود نمی‌شود، بلكه MPLS نحوه یكپارچه سازی فنآوریهای لایه دوم و لایه سوم را توصیف می نماید. در MPLS یكسری روال ها برای استفاده از قابلیت های سوئچیگ سریع ATM و Frame Relay در شبكه‌های IP توصیف شده است .
در شبكه های MPLS به هر یك از بسته های IP ورودی توسط مسیر یاب های موجود در لبه شبكه

، یك برچسب الحاق می گردد. در درون شبكه MPLS، هدایت بسته ها به مقصد بوسیله پردازش برروی فیلد برچسب انجام می شود. در لبه خروجی شبكهMPLS، برچسب الحاقی به بسته حذف شده و بسته IP تحویل مقصد می گردد.
شكل 1-2 مثالی از یك شبكه MPLS و تجهیزات آن را نشان می دهد. مطابق با شكل فوق مسیریاب هایی كه در لبه شبكه قرار گرفته اند و با استفاده از اطلاعات IP، به بسته های ورودی یك برچسب خاص تخصیص می دهند، با نام LER شناخته می شوند . مسیریابهای داخل شبكه MPLS كه تنها وظیفه آنها پردازش بسته های IP برچسب زده شده و هدایت آنها به سمت مقصد می باشد، با نام LSR شناخته می شوند. همچنین مطابق با شكل فوق، به مسیری كه بسته های IP ازطریق آن مسیر به سمت مقصد ارسال می شوند، اصطلاحا LSP گفته می شود.

شكل 1-2- مثالی از یك شبكه MPLS

1-3-1- مسیریابی در IP
قبل از بررسی پروتكل MPLS، به بررسی اجمالی مسیریابی در IP می پردازیم. در سرفصل بسته های IP، اطلاعات لازم برای مسیر یابی وجود دارد. مسیریابی P ، براساس مسیریابی مبتنی بر مقصد انجام می گیرد. این بدان معنی است كه برای هدایت هر بسته IP به مقصد، سرفصل آن مورد بررسی قرار می گیرد و با توجه به آدرس مقصد و محتوای جدول مسیریابی، پرش بعدی بسته تعیین شده و بسته IP ارسال می‌گردد. از آنجاییكه هر بسته IP به طور مستقل مسیر یابی می گردد و از یك مسیر از قبل تعیین شده عبور نمی كند بنابراین می توان گفت كه شبكه به صورت بی اتصال عمل می نماید. بعد از برقراری ارتباط هسایگی بین مسیریاب های شبكه، جداول مسیریابی بین مسیریاب ها مبادله می گردد. هر مسیر یاب، بعد از دریافت بسته IP باید پرش بعدی بسته را تعیین كند. با استفاده از پروتكل های مسیریابی دینامیكی نظیر OSPF، هر مسیریاب قادر به

فراگیری كل توپولوژی شبكه می باشد. با استفاده از اطلاعات بدست آمده از مسیریاب های مجاور، هر مسیر یاب جداول مسیریابی خود را كامل نموده و بدین ترتیب قادر به تعیین پرش بعدی و هدایت بسته به سمت مقصد می باشد.
در شكل 1-3، جزئیات مربوط به استفاده و نحوه به روز آوری جداول مسیریابی آورده شده است. همانطور كه در این شكل دیده می شود، عملیات مسیریابی به صورت نرم افزاری و سخت افزاری قابل پیاده سازی است.

شكل 1-3- نحوه استفاده و ایجاد جداول مسیریابی

1-3-2- سوئیچینگ
با گسترش شبكه های كاملا مبتنی بر IP، سرویس دهنده های شبكه به این نتیجه رسیدند كه چنانچه شبكه های آنها كاملا مبتنی بر مسیریاب ها طراحی و توسعه یابد، مشكلات متعددی در شبكه بوجود خواهد آمد. برخی از این مشكلات عبارتند از :
1- مشكلات موجود در قسمت نرم افزاری مسیریاب ها
2- قیمت بالای مسیر یاب های سریع IP
3- مشكل بودن تخمین كارآیی شبكه های وسیع مبتنی بر IP
فناوری های سوئیچینگ سریع در ATM و Frame Relayاز الگوریتم جابجایی برچسب استفاده می نمایند. به خاطر سادگی الگوریتم فوق، امكان پیاده سازی سخت افزاری آن وجود دارد كه باعث افزایش سرعت، كاهش قیمت و افزایش كارآیی آن نسبت به مسیر یاب های IP می گردد. فنآوری های ATM و Frame Relay، هر دو به صورت اتصال گرا عمل می نمایند. بنابراین قبل از ارسال هر گونه داده ای، ابتدا یك اتصال اولیه بین مبدا و مقصد بوجود می آید و داده های ارسالی تماما از یك مسیر مشخص ارسال می گردند. بنابراین در شبكه های اتصال گرا، امكان مدیریت و تخمین پارامترها فراهم می‌آید.

1-3-3- تركیب مسیریابی و سوئیچینگ
برای استفاده از مزایای سوئیچینگ و رفع مشكلات مربوط به توسعه شبكه های مبتنی برمسیریاب، از تركیب مسیریاب و سوئیچ در توسعه شبكه های گسترده استفاده می شود. در این ساختار، مطابق با شكل 1-4، مسیریاب ها در لبه های شبكه قرار می گیرند و اتصال بین آنها از طریق سوئیچ های شبكه صورت می گیرد. بنابراین امكان مدیریت و تخمین پارامترها فرآهم می آید. به این نحوه مجتمع سازی IP و ATM مدل Overlay گفته می شود.

شكل 1-4- مدل Overlyبرای مجتمع سازی IP و ATM

همانطور كه قبلا نیز اشاره شد، در شبكه های مبتنی بر مسیر یاب، برای تبادل اطلاعات و جداول مسیریابی، ‌لازم است كه مسیر یاب‌های شبكه با یكدیگر ارتباط همسایگی برقرار نمایند . در ساختار شكل 1-4، ازطریق اتصال های بین سوئیچ ها (مثلا VC در ATM)، ارتباط همسایگی برقرار می شود. در این حالت برای برقراری كامل اتصال بین مسیریاب ها، نیاز به ایجاد یك حلقه كامل VC می باشد. چنانچه تعداد مسیریاب ها در شبكه n تا باشد، به تعداد n(n-1)/2 اتصال VC برای

اتصال مسیریاب های شبكه به یكدیگر نیاز است. طبیعی است كه با افزایش n، تعداد اتصال های لازم با توان دوم n افزایش می یابند كه این امر باعث پیچیدگی مدیریت شبكه می شود.
به عنوان مثال در شكل 1-5 ، یك شبكه با 4 مسیریاب آورده شده است. در این شكل برای برقراری اتصال بین مسیریاب ها به 6=2/(1-4)×4 اتصال VC نیاز است كه این تعداد VC مورد نیاز، با افزایش تعداد مسیریاب ها به صورت توان 2 افزایش می یابد.
با توجه به مطالب فوق دیده می شود كه مدل Overlay برای پیاده سازی و تركیب IP و ATM دارای ضعف زیادی در مقیاس پذیری می باشد.

شكل 1-5- یك شبكه مجتمع شامل چهار مسیریاب IP

برای رفع مشكل فوق، سوئیچینگ چند لایه پیشنهاد شده است. در این راه حل كه MPLS هم جزئی از آن می باشد، با تركیب سوئیچینگ لایه دوم و مسیریابی لایه سوم، یك راه حل جامع برای تركیب IP و ATM ارائه شده است. تكنیك سوئیچینگ چند لایه دارای دو ویژگی اصلی زیر می باشد:
1- جداسازی واحد كنترل از واحد هدایت به جلو
2- استفاده از الگوریتم جابجایی برچسب برای عملیات هدایت به جلو
مطابق با شكل 1-6، در سوئیچینگ چند لایه، دو واحد اصلی به نام واحد كنترل و واحد هدایت به جلو به طور مجزا وجود دارند. وظیفه اصلی واحد كنترل، تبادل اطلاعات مسیریابی و به روز آوری جداول مسیریابی با استفاده از پروتكل های استاندارد مسیریابی نظیر OSPF و BGP می باشد.

شكل 1-6- واحدهای تشكیل دهنده سوئیچینگ چند لایه

با ورود هر بسته به سوئیچ های چند لایه، ‌واحد هدایت به جلو با استفاده از جداول هدایت به جلو و براساس اطلاعات موجود در سرفصل بسته ورودی، آن را مسیریابی وهدایت می نماید. جدول هدایت به جلو توسط واحد كنترل مدیریت و به روز می گردد.

یكی از مزایای جداسازی واحد كنترل و واحد هدایت به جلو، امكان توسعه و بهینه سازی هر یك از واحدهای فوق به طور مستقل و جداگانه می باشد. واحد هدایت به جلو برای هدایت بسته ها از الگوریتم جابجایی برچسب كه مشابه الگوریتم مورد استفاده در ATM و Frame Relay است، استفاده می نماید. در این الگوریتم، سیگنالینگ و توزیع برچسب ها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد.
هر برچسب دارای طول ثابتی می باشد كه در سرفصل بسته ها قرار می گیرد و از آن برای مشخص نمودن كلاس معادل هدایت به جلو (FEC) ، استفاده می شود. فیلد برچهمیت محلی می باشد و از آن برای نگاشت ترافیك های ورودی به یك كلاس FEC خاص استفاده می شود. هر FEC نشان دهنده مجموعه ای از بسته ها می باشد كه از یك مسیر یكسان به سمت مقصد هدایت می شوند. این احتمال وجود دارد كه بسته های متعلق به یك كلاس FEC خاص دارای آدرس های

مقصد یكسانی نباشند. به عنوان مثال در یك شبكه IP كلیه بسته هایی كه بخش پیشوند آدرس IP مقصد آنها یكسان است، می توانند به یك كلاس FEC خاص تعلق داشته باشند.
در شبكه های سوئیچینگ چند لایه و MPLS، از مسیریاب های موجود در لبه ورودی به شبكه برای تعیین مقدار اولیه برچسب بسته های وردی به شبكه استفاده می شود. در شكل 1-7، مثالی از نحوه تخصیص برچسب بسته های وردی براساس آدرس مقصد آنها، آورده شده است.
همانطور كه قبلا نیز اشاره گردید، در شبكه های سوئیچینگ چند لایه مسیر موجود بین مبدا و مقصد با نام LSP شناخته می شود. درهر LSP، اولین و آخرین سوئیچ برچسبی، به ترتیب با نامهای سوئیچ برچسبی ورودی و سوئیچ برچسبی خروجی شناخته می شوند. سوئیچ های برچسبی موجود در درون شبكه، بدون توجه به محتویات سرفصل بسته ها و فقط براساس مقدار برچسب هر بسته و با كمك الگوریتم جابجایی برچسب، اقدام به هدایت بسته ها به سمت مقصد می نمایند.
الگوریتم جابجایی برچسب نسبت به مسیر یابی پرش به پرش لایه شبكه، دارای مزایای زیر می‌باشد:
1- سوئیچ های برچسبی در تخصیص بسته های ورودی به FEC ها، دارای انعطاف‌ پذیری

شكل 1-7- مثالی از نحوه تخصیص برچسب

بالایی می باشند.

2- امكان تخصیص LSP مطابق با نیازهای لایه كاربرد وجود دارد. مثلا می توان LSP را طوری تعیین كرد كه تعداد پرش ها تا مقصد و یا میزان پهنای باند مورد استفاده مینیمم گردد.
3- مهمترین مزیت الگوریتم جابجایی برچسب، تخصیص ترافیك های مختلف به FEC و نگاشت FEC به LSP مناسب و مطابق با نیازهای كاربران، می باشد .
با كمك نرم افزارهای مسیریابی IP، سوئیچ های چند لایه قادر به تبادل اطلاعات جداول مسیریابی بین یكدیگر می باشند. با استفاده از مكانیسم نگاشت برچسب كلیه مسیرهای لایه سوم به برچسب مناسب (مثل VPI/VCI در ATM) نگاشت یافته و اطلاعات بدست آمده فوق، بین تمام سوئیچ های موجود در مسیر LSP مبادله می شود. در سوئیچ های چند لایه، پروتكل مسیریابی

در تمام سوئیچ های داخل شبكه اجرا می گردد در حالیكه در مدل Overaly ، این عمل فقط در مسیریاب های موجود در لبه شبكه انجام می شود. بنابراین در سوئیچینگ چند لایه نسبت به مدل Overlay تعداد كانال های مورد نیاز برای اتصال مسیریاب‌های لبه شبكه به یكدیگر به شدت كاهش می یابد و همچنین پروتكل مسیریابی ساده تر می گردد.
به طور كلی دو روش مختلف برای تخصیص و توزیع برچسب ها در سوئیچینگ چند لایه وجود دارد. در روش اول كه راندن داده ای نام دارد، با ورود داده های ترافیكی كاربران، عملیات نگاشت برچسب انجام می گردد. مزیت این روش در آن است كه تنها در صورتیكه جریان ترافیكی كاربران برقرار شود، عملیات نگاشت برچسب انجام می شود. اما این روش دارای معایب عمده زیر می باشد:
1- سوئیچ های شبكه باید قادر به تشخیص و جداسازی جریان های ترافیكی مختلف كاربران باشند.
2- تعداد ترافیك های كنترلی برای توزیع برچسب ها به طور مستقیم به تعداد جریان های ترافیكی موجود بستگی دارد كه این امر باعث نیاز به حجم حافظه بالا در سوئیچ های شبكه می گردد .
3- این روش قابلیت مقیاس پذیری بالا ندارد.
در روش دوم كه راندن كنترلی نام دارد، با ورود اطلاعات كنترلی خاص، عملیات نگاشت برچسب انجام می شود. این روش نسبت به روش قبل دارای مزایای عمده زیر می باشد:
1- قبل از ورود داده های ترافیكی كاربران‌، عملیات تخصیص و توزیع برچسب ها صورت گرفته است. این مطلب به این معنی است كه اگر در جدول مسیریابی IP، مسیری موجود باشد، قبلاً به آن مسیر برچسب تخصیص یافته است و بنابراین ترافیك های ورودی به سوئیچ، سریعاً هدایت می شوند.
2- در این روش تعداد LSP های لازم به تعداد مسیرهای موجود در جدول مسیریابیIP می باشد نه به تعداد جریان های ترافیكی موجود در شبكه. بنابراین در مقایسه با روش قبلی، این روش دارای قابلیت مقیاس پذیری بالاتری می باشد.
3- در حالت پایدار، میزان بالاسری لازم برای تخصیص و توزیع برچسب ها نسبت به روش راندن داده ای كمتر می باشد.

1-3-4- MPLS
به جرات می توان گفت فنآوری MPLS كه توسط گروه مطالعاتی IETF ارائه و توسعه یافته است، آخرین تحول در سوئیچینگ چند لایه می باشد. در MPLS كه از مدل راندن كنترلی برای تخصیص و توزیع برچشب استفاده می نماید، مسیرهای ارسال اطلاعات (LSP) ذاتا یك طرفه می باشد و برای ارسال ترافیك های دو طرفه باید دو LSP مختلف بین مبدا و مقصد ایجاد گردد.
MPLS از مسیریابی استادندارد IP و همچنین از الگوریتم جابجایی برچسب، برای هدایت بسته ها استفاده می نماید. یكی از ویژگی های بارز MPLS آن است كه متكی به پروتكل مشخصی در لایه پیوند داده نمی باشد بلكه بر روی هر فنآوری لایه دومی قابل نصب می باشد.
چنانچه پروتكل لایه دوم دارای فیلد برچسب باشد (مانند فیلدهای VPI/VCI و DLCI در ATM و Frame Relay) از همان فیلد برای تخصیص فیلد برچسب MPLS استفاده می‌شود و در غیراینصورت از قسمتی از ناحیه سرفصل بسته های MPLS كه بین سرفصل های لایه دوم و لایه IP قرار دارد به عنوان فیلد برچسب استفاده می شود كه به آن سرفصل Shim می گویند. در شكل 1-8، نحوه كد گذاری سرفصل MPLS نشان داده شده است.

شكل 1-8- ساختار سرفصل بسته های MPLS

همانطور كه در شكل 1-8 دیده می شود، در سرفصل MPLS فیلدهای زیر موجود است:
1- فیلد بر چسب به طول 20 بیت كه حاوی مقدار واقعی بر چسب MPLS می باشد.
2- فیلد سه بیتی كلاس سرویس، CoS كه به كمك آن می توان نحوه صف بندی و حذف بسته ها در هنگام عبور از سوئیچ های شبكه را مشخص نمود.
3- فیلد یك بیتی S كه نشان دهنده پایان ناحیه پشته برچسب می باشد. چنانچه این بیت یك باشد به معنی آن است كه برچسب جاری، آخرین برچسب ناحیه پشته برچسب می باشد. در مورد پشته برچسب در فصل بعد توضیحات بیشتری خواهیم داد.

4- فیلد هشت بیتی زمان زندگی، ( TTL) كه مطابق با فیلد TTL بسته های IP عمل می نماید.
طراحان MPLS، اهداف زیر را در طراحی MPLS مدنظر داشته اند:
1- MPLS باید قادر به پشتیبانی هر نوع فنآوری لایه دوم باشد و فقط منحصر به ATM و Frame Realy نباشد.
2- MPLS باید با پروتكل های مختلف مسیریابی سازگار باشد.
3- در MPLS باید قابلیت مجتمع سازی ترافیك پشتیبانی شود. در اینصورت امكان ارسال ترافیك های متنوع كاربران از طریق یك مسیر واحد فراهم می آید.
4- MPLS باید قابلیت مسیریابی چند مسیره را داشته باشد.
5- سوئیچ های MPLS باید قابلیت برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات با سایر سوئیچ های غیر MPLS را داشته باشند.
6- MPLS باید با مدل سرویس های مجتمع IETF شامل RSVP سازگار باشد.
7- MPLS باید قابلیت مقیاس پذیری داشته باشد.
8- MPLS باید امكانات عملیاتی، مدیریتی و نگهداری كه در حال حاضر در شبكه های IP وجود دارد را پشتیبانی نماید.
در فصل بعد به توصیف دقیقتر فنآوری MPLS می پردازیم .

فصل دوم
فنآوریMPLS

2-1- مقدمه

همانطور كه در فصل قبل اشاره شد، در شبكه های بدون اتصال، هنگامی كه بسته های ارسالی از مسیریاب های درون شبكه به سمت مقصد عبور می نمایند، هر مسیریاب براساس اطلاعات موجود در سرفصل بسته ها و با كمك الگوریتم مسیریابی لایه شبكه، بسته ورودی را پردازش نموده و پرش بعدی یا به عبارتی مسیریاب بعدی را كه بسته باید به آن ارسال شود، تعیین می نماید. البته اطلاعات موجود در سرفصل بسته ها به مراتب از آنچه كه فقط برای مسیریابی لازم است، بیشتر می باشد.
می توان عملیات مسیریابی و تعیین پرش بعدی بسته ها را تركیبی از دو عملیات مختلف تصور نمود. عملیات اول، دسته بندی بسته های ورودی به یكسری كلاس های معادل هدایت به جلو (FEC) می باشد. دومین عملیات، نگاشت هر FEC به یك پرش بعدی است. طبیعی است كه تمامی بسته هایی كه به یك FEC یكسان نگاشت می یابند، از یك مسیر واحد عبور كرده تا به مقصد برسند. در الگوریتم های مسیریابی متداول IP، چنانچه دو بسته دارای پیشوند آدرس مقصد یكسان باشند، در این صورت از یك مسیر برای رسیدن به مقصد عبور می نمایند.
در شبكه های MLPS، با كمك مسیریاب‌های برچسبی موجود در لبه شبكه LER))، بسته‌های ورودی به یك كلاس FEC خاص نگاشت می یابند و سپس هر FEC به یك مقدار عددی ثابت كه آن را برچسب می نامیم، نگاشت می یابد. بعد از اینكه بسته های ورودی به شبكه، تو

سط LER برچسب زده شدند، بسته های برچسب زده شده وارد شبكه می‌شوند. مسیریاب های موجود در درون شبكه MLPS كه به LSR مشهور می باشند، هیچگونه پردازشی بر روی اطلاعات موجود در سرفصل لایه سوم بسته ها نمی نمایند بلكه فقط با توجه به مقدار برچسب هر بسته و با كمك جدول هدایت به جلو اقدام به تعیین پرش بعدی بسته می نمایند. با توجه به این مطلب، در مقایسه با مسیریابی در سطح لایه شبكه كه در شبكه های معمولی استفاده می شود، MLPS دارای مزایای زیر می باشد:
1- می توان با استفاده از سوئیچ هایی كه فقط براساس مقدار یك فیلد خاص، عملیات س

وئیچینگ را انجام می دهند (مانند سوئیچ های ATM) عملیات ارسال و هدایت بسته ها را در MPLS، انجام داد.
2- از آنجاییكه هر بسته ورودی به شبكه MPLS، به یك كلاس FEC خاص نگاشت می‌یابد، بنابراین مسیریاب های موجود در لبه شبكه می توانند از هر گونه اطلاعات موجود در مورد بسته های ورودی برای تعیین و تخصیص كلاس FEC یكسان استفاده نمایند.
3- چنانچه یك بسته ورودی واحد را از طریق دو مسیریاب متفاوت وارد شبكه MPLS نماییم، در اینصورت برچسبی را كه دو مسیریاب به بسته ورودی تخصیص می دهند متفاوت با یكدیگر خواهد بود كه این مطلب در پروتكل های متداول مسیریابی لایه سوم مشاهده نمی شود .
4- هر قدر عملیات تخصیص و نگاشت كلاس های FEC به بسته های ورودی پیچیده باشد، هیچگونه تاثیری بر روی عملكرد مسیریاب های درون شبكه نمی گذارد.
5- مسیریاب های متداول موجود، با دریافت هر بسته ورودی به پردازش اطلاعات موجود در سرفصل آن می پردازند. البته این كار فقط برای تعیین پرش بعدی نمی باشد بلكه از آن برای استخراج سایر اطلاعات مورد نیاز نظیر اولویت و كلاس سرویس بسته استفاده می‌شود. همانطور كه قبلا نیز اشاره شد، در MPLS میتوان اطلاعات اولویت و كلاس سرویس بسته ها را در برچسب بسته قرار داد .

2-2- اساس كار MPLS

همانطور كه گفتیم، در MPLS برچسب الحاقی به هر بسته نشان دهنده كلاس FEC است كه بسته به آن تعلق دارد ]3[. فرض كنید كه R1 و R2 دو LSR داخلی شبكه باشند. بعد از مذاكره و توافق اولیه بین R1 و R2، فرض كنید كه R1 تمام بسته هایی را كه به كلاس FEC F نگاشت یافته است را با برچسب L به R2 ارسال می دارد. در اینصورت برچسب L برای مسیریاب های R1 و R2 به ترتیب برچسب خروجی و برجسب ورودی نامیده می‌‌شود. البته توجه باید نمود كه برچسب L ارزش محلی دارد و فقط نشان دهنده بسته های متعلق به كلاس FEC F ارسالی بین R1 و R2

می باشد. به عبارت دیگر اگر در جایی دیگر از شبكه از برچسب L استفاده شود، دیگر الزاما بسته های ارسالی به كلاس FEC F تعلق ندارند.
با توجه به اینكه ترافیك كاربر از R1 به سمت R2 ارسال می شود، ‌اصطلاحاً به مسیریاب R1 و R2 به ترتیب مسیریاب هایUpstreamو Downstream گفته می‌شود. وظیفه عملیات تخصیص برچسب در MPLS به عهده مسیریاب Downstream می باشد. به عبارت دیگر میتوان گفت كه در MPLS عملیات تخصیص برچسب در جهت معكوس و از سمت مسیریاب Downstream به سمت مسیریا

ب Upstream انجام می شود. با استفاده از پروتكل LDP هر LSR شبكه اقدام به ارسال اطلاعات مربوط به برچسب های تخصیص یافته به كلاس ‌های مختلف FEC به سایر LSR های شبكه می نماید. اصطلاحاً به دو LSR كه اطلاعات تخصیص برچسب را به یكدیگر مبادله می‌نمایند، همتای توزیع برچسب گفته می شود. تاكنون استانداردهای متعددی برای انجام عملیات توزیع برچسب در MPLS ارائه شده است كه از بین آنها می توان به استانداردهای RSVP ،‌LDP و CR-LDP اشاره نمود.

برای دریافت اینجا کلیک کنید

سوالات و نظرات شما

برچسب ها

سایت پروژه word, دانلود پروژه word, سایت پروژه, پروژه دات کام,

آخرین مطالب وبلاگ

نظرات مشتریان

سلام و خسنه نباشید اول بگم که سایت خوب و جامع و با امکانات خیلی خوبی دارید.. مهمتر اینکه کاربر رو بعد از خریدش رها نمیکنید و واقعا پاسخگو هستید. موفق باشید ممنون. امیر

Copyright © 2014 cpro.ir