Luận văn MPLS và ứng dụng MPLS/VPN

MỤC LỤCMỞ ĐẦU . 1Phần 1: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS . 3Chương 1. Cấu trúc tổng quan của MPLS. . 31. 1. 1. Tính khả chuyển (Scalability) . 41. 1. 2. Điều khiển lưu lượng . 51. 1. 3. Chất lượng của dịch vụ (QoS) . 51. 2. Chuyển mạch nhãn đa giao thức là gì? . 71. 2. 2. Tạo nhãn ở mạng biên . 101. 2. 3. Chuyển tiếp gói MPLS và Đường chuyển mạch nhãn . 131. 3. Các ứng dụng khác của MPLS . 131. 3. 1. Điều khiển lưu lượng: . 141. 3. 2. Mạng riêng ảo VPN (Virtual Private Network) . 141. 3. 3. Tích hợp IP và ATM . 142. 1. Hoạt động miền dữ liệu MPLS ở chế độ Frame-mode . 162. 1. 1. Tiêu đề ngăn xếp nhãn MPLS ( MPLS label stack header) . 172. 1. 3. Chuyển mạch nhãn MPLS với ngăn xếp nhãn . 192. 2. Quá trình truyền và kết hợp nhãn trong Frame-mode MPLS . 202. 2. 2. Phân phối và kết hợp nhãn . 212. 2. 3. Hội tụ trong mạng MPLS ở chế độ Frame-mode . 222. 3. Xử lý ở bộ định tuyến cuối cùng (Penultimate Hop Popping) . 233. 1. Sự kết nối trong vùng điều khiển qua giao diện LC-ATM. 273. 2. Sự chuyển tiếp gói tin đã được gán nhãn qua miền ATM-LSR . 283. 3. Phân phối và phân bổ nhãn qua miền ATM-LSR . 30Phần 2: Ứng dụng mạng riêng ảo VPN trên mạng MPLS . 344. 1. Giới thiệu về mạng riêng ảo (Virtual Private Network – VPN ). . 344. 2. Sự phát triển của VPN. . 354. 3. Phân loại VPN. 374. 4. Chức năng của VPN . 384. 5. Đường hầm và mã hóa . 384. 6. Các giao thức dùng cho VPN . 394. 6. 1. Giao thức đường hầm lớp 2 L2TP . 394. 6. 2. Giao thức đóng gói định tuyến chung GRE . 404. 6. 3. Giao thức bảo mật IP (IP Security Protocol) . 414. 3. 1. 1. 2. Đóng gói bảo mật vùng tải trọng ESP . 434. 6. 3. 2. Các mode chuyển tiếp dữ liệu trong IPSec . 444. 6. 3. 2. 1. Tunnel mode. 444. 6. 3. 2. 2. Transport mode ( mode giao vận) . 454. 6. 3. 3. Quá trình hoạt động của IPSec. 464. 6. 3. 3. 1. Bước 1: Xác định luồng lưu lượng quan tâm (interesting traffic) . 464. 6. 3. 3. 2. Bước 2: Pha IKE thứ nhất (IKE Phase 1) . 474. 6. 3. 3. 3. Bước 3: Pha IKE thứ 2 . 504. 6. 3. 3. 4. Bước 4: Phiên APSec . 524. 6. 3. 3. 5. Bước 5: Kết thúc đường hầm . 534. 7. 1. VPN kiểu chồng lấp (overlay VNP model) . 54 4. 7. 2. Mô hình VPN ngang hàng ( Peer-to-peer VPN model) . 554. 7. 2. 1. Mô hình VPN ngang hàng chia sẻ router PE . 574. 7. 2. 2. Mô hình mạng VPN ngang hàng sử dụng router PE riêng. 574. 7. 2. 3. So sánh các kiểu VPN ngang hàng . 58Chương 5: Mô hình mạng MPLS/VPN . 605. 4. 1. Thành phần VPN lớp 2. . 615. 4. 2. Mô hình Martini . 625. 4. 3. Thông tin định tuyến . 625. 4. 4. Lưu lượng dữ liệu . 635. 2. 1. Mạng riêng ảo BGP/MPLS . 635. 2. 1. 1. Các thành phần mạng BGP/MPLS . 645. 2. 1. 1. 1. Bộ định tuyến biên của khách hàng (CE). . 655. 2. 1. 1. 2. Bộ định tuyến biên của nhà cung cấp dịch vụ (PE) 655. 2. 1. 1. 3. Bộ định tuyến nhà cung cấp . 665. 2. 1. 2. Hoạt động của BGP/MPLS . 665. 2. 1. 2. 1. Luồng điều khiển. 675. 2. 1. 2. 2. Luồng dữ liệu (Data flow) . 685. 2. 1. 3. Ưu điểm của BGP/MPLS VPN . 695. 2. 2. Tồn tại và giải pháp . 70Chương 6: Vấn đề bảo mật và chất lượng dịch vụ MPLS/VPN . 746. 1. Vấn để bảo mật trong MPLS VPN . 756. 1. 1. Tách biệt các VPN . 756. 1. 1. 1. Tách biệt không gian địa chỉ. . 756. 1. 1. 2. Tách biệt về lưu lượng . 766. 1. 2. Chống lại các sự tấn công . 776. 1. 2. 1. Nơi một mạng lõi MPLS có thể bị tấn công . 776. 1. 2. 2. Mạng lõi MPLS bị tấn công như thế nào . 786. 1. 2. 3. Mạng lõi được bảo vệ như thế nào . 796. 1. 3. Dấu cấu trúc mạng lõi . 806. 1. 4. Bảo vệ chống lại sự giả mạo . 806. 1. 5. So sánh tính bảo mật với ATM/Frame Relay . 816. 2. Chất lượng dịch vụ của mạng MPLS VPN . 846. 3. Xu hướng và cơ hội . 87KẾT LUẬN . 88TÀI LIỆU THAM KHẢO . 89

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU . 1

Phần 1: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS . 3

Chương 1. Cấu trúc tổng quan của MPLS. . 3

1. 1. 1. Tính khả chuyển (Scalability) . 4

1. 1. 2. Điều khiển lưu lượng . 5

1. 1. 3. Chất lượng của dịch vụ (QoS) . 5

1. 2. Chuyển mạch nhãn đa giao thức là gì? . 7

1. 2. 2. Tạo nhãn ở mạng biên . 10

1. 2. 3. Chuyển tiếp gói MPLS và Đường chuyển mạch nhãn . 13

1. 3. Các ứng dụng khác của MPLS . 13

1. 3. 1. Điều khiển lưu lượng: . 14

1. 3. 2. Mạng riêng ảo VPN (Virtual Private Network) . 14

1. 3. 3. Tích hợp IP và ATM . 14

2. 1. Hoạt động miền dữ liệu MPLS ở chế độ Frame-mode . 16

2. 1. 1. Tiêu đề ngăn xếp nhãn MPLS ( MPLS label stack header) . 17

2. 1. 3. Chuyển mạch nhãn MPLS với ngăn xếp nhãn . 19

2. 2. Quá trình truyền và kết hợp nhãn trong Frame-mode MPLS . 20

2. 2. 2. Phân phối và kết hợp nhãn . 21

2. 2. 3. Hội tụ trong mạng MPLS ở chế độ Frame-mode . 22

2. 3. Xử lý ở bộ định tuyến cuối cùng (Penultimate Hop Popping) . 23

3. 1. Sự kết nối trong vùng điều khiển qua giao diện LC-ATM. 27

3. 2. Sự chuyển tiếp gói tin đã được gán nhãn qua miền ATM-LSR . 28

3. 3. Phân phối và phân bổ nhãn qua miền ATM-LSR . 30

Phần 2: Ứng dụng mạng riêng ảo VPN trên mạng MPLS . 34

4. 1. Giới thiệu về mạng riêng ảo (Virtual Private Network – VPN ). . 34

4. 2. Sự phát triển của VPN. . 35

4. 3. Phân loại VPN. 37

4. 4. Chức năng của VPN . 38

4. 5. Đường hầm và mã hóa . 38

4. 6. Các giao thức dùng cho VPN . 39

4. 6. 1. Giao thức đường hầm lớp 2 L2TP . 39

4. 6. 2. Giao thức đóng gói định tuyến chung GRE . 40

4. 6. 3. Giao thức bảo mật IP (IP Security Protocol) . 41

4. 3. 1. 1. 2. Đóng gói bảo mật vùng tải trọng ESP . 43

4. 6. 3. 2. Các mode chuyển tiếp dữ liệu trong IPSec . 44

4. 6. 3. 2. 1. Tunnel mode. 44

4. 6. 3. 2. 2. Transport mode ( mode giao vận) . 45

4. 6. 3. 3. Quá trình hoạt động của IPSec. 46

4. 6. 3. 3. 1. Bước 1: Xác định luồng lưu lượng quan tâm (interesting traffic) . 46

4. 6. 3. 3. 2. Bước 2: Pha IKE thứ nhất (IKE Phase 1) . 47

4. 6. 3. 3. 3. Bước 3: Pha IKE thứ 2 . 50

4. 6. 3. 3. 4. Bước 4: Phiên APSec . 52

4. 6. 3. 3. 5. Bước 5: Kết thúc đường hầm . 53

4. 7. 1. VPN kiểu chồng lấp (overlay VNP model) . 54

4. 7. 2. Mô hình VPN ngang hàng ( Peer-to-peer VPN model) . 55

4. 7. 2. 1. Mô hình VPN ngang hàng chia sẻ router PE . 57

4. 7. 2. 2. Mô hình mạng VPN ngang hàng sử dụng router PE riêng. 57

4. 7. 2. 3. So sánh các kiểu VPN ngang hàng . 58

Chương 5: Mô hình mạng MPLS/VPN . 60

5. 4. 1. Thành phần VPN lớp 2. . 61

5. 4. 2. Mô hình Martini . 62

5. 4. 3. Thông tin định tuyến . 62

5. 4. 4. Lưu lượng dữ liệu . 63

5. 2. 1. Mạng riêng ảo BGP/MPLS . 63

5. 2. 1. 1. Các thành phần mạng BGP/MPLS . 64

5. 2. 1. 1. 1. Bộ định tuyến biên của khách hàng (CE). . 65

5. 2. 1. 1. 2. Bộ định tuyến biên của nhà cung cấp dịch vụ (PE) 65

5. 2. 1. 1. 3. Bộ định tuyến nhà cung cấp . 66

5. 2. 1. 2. Hoạt động của BGP/MPLS . 66

5. 2. 1. 2. 1. Luồng điều khiển. 67

5. 2. 1. 2. 2. Luồng dữ liệu (Data flow) . 68

5. 2. 1. 3. Ưu điểm của BGP/MPLS VPN . 69

5. 2. 2. Tồn tại và giải pháp . 70

Chương 6: Vấn đề bảo mật và chất lượng dịch vụ MPLS/VPN . 74

6. 1. Vấn để bảo mật trong MPLS VPN . 75

6. 1. 1. Tách biệt các VPN . 75

6. 1. 1. 1. Tách biệt không gian địa chỉ. . 75

6. 1. 1. 2. Tách biệt về lưu lượng . 76

6. 1. 2. Chống lại các sự tấn công . 77

6. 1. 2. 1. Nơi một mạng lõi MPLS có thể bị tấn công . 77

6. 1. 2. 2. Mạng lõi MPLS bị tấn công như thế nào . 78

6. 1. 2. 3. Mạng lõi được bảo vệ như thế nào . 79

6. 1. 3. Dấu cấu trúc mạng lõi . 80

6. 1. 4. Bảo vệ chống lại sự giả mạo . 80

6. 1. 5. So sánh tính bảo mật với ATM/Frame Relay . 81

6. 2. Chất lượng dịch vụ của mạng MPLS VPN . 84

6. 3. Xu hướng và cơ hội . 87

KẾT LUẬN . 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO . 89